PLC(AB)基础.ppt

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1、三、PLC基础PLC控制系统的产生和定义PLC控制系统的组成PLC控制系统的工作原理PLC控制系统的编程PLC控制系统的产生和定义(1)PLC控制系统的产生:70年代以前的控制系统继电器控制系统–将继电器,定时器,接触器,按一定的逻辑关系连接起来,组成控制系统PLC控制系统的产生和定义(2)继电器控制系统的优缺点:优点:结构简单,容易掌握,价格便宜适用于工作模式固定,工作方式简单的场合缺点:对大系统,设计连线复杂,控制柜庞大,故障点多,维修困难,通用性/灵活性差.不支持网络通讯PLC控制系统的产生和定义(3)用户对控制系统的要求:现场可修改控制逻辑(编程

2、)维修方便,采用模块化结构,即插件式可靠性高体积小方便系统的升级和扩展可以存储用户程序具有数据通讯功能PLC控制系统的产生和定义(4)美国于60年代末期研制成功世界上第一台可编程序控制器-PLC(ProgrammableLogicController)用以替代继电接触器控制.其主要功能是执行:继电器逻辑计时计数等PLC控制系统的产生和定义(5)国际电工委员会(IEC)对可编程序控制器的定义:1987年2月…是一种数字运算的电子系统,专为在工业环境下应用而设计.它采用可编程序的存储器,用来在内部存储执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数和算数运算等操作的指令,

3、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,都应按易于与工业控制系统连成一个整体,易于扩充功能的原则设计PLC控制系统的产生和定义(6)PLC发展阶段第一代(60-70年代中期)：为满足工业自动化取代继电器控制盘而设计开发，采用集成电路，提高了抗干扰性,提出了梯形图语言;第二代(70年代中期-80年代后期)：采用微处理器作为中央处理单元,增加了运算、通信、诊断、新型I/O、特殊功能模块。第三代(90年代-现在）：为适应柔性制造系统（FMS）的发展而设计，重视软件，重视网络通信,强调高速、高功能和开放性。下一

4、代:体积更小,编程更方便,网络功能更强PLC控制系统的产生和定义(7)世界第一台PLC------美国数字设备公司（DEC，1969）1971年日本生产出第一台可编程控制器1973年西欧生产出第一台可编程控制器美国RockwellAutomation的A-B德国西门子法国施耐德美国GE日本三菱和欧姆龙（OMROM）PLC的技术特点PLC技术特点高可靠性输入输出采用光电隔离输入采用R-C滤波采用屏蔽措施采用性能优良的开关电源和器件具有自诊断功能大型PLC采用双重或多重系统冗余平均故障间隔时间达到几十万小时（称无故障设备）丰富的I/O接口可针对不同的工业现场

5、信号（交直流、开关和模拟、电压和电流、脉冲和电平、强电和弱电等）和不同的输出控制设备（如按钮、开关、变送器、电磁线圈、电机启动器、控制阀等）采用模块化结构PLC各个部件都采用模块化结构：如CPU、电源、I/O、通信和特殊功能模块编程简单易学安装简单，维修方便不需要专用机房模块均设有故障指示有些模块可以带电插拔系统配置灵活方便可组成网络化控制系统速度越来越快、体积成本越来越小缺点：标准化程度不够，各个公司产品不兼容PLC应用范围逻辑控制定时控制计数控制顺序控制PID控制数据处理通信和联网其它特殊功能控制（定位、CRT控制）PLC控制系统的组成电源模块编程设

6、备微处理器存储器CPU模块输入模块外部设备输出模块外部设备PLC控制系统的基本组成(1)Allen-BradleyA-BQualityRUNREMPROGLogix5555™RUNOKRS232BATI/O<>ETHERNETRXDTXDOK<>ETHERNETRXDTXDOK<>ETHERNETRXDTXDOK处理器I/O模板I/O模板I/O模板机架电源<>ETHERNETRXDTXDOKI/O模板编程器PLC控制系统的基本组成(2)CPU模块:可编程序控制器的核心,由微处理器和存储器组成微处理器:1)系统自检和初始化2)接收来自编程设备的用户程序和数

7、据3)对设备的状态和用户程序进行诊断4)运行用户程序5)实现与外部设备的通讯一般用处理器的处理速度和I/O能力来说明PLC控制系统的基本组成(3)存储器:1)系统存储器(ROM,FlashROM)用于存储:操作系统程序用户指令解释程序编译程序系统诊断程序通讯管理程序不可以修改2)用户存储器(RAM,EPROM,EEPROM)分为:用户程序存储器-存储用户程序用户数据存储器-存储运算数据PLC控制系统的基本组成(4)输入/输出模块:PLC与现场设备连接的接口输入模块:用于接收和采集现场设备的输入信号:开关量输入模块:直流信号:24VDC,48VDCTTL信

8、号5VDC交流信号:110VAC,220VAC模拟量输入模块:直流信号:4-20