學習目標了解PLC的定義、特點及發展歷程掌握PLC的基本結構和工作原理了解PLC在自動控制領域中的地位和作用掌握PLC的接線方法§3—1認識可編程控制器課題引入

隨著PLC等自動化產品的誕生，數控機床逐漸替代了普通機床，成為工業生產的重要設備。普通車床外形圖數控車床外形圖

傳統繼電器控制的普通車床越來越不能滿足工業生產的需求：加工產品精度低，生產自動化水平低，操作復雜，對操作者的要求較高。知識探究一、可編程序控制器的產生和特點二、三菱FX1S-30MR小型可編程控制器的結構三、三菱FX1S-30MR小型可編程控制器的應用

一、可編程序控制器的產生和特點

1.可編程序控制器的產生20世紀60年代末期，美國汽車制造工業競爭激烈，為了適應生產工藝不斷更新的需要，1968年美國通用汽車公司（GM）首先公開招標，對控制系統提出的基本要求為：用計算機代替繼電器控制盤用程序代替硬件連線輸入/輸出電平可與外部裝置直接相連結構易于擴展

1969年美國數字設備公司（DEC）根據上述要求，研制出世界上第一臺可編程控制器，并在GM公司汽車生產線上首次應用成功，實現了生產的自動控制。可編程邏輯控制器簡稱PLC（programmablelogicController）或PC（programmableController）。

2.可編程控制器的特點（1）PLC軟件簡單易學PLC有多種程序設計語言，其中最常用的是梯形圖和指令語句表。PLC采用的是易學易懂的梯形圖語言，是以計算機軟件技術構成人們慣用的繼電器模型，形成的一套獨具風格的以繼電器梯形圖為基礎的形象編程語言。線圈和觸頭的圖形符號（2）

使用和維護方便1）硬件配置方便。2）安裝方便。3）使用方便。4）維護方便。（3）

運行穩定可靠（4）

設計施工周期短可編程控制器在性能上優于繼電器邏輯控制，與微型計算機、單片機一樣，是一種用于工業自動化控制的理想工具。二、三菱FX1S-30MR小型可編程控制器的結構1.FX1S-30MR小型可編程控制器面板介紹FX1S-30MR小型可編程控制器面板可以分為4部分，分別是輸入接線端、輸出接線端、操作面板、狀態顯示欄。（1）輸入接線端輸入接線端可分為電源輸入端、輸入公共端（COM端）、輸入接線端三部分。PLC輸入接線端PLC輸入接線端內部電路圖（2）輸出接線端輸出接線端可分為24V直流電源輸出端、公共端和輸出接線端子三部分。PLC輸入接線端內部電路圖PLC輸出端子與公共端子組合的對應關系在PLC內部,幾個輸出COM端之間沒有聯系。PLC每一個輸出端子(輸出點)在內部都對應有一個完整的電路，習慣上將該電路稱為輸出繼電器，如PLC輸出端子Y1內部的電路稱為輸出繼電器Y1。（3）操作面板

操作面板包括PLC工作方式選擇開關、可調電位器RP1和RP2、RS-422通信接口、選件連接用插口四部分。操作面板選件連接用插口（4）狀態指示欄

狀態指示欄分為輸入狀態指示、輸出狀態指示、運行狀態指示三部分。POWERLED亮：表示可編程控制器已接通電源。RUNLED亮：表示可編程控制器處于運行(RUN)狀態。ERRORLED亮：表示可編程控制器程序錯誤時指示燈會閃爍,CPU錯誤時指示燈會亮。狀態指示欄2.三菱PLC內部結構PLC是一種專用于工業自動化控制的計算機，主要由CPU、存儲器、I/O接口電路、外設接口、編程裝置和電源等組成。PLC內部結構示意圖（1）CPU中央處理單元CPU是可編程控制器的控制中樞，常用的CPU微處理器有通用型微處理器、單片機和位片式計算機等。CPU一般由控制電路、運算器和寄存器組成，它們被封裝在一個集成的芯片上，通過地址總線、數據總線、控制總線與存儲單元、輸入輸出接口電路連接。（2）存儲器可編程控制器的存儲器由只讀存儲器ROM、隨機存儲器RAM和可電擦寫的存儲器EEPROM3大部分構成,主要用于存放系統程序、用戶程序及工作數據。（3）輸入輸出接口電路1）輸入接口電路為防止由于觸頭抖動或干擾脈沖引起錯誤的輸入信號，輸入接口電路必須有很強的抗干擾能力。提高抗干擾能力的方法主要有以下兩種:①利用光電耦合器提高抗干擾能力。②利用阻容濾波電路提高抗干擾能力。2）輸出接口電路PLC的輸出接口電路是將CPU產生的小信號放大后輸出，

以驅動電磁閥、接觸器等負載工作。PLC的輸出接口電路可以分為3種:繼電器輸出、晶體管輸出和晶閘管輸出。（4）外設接口電路外設接口電路用于連接計算機、手持編程器或其他圖形編程器,并能通過外設接口組成PLC的控制網絡。PLC通過SC-09電纜與計算機連接，可以實現編程、監控、聯網等功能。

（5）電源通過PLC內部配有的專用開關式穩壓電源，可將PLC外部連接的電源電壓轉化為PLC內部電路需要的工作電壓，并為外部輸入元件提供24V直流電源，但要注意PLC負載的電源是由用戶另外提供的。（6）供編程使用的軟繼電器FX1s系列常用的軟繼電器3.PLC工作原理PLC的工作過程是一個不斷循環掃描的過程。CPU從第一條指令開始，按順序逐條地執行用戶程序直到用戶程序結束，然后返回第一條指令開始新的一輪掃描。在用戶程序的每一次掃描過程中分別有“輸入刷新”、“程序執行”和“輸出刷新”三個核心階段。PLC工作過程示意圖三、三菱FX1S-30MR小型可編程控制器的應用1．電源部分連接PLC控制系統必須和電源、主令器件、傳感器設備以及驅動執行機構相連接。PLC的電源接在L和N端子之間。PLC的電源連接2．輸入部件連接

輸入部件是可編程控制器控制系統的信號輸入部分，主要由按鈕、行程開關、光電開關等主令電器所構成，用于發送控制指令。在PLC的本體上還可以連接多種功能擴展單元，例如數字量輸入輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊、通信模塊、高速計數模塊等。常用輸入部件FX1S系列PLC的輸入回路采用直流輸入，且在PLC內部，無源開關類輸入不用