PLC技术在典型任务中的应用 绪论

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1、一、PLC的基本概念与基本结构随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已经扩展到了几乎所有的工业领域。同时，现代社会要求制造业对市场需求做出迅速的反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品，为了满足这一要求，生产设备和自动生产线的控制系统必须具有高的灵活性，可编程序控制器（ProgrammableLogicController，PLC）正是顺应这一要求出现的，它是以微处理器为基础的通用工业控制装置。PLC的应用面广、功能强大、使用方便，是当代工业自动化的主要设备之一。PLC已经广泛地应用在各种机械设备和生产过程的自动控制系统中，PLC在其他领域

2、（例如民用和家庭自动化）的应用也得到了迅速的发展。国际电工委员会（IEC）在1985年的PLC标准草案第3稿中，对PLC作了如下定义：“可编程序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、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”从上述定义可以看出，PLC是一种用程序来改变控制功能的工业控制计算机，除了能完成各种各样的控制功能外，还有与其他计算

3、机通信联网的功能。绪论1．PLC的基本概念一、PLC的基本概念与基本结构绪论2．PLC的基本结构一、PLC的基本概念与基本结构绪论2．PLC的基本结构（1）CPU单元同一般的微机一样，CPU是PLC的核心。PLC中所配置的CPU随机型不同而不同，小型PLC大多采用8位通用微处理器和单片微处理器；中型PLC大多采用16位通用微处理器或单片微处理器；大型PLC大多采用高速位片式微处理器。在PLC控制系统中，CPU单元相当于人的大脑和心脏，它不断采集输入信号，执行用户程序，刷新系统的输出。一、PLC的基本概念与基本结构绪论2．PLC的基本结构（2）存储器存储器主要有两种：一种是可

4、读/可操作的随机存储器RAM，另一种是只读存储器ROM、PROM、EPROM和EEPROM。在PLC中，存储器主要用于存放程序（系统程序和用户程序）及工作数据。系统程序是由PLC的制造厂家编写的，和PLC的硬件组成有关，完成系统诊断、命令解释、功能子程序调用管理、逻辑运算、通信及各种参数设定等功能，提供PLC运行的平台。系统程序关系到PLC的性能，而且在PLC使用过程中不会变动，由厂家直接固化在只读存储器ROM、PROM或EPROM中，用户不能访问和修改。用户程序是随PLC的控制对象而定的，由用户根据对象生产工艺的控制要求而编制的应用程序。为了便于读出、检查和修改，用户程序

5、一般存于CMOS静态RAM中。工作数据是PLC运行过程中经常变化、经常存取的一些数据。存放在RAM中，以适应随机存取的要求。一、PLC的基本概念与基本结构绪论2．PLC的基本结构（3）输入/输出单元输入（Input）单元和输出（Output）单元通常也称I/O单元或I/O模块，是PLC与工业生产现场之间的连接部件。PLC通过输入接口可以检测被控对象的各种数据，以这些数据作为PLC对被控制对象进行控制的依据；同时PLC又通过输出接口将处理结果送给被控制对象，以实现控制目的。（4）通信接口PLC配有各种通信接口，这些通信接口一般都带有通信处理。PLC通过这些通信接口可与监视器、

6、打印机、其它PLC、计算机等设备实现通信。远程I/O系统也必须配备相应的通信接口模块。一、PLC的基本概念与基本结构绪论2．PLC的基本结构（5）编程装置编程装置的作用是编辑、调试、输入用户程序，也可在线监控PLC内部状态和参数，与PLC进行人机对话。编程装置可以是专用编程器，也可以是配有专用编程软件包的通用计算机系统。（6）电源PLC一般使用AC220V电源或DC24V电源。内部的开关电源为各模块提供不同电压等级的直流电源。小型PLC可以为输入电路和外部的电子传感器（例如接近开关）提供DC24V电源，驱动PLC负载的直流电源一般由用户提供。与普通电源相比，PLC电源的稳定

7、性好、抗干扰能力强。二、PLC的特点、应用领域与发展方向绪论1．PLC的特点（1）编程简单，易于掌握PLC的设计者充分考虑到现场技术人员的技能和习惯，经常采用的是梯形图方式的编程语言，它与继电器控制原理图相似，具有直观、清晰、修改方便、易掌握等优点，即便未掌握专门计算机的人也能很快熟悉，因而受到了广大现场技术人员的欢迎。（2）可靠性高，抗干扰能力强传统的继电器控制系统使用了大量的中间继电器、时间继电器。由于触点接触不良，容易出现故障。PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件元件