设备控制基础第1章课件

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1、第一章概论参考书：1)《可编程控制器原理及应用》路林吉编清华大学出版社2）《可编程控制器基础及编程技巧》陈宇编华南理工大学出版社3）《小型可编程控制器原理与实践》常斗南主编辽宁科学技术出版社4）《可编程控制器原理与应用》吴秀凤主编冶金工业出版社5)《工业电脑的安装与使用》陆岛编著印刷工业出版社初识PLC第一节可编程控制器的产生可编程控制器（简称PLC）的设计规范于1968年由美国通用汽车公司提出，当时的目的是设计一种新的控制装置以取代继电器盘。要求简单易懂、操作方便、价格便宜。并且时间响应快、控制精度高、可靠性好、控制程序可随工艺改变、

2、易于与计算机接口、维修方便等。1969年，美国数字设备公司（DEC公司）研制出第一台可编程控制器，并在美国通用汽车公司的自动生产线上安装调试成功。1971年，日本从美国引进技术。1973年，西欧国家也研制出了第一台可编程控制器。1974年我国开始研制可编程控制器，1977年开始工业应用。早期的可编程控制器为了取代继电器控制，他的功能有限，常常用于开关量的控制。所以早期的可编程控制器被称为可编程逻辑控制器，简称PLC（ProgrammableLogicController)。70年代可编程控制器采用通用微处理器后，功能得到大大的加强，不仅

3、仅局限于逻辑控制。所以1980年正式命名为可编程控制器（ProgrammableController)，简称PC。但是PC已成为个人计算机（PersonalComputer）的简称，为了区别仍把可编程控制器简称为PLC。目前，以16位和32位微处理器构成的PLC，体积小、功能强、价格低，且编程方便，具有远程I/O和通信网络、数据处理和图象显示，已用于连续生产过程的控制，成为实现工厂自动化的一大支柱。1987年2月国际电工委员会（IEC）对PLC作了如下定义：可编程控制器是一种数字运算的电子系统，专为工业环境下应用而设计。它采用了可编程序

4、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、运算等操作指令，并通过数字式、模拟式的输入输出，控制各种类型的生产过程。可编程控制器及外围设备，都易于工业系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。第二节可编程控制器的特点一、硬件的可靠性高PLC专为在工业环境的恶劣条件下应用而设计·，一个设计良好的PLC能置于有很强的电噪声、电磁干扰、机械振动、极端温度和湿度很大的环境中。在硬件设计方面采取的措施：1）选用优质器件。2）采用合理的系统结构，使它抗振动冲击。3）在输入／输出电路中都采用了光电隔离，做到电浮空。4）I／O端口除

5、采用模拟器滤波以外，还加上数字滤波。5）采用了电磁屏蔽措施。6）先进的电源电路防止由电源串入干扰信号。7）合理的电路程序，一旦某模块出现故障，进行在线插拔、调试时不会影响各机的正常运行。在硬件设计方面采取的措施：1）选用优质器件。2）采用合理的系统结构，使它抗振动冲击。3）在输入／输出电路中都采用了光电隔离，做到电浮空。4）I／O端口除采用模拟器滤波以外，还加上数字滤波。5）采用了电磁屏蔽措施。6）先进的电源电路防止由电源串入干扰信号。7）合理的电路程序，一旦某模块出现故障，进行在线插拔、调试时不会影响各机的正常运行。二、编程简单，使用

6、方便PLC采用面向控制过程、面向问题的自然语言，容易掌握。这种编程方式虽然在PLC内部增加了解释程序，增加了程序执行的时间，但对大多数机电控制设备来说，这是微不足道的。三、接线简单，通用性好PLC的接线只需将输入信号的设备(按钮、开关等)与PLC输入端子连接，将接受输出信号执行控制任务的执行元件(接触器、电磁阀等)与PLC输出端子连接。接线简单、工作量少，省去了传统的继电器控制系统接线和拆线的麻烦。四、丰富的I／O接口模块由于工业控制机只是一个控制中枢，为了实现对工业生产过程的自动控制，它还必须与各种工业现场的设备相连接，才能完成控制任

7、务。因此，PLC除了具有计算机的基本部件如CPU、存储器以外，还必须具有丰富的I／O接口模块。PLC针对不同的工业现场信号(如交流或直流、开关量或模拟量、电压或电流、脉冲或电位、强电或弱电等)，有相应的I／O模块与工业现场的器件或设备(如按钮、行程开关、接近开关、传感器及变送器、电磁线圈、电机启动器、控制阀等)直接连接。五、采用模块化结构为了适应各种工业控制需要，绝大部分PLC均采用模块化结构。PLC的各个部件，包括CPU、直流电源、I／O(含特殊功能的I／O)等均采用模块设计，由机架及电缆将各模块连接起来，系统的规模和功能可根据实际控

8、制需要自行组合。六、安装、维修方便PLC不需要专门的机房，可以在各种工业环境下直接运行。使用时只需将现场的各种设备与PLC的相应的I／O端相连接，系统便可以投入运行。各种模块上均设有运行和故障指示装置，便于