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PLC可编程序控制器概论.ppt
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1、第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论第第2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论2.12.1PLCPLC的发展、分类及应用的发展、分类及应用 2.22.2结构和工作原理结构和工作原理 2.32.3技术性能指标技术性能指标 2.42.4编程语言编程语言 群盼俯窜赣根玻猖自貌生王翼劲互幌概夏像皑军走咎茶斥赋镜缔能扰酮颈PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论本章内容包括:本章内容包括:l lPLC的发展、分类及应用的发展、分类及应用l l结构及工作原理结构及工作原理l l主要技术性能指标主要技术性能指标l l常用编程语言常用
2、编程语言返回本章首页返回本章首页茂整匿锣两扳孔水溶程蝉貉板萌欲峪涎刺厩豪携骏灾纶柞逞被池尤株功贤PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论2.1PLC的发展、分类及应用的发展、分类及应用 2.1.1产生产生 2.1.2定定义义2.1.3发展发展 2.1.4特点特点 2.1.5分类分类 2.1.6应用应用 返回本章首页返回本章首页轰提灌腑魄羞芝牌挖肇雪怠含耶管竞深凛闻那猫生捞送车诗疯奖倾莲效喻PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论2.1.1.PLC的产生 随随着着社社会会的的进进步
3、步,工工业业的的发发展展,控控制制对对象象越越来来越越多多,其其逻逻辑辑关关系系也也越越来来越越复复杂杂,用用继继电电器器组组成成的的控控制制系系统统就就会会变变得得非非常常庞庞大大,从从而而造造成成系系统统的的不不稳稳定定和和造造价价昂昂贵。主要表现在:贵。主要表现在:当当某某个个继继电电器器损损坏坏、甚甚至至继继电电器器的的某某触触点点接接触触不不良良都会影响系统的运行;都会影响系统的运行;继继电电器器本本身身并并不不太太贵贵,但但控控制制柜柜内内元元件件的的安安装装和和接接线工作量极大,造成系统价格偏高;线工作量极大,造成系统价格偏高;产产品品需需要要不不断断地地更更新新换换代代,生生产
4、产设设备备的的控控制制系系统统不不断断地地作作相相应应的的调调整整。但但对对庞庞大大的的系系统统而而言言,日日常常维维护护已很难,再作调整难度更大。已很难,再作调整难度更大。划砧般羞幼盔伯镊鸳素腐讲旷弄肠盎酉晾尊漓哗坪住县靶语撤翻墟粳朵秋PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论解决问题的设想解决问题的设想 鉴于以上问题,1968年美国通用汽车公司(General Motors)向传统的继电器控制系统提出了挑战:设想是否能用一种新型的控制器,引入这种控制器后可使庞大的系统减小,并且能方便地进行修改、调整。按照这个宗旨,该公司向外公开招标,
5、提出如下十大指标:偏沧坛眨鼠极圈放贷持繁份季姆募烧匿腆执禹邱返乍喷讫按散誓涨号梳妹PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论GE公司公开招标的十大指标:公司公开招标的十大指标:.编程简单,可在现场改程序;.维护方便,最好是插件式;.可靠性高于继电器控制柜;.体积小于继电器控制柜;.成本低于继电器控制柜;圭润揪刘不捉作谈详擞喝瘴怖赵障掉卷植凛糠偏盗袄葵耍若做愁协孝倔肿PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论.可将数据直接输入计算机;.输入可以是市电(AC110v);.控制程序容量 4
6、KB;.输出可驱动市电2A以下的负荷,能直接驱动电磁阀;.扩展时,原有的系统仅作少许更改。但植耙袭克庄蛔洛正吟痈悠坍究涯亦墩各砍直固挠柱哦狮材挨唆冈埋低肌PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论结果结果n这次招标引起了工业界的密切注视,吸引了不少大公司前来投标,最后DEC公司一举中标,并于1969年研制成功第一台PC,当时命名为PC(Programmable Controller)。n这台PLC投运到汽车生产线后,取得了极为满意的效果,引发了效仿的热潮,从此PLC技术得以迅猛的发展。蔷租吭界贬松土陵犬淑嘉虱铱孙酮扮敌辙侦耀涂纠礁凋瘁埂姓
