第1章可編程序控制器的概述第一部分.關于PLC的幾個基本問題一、PLC是什么？二、PLC何處來，往哪去？三、PLC有何獨特之處？四、PLC的應用領域？一、PLC是什么？可編程序控制器定義(1985年，國際電工委員會)可編程序控制器是一種數字運算操作的電子系統，專為工業環境下應用而設計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，并通過數字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種機械或生產過程。PLC、PLC、個人計算機、工業PC的區別？二、PLC何處來，往哪去？繼電器控制系統的明顯缺點：體積大，可靠性低，查找故障困難，特別是由于它是靠硬連線邏輯構成系統，所以接線復雜，對生產工藝變化的適應性差。繼電器控制系統的優點：簡單易懂、操作方便、價格便宜計算機系統的優點：功能完備、靈活性、通用性好二、PLC何處來，往哪去？1968年，美國最大的汽車制造廠家通用汽車公司（GM公司）提出設想。1969年，美國數字設備公司研制出了世界上第一臺PLC，型號為PDP-14。第一代：從第一臺可編程控制器誕生到70年代初期。其特點是：CPU由中小規模集成電路組成，存儲器為磁芯存儲器；第二代：70年代初期到70年代末期。其特點是：CPU采用微處理器，存儲器采用EPROM；第三
代：70年代末期到80年代中期。其特點是：CPU采用8位和16位微處理器，有些還采用多微處理器結構，存儲器采用EPROM、EAROM、等；第四代：80年代中期到90年代中期。PLC全面使用8位、16位微處理芯片的位片式芯片，處理速度也達到1us/步；第五代：90年代中期至今。PLC使用16位和32位的微處理器芯片，有的已使用RISC芯片。二、PLC何處來，往哪去？1．向高速度、大存儲容量方向發展CPU處理速度進一步加快==》使用芯片，多CPU并行、分時、分任務處理，這樣可使速度達到ns級。大中型PLC的掃描速度可達0.2ms/K步左右。例如:GE公司90系列331、771等為0.4ms／K步，歐姆龍公司、為0.4ms／K步，三菱公司A3N、A3H為0.2ms／K步，A3A高達0.15ms／K步，二、PLC何處來，往哪去？1．向高速度、大存儲容量方向發展CPU處理速度進一步加快存儲容量進一步擴大目前大型PLC是幾百K字節，最高可達幾兆字節例如:A-B公司PLC-3的程序存儲容量為2M字節，西門子公司的S5-155U為2M字節二、PLC何處來，往哪去？1．向高速度、大存儲容量方向發展CPU處理速度進一步加快存儲容量進一步擴大2．控制系統將分散
化分散控制、集中管理的原則。3．可靠性進一步提高隨著PLC進入過程控制領域，對可靠性的要求進一步提高。硬件冗余的容錯技術將進一步應用。4．控制與管理功能一體化PLC將廣泛采用計算機信息處理技術、網絡通信技術和圖形顯示技術，使PLC系統的生產控制功能和信息管理功能融為一體。三、PLC有何獨特之處？靈活、通用-----PLC是通過存儲在存儲器中的程序實現控制功能的，如果控制功能需要改變的話，只需要修改程序以及改動極少量的接線即可?？煽啃愿?、抗干擾能力強平均無故障時間一般可達3～5萬小時-----PLC采用的是微電子技術，大量的開關動作是由無觸點的半導體電路來完成的，因此不會出現繼電器控制系統中的接線老化、脫焊、觸點電弧等現象。-----PLC還采取了以下主要措施來提高其可靠性。1)硬件措施：對電源變壓器、CPU、編程器等主要部件，均采用嚴格措施進行屏蔽，以防外界干擾；2)軟件措施監控程序定期地監測外界環境；死循環報警；停電時利用后備電池供電?！皩檫m應惡劣的工業環境而設計的計算機”編程簡單、使用方便-----用微機實現控制，使用的是匯編語言，難于掌握，要求使用者具有一定水平的計算機硬件和軟件知識。而PLC采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”編程，容易掌握。接線簡單功能強體積小,重量輕,易于實現
