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授课日期 班
级 课 题： 可编程控制器的硬件、软件结构及工作原理 教学目的要求： 1)掌握可编程控制器的硬件组成和各部分的功能 2)掌握可编程控制器的常用编程语言 3)了解可编程控制器的工作原理和主要性能指标 授课方法： 讲 授 教学参考及教具（含电教设备） 授课执行情况及分析：
重点要求学生掌握可编程控制器的硬件组成和各部分的功能，以及对可编程控制器的常用编程语言的了解。
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一、 新课导入 复习通用计算机系统硬件组成引入新课 二、 新课讲授 1. 硬件主要组成各部分功能 1） 中央处理单元（CPU） CPU是PLC的核心。PLC中所配置的CPU随机型不同而不同，常用有三类：通用微处理器（如Z80、8086、80286等）、单片微处理器（如8031、8096等）和位片式微处理器(如AMD29W等)。小型PLC大多采用8位通用微处理器和单片微处理器；中型PLC大多采用16位通用微处理器或单片微处理器；大型PLC大多采用高速位片式微处理器 2） 存储器 存储器主要有两种：一种是可读/写操作的随机存储器RAM，另一种是只读存储器ROM、PROM、EPROM和EEPROM。在PLC中，存储器主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。 3） 输入/输出单元 通常也称I/O单元或I/O模块，是PLC与工业生产现场之间的连接部件。 PLC通过输入接口可以检测被控对象的各种数据，以这些数据作为PLC对被控制对象进行控制的依据；同时PLC又通过输出接口将处理结果送给被控制对象，以实现控制目的。 I/O接口的主要类型有：开关量（数字量）输入、开关量（数字量）输出、模拟量输入、模拟量输出等 开关量输入：直流输入 、 交流输入 、 交/直流输入开关量输出：继电器输出、晶体管输出和双向晶闸管输出 4） 电源 PLC配有开关电源，以供内部电路使用。与普通电源相比，PLC电源的稳定性好、抗干扰能力强。对电网提供的电源稳定度要求不高，一般允许电源电压在其额定值±15%的范围内波动。许多PLC还向外提供直流24V稳压电源，用于对外部传感器供电。 5） 编程装置 ：编程装置可以是专用编程器，也可以是配有专用编程软件包的通用计算机系统。专用编程器是由PLC厂家生产，专供该厂家生产的某些PLC产品使用，它主要由键盘、显示器和外存储器接插口等部件组成。专用编程器有简易编程器和智能编程器两类。 6） 通信接口 、智能接口模块 7） 其它外部设备 除了以上所述的部件和设备外，PLC还有许多外部设备，如EPROM写入器、外存储器、人/机接口装置等 8） PLC分类 硬件结构分类：单元式结构、模块式结构、叠装式结构 应用规模及功能分类：微型、小、中、大、超大型 2. PLC的软件组成 PLC的软件由系统程序和用户程序组成。 系统程序由PLC制造厂商设计编写的，并存入PLC的系统存储器中，用户不能直接读写与更改。系统程序一般包括系统诊断程序、输入处理程序、编译程序、信息传送程序、监控程序等。 PLC用户程序是用户利用PLC的编程语言，根据控制要求编制的程序。 PLC编程语言是多种多样的，但基本上可归纳两种类型：一是采用字符表达方式的编程语言，如语句表等；二是采用图形符号表达方式编程语言，如梯形图等。 常见的PLC编程语言 ： 梯形图 、指令表（语句表 ）、顺序功能图（SFC)、功能块图和高级语言 1） 梯形图语言 梯形图语言 梯形图语言是在传统电器控制系统中常用的接触器、继电器等图形表达符号的基础上演变而来的。它与电器控制线路图相似，继承了传统电器控制逻辑中使用的框架结构、逻辑运算方式和输入输出形式，具有形象、直观、实用的特点。举例如图2-1 a)电器控制线路图 b）P L C 梯形图 图2-1 电器控制线路图与梯形图 从图2-1中可看出，两种图基本表示思想是一致的，具体表达方式有一定区别。PLC的梯形图使用的是内部继电器，定时／计数器等，都是由软件来实现的，使用方便，修改灵活，是原电器控制线路硬接线无法比拟的。 2） 指令表语言 这种编程语言是一种与汇编语言类似的助记符编程表达方式。在PLC