第4章plc的组成与工作原理

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1、第4章PLC的组成与工作原理4.1概述4.2可编程控制器的组成4.3可编程控制器的工作原理4.4可编程控制器的编程语言4.1概述什么是PLC？一、可编程控制器的定义是一种工业控制装置是在电气控制技术和计算机技术的基础上开发出来的，并逐渐发展成为以微处理器为核心，将自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业控制装置。通用叫法中文名称为可编程控制器；英文名称为ProgrammableLogicController，简称PLC。1987年，国际电工委员会（IEC）定义：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统

2、，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，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，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备，都应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”。一、可编程控制器的定义二、可编程控制器的产生因为继电器逻辑电路配线复杂背景：1968年美国通用汽车公司（GM），为了适应汽车型号的不断更新，生产工艺不断变化的需要，实现小批量、多品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到尽可能

3、减少重新设计和更换继电器控制系统及接线，以降低成本，缩短周期。二、可编程控制器的产生1968年，GM公司提出十项设计标准：编程简单，可在现场修改程序；维护方便，采用插件式结构；可靠性高于继电器控制柜；体积小于继电器控制柜；成本可与继电器控制柜竞争；可将数据直接送入计算机；可直接使用115V交流输入电压；输出采用115V交流电压，能直接驱动电磁阀、交流接触器等；通用性强，扩展方便;能存储程序，存储器容量可以扩展到4KB。二、可编程控制器的产生1969年，美国数字设备公司研制第一台可编程控制器，并应用于工业现场。二、

4、可编程控制器的产生1971年，日本从美国引进了这项新技术，并很快研制成了日本第一台可编程序控制器。1973年，当时的西德和法国也研制出了自己的可编程序控制器并在工业领域开始应用。我国从1974年开始研制，并于1977年开始工业应用。三、可编程控制器的特点可靠性高，抗干扰能力强通用性强，使用方便程序设计简单，易学易懂采用模块化结构，系统组合灵活方便系统设计周期短安装简便，调试方便，维护工作量小对生产工艺改变适应性强，可进行柔性生产四、可编程控制器的应用应用形式：1、开关逻辑控制2、模拟量控制3、顺序（步进）控制4、

5、定时控制5、计数控制6、闭环过程控制7、数据处理8、通信和联网可编程控制器的应用领域可编程控制器的应用领域可编程控制器的应用领域可编程控制器的应用领域可编程控制器的应用领域可编程控制器的应用领域可编程控制器的应用领域可编程控制器的应用领域可编程控制器的应用领域可编程控制器的应用领域按结构形式分整体式PLC将电源、CPU、I/O接口等部件都集中装在一个机箱内，具有结构紧凑、体积小、价格低等特点。五、可编程控制器的分类按结构形式分模块式PLC将PLC各组成部分分别作成若干个单独的模块，如CPU模块、I/O模块、电源模

6、块（有的含在CPU模块中）以及各种功能模块。五、可编程控制器的分类按结构形式分紧凑式PLC还有一些PLC将整体式和模块式的特点结合起来。五、可编程控制器的分类按I/O点数分小型PLCI/O点数为256点以下的为小型PLC（其中I/O点数小于64点的为超小型或微型PLC）中型PLCI/O点数为256点以上、2048点以下的为中型PLC大型PLCI/O点数为2048以上的为大型PLC（其中I/O点数超过8192点的为超大型PLC）五、可编程控制器的分类六、可编程控制器的发展趋势向高速度、大容量方向发展为了提高PLC的

7、处理能力，要求PLC具有更好的响应速度和更大的存储容量。目前，有的PLC的扫描速度可达0.1ms/k步左右。PLC的扫描速度已成为很重要的一个性能指标。在存储容量方面，有的PLC最高可达几十兆字节向小型化和大型化两个方向发展小型PLC由整体结构向小型模块化结构发展，使配置更加灵活，为了市场需要已开发了各种简易、经济的超小型微型PLC，最小配置的I/O点数为8～16点，以适应单机及小型自动控制的需要。大型化是指大中型PLC向大容量、智能化和网络化发展，使之能与计算机组成集成控制系统，对大规模、复杂系统进行综合性的自

8、动控制。现已有I/O点数达16384点的超大型PLC，其使用32位微处理器，多CPU并行工作和大容量存储器，功能强。六、可编程控制器的发展趋势大力开发智能模块，加强联网与通信能力为满足各种控制系统的要求，不断开发出许多功能模块，如高速计数模块、温度控制模块、远程I/O模块、通信和人机接口模块等。PLC的联网与通信有两类：①PLC之间联网通信，各PLC生产厂家都有自己的专有