电气控制与PLC-第五章.讲述课件.ppt

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1、70年代以前的控制系统继电器控制系统：将继电器,定时器,接触器等电气元件按一定的逻辑关系连接起来,组成控制系统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。可编程控制器技术第五章可编程控制器概述内容提要可编程控制器的基本概念可编程控制器的特点及应用可编程控制器的发展可编程控制器的组成及各部分功能可编程控制器的工作原理可编程控制器系统与继电接触器系统的区别PLC(ProgrammableLogicController)国际电工委员

2、会给出的定义（1987年）PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的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令，并能通过数字式或者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，易于扩展其功能的原则而设计。一可编程控制器的基本概念一可编程控制器的基本概念可编程序控制器是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置。PLC目前已成为一种最重要、最普及、应用场合最多的工业控制器

3、。与机器人、数控技术并称为工业生产自动化的三大支柱。1968年美国GM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：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）数据可以直接送入计算机；6）成本可与继电器系统竞争；7）输入可为115V；8）输出可为115V，2A，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。二可编程控制器的诞生与发展PLC的产生与发展第一代：从第一台PLC诞生到上个世纪70年代初第二代：70年代初至70年代末●CPU使用中小规模集成电

4、路，采用磁芯存储器。●CPU使用微处理器，采用半导体存储器EPROM。●可靠性较差，略强于继电器控制。●机种单一，没形成系列。●有了计算机接口和模拟量控制功能。●可靠性提高。●整机功能向系列化、标准化发展，并由专用向通用方向过渡。●功能简单（只有计数/定时功能）。●功能增强（增加逻辑/数据运算、数据处理、自诊断等功能）。第三代：80年代初期●CPU使用8或16位微处理器甚至多微处理器，采用半导体存储器EPROM、CMOSRAM等。●增加浮点数运算，平方、三角函数等运算。●增加查表、列表功能。●自诊断及容错技术提高。●梯形图语言及语句表成熟。●小型PLC体积减小、可靠性提高

5、、成本下降。●大型PLC向模块化、多功能方向发展。第四代：80年代中期到90年代中期第五代：90年代中期之后●增加高速计数、中断、A/D、D/A、PID等功能。●处理速度进一步提高（1s/步）。●连网功能增强。●编程语言进一步完善，开发了编程软件。●CPU使用16位或32位微处理器。●PLC的I/O点增加，最多可达32K个I/O点。●处理速度进一步提高（1ns/步）。●PLC都可以与计算机通信。●具有强大的数值运算、函数运算、大批量数据处理的功能。●开发了大量的特殊功能模块。●编程软件功能更强大。●不断开发出功能强大可编程终端。PLC及其控制系统的发展趋势PLC的性能对

6、小型PLC对大中型PLC向着更大容量、更高速度、更多的功能、更高的可靠性、易于连络通信的方向发展。使之更利于对大规模、复杂系统的控制。向着体积更小、速度更高、功能增强、价格低廉的方向发展。使之更利于取代继电器控制。PLC的特点可靠性高，抗干扰能力强配套齐全，功能完善，适用性强编程方法简单，容易掌握，深受工程技术人员欢迎系统设计周期短，维护方便，改造容易体积小、重量轻、功耗低三可编程控制器的特点及应用PLC的应用开关量逻辑控制模拟量控制运动控制闭环过程控制数据处理通讯联网可编程控制器的组成四可编程控制器的组成及其功能系统的控制中枢，由控制电路、运算器、寄存器组成。功能：1)

7、接受并存储从编程器键入的用户程序和数据。2)检查硬件的工作状态，如：电源、存储器、I/O以及定时器的状态，并诊断用户程序的语法错误。3)运行时，读指令→执行指令→取下一条指令，处理中断。CPU单元：CS1G-H（一）中央处理器(CPU)（二）存储器存储器一般由存储体、地址译码电路、读写控制电路和数据寄存器组成。用于存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其他信息。常用的存储器：1）只读存储器（ROM）存放系统程序。2）随机存储器（RAM）存入用户程序、逻辑变量和其他一些信息。PLC使用锂电池作为RAM的备用电源，或采用快闪存储器（如