第五章可编程序控制器概述.ppt

,*,Date:,*,Page:,*,第五章 可编程序控制器概述,一、可编程控制器的定义,二、可编程控制器的产生,三、可编程控制器的特点,四、可编程控制器的应用,五、可编程控制器的发展,六、可编程控制器的类型,本章主要讲解,什么是,PLC,？,一、可编程控制器的定义,是一种,工业控制装置,是在电器控制技术和计算机技术的基础上开发出来的，并逐渐发展成为以微处理器为核心，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。,通用叫法,中文名称为,可编程控制器,；,英文名称为,Programmable Logic Controller,，,简称,PLC,。,一、可编程控制器的定义,1987,年，国际电工委员会（,IEC,）,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、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备，都应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”。,二、可编程控制器的产生,因为继电器逻辑电路配线复杂,二、可编程控制器的产生,背景：,1968,年美国通用汽车公司（,GM,），,为了适应汽车型号的不断更新，生产工艺不断变化的需要，实现小批量、多品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到尽可能减少重新设计和更换继电器控制系统及接线，以降低成本，缩短周期。,1968,年，,GM,公司提出,十项设计标准,：,编程简单，可在现场修改程序；,维护方便，采用插件式结构；,可靠性高于继电器控制柜；,体积小于继电器控制柜；,成本可与继电器控制柜竞争；,可将数据直接送入计算机；,可直接使用,115V,交流输入电压；,输出采用,115V,交流电压，能直接驱动电磁阀、交流接触器等；,通用性强，扩展方便,;,能存储程序，存储器容量可以扩展到,4KB,。,二、可编程控制器的产生,1969,年，美国数字设备公司研制第一台可编程控制器，并应用于工业现场。,二、可编程控制器的产生,三、可编程控制器的特点,无触点免配线，可靠性高，抗干扰能力强,通用性强，控制程序可变，使用方便,硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强,编程简单，容易掌握,系统的设计、安装、调试工作量少,维修工作量小，维护方便,体积小，能耗低,.,四、可编程控制器的应用领域,四、可编程控制器的应用领域,四、可编程控制器的应用领域,四、可编程控制器的应用领域,四、可编程控制器的应用领域,四、可编程控制器的应用领域,四、可编程控制器的应用领域,四、可编程控制器的应用领域,四、可编程控制器的应用领域,四、可编程控制器的应用领域,五、可编程控制器的发展,高性能、高速度、大容量发展,为了提高,PLC,的处理能力，要求,PLC,具有更好的响应速度和更大的存储容量。目前，有的,PLC,的扫描速度可达,0.1ms/k,步左右。,PLC,的扫描速度已成为很重要的一个性能指标。,在存储容量方面，有的,PLC,最高可达几十兆字节。为了扩大存储容量，有的公司已使用了磁泡存储器或硬盘。,向小型化和大型化两个方向发展,小型,PLC,由整体结构向小型模块化结构发展，使配置更加灵活，为了市场需要已开发了各种简易、经济的超小型微型,PLC,，,最小配置的,I/O,点数为,8,16,点，以适应单机及小型自动控制的需要,。,大型化是指大中型,PLC,向大容量、智能化和网络化发展，使之能与计算机组成集成控制系统，对大规模、复杂系统进行综合性的自动控制。现已有,I/O,点数达,14336,点的超大型,PLC,，,其使用,32,位微处理器，多,CPU,并行工作和大容量存储器，功能强。,五、可编程控制器的发展,大力开发智能模块，加强联网与通信能力,为满足各种控制系统的要求，不断开发出许多功能模块，如高速计数模块、温度控制模块、远程,I/O,模块、通信和人机接口模块等。,PLC,的联网与通信有两类：,PLC,之间联网通信，各,PLC,生产厂家都有自己的专有联网手段；,PLC,与计算机之间的联网通信。,为了加强联网与和通信能力，,PLC,生产厂家也在协商制订通用的通信标准，以构成更大的网络系统。,五、可编程控制器的发展,增强外部故障的检测与处理能力,据统计资料表明：在,PLC,控制系统的故障中，,CPU,占,5%,，,I/O,接口占,15%,，输入设备占,45%,，输出设备占,30%,，线路占,5%,。,前二项共,20%,故障属于,PLC,的内部故障，它可通过,PLC,本身的软、硬件实现检测、处理。,而其余,80%,的故障属于,PLC,的外部故障。,PLC,生产厂家都致力于研制、发展用于检测外部故障的专用智能模块，进一步提高系统的可靠性。,五、可编程控制器的发展,编程语言多样化,在,PLC,系统结构不断发展的同时，,PLC,的编程语言也越来越丰富，功能也不断提高。,除了大多数,PLC,使用的,梯形图,、,语句表,语言外，为了适应各种控制要求，出现了面向顺序控制的,步进编程,语言、面向过程控制的,流程图,语言、与计算机兼容的高级语言（,BASIC,、,C,语言等）等。多种编程语言并存、互补与发展是,PLC,进步的一种趋势。,五、可编程控制器的发展,按,I/O,点数分,小型,PLC,I/O,点数为,256,点以下的为小型,PLC,（,其中,I/O,点数小于,64,点的为超小型或微型,PLC,）,中型,PLC,I/O,点数为,256,点以上、,2048,点以下的为中型,PLC,大型,PLC,I/O,点数为,2048,以上的为大型,PLC,（,其中,I/O,点数超过,8192,点的为超大型,PLC,）,六、可编程控制器的类型,按结构形式分,整体式,PLC,将电源、,CPU,、,I/O,接口等部件都集中装在一个机箱内，具有结构紧凑、体积小、价格低等特点。,六、可编程控制器的类型,模块式,PLC,将,PLC,各组成部分分别作成若干个单独的模块，如,CPU,模块、,I/O,模块、电源模块（有的含在,CPU,模块中）以及各种功能模块。,紧凑式,PLC,还有一些,PLC,将整体式和模块式的特点结合起来。,按功能分,低档,PLC,具有逻辑运算、定时、计数、移位以及自诊断、监控等基本功能，还可有少量模拟量输入输出、算术运算、数据传送和比较、通信等功能。,中档,PLC,具有低档,PLC,功能外，增加模拟量输入,/,输出、算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程,I/O,、,子程序、通信联网等功能。有些还增设中断、,PID,控制等功能。,高档,PLC,具有中档机功能外，增加带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及其它特殊功能函数运算、制表及表格传送等。高档,PLC,机具有更强的通信联网功能。,六、可编程控制器的类型,本章主要介绍了可编程控制器的定义、可编程控制器产生的背景、可编程控制器的特点、可编程控制器的应用领域、主要类型、发展趋势及概况。,本章小结,谢谢!,