7、太沈谣已傍PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论2.1.2 PLC的定义及其术语 1.定义定义 可可编编程程序序控控制制器器是是一一种种数数字字运运算算的的电电子子系系统统,专专为为在在工工业业环环境境条条件件下下应应用用而而设设计计。它它采采用用可可编编程程序序的的存存储储器器,用用来来在在内内部部存存储储执执行行逻逻辑辑运运算算、顺顺序序控控制制、定定时时、计计数数和和算算术术运运算算等等操操作作的的指指令令,并并通通过过数数字字式式、模模拟拟式式的的输输入入输输出,控制各种类型的机械或生产过程。出,控制各种类型的机械或生产过程。
8、杖犀蝶口焕部郑驴靠极贪狮藻辟稀缨孜歼新锻富戒声察咒安组块吴盖贞鸦PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论NEMA 1987年作的定义年作的定义n 美国电气制造协会(NEMA)1987年作的定义如下:“它是一种带有指令存储器、数字或模拟I/O接口,以位运算为主,能完成逻辑、顺序、定时、计数和算术运算功能,用于控制机器或生产过程的自动控制装置。”窿教剃磨娥陨漾蔓硕搔走巢从元佃派隶很蓉潮更杯喳皂构外店绘援讲胰耘PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论2.PLC PC 之争之争nPC (
9、Programmable Controller)nPC (Personal Computer)nPLC (Programmable Logic Controller)纪诅祟建低摇竖化泉殷憋嫁鸵烫乎茧草咽赚瞪暂妻占雏也崎皮咎犊帛大逊PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论3.3.常用术语常用术语 n点数点数 指能够输入/输出开关量、模拟量的总个数。一般是4或8的倍数。n扫描周期扫描周期 是指PLC执行系统监控程序、用户程序、I/O刷新一次所用的时间。它直接反映PLC的响应速度,因此是PLC的重要指标之一,其单位是ms/kw(kb)。鼎眨达
10、肺稚峙惠趟凌千揭梗荒恨滁剑芯抿茎绚皑协颤费荣汤昏赞仰玩朴例PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论2.1.3发展发展 1.发展及现状发展及现状 2.发展趋势发展趋势(1)与计算机联系密切)与计算机联系密切(2)发展多样化)发展多样化(3)模块化)模块化(4)网络与通信能力增强)网络与通信能力增强(5)多样化与标准化)多样化与标准化(6)工业软件发展迅速)工业软件发展迅速 返回本节返回本节灿碑若闪逞寸敛请聊玻锥瞅煤菠制乔蜂域勒页平斑少团摧耸绑枕帘世掩库PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序
11、控制器概论2.1.4特点特点 1.可靠性高可靠性高、抗干扰能力强2.程序可变、具有柔性 3.编程简单、使用方便 4.功能强大功能强大、完善、完善5.组合灵活、扩充方便6.减少了工作量 7.体积小、重量轻、环境要求低 8.成本低、水平高 返回本节返回本节糟棋诲倔鸟锣干贵培站坍烤熄婪佑菌钥网薄衬喉瞻篮洽贞席栓族几沾棘做PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论1、可靠性高、抗干扰能力强、可靠性高、抗干扰能力强 故障原因故障原因设备故障原 因外部环境、温度、灰尘、有害气体的影响由I/O线、电源线等引入的干扰振动、冲击引起的器件损坏等辐射干扰电磁
12、干扰存储器信息的丢失、出错内部元器件的老化、失效程序错误运行进入死循环戍欢块秧挥包悼羡奉踏尧兆叙哀侦旱既势嘱吕咽袒佩捉撤遥宵齿扳琳伍椅PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论解决方法解决方法硬件n常规手段常规手段:优质元器件,合理的系统结构 n隔离隔离:I/O电路光电隔离,无电气回路的联接点 n滤波滤波:对供电系统及输入回路采用模拟量滤波和数字滤波n屏蔽屏蔽:导电、导磁性能良好的材料,防电磁波辐射的干扰 n增强电源的适应性增强电源的适应性:开关电源 n采用模块式结构采用模块式结构:一旦某模块有故障,能迅速更换红抒逝使灸非驾报裔奏辗览剑抗
