可编程序控制器概述.ppt

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1、可编程序控制器（PLC）概述及基本原理（第四、五章）一、可编程序控制器产生的背景1960年代末期，由于市场的需要，工业生产开始从大批量少品种转向小批量多品种的生产方式。当时，大规模生产线的控制电路大多为继电器控制系统，体积大，耗能多，可靠性差，特别是改变生产程序非常困难。1968年，美国通用汽车公司（GM）对外公开招标，要求用新的电气控制装置取代继电器控制系统，以适应改变生产程序的需要。提出下列十项指标：十项指标编程方便，现场可修改程序维修方便，采用插件式结构可靠性高于继电器控制装置数据可直接输入管理计算机输入电源为市电输出电源为市电，负载电流2A以上，可直接

2、驱动电磁阀和接触器等用户存储器容量大于4K体积小于继电器控制装置扩展时，原系统变更最小成本可与继电器控制装置竞争以上十项指标，实际上都是现在可编程序控制器最基本的功能，主要有：用计算机系统代替继电器控制系统用软件程序代替硬件接线输入输出信号可以和外部设备直接相连结构易于扩展1969年，美国数字设备公司（DEC）制成了世界上第一台可编程序逻辑控制器（ProgrammableLogicController,简称PLC），型号为PDP-14，在美国通用汽车公司生产线上使用，获得了成功，从此，开创了可编程序控制器的新时代。当时，这台控制器被称为可编程序逻辑控制器（PL

3、C），只是用来取代继电接触控制，仅有执行继电器逻辑、计时、计数等较少的功能。1971年日本从美国引进了PLC技术加以消化，由日立公司试制成功了日本的第一台PLC。1973年由德国的西门子公司研制成功了欧洲的第一台PLC。（与日本不同，欧洲走的是独立研制PLC的道路）现在世界上生产PLC及其网络的厂家有200多家，生产大约400多个品种的PLC产品。1980年，美国电气制造协会（NEMA）把这个新的控制设备正式命名为可编程序控制器（ProgrammableController，简称PC）。所下定义为：可编程序控制器是一种数字式电子仪器，可以存储某些实现逻辑、定序

4、、定时、计数和四则运算等特殊功能指令，用以控制机械和生产过程。1987年2月，国际电工委员会（IEC）年颁发的可编程控制器标准草案第三稿中对可编程控制器的定义：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。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时，计数和算术运学等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。可编程控制器及其有关外围设备，都按易于与工业系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。可见，对可编程控制器的定义随着其功能的不断扩展，而有所改变。（1982年，IEC对PL

5、C也有过定义）可编程序控制器的称呼ProgrammableController（PC）：可编程序控制器。ProgrammableLogicController（PLC）：可编程序逻辑控制器。PersonalComputer（PC）：个人计算机。现在一般仍沿用过去的英文简称PLC。二、PLC的主要功能和特点逻辑控制（包括定时、计数）－PLC最典型的功能模拟量、数字量（数据处理）控制特殊控制功能（PID，运动控制等）可通过PLC通讯，构成远程系统，PLC网络。是工厂企业，港口大型自动化系统中常用的设备。主要功能PLC的特点1、适合工业现场的恶劣环境具体表现在抗干扰

6、能力强，可靠性高，对环境适应能力强抗干扰能力---现场电气、电磁干扰，PLC的硬件，电源设计均有抗干扰措施可靠性高---平均故障间隔时间（MTBF）超过2万小时，故障常见于外部接触器等环境---允许电压波动±15%，温度0-60ºC，湿度15%-95%PLC的特点2、控制功能强PLC具有逻辑判断、计数、定时、步进、跳转、移位、四则运算、数据传送、处理等功能，可实现顺序控制、逻辑控制、位置控制和过程控制等。集三电（电控、电仪、电传）于一体。3、编程、程序修改方便；有较好的灵活性（改变控制方式）。编程采用工程技术人员熟悉的梯形图。与常规的继电接触控制电路类似。易掌

7、握。同时还可以用流程图，布尔逻辑语言，汇编语言，高级语言（如C）等编程。4、采用模块化结构，接口种类多，便于现场连接、扩充。便于系统的安装，扩充，维修，设计调试周期短。便于构成通讯及网络的形成5、维护方便（I/O指示）三、PLC的一般构成PLC在组成上与一般的微机系统基本相同CPU存储器输入/输出系统可选部件包括编程器、外存储器、通信接口、扩展接口等。主要用于系统的编程组态、程序存储、通信联网等。PLC的基本组成部分按结构形式的不同，PLC可分为整体式和组合式两类。整体式PLC组成示意图组合式PLC组成示意图四、PLC的基本工作原理－扫描工作方式按钮接触器按钮

8、输入电路输入映象区输出映象区输出电路（