运动控制系统设计

运动控制系统哈尔滨理工大学自动化学院 主讲教师：许家忠

运动控制系统中 的控制器

分类

PLC

PC+运动控制器 开放式结构 固高 PMAC TRIO

专用控制器

PLC –定义

PLC 是在传统的顺序控制器的基础上引入了微 电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技 术而形成的一代新型工业控制装置，目的是用来 取代继电器执行逻辑、记时、计数等顺序控制功 能，建立柔性的程控系统。

PLC –定义

国际电工委员会(IEC)颁布了对PLC 的规定：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。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部 存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算 等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制 各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设 备都应按易与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功 能的原则设计。PLC 具有通用性强、使用方便、适应面 广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。

PLC –结构

PLC 分为一体式和模块式两种结构。但它们的组 成是相同的，都有CPU、I/O、内存、电源等。 无论哪种结构类型的PLC,都属于总线式开放型 结构，其I/O 能力可按用户需要进行扩展与组合。 一般一体式在微小型PLC 中采用，其CPU 板、 I/O 板、电源板等集成在一个模块中，目的是降低 成本，满足用户经济实用的要求，它通过扩展电 缆连接扩展模块。 中大型PLC 对性能、容量、网络、I/O 能力、可 靠性等要求很高，一般采用模块式，电源、CPU、 I/O 都单独成模块，插在底板或机架上，构成一个 整体系统。

PLC –结构

PLC应用PLC 国内市场目前主要有三大流派，占中 国市场份额90%以上： 美国：ROCKWELL、GE;欧洲：西门 子、施耐德；日本：三菱、OMRON。 在大中型PLC 市场，西门子占据优势，其 次是施耐德、ROCKWELL、GE,日系品 牌竞争力较弱； 在微小型PLC 市场，三菱、OMRON、西 门子占据了绝大多数份额，其品牌份额较 少。

工作原理

PLC 是按循环扫描方式运行的。在PLC 出厂 时，只有系统软件，用户必须根据工艺要求 编写自己的用户程序，才能实现控制。当 PLC 处于运行状态时，系统顺序、循环地执 行。

PLC四种任务

执行用户程序：系统顺序执行用户程序的指令序 列，从第一条主程序指令开始，逐一执行用户程 序的指令序列，直到执行完主程序结束指令为止。 通讯任务：与编程软件、上位组态软件、触摸屏 等通讯时，响应下达的通讯命令。 内务处理：处理各种系统内务，如刷新面板指示

灯，更新软件计时器和计数器值、刷新特殊中间 继电器和特殊数据寄存器。 I/O 刷新：包括输出刷新阶段和输入刷新阶段。输 出刷新阶段是根据Y 元件的值(ON/OFF),接通 或断开对应的硬件输出端口。输入刷新阶段是将 硬件输入端口的接通或断开状态，转换为对应的X 元件值(ON/OFF)。