13、闽屁贫版埠殊勤嗜线矫事栓席疲坷拒芭鲜PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论解决方法软件n设置警戒时钟设置警戒时钟WDT(看门狗看门狗)n系统软件对用户软件自动进行检查系统软件对用户软件自动进行检查 n掉电保护掉电保护 n自检自检 鞋穴山柏奔稻掐凄耍痊赶蝗数惧裕瞬卸绒压吐姜蔽胺屡吾拯限菇讶擂栈恕PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论2 2 程序可变、具有柔性程序可变、具有柔性 生生产产工工艺艺或或设设备备改改变变后后,在在原原设设计计的的PLC功功能能备备用用量量够够用用的情况
14、下,可不变的情况下,可不变PLC的硬件,只要改编控制程序即可。的硬件,只要改编控制程序即可。这点就充分体现了这点就充分体现了PLC具有继电器控制系统所不具备和具有继电器控制系统所不具备和无可比拟的优点。故无可比拟的优点。故PLC除应用于单机控制外,还在柔性制除应用于单机控制外,还在柔性制造单元造单元(FMC)、柔性制造系统、柔性制造系统(FMC)、工厂自动化、工厂自动化(FA)中被大中被大量采用。量采用。腮昧旷疑环汐蚂咳柠值充堪熬亚学捆昆莹维绑蜒嗽耀遥剥谍继贼趴涧彩嵌PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论3 3 编程简单、使用方便编程
15、简单、使用方便 PLC采采用用与与继继电电器器控控制制逻逻辑辑图图非非常常接接近近的的“梯梯形形图图”进进行行编编程程,这这种种编编程程方方法法既既具具备备传传统统控控制制线线路路的的易易懂懂易易编编,清清晰晰直直观观优优点点,又又顾顾及及了了多多数数电电气气技技术术人人员员的的读读图图习习惯惯和和微微机机应应用用水水平平,易易于于被被大大众众接接受受,因因此此受受到到普普遍遍欢欢迎迎,这这种种面面向向生生产产的的编编程程方方法法与与目目前前微微机机控控制制中中常常用用的汇编语言或高级语言编程相比,其优点是显而易见的。的汇编语言或高级语言编程相比,其优点是显而易见的。为进一步优化编程,为进一步
16、优化编程,PLC还针对实际问题设计了诸如还针对实际问题设计了诸如步进顺控指令、移位指令、鼓形控制器等功能性指令,步进顺控指令、移位指令、鼓形控制器等功能性指令,减少编程工作量,加快了开发速度。减少编程工作量,加快了开发速度。彦饲跃势诈恐别霍蚂筐杖旺逮湃嚣信运坍了淬芥狈陈砚彼裙茬磺租击戏取PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论4 4 功能完善功能完善 现代的现代的PLC还具有数字量及模拟量的输入输出、还具有数字量及模拟量的输入输出、逻辑和算术运算、定时、计数、顺序检测、功率驱逻辑和算术运算、定时、计数、顺序检测、功率驱动、联网通信、人机
17、对话、自检、记录和显示等功动、联网通信、人机对话、自检、记录和显示等功能,使控制系统的水平大大提高,功能更加完善。能,使控制系统的水平大大提高,功能更加完善。积韶诞隆锑某肯诣讹靠接奖毒夺侗诈搐知谈启鬃婆躬跋乙晰医绥侍另族岩PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论5 5 5 5 组合灵活、扩充方便组合灵活、扩充方便组合灵活、扩充方便组合灵活、扩充方便 PLC除摸块化外,还具有各种扩充单元,I/O点数及各种I/O方式、I/O量均可选择,可以方便地适应不同的控制对象。腿沉盆宾盒戒佐榨贿雄傈鬼敬凉需缘危身班摘抿肆做五呐目值撮泛卓疥葱PLC可编程
18、序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论6 6 减少了工作量减少了工作量 由于由于PLC是采用软件编程来实现控制功能的,是采用软件编程来实现控制功能的,而继电器控制采用硬接线来实现。这就减少了设计、而继电器控制采用硬接线来实现。这就减少了设计、施工的工作量。同时,施工的工作量。同时,PLC能事先进行摸拟调试并能事先进行摸拟调试并且具有很强的监视功能,所以系统的调试、检修、且具有很强的监视功能,所以系统的调试、检修、维护的工作量得到大大地减少。维护的工作量得到大大地减少。仟助画壁蹄涤霍哑龄腿棺河泽如粟香伪悟邦疗决确匙陆霖在册孩亚比募元PLC可编程序控
19、制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论7 7 7 7 体积小、重量轻、环境要求低体积小、重量轻、环境要求低体积小、重量轻、环境要求低体积小、重量轻、环境要求低 由于PLC是专为工控而设计的专用计算机,所以其结构紧密、坚固、体积小巧、功能齐全,能直接投运在恶劣的工作环境。一般PLC的功能若用继电器来实现,需用3至4个1.8m高的大继电器控制柜。带屈娥雌栽补酞志风蔽糊庭里笔极峦暑杯看捐媒梨溯真稚彭螟太芬评羞踌PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论8 8 成本低、水平高成本低、水平高 PLC功能强
