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1、1,第三章 PLC的產(chǎn)生、基本特點(diǎn)和主要功能,2,可編程序控制器當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化支柱之一,3,可編程序控制器當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化支柱之一,4,傳送帶生產(chǎn)線控制,灌裝及包裝機(jī)械,木材加工,電梯控制,空調(diào)控制,紡織機(jī)械,印刷機(jī)械,5,可編程序控制器簡(jiǎn)稱 Programmable Controller PC Personal Computer PC Programmable Logic Controller PLC,6,產(chǎn)生 繼電器控制 用弱電信號(hào)控制強(qiáng)電信號(hào)。故障查找與排除非常困難、改造工期長(zhǎng)、費(fèi)用高。,可編程序控制器的歷史,7,繼電器控制,8,GM首先提出【可編程序控制器】設(shè)想 編程簡(jiǎn)單，可在現(xiàn)場(chǎng)修改程
2、序； 維護(hù)方便，采用插件式結(jié)構(gòu)； 可靠性高于繼電器控制柜； 體積小于繼電器控制柜； 成本可與繼電器控制柜競(jìng)爭(zhēng)； 可將數(shù)據(jù)直接送入計(jì)算機(jī)； 可直接使用115V交流輸入電壓； 輸出采用115V交流電壓，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥、交流接觸器等負(fù)載； 通用性強(qiáng)，擴(kuò)展方便； 能存儲(chǔ)程序，存儲(chǔ)器容量可以擴(kuò)展到4KB. 1969年DEC研制出世界上第一臺(tái)可編程序控制器,9,PLC與其他工業(yè)控制系統(tǒng)的比較,PLC與繼電器比較 繼電器控制采用硬接線方式裝配而成，只能完成既定的功能。 PLC控制只要改變程序并改動(dòng)少量的接線端子，就可適應(yīng)生產(chǎn)工藝的改變。 從適應(yīng)性、可靠性及設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)等各方面進(jìn)行比較。傳統(tǒng)的繼電器控制
3、大多數(shù)將被PLC所取代。,與工業(yè)計(jì)算機(jī)比較 工業(yè)控制機(jī)控制要求開發(fā)人員具有較高的計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)和微機(jī)軟件編程的能力。 PLC采用了工廠技術(shù)人員熟悉的梯形圖語(yǔ)言編程，易學(xué)易懂，便于推廣應(yīng)用。 PLC是專為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，具有更高的可靠性。 在模型復(fù)雜、計(jì)算量大且較難、實(shí)時(shí)性要求較高的環(huán)境中，工業(yè)控制機(jī)則更能發(fā)揮其專長(zhǎng)。,10,PLC從產(chǎn)生到現(xiàn)在經(jīng)歷了幾代的發(fā)展過程？,第二代PLC（19731975年）：采用了8位微處理器及半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，增加了數(shù)字運(yùn)算、傳送、比較等功能，能實(shí)現(xiàn)模擬量的控制，開始具備自診斷功能，初步形成系列化。,從PLC產(chǎn)生到現(xiàn)在，已發(fā)展到第四代產(chǎn)品。其過程基本可分為：,第一
4、代PLC（19691972年）：大多用一位機(jī)開發(fā)，用磁芯存儲(chǔ)器存儲(chǔ)，只具有單一的邏輯控制功能，機(jī)種單一，沒有形成系列化。,可編程序控制器的歷史,11,第四代PLC（1983年現(xiàn)在）：不僅全面使用16位、32位高性能微處理器，高性能位片式微處理器，RISC(reduced instruction set computer)精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)CPU等高級(jí)CPU，而且在一臺(tái)PLC中配置多個(gè)微處理器，進(jìn)行多通道處理，同時(shí)生產(chǎn)了大量?jī)?nèi)含微處理器的智能模塊，使得第四代PLC產(chǎn)品成為具有邏輯控制功能、過程控制功能、運(yùn)動(dòng)控制功能、數(shù)據(jù)處理功能、聯(lián)網(wǎng)通信功能的真正名符其實(shí)的多功能控制器。,第三代PLC（1976198
