可编程控制器原理及应用 教学课件 作者 王晓军 杨庆煊 许强 主编第一章 可编程控制器的基础知识.ppt

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1、主编：王晓军杨庆宣许强主审：李曦可编程控制器原理及应用主讲：王晓军第1章可编程控制器的基础知识1.1概论1.2可编程控制器系统的组成及功能1.3PLC的分类1.4PLC的性能指标1.5PLC的发展趋势及对工业发展的影响主讲：王晓军1.1概论1.1.1可编程控制器的由来1968年，美国通用汽车公司（GM）根据汽车制造生产线的需要，希望用电子化的新型控制器替代继电器控制柜，以减少汽车改型时，重新设计制造继电器控制盘的成本和时间。当时，通用汽车公司对新型控制器提出10条具体要求：（1）编程简单，可在现场修改程序；（2）维护方便，采用插件式结构；（3）可靠性高于继电器控制柜

2、；（4）体积小于继电器控制柜；（5）成本可与继电器控制柜竞争；（6）数据可以直接输入管理计算机；（7）可直接用115V交流输入；主讲：王晓军（8）输出采用交流115V，能直接驱动电磁阀、交流的的接触器等；（9）通用性强，扩展时很方便；（10）程序要能存储，存储容量可扩展到4K字节。根据招标要求，1969年美国数字设备公司（DEC）研制出世第一台PLC（PDP—14型），并在通用汽车公司自动装配线上试用，获得了成功，从而开创了工业控制新时期。主讲：王晓军1.1.2可编程控制器的定义早期的可编程控制器主要是用来替代继电器控制系统的，因此功能较为简单，只能进行开关逻辑控制

3、，称为可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController），简称PLC。国际电工委员会（IEC）在1987年2月颁布的可编程控制器标准草案的第三稿中，将其进一步定义为：“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、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制器系统连成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。”主讲：王晓军1.1.3可编程控制器的特点1.编程方法简

4、单易学2.功能完善、适应性强3.系统的设计、安装、调试工作量少，维修方便4.可靠性高、抗干扰能力强5.体积小、重量轻、功耗低、性价比高所以可编程控制器可以称为全功能工业控制计算机。主讲：王晓军1.1.4可编程控制器的应用领域由于PLC具有上述的一系列优点，因此在工业控制方面，目前PLC已广泛应用于冶金、化工、轻工、机械、电力、建筑、交通、运输等行业。按照PLC的控制类型不同，PLC主要应用于以下几个方面：1.开关量的逻辑控制2.模拟量与过程控制3.运动控制4.数据处理5.通信联网主讲：王晓军1.2可编程控制器系统的组成及功能1.2.1PLC的硬件系统PLC的硬件系统

5、都大体相同，主要由中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）、输入输出模块（I/O接口）、电源及编程器几大部分组成。主讲：王晓军主讲：王晓军1.2.2PLC的软件系统硬件系统和软件系统是相辅相成的，它们共同组成PLC系统，缺一不可。没有软件的PLC系统，称为裸机系统，不起任何用途。同样，没有硬件系统，软件系统也就无立足之地。PLC的软件系统指PLC所使用的各种程序的集合，通常分为：1.系统程序：由PLC生产厂家提供，并固化在EPROM中，不能由用户直接存取。系统程序可分为管理程序、编译程序、标准程序模块及系统调用三部分。2.用户程序：是用户根据现场控制要求的需要

6、，用PLC的程序语言编制的应用程序，以实现各种控制要求。主讲：王晓军1.3PLC的分类1.3.1按结构形式分类根据硬件的结构不同，可以将PLC分为：1.整体式2.模块式3.叠装式主讲：王晓军叠装式PLC模块式PLC整体式PLC主讲：王晓军1.3.2按I/O点数、功能分类按输入输出点数、功能和存储容量不同，PLC可分为：小型PLC：I/O点数在256点以下中型PLC：I/O点数在256～1024点之间大型PLC：I/O点数在1024点以上主讲：王晓军主讲：王晓军1.4PLC的性能指标1.编程语言及指令功能2.I/O总点数3.用户程序存储容量4.扫描速度5.内部寄存器的

7、配置与容量6.其他功能如输入输出方式、特殊功能模块、自诊断功能、通信联网功能、高速计数、远程I/O能力、监控功能等主讲：王晓军1.5PLC的发展趋势及对工业发展的影响1.5.1PLC的发展趋势1.在系统构成规模上，向大、小两个方向发展2.开发各种智能模块，不断增加过程控制能力3.通信网络功能不断增强4.编程语言与编程工具向标准化和高级化发展5.发展冗错技术主讲：王晓军1.5.2PLC对工业发展的影响从世界上第一台PLC问世到20世纪80年代初，PLC在先进工业国家中已获得了广泛应用。目前在美国、日本、德国和英国等国家，PLC已成为工业自动控制的标准设备，它的应用