20、大,使得控制系统的费用大量降低。功能强大,使得控制系统的费用大量降低。PLC具有易修改性、高可靠性、易扩展性、易维护性,降低了日常具有易修改性、高可靠性、易扩展性、易维护性,降低了日常运行的检修、维修工作量。运行的检修、维修工作量。PLC安装调试方便,开发、调试周期短,从而降低了设计、开发、安装调试方便,开发、调试周期短,从而降低了设计、开发、安装、调试的工作量。安装、调试的工作量。PLC靠软件编程实现控制功能,硬件及其备件均具有通用性,也减靠软件编程实现控制功能,硬件及其备件均具有通用性,也减少了采购的时间和费用。少了采购的时间和费用。体积小、功能强,所以占地少、耗电小,每年节省的电费就可将
21、投体积小、功能强,所以占地少、耗电小,每年节省的电费就可将投资收回。资收回。PLC是一种专用工控计算机,实现了智能控制,从而使得控制水平是一种专用工控计算机,实现了智能控制,从而使得控制水平上了新台阶,并且具有联网功能,很易构成综合控制系统。上了新台阶,并且具有联网功能,很易构成综合控制系统。迟囚差轧炕做掐介蛹皿沁租傣镇散疹港湿饱虱脑来砧瞥冯裂反谷闰席鹰脚PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论2.1.5分类分类 1.从结构上从结构上可可编编程程序序控控制制器器从从结结构构上上可可分分为为整整体体式式和和模模块块式。式。2.从规模上从规
22、模上按按PLC的输入输出点数可分为小型、中型和大的输入输出点数可分为小型、中型和大型。型。返回本节返回本节眯熙私延窃滨傅有们猾偷猴近汝掺伯妖琐拟睫展黔报篇臼王羊腹锅其甩冕PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论2.1.6应用应用 1.工业工业1)开关量控制,如逻辑、定时、计数、顺序等;)开关量控制,如逻辑、定时、计数、顺序等;2)模模拟拟量量控控制制,部部分分PLC或或功功能能模模块块具具有有PID控控制制功功能,可实现过程控制;能,可实现过程控制;3)监控,用)监控,用PLC可构成数据采集和处理的监控系统;可构成数据采集和处理的监控系
23、统;4)建建立立工工业业网网络络,为为适适应应复复杂杂的的控控制制任任务务且且节节省省资资源源,可采用单级网络或多级分布式控制系统。可采用单级网络或多级分布式控制系统。2.其他行业其他行业可可编编程程序序控控制制器器在在其其他他行行业业的的应应用用也也日日益益广广泛泛:在在国国防和民用,如建筑,环保,家用电器等。防和民用,如建筑,环保,家用电器等。返回本节返回本节迈驳琵祖齿段僧细啃邻侗见稳俗蒂拄萧十奥颇六胁随醛稻汲沈偶谦芦蝗赏PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论2.2结构和工作原理结构和工作原理2.2.1结构结构 2.2.2工作原理
24、工作原理 返回本章首页返回本章首页思惕棉工榨兜经海胸令昏忽久契铀常焕们瘪韧不鹤叹账焉笺诸拂膘阔沉低PLC可编程序控制器概论PLC可编程序控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论2.2.1结构结构 PLC专专为为工工业业场场合合设设计计,采采用用了了典典型型的的计计算算机机结结构构,主主要要是是由由CPU、电电源源、存存储储器器和和专专门门设设计计的的输输入入输输出出接口电路等组成。图接口电路等组成。图2.1为一典型为一典型PLC结构简图。结构简图。图图2.1结构简图结构简图之眨沈柞作巍泥袱莲蔡得餐抵径孪惧店日况悬谅威渤缆敲她秽劫乘应瞄梦PLC可编程序控制器概论PLC可编程序
25、控制器概论第第2 2章可编程序控制器概论章可编程序控制器概论一一.中央处理单元中央处理单元 中央处理单元(中央处理单元(CPU)一般由控制器、运算器和寄存器组成,)一般由控制器、运算器和寄存器组成,这些电路都集成在一个芯片上。这些电路都集成在一个芯片上。CPU的主要功能:的主要功能:(1)控制用户程序和数据的接收和存储控制用户程序和数据的接收和存储(2)用扫描的方式通过用扫描的方式通过I/O部件接收现场信号的状态和数据部件接收现场信号的状态和数据,并存并存入输入映像寄存器或数据存储器中入输入映像寄存器或数据存储器中(3)诊断诊断PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误等内部电路的工作故障和编
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