电气控制与PLC应用 工业和信息化高职高专十二五 规划教材立项项目 教学课件 作者 王霞 杨打生 蒋安蒙 yy3.ppt

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1、第3章可编程控制器概述3.1概述3.1.1PLC的产生和发展3.1.2PLC的定义3.1.3PLC的特点3.1.4PLC的分类及应用3.1.5PLC的性能指标3.2PLC系统的组成和基本工作原理3.2.1PLC系统的组成3.2.2PLC的工作原理3.3可编程控制器的编程语言3.3.1PLC的编程语言3.3.2梯形图语言编程的特点3.1概述3.1.1PLC的产生和发展1968年，美国通用汽车（GM）公司为了适应生产工艺不断更新的需求，提出了一种设想;美国数字设备公司（DEC）根据这一设想，于1969年研制成功了世界上的第一台PDP.14可编程控制器;1971年，日本从美

2、国引进了这项新技术，并很快成功研制了日本国第一台DCS.8可编程控制器;1973～1974年法国和德国也相继研制出了自己的可编程控制器。我国于1977年也研制成功了以MC14500微处理器为核心的可编程控制器，3.1.2PLC的定义国际电工委员会（IEC）在1987年2月颁布了PLC的标准草案（第三稿），草案对PLC作了如下定义：“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指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械动作过程。可编程控制器及

3、其相关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则设计。”3.1.3PLC的特点1.可靠性高2.环境适应性强3.灵活通用性好4.操作简单、维护方便5.体积小、重量轻、功耗低3.1.2可编程序控制器的产生与发展世界上公认的第一台PLC是1969年美国数字设备公司(DEC)研制的PDP-14，在美国通用汽车公司的生产线上试用成功，并取得了满意的效果。可编程自问世以来，发展极为迅速。20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得了广泛的应用。这个时期可编程控制器发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。如

4、美国Rockwell自动化公司所属的A-B(Allen-Bradley)公司，GE-Fanuc公司，日本的三菱公司和立石公司，德国的西门子(Siemens)公司等。可编程控制器已作为一个独立的工业设备被列入生产中，成为当代电控装置的主导。中国是20世纪80年代初引进、应用、研制、生产可编程控制器的。目前，中国已能够生产中小型可编程控制器。上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模，并在工业产品中获得了应用。3.1.4PLC的分类及应用1.按PLC的控

5、制规模分类PLC可以分为小型机、中型机和大型机。2.按PLC的控制性能分类PLC可以分为低档机、中档机和高档机。3.按PLC的结构分类可分为整体式、组合式和叠装式三类。3.1.5PLC的性能指标1.I/O点数2.扫描速度3.存储容量4.指令系统5.内部寄存器6.特殊功能模块3.2PLC系统的组成和基本工作原理3.2.1PLC系统的组成1.PLC的硬件系统⑴中央处理单元（CPU）与普通计算机一样，CPU是系统的核心部件，是由大规模或超大规模的集成电路微处理芯片构成，按照PLC系统程序赋予的功能，一方面接收并存储用户程序和数据，另一方面，检查电源、存储器、I/O以及警戒定

6、时器的状态，并且诊断用户程序中的语法错误。⑵存储器单元可编程控制器的存储器分为系统程序存储器和用户程序存储器①RAM（RandomAssessMemory）是一种读/写存储器(随机存储器)，其存取速度最快，由锂电池支持。②EPROM（ErasableProgrammableReadOnlyMemory）是一种可擦除的只读存储器。在断电情况下，存储器内的所有内容保持不变。但在紫外线连续照射下可擦除存储器内容。③EEPROM(ElectricalErasableProgrammableReadOnlyMemory)是一种电可擦除的只读存储器。只要使用编程器就能很容易地

7、对其所存储的内容进行修改。⑶电源单元电源是整机的能源供给中心。PLC系统的电源分内部电源和外部电源。PLC常用的存储器类型：⑷输入输出单元①开关量输入单元：采用光电耦合电路，将限位开关、手动开关等现场输入设备的各种开关量控制信号转换成CPU所能接收的信号。②开关量输出单元：是把PLC的输出信号转换成现场执行机构动作的各种开关量信号。③模拟量输入单元：④模拟量输出单元：⑤智能输入输出单元：⑸接口单元接口单元包括扩展接口、编程器接口、存储器接口和通信接口。⑹外部设备PLC的外部设备主要有编程器、文本显示器、操作面板、打印机等。2.PLC的软件系统⑴系