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PLC对单机的控制
刘振
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目录
1.可编程控制器简介…………………………………..3
2.伺服电机及步进电机简介…………………………..6
3.plc控制步进电机的方法研究……………………….9
4.三相异步电机的plc控制…………………………...13
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1 可编程控制器简介
可编程控制器是60 年代末在美国首先出现，当时叫可编程逻辑控制器PLC （Programmable Logic Controller），目的是用来取代继电器，以执行逻辑判断、 计时、计数等顺序控制功能。PLC 的基本设计思想是把计算机功能完善、灵活、 通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来， 控制器的硬件是标准的、通用的。根据实际应用对象，将控制内容编成软件写入 控制器的用户程序存储器内。控制器和被控对象连接方便。
随着半导体技术，尤其是微处理器和微型计算机技术的发展，到70 年代中 期以后，PLC 已广泛地使用微处理器作为中央处理器，输入输出模块和外围电路
也都采用了中、大规模甚至超大规模的集成电路，这时的PLC 已不再是逻辑判断
功能，还同时具有数据处理、PID 调节和数据通信功能。
可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设 计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制、 定时、计算和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入输出，控制
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各种类型的机械或生产过程。PLC 是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合
的产物，它克服了继电接触控制系统中机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、 通用性和灵活性差的缺点，充分利用微处理器的优点。
可编程控制器对用户来说，是一种无触点设备，改变程序即可改变生产工艺， 因此可在初步设计阶段选用可编程控制器，在实施阶段再确定工艺过程。另一方 面，从制造生产可编程控制器的厂商角度看，在制造阶段不需要根据用户的订货 要求专门设计控制器，适合批量生产。由于这些特点，可编程控制器问世以后很 快受到工业控制界的欢迎，并得到迅速的发展。目前，可编程控制器已成为工厂 自动化的强有力工具，得到了广泛的应用。
1.1 PLC 的结构及各部分的作用
可编程控制器的结构多种多样，但其组成的一般原理基本相同，都是以微处 理器为核心的结构。通常由中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、ROM）、输入输
出单元（I/O）、电源和编程器等几个部分组成。 1.1.1 中央处理单元（CPU）
CPU 作为整个PLC 的核心，起着总指挥的作用。CPU 一般由控制电路、运算 器和寄存器组成。这些电路通常都被封装在一个集成电路的芯片上。CPU 通过地址总线、数据总线、控制总线与存储单元、输入输出接口电路连接。CPU 的
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功能有以下一些：从存储器中读取指令，执行指令，取下一条指令，处理中断。 1.1.2 存储器（RAM、ROM）
存储器主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。存放系统软件的存储 器称为系统程序存储器;存放应用软件的存储器称为用户程序存储器；存放工作 数据的存储器称为数据存储器。常用的存储器有RAM、EPROM 和EEPROM。RAM 是
一种可进行读写操作的随机存储器存放用户程序，生成用户数据区，存放在RAM 中的用户程序可方便地修改。RAM 存储器是一种高密度、低功耗、价格便宜的半
导体存储器，可用锂电池做备用电源。掉电时，可有效地保持存储的信息。EPROM、
EEPROM 都是只读存储器。用这些类型存储器固化系统管理程序和应用程序。 1.1.3 输入输出单元（I/O 单元）
I/O 单元实际上是PLC 与被控对象间传递输入输出信号的接口部件。I/O 单 元有良好的电隔离和滤波作用。接到PLC 输入接口的输入器件是各种开关、按钮、
传感器等。PLC 的各输出控制器件往往是电磁阀、接触器、继电器，而继电器有
交流和直流型，高电压型和低电压型，电压型和电流型。 1.1.4 电源
PLC 电源单元包括系统的电源及备用电池，电源单元的作用是把外部电源转 换成内部工作电压。PLC 内有一个稳压电源用于对PLC 的CPU 单元和I/O 单
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元供 电。
1.1.5 编程器
编程器是PLC 的最重要外围设备。利用编程器将用户程序送入PLC 的存储器， 还可以用编程器检查程序，修改程序，监视PLC 的工作状态。除此以外，在个人
计算机上添加适当的硬件接口和软件包，即可用个人计算机对PLC 编程。利用微
机作为编程器，可以直接编制并显示梯形图。
1.2 PLC 的工作原理
PLC 采用循环扫描的工作方式，在PLC 中用户程序按先后顺序存放，CPU 从 第一条指令开始执行程序，直到遇到结束符后又返回第一条，如此周而复始不断 循环。PLC 的扫描过程分为内部处理、通信操作、程序输入处理、程序执行、程
序输出几个阶段。全过程扫描一次所需的时间称为扫描周期。当PLC 处于停状态
时，只进行内部处理和通信操作服务等内容。在PLC 处于运行状态时，从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出，一直循环扫描工作。
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1.2.1 输入处理
输入处理也叫输入采样。在此阶段，顺序读入所有输入端子的通端状态，并 将读入的信息存入内存中所对应的映象寄存器。在此输入映象寄存器被刷新。接 着进入程序执行阶段。在程序执行时，输入映象寄存器与外界隔离，即使输入信 号发生变化，其映象寄存器的内容也不会发生变化，只有在下一个扫描周期的输 入处理阶段才能被读入信息。 1.2.2 程序执行
根据PLC 梯形图程序扫描原则，按先左后右先上后下的步序，逐句扫描，执 行程序。遇到程序跳转指令，根据跳转条件是否满足来决定程序的跳转地址。从 用户程序涉及到输入输出状态时，PLC 从输入映象寄存器中读出上一阶段采入的
对应输入端子状态，从输出映象寄存器读出对应映象寄存器，根据用户程序进行 逻辑运算，存入有关器件寄存器中。对每个器件来说，器件映象寄存器中所寄存 的内容，会随着程序执行过程而变化。 1.2.3 输出处理
程序执行完毕后，将输出映象寄存器，即器件映象寄存器中的Y 寄存器的状 态，在输出处理阶段转存到输出锁存器，通过隔离电路，驱动功率放大电路，使 输出端子向外界输出控制信号，驱动外部负载。
1.3 PLC 编程语言
1.3.1 梯形图编程语言
梯形图沿袭了继电器控制电路的形式，它是在电器控制系统中常用的继电 器、接触器逻辑控制基础上简化了符号演变来的，形象、直观、实用。
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plc对电机的控制
