PLC原理及应用 教学课件 作者 李长久PLC课件（第2章）.ppt

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1、第2章PLC软硬件组成及工作原理2.1概述2.2PLC的硬件组成2.3PLC的软件系统2.4PLC的工作原理2.5PLC的主要指标2.6PLC的分类2.1概述PLC在早期是一种开关逻辑控制装置，被称为可编程序逻辑控制器(ProgrammableLogicController)，简称PLC。随着计算机技术和通信技术的发展，PLC采用微处理器作为其控制核心，它的功能已不再局限于逻辑控制的范畴。因此，1980年美国电气制造协会(NEMA)将其命名为ProgrammableController(PC)，但为避免与个人计算机(PersonalComputer)的简称PC混淆，

2、习惯上仍将其称为PLC。2.1.1PLC的定义国际电工委员会（IEC）于1982年11月1985年1月对可编程序控制器作了如下的定义：“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命令，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，都应按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充功能的原则而设计”。PLC的定义PLC是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计的工业控制装置。2.1.2PLC的产生

3、与发展PLC的产生和发展与继电接触器控制系统有很大的关系。在PLC出现之前，生产线控制多采用继电接触器控制系统。20世纪60年代，美国的汽车生产技术相对成熟，汽车制造业竞争激烈，导致汽车产品不断更新，生产线也随之频繁改变。而当时的自动控制装置是继电接触器控制系统，要改变工艺十分困难，这不仅阻碍了产品更新换代周期，而且可靠性不高。PLC原理及应用第2章1968年美国通用汽车公司提出的替代继电器控制系统的新型控制器的十项指标（GM十条）：1）编程简单、现场可修改程序；2）维护方便、采用插件式结构；3）可靠性高于继电器控制系统；4）体积小于继电器控制系统；5）数据可以直接

4、送入计算机；6）成本可与继电器系统竞争；7）输入可为市电；8）输出可为市电，能直接驱动电磁阀、交流接触器等；9）通用性强、易于扩展；10）用户存储器大于4K。PLC的产生与发展1969年美国数字设备公司（DEC）根据招标的要求，研制出世界上第一台可编程序控制器，并在GM公司汽车生产线上首次应用成功。1971年，日本引进了这项技术并开始生产PLC。1973~1974年德国和法国也研制出自己的PLC。PLC的产生与发展PLC的发展经历了五个重要时期：（1）从产生到20世纪70年代初期。CPU由中小规模数字集成电路组成，存储器为磁芯存储器，控制功能比较简单。（2）20世纪

5、70年代末期。采用CPU微处理器，存储器采用半导体存储器，体积减小，数据处理能力有很大提高。（3）20世纪70年代末到80年代中期。PLC开始采用8位和16位微处理器，使数据处理能力和速度大大提高。（4）20世纪80年代中期到90年代中期。超大规模集成电路促使PLC完全计算机化，CPU已经开始采用32位微处理器。（5）20世纪90年代中期至今。PLC使用16位和32位微处理器，出现了智能化模块，可以实现对各种复杂系统的控制。PLC的产生与发展PLC经过30多年的发展，现已形成了完整的产品系列，其功能与昔日的初级产品不可同日而语，强大的软、硬件功能已接近或达到计算机功

6、能。PLC自问世以来，经过几十年的发展，PLC的功能越来越强大，应用范围也越来越广泛，其足迹已遍及国民经济的各个领域，但PLC的主要应用领域是自动化。不同的企业对自动化程度的要求都不相同。不仅需要发展适合于大、中型企业的高水准的PLC网络系统，而且也要发展适合小型企业性能价格比高的小型PLC控制系统。所以PLC控制系统将朝着两个方向发展：一是向小型化、微型化方向发展。作为控制系统的关键设备，PLC将朝着体积更小、速度更快、功能更强、价格更低的方向发展。二是向大型化、网络化、多功能方向发展。2.1.3PLC与其他工业控制系统的比较随着电子行业的飞速发展，PLC已经可以

7、在各个领域适应不同的客户要求。用PLC构成的工业控制系统可以实现其他工业控制系统的功能。这里主要从系统结构、功能特性等方面，将PLC控制系统与继电接触器控制系统、计算机控制系统（CCS）进行比较。PLC与继电接触器控制系统的比较1．灵活性和扩展性极佳2．可靠性高和可维护性好3．控制速度快和稳定性高4．延时的可调性好与精度高5．设计与施工周期短，调试修改方便6．性能价格比高PLC与计算机控制系统的比较1、PLC系统采用功能模块的结构形式，系统的组合性好。2、PLC系统采用扫描方式工作，有利于顺序逻辑控制的实施。3、PLC系统是分散的自治系统，把危险和功能分散，实现