电气控制与可编程控制器技术(三)

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1、第二篇可编程控制器技术第五章可编程控制器概述第一节可编程控制器的基本概念可编程控制器（ProgrammableController）简称PC,而个人计算机（PersonalComputer）也称PC，为了避免混淆，人们将最初用于逻辑控制的可编程控制器叫做ProgrammablelogicController（简称为PLC）。本书也用PLC作为可编程控制器的简称。可编程控制器的问世只有30多年的历史，但发展极为迅速。为了确定它的性质，国际电工委员会（InternationalElectricalCommi

2、ttee）在1987年颁布的PLC标准草案中对PLC作了如下定义：PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、定时、计数和算术运算等操作的指令，并能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及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。定义中有以下几点应值得注意的是：（1）可编程控制器是“数字运算操作的电子装置”，其中带有“可以编制程序的存储器”，能够

3、进行“逻辑运算、顺序运算、定时、计数和算术运算”工作，可以认为可编程控制器具有计算机的基本特征。事实上，可编程控制器无论从内部构造、功能及工作原理上看都是不折不扣的计算机。（2）可编程控制器是”为工业环境下应用”而设计的计算机。工业环境和一般办公环境有较大的区别，PLC具有特殊的构造，使它能在高粉尘、高噪音、强电磁干扰和温度变化剧烈的环境下正常工作。为了能控制”机械或生产过程”，它又要能”易于与工业控制系统形成一个整体“这些都是个人计算机不可能做到的。可编程控制器不是普通的计算机，它是一种工业现场使用的

4、计算机。（3）可编程控制器能控制”各种类型“的工业设备及生产过程。它易于扩展其功能，它的程序能根据控制对象的不同要求，让使用者”可以编制程序“。也就是说，可编程控制器较其以前的工业控制计算机，如单片机工业控制系统，具有更大的灵活性，它可以方便地应用在各种场合，它是一种通用的工业控制计算机。通过以上定义可知，相对一般意义上的计算机，可编程控制器并不仅仅具有计算机的内核，它还配置了许多使其适用于工业控制的器件。它实质上是经过一次开发的工业控制用计算机。但是，从另一个方面来说，它是一种通用机，不经过二次开发，

5、它就不能在任何具体的工业设备上使用。不过，自其诞生以来，电气工程技术人员感受最深刻的也正是可编程控制器二次开发编程十分容易。再加上体积小、工作可靠性高、抗干扰能力强、控制功能完善、适应性强、安装接线简单等众多优点，PLC在短短的30多年中获得了突飞猛进的发展，在工业控制中获得了非常广泛的应用。第二节可编程控制器的特点及应用一、PLC的特点（一）可靠性高，抗干扰能力强高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC采用大规模集成电路技术，内部电路采用了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。一些使用冗余CPU的PLC

6、的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说，用PLC构成的控制系统，电气接线及开关接点可以大大减少，故障也将随之大大降低。此外，PLC具有硬件故障的自我检测功能，出现故障时可及时发出报警信息。在应用软件中，用户还可以编写外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样整个系统具有极高的可靠性。（二）配套齐全，功能完善，适用性强PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能外，现代PLC大多具有完善的数

7、据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能模块大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、计算机数控（CNC）等各种工业控制中。加上PLC通讯能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。（三）易学易用，深受工程技术人员欢迎PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备，编程语言易于为工程技术人员接受.像梯形图语言的图形符号和表达方式与继电器电路图非常接近，只用PLC的少量开关逻辑控制指令就可以方便地实现各种电气控制电路的功能。（四）系统设计周期短,维护方

8、便,改造容易PLC用存储逻辑代替接线逻辑，可以大大地减少外部的接线，使控制系统设计周期大大缩短。同时维护也变得容易。更重要的是同一设备经过改变程序来改变生产过程已成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。（五）体积小，重量轻，能耗低超小型PLC，其底部尺寸小于100mm见方，重量小于150g，功耗仅数瓦。装入机械内部方便，是实现机电一体化的理想控制设备。二、可编程控制器的应用领域目前，PLC已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制