可编程控制器第二部分(一).ppt

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1、可编程控制器课程第二部分可编程控制器概述主要内容：一、PLC的概念、产生和发展、特点、性能指标、分类和作用；二、PLC的硬件和软件组成；三、PLC的工作原理（工作过程）；四、PLC控制系统和继电-接触器控制系统的比较。重点：PLC的特点；PLC的I/O接口；PLC的工作过程；PLC系统和继电-接触器系统的比较。一、PLC的概念、产生和发展、特点、作用、性能指标和分类（一）概念：工程定义：可编程控制器（ProgrammableController）简称（PLC），是以微处理器为核心的工业自动控制装置，将自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业控制装置，简称工控机。国际

2、电工委员会（IEC）定义：1、是一种数字运算操作的电子系统；2、采用可编程程序的存储器；3、有数字或模拟式的输入和输出；4、为工业环境下应用设计。（二）产生和发展：产生背景：1、继电-接触器系统的优缺点：缺点：通用性、灵活性和可靠性差；优点：简单易懂、价格便宜。2、计算机系统的优缺点：缺点：价高、输入输出不匹配、编程复杂；优点：功能强、灵活。PLC的产生：1968年，美国通用汽车公司（GM公司）为适应汽车型号不断翻新（小批量、多品种、多规格、低成本和高质量），提出要用一种新型的控制装置取代继电—接触器控制装置。拟订了十项公开招标的技术要求：①编程方便，可现场修改程序；②维修方

3、便，采用插件式结构；③可靠性高于继电器控制装置；④体积小于继电器控制盘；⑤数据可直接送入管理计算机；⑥成本可与继电器控制盘竞争；⑦输入可为市电；⑧输出可为市电，容量要求在2A以上，可直接驱动接触器等；⑨扩展时原系统改变最少；⑩用户存储器大于4KB。1969年美国数字设备公司（DEC）根据美国通用汽车公司（GM）的要求研制成第一台可编程序控制器。发展极为迅速。PLC的发展：1)70年代初期：可编程序控制器仅具有逻辑运算、定时、计数等一些功能，因此称为可编程序逻辑控制器，简称PLC。2）70年代中期：70年代后随着电子技术和计算机技术的发展，微处理技术应用，PLC还增加了算术运算

4、、数据传送和数据处理等功能。3）80年代以后：随着大规模、超大规模集成电路等微电子技术的迅速发展，16位和32位微处理器应用于PLC中，使PLC得到迅速发展。PLC不仅控制功能增强，可靠性提高，功耗、体积减小，成本降低，编程和故障检测更加灵活方便，而且具有通信和联网、数据处理和图象显示等功能。4）近年来PLC发展迅速具备了计算机功能的一种通用工业控制装置，成为现代工业自动化的三大技术支柱（PLC技术、机器人、CAD/CAM）之一。PLC的主要生产厂家欧洲：西门子（Siemens）；法国的TE（Telemecanique）公司美国：A-B（Allen-Bradly）、GE（Ge

5、neralElectric）公司日本：三菱电机（MitsubishiElectric）、欧姆龙（OMRON）、FUJI注：日本主要发展中小型PLC，其小型机性能先进，结构紧凑，价格便宜。（三）可编程控制器的特点：1、可靠性高，抗干扰能力强。PLC是专门为工业环境下应用而设计的，在硬件和软件上都采用了以下可抗干扰措施：（1）硬件措施1）屏蔽：对PLC的电源变压器、内部CPU的主要的部件采用导电、导磁良好的材料进行屏蔽，防止外界的电磁干扰。2）滤波：对供电电源及I/O线路采用多中形式的滤波，以消除、抑制高频干扰。3）隔离：I/O线路采用光电隔离，有效地抑制了外部干扰源的影响；4）

6、模块化结构：便于系统修复，减少停机时间。（2）软件措施1）采用扫描工作方式：减少了外界的干扰；2）设有故障检测和自诊断程序：能对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。3）设置警戒时钟WDT：PLC程序循环执行时间超过WDT规定的时间，预示程序出错，立即进行报警。4）对程序进行检查和检验。采取以上的抗干扰措施，一般PLC的平均无故障时间可达几十万小时以上。2、功能完善、通用性强现代PLC不仅具有逻辑运算、定时、计数、顺序控制等功能，而且还具有A/D和D

7、/A转换、数值运算、数据处理、PID控制、通信联网以等许多功能。PLC产品已系列化、模块化，品种齐全的各种硬件装置可供用户选用和组成满足各种要求的控制系统。3、编程简单，使用方便PLC编程语言：梯形图、指令语句、功能图。大多数PLC采用梯形图的编程语言。梯形图与电器控制线路图相似，具有形象、直观、易学的特点。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PLC获得普及和推广的主要原因之一。许多PLC还针对具体问题，设计了各种专用编程指令及编程方法，