电气控制技术(第5章)可编程序控制器的基础知识.ppt

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1、第五章可编程序逻辑控制器基础知识自动化学院宋海鹰一、名称定义可编程序逻辑控制器ProgrammableLogicController简称PLC。“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，用来在其内部存储程序，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，并通过数字的或模拟的输入和输出，控制各种类型的机械设备或生产过程。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设计”。IEC于1985年1月对可编程序控制器作了如下定义：可编程序控制器的优点

2、：从软件来讲，它的程序可编，也不难编;从硬件上讲，它的配置可变，也易变。PLC的简史在PLC问世前，继电接触器控制在工业控制领域中占主导地位，这种控制系统是采用固定接线的硬件实现控制逻辑。如果生产任务或工艺发生变化，就必须重新设计，改变硬件结构，这样造成时间和资金的浪费。另外，大型控制系统用继电接触器控制，使用的继电器数量多，控制系统的体积大，耗电多，且继电器触点多为机械触点，工作频率较低，在频繁动作情况下寿命较短，造成系统故障，系统的可靠性差。为了解决这一问题，在1968年，美国最大汽车公司（GM公司）为了适应汽车型号不断翻新，以求在激烈竞争的汽

3、车工业中占有优势，提出要求用一种新型的控制装置取代继电接触器控制装置，并且对于未来的新型控制装置作出了具体设想：把计算机的完备功能以及灵活性、通用性好等优点和继电接触器控制的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点溶入于新的控制装置中，且要求新的控制装置编程简单，使得不熟悉计算机的人员也能很快掌握它的使用技术。为此，特定以下10项公开招标的技术要求：（1）编程简单方便，可在现场修改程序；（2）硬件维护方便，采用插件式结构；（3）可靠性高于继电接触器控制装置；（4）体积小于继电接触器控制装置；（5）可将数据直接送入计算机；（6）用户程序存储器容量至少可以扩

4、展到4KB；（7）输入可以使交流115V；（8）输出为交流115V，能直接驱动电磁阀、交流接触器等；（9）通用性强，扩展方便；（10）成本上可以与继电接触器控制系统竞争。美国数字设备公司（DEC）根据GE公司招标的技术要求，于1969年研制出世界上第一台可编程序控制器，并在GE公司汽车自动装配线上使用，获得成功。其后，日本、德国等相继引入这项新技术，可编程序控制器由此而迅速发展起来。可编程控制器是“数字运算操作的电子系统”，但它也是一种计算机。它是专为在工业环境下应用而设计的工业计算机。它是将逻辑运算，顺序控制，时序和计数以及算术运算等控制程序，用

5、一串指令的形式存放到存储器中，然后根据存储的控制内容，经过模拟，数字等输入输出部件，对生产设备和生产过程进行控制的装置。PLC控制与继电器控制的比较继电器控制为接线程序控制，它是由分离元件（继电器、接触器等）用导线连接起来加以实现的，它的程序就在接线之中，对控制程序的修改必须通过改变接线来实现PLC为存储程序控制，其工作程序放在存储器中，系统要完成的控制任务是通过执行存储器中的程序来实现的，控制程序的修改不需要改变PLC的接线，只需改变存储器中的某些程序语句即可继电接触器控制系统是一种硬件逻辑系统，采用并行工作方式.可编程序控制器（PLC）是一种工

6、业控制计算机，它的CPU以分时操作方式来处理各项任务，每一瞬间只能做一件事，所以程序的执行是按顺序依次完成相应软继电器的动作，是时间的串行工作.3.继电器控制系统与PLC控制系统的具体电路PLC的特点这种工业计算机采用“面向用户的指令”，因此编程方便；能完成逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术操作；还具有“数字量或模拟量的输入输出控制”的能力，并且非常容易与“工业控制系统联成一体”，易于“扩充”。冯.诺依曼微型计算机体系结构冯.诺依曼计算机的特点：基于存储程序的工作原理所有执行均经过运算器可编程逻辑控制器(PLC)体系结构强调了可编程控制器直接应用

7、于工业环境，它须具有很强的抗干扰能力、广泛的适应能力和应用范围。这也是区别于一般微机控制系统的一个重要特征。二、组成与分类：中央处理器接收并存储程序和数据用扫描方式接收输出数据诊断电源，内部电路各种错误完成运算存储器只读存储器ROM随机存储器RAM可擦除只读存储器EPRAM电可擦除只读存储器EEPRAM输入/输出模块电源编程器可编程序控制器发展到今天，已有多种形式和类型，且其功能也不尽相同。（一）按容量和功能划分，大致可以分为小型、中型、和大型三类机型。（一）按I/O点数分：1.小型机：I/O点数在256点以下2.中型机：I/O点数在256-204

8、8点之间3.大型机：I/O点数在2048点以上1．小型机小型PLC的功能一般以开关量控制为主（有些小型机可带少量的模拟量I