第1章plc基础知识

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1、第1章PLC基础知识第1章PLC基础知识可编程控制器（PLC）是在继电器控制和计算机控制技术的基础上研发出来的，现已发展成为以微处理器为核心，集控制（Control）技术、计算机（Computer）技术、通信（Communication）技术，即3C技术为一体的新型工业自动控制装置，并伴随着新技术的应用而不断涌现出新的产品。由于其可靠性高而被广泛地应用于工业自动化控制领域，与机器人（Robot）、计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）并称为现代工业的三大支柱。1.1概述1.1.1PLC的由来逻辑量的电气控制

2、，早期都是采用继电器控制电路，用一些接点的不同连接反映逻辑量间不同的逻辑关系，用接点控制设备的工作。在继电电路中，经常使用以下5种基本元件来构成复杂的控制线路。（1）常开（NO，NormalOpen）按钮（Button）。该按钮的接点平常的工作状态是断开状态。当用手按动时，接点闭合，为连接状态；当手离开按钮时，接点断开，恢复断开状态。（2）常闭（NC，NormalClose）按钮。该按钮的接点平常的工作状态是连接状态。当用手按动时，接点断开，为断开状态；当手离开按钮时，接点闭合，恢复连接状态。按钮和按钮的常

3、闭、常开接点如图1-1所示。需要说明的是，要与有不同用途的接点型开关（Switch）元件如行程开关、限位开关等区分，二者原理和表示符号是不同的。但一般在器件引脚封装同样有NC、NO、COM的接点标记，要根据实际选取适合的接点。常闭接点常闭接点NC常开接点NO常开接点图1-1按钮和按钮的接点及表示符号标准开关手动开关限位开关图1-2开关和开关表示符号1计算机工业控制技术（3）继电器常开触点。该触点平常的工作状态是断开状态。当继电器线圈通电时，触点闭合，为连接状态；当继电器线圈断电时，触点断开，恢复断开状态。（

4、4）继电器常闭触点。该触点平常的工作状态是连接状态。当继电器线圈通电时，触点断开，为断开状态；当继电器线圈断电时，触点闭合，恢复连接状态。（5）继电器线圈。继电器线圈只有连接该线圈的所有触点都闭合时，线圈通电，由线圈和动铁（衔铁）组成的电磁铁吸引闭合，带动常开触点闭合，常闭触点断开。继电器及其触点、线圈如图1-3所示。线圈动铁常开触点电磁铁J常闭触点常闭触点常开触点公共触点继电器线圈线圈接线端触点接线端图1-3继电器和继电器触点、继电器线圈表示符号UUGRRQTQA逻辑连接方阵JJTBJCGJG图1-4起、

5、保、停控制串联继电电路图1-5“标准化”的串联起、保、停控制继电电路图1-4就是利用上述元件构成的起、保、停控制串联继电电路，并可进一步演变为图1-5电路。其中控制接点Q、T为电路输入；控制接点J为继电器J的辅助接点，为输出的反馈；继电器线圈J为电路输出。中间用虚线框起来的竖线与横线称为逻辑连接方阵，竖线与横线间的电联系通过二极管实现。这样就把固定的继电电路“标准化”了。从设计思想上讲，这里有两个突破：①便于更改控制逻辑关系；②控制接点使用次数，可不受限制。这两条突破，使继电电路实现各种逻辑控制变得既方便又

6、灵活，是很有意义的。当然具体的继电电路相当多。同时，还设计成可进行程序预选及反馈预选的，可使继电电路也能较方便地实现各种较复杂的逻辑量的电气控制。继电电路直观、简单，控制功率不受限制，有很长的使用历史，并仍在不断地完善和应用。然而，它是靠接点实现控制的，不可避免地存在如下一些缺点：2第1章PLC基础知识①接点转换总是需要时间的，总要有电滞后及机械滞后。这两个滞后加起来，长的可达几十毫秒，甚至更多。这可能造成控制不及时、不同步。不及时，会降低控制精确度；而不同步，有时会使电路工作出现竞态。在电路设计时，就不得

7、不采取措施加以避免的；②接点常处于通断电状态，易受电火花烧蚀与机械磨损，并因此会带来一些故障；③体积大，安装这些元器件有时还需庞大的控制柜；④消耗电能多，日常使用维护费高（当然，初期投资费用少！）；⑤难以实现复杂的控制；⑥电路不灵活、不通用，每种电路多数都要单独设计、单独制造，更改也不便。所以，要实现复杂的、灵活的、更可靠的、小型化的电气控制，仅使用继电电路是不可能的。60年代末，随着市场的转变，工业生产开始由大批量少品种的生产转变为小批量多品种生产方式。而当时这类大规模生产线的控制电路多是由继电控制盘构成

8、的，这种控制装置体积大、耗电多、可靠性低，尤其是改变生产程序很困难。随着电子计算机技术的发展，小型电子计算机被用作机械工作或生产过程的逻辑控制。计算机通过改变程序即软件，更改控制，这比更改硬件接线方便得多了。但它也存在一些缺陷：①编程复杂，要求有较高水平的编程与操作人员；②需要配备相应的外部接口；③对工作环境的条件要求较高；④功能“过剩”，机器资源未能充分利用；⑤造价昂贵。1968年，美国通用汽车公司（GM）为适