機電一體化——————————————開關量的邏輯控制----開關量的邏輯控制使PLC的最基本控制功能。目前，PLC首用的目標，就是用于開關量的控制。四、PLC的應用領域？模擬量的閉環控制----PLC具有A/D、D/A轉換及算術運算等功能，因此可以實現模擬量控制。數字量的智能控制----利用PLC能接受和輸出高速脈沖的功能，在配備了相應的傳感器（如旋轉編碼器）或脈沖伺服裝置（如環型分配器、功放、步進電機）就能實現數字量的智能控制。數據采集與監控----利用PLC自檢信號多的特點實現自診斷的式的監控，減少系統的故障，提高累計平均無故障運行時間，同時可減低故障修復時間，提高系統的可靠性。通信、聯網及集散控制----利用PLC的強大的通信聯網功能，把PLC分布到控制現場，并實現各站間的通信，上、下層間的通信，達到分散控制、集中管理，即構成了現在的PLCS系統。PLC應用的典型例子電梯數控機床廠礦控制路口紅綠燈四、PLC的應用領域？第一部分.關于PLC的幾個基本問題一、PLC是什么？二、PLC何處來，往哪去？三、PLC有何獨特之處？四、PLC的應用領域？總結第二部分.PLC的控制原理采用繼電器控制采用PLC控制PLC的控制原理1.采用繼電器控制控制功能如下：按下啟動按鈕SB1，電機M1開始運轉可編程控制器的定義，過1
0秒鐘后，電機M2開始運轉；按下停止按鈕SB2，電機M1、M2同時停止運轉。控制功能如下：按下啟動按鈕SB1，電機M1開始運轉可編程控制器的定義，過10秒鐘后，電機M2開始運轉；按下停止按鈕SB2，電機M1、M2同時停止運轉。2.采用PLC控制3.PLC的控制等效電路圖當按下SB1時，輸入繼電器00000的線圈通電，00000的常開觸點閉合，使輸出繼電器01000的線圈得電，01000對應的硬輸出觸點閉合，KM1得電M1開始運轉，同時01000的一個常開觸點閉合并自鎖。4.PLC的控制原理簡述時間繼電器的線圈通電開始延時，10秒后的常開觸點閉合，輸出繼電器01001的線圈得電，01001對應的硬輸出觸點閉合，KM2得電M2開始運轉。當按下SB2時，輸入繼電器00001的線圈通電，00001得常閉觸點斷開，01000、的線圈均斷電，01001的線圈也斷電，01000、01001兩個硬輸出觸點隨之斷開，KM1、KM2斷電，M1、M2停轉。第三部分PLC的編程語言梯形圖語句表邏輯功能圖邏輯方程式或布爾代數式前進梯形圖----PLC的主要編程語言PLC梯形圖在形式上類似于繼電器控制梯形圖2.語句表---一種與匯編語言類似的語句表使用的助記符的語句：操
作碼+操作數3.邏輯功能圖邏輯功能圖用“與”、“或”、“非”等邏輯功能來表達控制功能，第三部分PLC的編程語言總結梯形圖語句表邏輯功能圖邏輯方程式或布爾代數式前進第四部分PLC的性能指標與分類PLC的性能指標1．I/O點數2．用戶程序存儲器容量3．掃描速度4．指令種類及條數5．內部器件的種類和數量6．智能單元PLC的分類1．按結構分類整體式PLC------整體式PLC的CPU、存儲器、I/O單元、電源安裝在同一機體內，構成主機組合式PLC-------PLC組合式（模塊式）PLC為總線結構，其總線做成總線板，上面有若干個總線槽，每個總線槽上可安裝一個PLC模塊，不同的模塊實現不同的功能2．按控制規模分類微型機-----控制點數僅幾十點小型機-----控制點數100~500點左右中型機-----控制點數500~1000點左右大型機-----控制點數1000點以上超大型機----控制點數可達上萬、甚至于幾萬點3．按生產廠家分類德國西門子公司：日本OMRON公司：美國公司：法國施耐得公司：GE-FANAC公司日本三菱公司日本松下電工公司日本日立公司日本東芝公司日本富士公司第四部分PLC的性能指標與分類總結PLC的性能指標PLC的分類1．按結構分類2．按控制規模分類3．按生產廠家分類