可编程控制器原理及应用.ppt

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1、可编程控制器原理及应用PC：ProgrammableControllerPLC：ProgrammableLogicController课程安排第一章概述由来；特点；应用状况位及发展趋势第二章PC(PLC)硬件构成工作原理；构成；结构特点；技术指标第三章PC(PLC)软件梯形图；指令第四章PC应用系统设计及实例2第一章概述1.1PC(PLC)发展及现状1.2可编程控制器的定义及特点31.1PC(PLC)发展及现状1.1.1由来1.1.2出现及发展1.1.3系列化、标准化、规模化、网络化41.1PC(PLC)发展及现状1.1.1由来20世纪60年代来自控制装置产品结构：由大批量少品

2、种——>小批量多品种；生产线的控制系统：继电器控制系统特点：体积大、可靠性低、耗电多、更改难。5l美国通用汽车公司GM招标——十项要求1)计算机取代继电器逻辑控制体积小于继电器控制盘；可靠性高于继电器控制盘；数据可直接送入计算机；成本可与继电器控制盘竞争；用户存储器容量大于4K2)程序代替硬件接线编程方便，现场可修改程序；63)输入/输出电平直接与外部装置接口输入可为市电；输出可为市电，要求2安培以上，可直接驱动电磁阀、接触器；4)结构易于扩展维修方便，采用插件式结构；扩展时原系统变更最小；满足上述四方面十项要求的控制装置在当时是先进的；现在的可编程控制器的性能已远远超出上述要

3、求。71.1.2出现及发展l出现*1969年美国数字设备公司DEC研制成功第一台PLC用于通用汽车公司生产线,开创了PLC新纪元。*1971年日本*1973年欧洲*1974年中国81.1.3系列化、标准化、规模化、网络化1)系列化：大、中、小、微型系列2)标准化：*国际电工委员会IEC*IEC61131可编程控制器-1992年开始制定标准—1总论—2装置要求与试验—3编程语言—4用户指南—5技术条件3)规模化——自动控制领域中销量最大4)网络化——串行、并行、以太网现场总线91.2可编程控制器的定义及特点1.2.1定义“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

4、应用而设计，它采用可编程序的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等面向用户的操作指令，并通过数字式或模拟式的输入/输入控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。”——IEC，1985年可编程控制器标准草案IEC61131-11992。10可编程控制器是：l一种计算机，“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统”；l工业控制计算机，“专为在工业环境下应用而设计”；l蓝领计算机，“面向用户的操作指令”。11l发展1）20世纪70年代中期——实用化*8位微处理器，8位单

5、片机*数值运算*速度加快，规模扩大*与计算机网络接口——PLC集散控制2）20世纪70年代末期——成熟*16位微处理器，8/16位单片机，协处理器*系列化*分布网络*梯形图语言*外部设备（编程器、通信接口….）3）20世纪80年代中末期——广泛应用121.2.2特点1）高可靠性，强抗干扰性*影响可靠性因素外因：电磁、辐射干扰。I/0、电源线干扰，环境（湿度、温度、粉尘、振动、冲击）内因：器件失效、老化，存储器信息丢失、错误，程序分支错误。13*PLC的措施硬件：全部I/0光隔模拟/数字滤波电磁屏蔽开关电源元器件筛选、老化、环境试验软件：Watchdog自检操作系统在线监控设计、

6、生产专业人员设计规模化生产——严格工艺质量保证142）编程简单，使用方便，适用性强*梯形图接近实际电路图——蓝领计算机*编程集中于设计思想，编程只是一个简单的手段*现场调试、维护、扩展方便3）适用于工业等运行现场环境温度、温度、振动、干扰….154)与其它装置接口方便*接口种类：数字I/0、模拟I/0各种通信接口（RS232、RS422、RS485以太网，现场总线）*模块系列化、标准化、通用化*接口符合国际标准*特殊接口：数显、触摸屏、声音、打印、位置控制….△自动控制产品选用15个因素排序可靠性、性能、维护、工作环境、使用方便、使用效果、编程方便与原有设备兼容，扩展能力、诊断

7、、接口容量、价格、特殊性能、联网能力运算速度△单片机、STD总线、PLC——几个里程碑。数控、工业机器人、PLC——机械工业自动化三大支柱新一代工人的蓝领计算机计算机技术，自动控制技术，通信技术完善结合。16第二章可编程控制器硬件构成2.0基于计算机的控制系统2.1可编程控制器的构成及原理2.2PC分类及主要系列简介2.3CPU单元（模块）2.4开关量输入/输出2.5特殊模块2.6通信系统2.7编程设备2.8微型PLCFX02.9FX2n特殊模块2.10FX2N硬件配置172.0基于计算机的