5、3年）：隨著高性能微處理器及位片式CPU在PLC中大量的使用，PLC的處理速度大大提高，從而促使它向多功能及聯(lián)網(wǎng)通信方向發(fā)展，增加了多種特殊功能，如浮點(diǎn)數(shù)的運(yùn)算、三角函數(shù)、表處理、脈寬調(diào)制輸出等，自診斷功能及容錯(cuò)技術(shù)發(fā)展迅速。,可編程序控制器的歷史,12,可編程序控制器的歷史,2. 定義 1985年1月，國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）定義： 可編程序控制器是：一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備
6、，都應(yīng)按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。,13,可編程序控制器的特點(diǎn),可編程序控制器的特點(diǎn)與應(yīng)用領(lǐng)域,無(wú)觸電免配線，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 通用性強(qiáng)，控制程序可變，使用方便 硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng) 編程簡(jiǎn)單，容易掌握 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少 維修工作量小，維護(hù)方便 體積小，能耗低.,14,可編程序控制器的應(yīng)用領(lǐng)域,可編程序控制器的特點(diǎn)與應(yīng)用領(lǐng)域,開關(guān)量邏輯控制 自動(dòng)生產(chǎn)線、機(jī)床電氣控制、沖壓機(jī)械、鑄造機(jī)械、運(yùn)輸帶、包裝機(jī)、飛剪等控制 運(yùn)動(dòng)控制 金屬切削機(jī)床、金屬成形機(jī)械、裝配機(jī)器人、電梯等。 閉環(huán)過程控制 溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量的閉環(huán)
7、控制。 數(shù)據(jù)處理 數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作。 通信聯(lián)網(wǎng) PLC與遠(yuǎn)程I/O、PLC之間、PLC其它智能控制器之間。,15,PLC基本類型,1.按控制規(guī)模 （1）微型機(jī)：幾十點(diǎn) （2）小型機(jī)：500點(diǎn)以下 （3）中型機(jī)：5001000點(diǎn) （4）大型機(jī)：1000點(diǎn)以上 （5）超大型機(jī)：10000點(diǎn),16,2.按硬件的結(jié)構(gòu)類型分類,17,單元式結(jié)構(gòu),單元式結(jié)構(gòu)又叫整體式 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、成本低、安裝方便。 缺點(diǎn)：輸入輸出接口數(shù)是固定的，不一定適合具體的控制現(xiàn)場(chǎng)的需要。,18,單元式,19,模塊式結(jié)構(gòu),模塊式結(jié)構(gòu)又叫積木式 特點(diǎn)：把PLC的每個(gè)工作單元都制成獨(dú)立的模塊，如C
8、PU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊、通訊模塊等。 缺點(diǎn)：體積比較大,20,模塊式,21,可編程序控制器的發(fā)展趨勢(shì),可編程邏輯控制器,早期,邏輯控制為主,Programmable Logical Controller PLC,現(xiàn)代PLC絕不意味著只有邏輯控制的功能，它是一種以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動(dòng)控制裝置；具有體積小，功能強(qiáng)，程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，靈活通用，維護(hù)方便等一系列的優(yōu)點(diǎn)，特別是它的高可靠性和較強(qiáng)的適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)境的能力，使PLC廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域。,22,高性能、高速度、大容量發(fā)展,可編程序控制器的發(fā)展趨勢(shì),多CPU結(jié)構(gòu) 高性能、流水RISC結(jié)構(gòu)CPU(32位機(jī)) 增加智能控制功能 支持組態(tài)設(shè)計(jì),大力發(fā)展微型PLC,不斷增強(qiáng)微型PLC的功能,掌上PLC 高性能 支持多種編程方式,23,PLC編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)化,可編程序控制器的發(fā)展趨勢(shì),IEC1131-3 (IEC 1994年5月公布) 順序功能圖（SFC） 梯形圖 功能塊圖 指令表 結(jié)構(gòu)文本,
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