模块可编程序控制器工作原理及结构

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1、第四模块可编程序控制器工作原理及结构掌握PLC工作原理、结构特点。了解PLC编程语言。熟悉PLC编程器件。FKGPWIN编程软件的使用。1、什么是可编程序控制器？可编程序逻辑控制器（ProgrammableLogicController）简称（PLC），是在继电器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。它具有结构简单、可靠性高、通用性强、易于编程、使用方便等优点。任务一PLC的发展、分类及应用一、什么是可编程序控制器？2、定义：国际电工委员会（IEC）于1987年颁布了可编程控制器标准草案第三

2、稿。在草案中对可编程控制器定义如下：“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，都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计”。注：近年来，可编程控制器发展很快，几乎每年都推出不少新系列产品，其功能已超出了上述定义的范围。二、PLC的产生与发展1、PLC的产生1969年美国数字设备公司（DEC）根据美国通用汽车公司（GM）的要求研制成第一台可编程序控制器。

3、发展极为迅速。产生背景：1）继电控制系统的缺点：通用性和灵活性差、可靠性低。继电器控制系统体积大、耗电多、可靠性低、接线复杂、不易更改、查找和排除故障困难，对生产工艺变化的适应性差，但简单易懂、价格便宜2）1968年，美国通用汽车公司（GM公司）为适应汽车型号不断翻新（小批量、多品种、多规格、低成本和高质量），提出要用一种新型的控制装置取代继电—接触器控制装置。拟订了十项公开招标的技术要求：①编程方便，可现场修改程序；②维修方便，采用插件式结构；③可靠性高于继电器控制装置；④体积小于继电器控制盘；⑤数据可直接送入管理计算机；⑥成本可与继电器控制盘竞争；⑦输入可为市电；⑧输出可为市电，容

4、量要求在2A以上，可直接驱动接触器等；⑨扩展时原系统改变最少；⑩用户存储器大于4KB。2、可编程序控制器的发展1)70年代初期：可编程序控制器仅具有逻辑运算、定时、计数等一些功能，因此称为可编程序逻辑控制器，简称PLC。2）70年代中期：70年代后随着电子技术和计算机技术的发展，微处理技术应用，PLC还增加了算术运算、数据传送和数据处理等功能。3）80年代以后：随着大规模、超大规模集成电路等微电子技术的迅速发展，16位和32位微处理器应用于PLC中，使PLC得到迅速发展。PLC不仅控制功能增强，可靠性提高，功耗、体积减小，成本降低，编程和故障检测更加灵活方便，而且具有通信和联网、数据处

5、理和图象显示等功能。三、PLC的主要生产厂家4）近年来PLC发展迅速具备了计算机功能的一种通用工业控制装置，成为现代工业自动化的三大技术支柱（PLC技术、机器人、CAD/CAM）之一。欧洲：德国的西门子（Siemens）；法国的TE（Telemecanique）公司美国：A-B（Allen-Bradly）、GE（GeneralElectric）公司日本：三菱电机（MitsubishiElectric）、欧姆龙（OMRON）、FUJI注：日本主要发展中小型PLC，其小型机性能先进，结构紧凑，价格便宜。三、PLC的特点PLC的发展有两个主要趋势：一、体积更小、速度更快、功能更强和价格更低的

6、微小型方面；二、大型化网络化、高可靠性、好的兼容性和多功能方面。1.使用灵活、通用性强2.编程简单、易于掌握3.可靠性高、能适应各种工业环境4.接口简单、维护方便5.体积小、重量轻、功耗低四、PLC的分类1.按容量分：小型I/O总数≤256中型256≤I/O总数≤2048大型I/O总数≥20482.按硬件结构分：整体式模块式叠装式五、PLC的应用1.开关量的逻辑控制2.模拟量控制3.运动控制4.过程控制5.数据处理6.通讯联网“1”为通电；“0”为断电逻辑”与“为串联逻辑”或“为并联逻辑”非“为常闭触点作业：第180页思考练习题2任务二PLC的结构和工作原理可编程控制器由CPU、存储器

7、（RAM、ROM）、输入输出单元（I/O）、I/O扩展接口、电源和编程器等组成。一、PLC的硬件结构PLC是一种工控计算机，与计算机的组成十分相似，但具有更强的与工业过程相连接的接口。其结构框图如右图：外形的样子PLC编程器（一）CPUCPU是整个PLC系统的核心，指挥PLC有条不紊地进行各种工作。1、CPU组成：1）控制器2）运算器3）寄存器2、CPU的作用：CPU是PLC系统的核心，其主要作用：1）接收并存储用户程序和数据。2）检查、校验用