可编程控制器的基本结构和工作原理.ppt

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1、第三章可编程控制器的基本结构和工作原理一、可编程序控制器的产生继电－接触器控制系统的缺点：体积大、耗电多、可靠性差、寿命短、运行速度不高，尤其是对生产工艺多变的系统适应性更差，一旦生产任务和工艺发生变化，就必须重新设计，并改变硬件结构，这造成了时间和资金的严重浪费。3.1可编程控制器的概述PLC的产生1968年，美国通用汽车公司(GM公司)为了在每次汽车改型或改变工艺流程时不改动原有继电器柜内的接线，以便降低生产成本，缩短新产品的开发周期，而提出了研制新型逻辑顺序控制装置，并提出了该装置的研制指

2、标要求，即10项招标技术指标。1969年，美国数字设备公司（DEC公司）首先研制成功第一台可编程控制器PDP－14。接着，美国MODICON公司也开发出可编程控制器084。1971年，日本从美国引进了这项新技术，很快研制成了日本第一台可编程控制器DSC－8；1973年，西欧国家也研制出他们的第一台可编程控制器；我国从1974年也开始研制可编程控制器，1977年开始工业应用。二、PLC的名称由来早期的PLC是用来替代继电器、接触器控制的。它主要用于顺序控制，只能实现逻辑运算。因此，被称为可编程逻辑

3、控制器（Programmablelogiccontroller，略写PLC)随着电子技术、计算机技术的迅速发展，可编程控制器的功能已远远超出了顺序控制的范围。被称为可编程控制器（Programmablecontroller，略写PC)。为区别于PersonalComputer(PC)，故沿用PLC这个略写。三、可编程序控制器的定义PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的进行数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、定时、计数和算术运算等操作的指

4、令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体和易于扩展其功能的原则而设计。”四、PLC的分类1.按可编程序控制器的结构分类：整体式结构和模块式结构1)整体式结构的PLC把CPU、存储器、输入输出接口电路、电源都装入一个金属或塑料外壳的机箱之中，称为主机。机箱上有输入输出接线端子排及电源进线端子；机箱上还有发光二极管，反映PLC运行模式和输入输出点状态。整体式结构的PLC的I/O点数是固定的，而且数量不多。如10

5、点、24点、32点、40点、60点等。2)模块式结构的PLC把PLC系统的各组成部分分成各个独立的模块，使用时把各部分模块在一个框架上组装在一起；或通过各模块的插口，把各模块依次插接在一起，形成一个完整的PLC系统进行工作。一般模块有CPU模块、输入模块、输出模块、I/O混合模块、电源模块。S7-200PLCS7-300PLC2.按I/O点数分类一般将一路信号叫做一个点，将输入点数和输出点数的总和称为机器的点。按照点数的多少，可将PLC分为超小、中、大等类型。(1)小型PLC：I/O点数为<256

6、点；单CPU、8位或16位处理器、用户存储器容量4K字以下。小型及超小型PLC在结构上一般是一体化整体式的，主要用于中等容量的开关量控制，具有逻辑运算、定时、计数、顺序控制、通信等功能。(2)中型PLC：I/O点数256～2048点；双CPU，用户存储器容量2～8K。中型PLC除具有小型、超小型PLC的功能外，还增加了数据处理能力，适用于小规模的综合控制系统。(3)大型PLC：I/O点数>2048点；多CPU，16位、32位处理器，用户存储器容量8～16K。上述划分方式并不十分严格，也不是一成不变

7、的。随着PLC的不断发展，划分标准已有过多次的修改。PLC的主要生产厂家五、PLC的特点①可靠性高、抗干扰能力强PLC的平均无故障时间可达几十万个小时。★硬件方面：I/O接口采用光电隔离，有效地抑制了外部干扰源的影响；对供电电源及线路采用多种形式的滤波，从而消除或抑制了高频干扰；对CPU等重要部件采用良好的导电、导磁材料进行屏蔽，以减少空间电磁干扰；对有些模块设置了联锁保护、自诊断电路等。(光电隔离：消除高频、电磁干扰）★软件方面：采用扫描工作方式，减少了外界的干扰；设有故障检测和自诊断程序，能对

8、系统硬件电路等故障实现检测和判断；当由干扰引起故障时，能立即将当前重要信息加以封存，禁止任何不稳定的读写操作，一旦正常后，便可恢复到故障发生前的状态，继续原来的工作。PLC的特点：②编程简单、操作使用简单目前，各种PLC都采用梯形图语言为第一编程语言，它是一种面向生产、面向用户的编程语言。梯形图与电器控制线路图相似，形象、直观，不需要掌握计算机知识，很容易让广大工程技术人员掌握。当生产流程需要改变时，可以现场改变程序，使用方便、灵活。同时，PLC编程器的操作和使用也很简单。这也是P