第3章 可编程控制器概述课件

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1、3．1可编程序控制器的产生与定义3．1．1可编程控制器的产生——GM10条(1)编程简单，可现场修改程序；(2)维修方便，最好是插件式结构；(3)可靠性高于继电器控制装置；(4)体积小于继电器控制装置；(5)数据可以直接输入管理计算机；(6)可以直接用交流115V；(7)输出为交流115V,容量要求2A以上,可直接驱动电磁阀、接触器等负载；(8)通用性强，易扩展，扩展时原系统只需很少变更；(9)用户存贮器容量大于4KB；(10)性能价格比可与继电器控制装置竞争。1969年，美国数字设备公司根据以上要求，研制出了第一台可编程控

2、制器,型号为:PDP-14第三章可编程序控制器概述13.1.2可编程控制器的定义：早期的可编程控制器主要是用来替代继电器控制系统的，因此功能较为简单，只能进行开关量逻辑控制，称为可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController）,简称PLC。1982年2月国际电工委员会（IEC）对可编程控制器的定义是：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境而设计.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、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出,控制

3、各种类型机械的生产过程。而有关的外围设备,都应按易于与工业系统联成一个整体,易于扩充其功能的原则设计.”可以认为PLC实质是一台工业控制用计算机。2(一)PLC的功能1.逻辑控制（开关量控制）：2．定时控制：3．计数控制：4.步进控制:5．模拟量控制：6．数据处理：7．通信与联网：8.对控制系统监控：3．2PLC的特点3（二）PLC的特点1.编程简单,易于使用2．可靠性高，抗干扰能力强硬件方面措施：(1)隔离(2)滤波(3)在PLC内部对CPU供电电源采取屏蔽、稳压、保护等措施.(4)内部设置连锁、故障检测与诊断等电路，一旦

4、发生故障就报警。(5)外部采用密封、防尘、抗震的外壳封装结构，以适应恶劣环境。软件方面措施：设置数字滤波、故障检测与诊断程序，发现错误立即处理（封锁输出、报警、保护数据）.3.控制系统结构简单，通用性强：4.功能完善;5.设计、施工和调试的周期短6.体积小、重量轻、功耗低，维护操作方便。43.3PLC的应用与发展3.3.1PLC的发展状况3.3.2PLC的发展趋势1.向小型化、专业化、低成本方向发展;2.向大容量,高速度方向发展;3.智能型I/O模块的发展;4.基于PC的编程软件取代编程器;5.PLC编程语言的标准化;6.P

5、LC通信的易用化;7.组态软件与PLC的软件化;8.PLC与现场总线相结合5国产P111G-MC2型PLC国产SOC-48NE2型PLC国产JH120H型PLC日本FX型PLC美国通用PLC日本松下PLC合资产品欧姆龙PLC德国西门子PLC63.3.3PLC的应用领域PLC已广泛应用于钢铁、采矿、水泥、石油、化工、电力、机械制造、汽车、装卸、纺织、环保和娱乐等行业。PLC的应用范围可分成5种类型。（1）顺序控制如印刷机械、包装机械、机床装配生产线及电梯控制等。（2）运动控制PLC把描述目标位置的数据送给模块，其输出移动一轴或

6、数轴到目标位置。（3）过程控制PLC还能控制大量的过程参数，如温度、流量、压力和液位。一个具有PID控制能力的PLC可用于过程控制。（4）数据处理在机械加工中,PLC作为主要的控制与管理系统可以完成大量的数据处理工作。（5）通信网络73.4PLC的分类1.按结构形式分根据PLC结构形式的不同,PLC主要可分为整体式和模块式两类(1)整体式结构:特点：体积小、成本低、安装方便。(2)模块式结构：PLC由一些标准模块单元构成，将这些单元插在框架上或基板上即可。可根据需要灵活配置。2.按输入、输出点数和存储容量分按输入、输出点数和

7、存储容量PLC大致可分大、中、小型三种：小型机：I/O点数在256点以下，用户存储器容量在4K字左右。中型机：I/O点数在256∼2048之间，用户存储器容量在8K字左右。大型机：I/O点数在2048以上，用户存储器容量在16K字以上。83.5PLC的系统组成PLC专为工业现场应用而设计，采用了典型的计算机结构，它主要是由CPU、电源、存储器和专门设计的输入/输出接口电路等组成。PLC的结构框图如图所示：图3.1PLC结构框图91.中央处理单元(CPU)中央处理单元(CPU)一般由控制器、运算器和寄存器组成，这些电路都集成在

8、一个芯片上。CPU通过数据总线、地址总线和控制总线与存储单元、输入/输出接口电路相连接。它的主要功能有以下几点：①接收从编程器输入的用户程序和数据，送入存储器存储；②用扫描方式接收输入设备的状态信号，并存入相应的数据区；③监测和诊断电源、PLC内部电路工作状态和用户程序编程过程中的语法错误