电气控制与PLC应用 第4章 PLC概述

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1、第四章可编程序控制器概述一、可编程控制器的产生及定义二、可编程控制器的特点及应用三、可编程控制器的分类和发展四、可编程控制器的基本组成和工作原理本章主要讲解…第一节可编程控制器的产生及定义因为继电器逻辑电路配线复杂一、可编程控制器的产生2.图区划分下图为CW6132型普通车床电气原理图背景：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。1968年，GM公司提出十项

2、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。1969年美国数字设备公司（DEC）研制出世界上第一台可编程序控制器。并应用于工业现场。什么是PLC？二、可编程控制器的定义是一种工业控制装置是在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

3、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。为了便于与个人计算机PC（PersonalComputer）相区别，人们习惯上仍将可编程序控制器称为PLC。以后章节中都用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，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

4、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”。◆区别于一般微机控制系统◆区别于传统控制装置定义强调了可编程序控制器应直接应用于工业环境，它必须具有很强的抗干扰能力、广泛的适应能力和应用范围。定义表明可编程序控制器内部结构和功能上都类似于计算机。它是“专为在工业环境下应用而设计”的工业计算机。第二节可编程控制器的特点及应用无触点免配线，可靠性高，抗干扰能力强通用性强，使用方便，控制程序可变，具有很好的柔性编程方法简单易学采用模块化结构，使系统组合灵活

5、方便系统设计周期短，安装、调试、维修工作量少维护方便功能强，性能价格比高体积小，重量轻，能耗低一、可编程控制器的特点二、PLC的应用领域目前，PLC在国内外已广泛应用冶金、石油、化工、建材、机械制造、电力、汽车、轻工、环保及文化娱乐等各行各业，随着PLC性能价格比的不断提高，其应用领域不断扩大。从PLC应用类型看，大致可归纳为以下几个方面：开关量逻辑控制运动控制过程控制（PID闭环控制）数据处理通信联网可编程控制器的应用领域小型PLCI/O点数在256点以下，用户程序存储器容量在2K步以下。其中I/O点数小于64点的PLC又称为超

6、小型或微型PLC。型号有日本松下电工FP1型、日本三菱FX系列和日本欧姆龙C40P等。中型PLCI/O点数在256～2048点之间，用户程序存储器容量在2K～8K步之间。型号有日本三菱的A1系列、日本日立公司的H-200、美国A-B公司的PLC2/80等。大型PLCI/O点数在2048点之上，用户程序存储器容量达8K步之上。型号有美国A-B公司的PLC-3，I/O点数有8192个；德国西门子公司S5-155U，I/O点数有10000个，具有多个处理器。按I/O点数分和存储器容量分第三节可编程控制器的分类和发展一、可编程控制器的分类

7、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、电源模块（有的含在CPU模块中）以及各种功能模块。叠装式PLC还有一些PLC将整体式和模块式的特点结合起来。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。按结构形式分整体式PLC叠装式PLC模块式PLC按功能分低档PLC具有逻辑运算、定时、计数、移位以及自诊断、监控等基本功能，还可有少量模拟量输入／输出、算术运算、数据传送和比较、通信等功能。中档PLC具有低档PLC功能外，增加模拟量输入/输出、

8、算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程I/O、子程序、通信联网等功能。有些还增设中断、PID控制等功能。高档PLC具有中档机功能外，增加带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及其它特殊功能函数运算、制表及表格传送等。高档PLC机具有更强