数控机床的可编程序控制器.ppt

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第四讲 数控机床的可编程序控制器
CONTENTS
目录
1
WORKREVIEW
在这一讲，我们一起学习
2
可编程序控制器的结构及工作原理
UNDERWORK
3
可编程序控制器的指令与编程
WORKHARVEST
可编程序控制器的产生与发展
早期的电气控制是采用继电器—接触器逻辑控制，这种控制装置具有结构简单、易于掌握、价格便宜等优点，在工业生产中应用很广。但是，这些控制装置体积大、动作速度较慢、耗电较多、功能少，特别是传统的继电器—接触器控制采用的是固定接线方式，一旦生产过程有所变动，就得重新设计线路和连线安装，不利于产品的更新换代。
于是，有人设想把计算机的功能完善、通用灵活的优点与继电接触器控制简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，制成一种通用控制装置，以取代原有的继电器控制柜。终于，美国数字设备公司根据以上设想和要求，在1969年研制出第一台可编程序控制器，型号为PDP-14，在通用汽车公司的汽车生产线上首次应用，并获得了成功。由于当时只是用它来取代继电接触器控制，功能限于逻辑运算、计时、计数等，所以称之为“可编程逻辑控制器（PLC）”。
目前，PLC正朝着两个方向发展。其一是向大型化、快速、高功能方面发展，以取代工业计算机的部分功能。其二是向小型化、专用化、成本低方向发展，以真正成为继电器的替代品。PLC总的发展趋势就是：功能越来越强，使用越来越方便，而性能价格比又不断地提高。可见，PLC的发展方兴未艾，前景十分可观。
1985年1月，国际电工委员会又对可编程序控制器作了如下定义：“可编程序控制器是一种数字运算的电子系统，专为工业环境生产应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程”。
PLC的硬件结构框图
二、可编程序控制器的基本结构
PLC是一种面向工业环境设计的专用计算机系统，它与一般计算机的结构类似，也是由硬件和软件所组成的。

。由中央处理单元（CPU）、存储器、输入/输出接口、编程器、电源等几部分组成。
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中央处理单元（CPU） 中央处理单元CPU是PLC的核心，其主要作用是执行系统控制软件，从输入接口读取各开关状态，根据梯形图程序进行逻辑处理，并将处理结果输出到输出接口。
存储器 PLC的存储器是用来存储 数据或程序的。存储器中的程序包括系统程序和应用程序。
I/O接口电路 I/0（输入/接口）接口是CPU与现场I/0设备联系的桥梁。
输入接口接收和采集输入信号。数字量（或称开关量）输人接口用来接收从按钮、开关、限位开关、接近开关、压力继电器等来的数字量输入信号；模拟量输入接口用来接收电位器、测速发电机和各种变送器提供的连续变化的模拟量电流电压信号。。
为防止各种干扰信号和高电压信号，输入接口一般要加光电耦合器进行隔离， 中VL2就是光电耦合器。
PLC的输入接口电路
b)为例简要说明以下开关信号输入的原理：当外部开关打开时，光电耦合器VL2中的发光二极管没有电流流过，光敏三极管处于结止状态，所以电路输出高电平到PLC内部电路。若外部开关关闭，大家可以看到：光电耦合器VL2中的发光二极管所在的回路有电流流过，发光二极管驱动光敏三极管处于饱和导通状态，电路输出低电平到PLC内部电路。
PLC的输出接口电路
刚才我们分析了输入接口电路，那么，输出接口电路将内部电路输出的弱电信号转换为控制现场需要的强电信号输出，以驱动执行元件。数字量输出模块用来控制接触器、电磁阀、电磁铁、指示灯等开关量输出设备，模拟量输出模块用来控制调节阀、变频器等连续控制的执行装置。 。输出接口电路分为继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出三种形式，目前，采用继电器输出方式较多。