必威体育精装版可编程序控制器第一章.ppt

可编程序控制器原理与应用 Principle and Application of PLC 主讲教师:孙红英 课程安排： 　1-8周共8周。 　理论课：42学时 　实验课：6学时 参考资料： １．可编程序控制器原理与应用，汪志峰主编，西安电子科技大学出版社． ２．S7-300/400 PLC应用技术，廖常初主编，机械工业出版社． ３． 第１章　　概　述Chapter 1 Overview 继电器控制系统特点：体积大、耗电多、可靠性差、寿命短、运行速度不高，尤其是对生产工艺多变的系统适应性更差，如果生产任务和工艺发生变化，就必须重新设计，并改变硬件结构，造成时间和资金的严重浪费。 可编程序控制器产生 1968年，美国通用汽车公司（GM）为适应生产工艺不断更新的需要，公开提出汽车生产流水线控制系统的10项技术要求，并在社会上公开招标。这10项技术要求是： 编程简单方便，可在现场修改程序； 硬件维护方便，最好是插件式结构； 可靠性高于继电器控制； 体积小于继电器控制柜； 可将数据直接送入管理计算机； 在成本上可与继电接触器控制设备竞争； 输入可以是交流115V； 输出为交流115V，2A以上，能直接驱动电磁阀； 在扩展时原有系统只需很小改动； 用户程序存储器容量至少可扩展到4KB。 1969 年，美国数字设备公司 (DEC 公司 ) 研制出了第一台可编程控制器 PDP—14 ，在美国通用汽车公司的生产线上试用成功，并取得了满意的效果，可编程控制器自此诞生，简称PLC。我国从1974年开始研制。于1977年开始工业应用。 　　　早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller） 主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机（Personal Computer）的简称混淆，将可编程控制器简称PLC。 可编程序控制器发展 第一阶段 功能简单，存储容量在1~2KB左右，可靠性略高于继电接触器系统，也没有成型的编程语言。 第二阶段 集成电路技术的发展及微处理器的产生，使PLC的技术得到较大的发展。PLC具有逻辑运算、计时、计数、数值计算、数据处理、计算机接口、模拟量控制等功能。软件上开发出自诊断程序，可靠性提高，系统开始向国际化、系列化发展；结构上开始有模块式和整体式区分，整机功能也从专用型向通用型过渡。 第三阶段 单片计算机的出现、半导体存储器进入工业化生产以及大规模集成电路的使用，使其演变成专用的工业计算机。PLC的体积缩小，可靠性提高，成本下降，功能方面增加了通信、远程输入输出（I/O）等。此时的PLC朝两个方向发展：一方面为大型化、模块化和多功能；另一方面为整体结构的小型化、低成本。 第四阶段 计算机技术的飞速发展及超大规模集成电路、门阵列电路的使用，促使PLC完全计算机化，处理速度达到1微妙/步。功能上增加了高速计数、中断、A/D转换、D/A转换及PID等，满足过程控制的要求，联网能力增强,编程语言增加了SFC（顺序流程图）语言，并开发了基于个人微机的编程软件。 第五阶段 RISC（精简指令集计算机）芯片大量使用，使PLC整机的体积大大缩小，CPU芯片向专用化发展，PLC都可以与计算机进行联网通信，最快的PLC处理一步程序仅需几十纳秒。软件上使用容错技术；硬件上使用多CPU技术。高级PLC已发展到触摸式屏幕。在PLC编程中大量使用个人电脑、笔记本电脑做编程器，编程软件功能强大。 可编程序控制器的发展趋势 CPU处理速度进一步加快 控制系统分散化 可靠性进一步提高 控制与管理功能一体化 一是朝着小型、简易、价格低廉的方向发展。 如OMRON公司的CQM1、 SIEMENS公司的S7-200一类可编程序控制器。 这种可编程序 控制器可以广泛地 取代继电器控制系 统，用于单机控制 和规模比较小的自 动化生产线控制。 二是大型、多功能和多层分布式全自动网络化方向发展。 这类可编程序控制器一般为多处理器系统，有较大的存储能力和功能很强的输入输出接口。不仅具有逻辑运算、计时、计数等功能，还具备数值运算、模拟调节、实时监控、记录显示、计算机接口、数据传送等功能，还能进行中断控制、智能控制、过程控制、远程控制等。 通过网络 可与上位 机通讯， 配备数据 采集系统、 数据分析 系统、彩 色图像系