必威体育精装版可编程序逻辑控制器概述.ppt

第一章 可编程序逻辑控制器概述 1.1 PLC的产生与发展 计算机在工业控制中的应用： 测量自动化：智能化的测量手段－单扳机、单片机 制造自动化：离散过程自动控制－可编程序控制器 PLC-Programmable Logical Controller I/O 开关量为主，模拟量为辅 功能分散、逻辑可靠 过程自动化：连续过程自动控制－分散控制系统 DCS-Distributed Control System I/O 模拟量为主，开关量为辅 信息统一管理、友好的人机对话 1.1 PLC的产生与发展 1969年美国数字设备公司(DEC)研制出世界上第一套可编程序逻辑控制器PLC ，应用于GM公司的汽车自动装配线上,取代继电器－接触器控制。 1985年国际电工委员会IEC制定了可编程序逻辑控制器的标准，并给其作了如下定义： “可编程序控制器是一种专为工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子系统，它采用可编程序的存储器，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命令，通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械和生产过程。可编程序控制器及其有关的外部设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则而设计。” 1.1 PLC的产生与发展 硬件组成 编程语言 工作过程 世界上代表性的PLC厂家 美国的A-B公司（Rockwell ），GE公司（GE Fanuc） ，日本的三菱电机公司（Mitsubishi），欧姆龙公司（Omron），松下公司（FPI），法国的施奈德(Schneider)公司，德国的西门子公司（Siemens）等。 我国也有一些PLC制造单位，如南瑞继保等. 1.1 PLC的产生与发展 PLC最初只具备逻辑控制、定时、计数等功能，主要用于取代继电器接触器控制 PLC系统的发展： 人机接口主要采用触摸屏、编程器以及通过编程电缆或网络连接的PC监控机 模拟量控制算法的丰富 PLC的发展趋势 体积的小型化 微电子技术发展的必然结果 性能的提高 CPU性能 基本性能 ：运算速度、容量、指令等 逻辑运算 ：逻辑运算、定时器、计数器等 数据处理 ：四则运算、比较、函数运算等 可靠性提高： 冗余CPU、容错系统 控制与管理功能一体化 PLC组成的网络系统 PLC的标准化——IEC标准(国际电工委员会) 由5部分组成（IEC1131-1~5) Part1:基本信息 明确PLC的功能与特点 Part2:设备特性 PLC的使用环境、电气机械特性 Part3:编程语言 明确了5种PLC编程语言 Part4:用户准则 用户选型、安装要求等 Part5:服务指南 PLC符号、名词解释，PLC之间的通信协议等 1.2 PLC的特点 可靠性高，抗干扰能力强 MTBF(mean time between failures)为300000h 硬件 模块化结构：PLC系统采用了模块化设计和扩展模块的使用，简化了控制系统的形成，也有助于故障情况时的快速修复。 屏蔽：PLC系统对电源、内部CPU、编程器等主要部件采用导电、导磁良好的材料进行屏蔽，以防外界的电磁干扰。 滤波：PLC系统对输入信号采用了多种形式的滤波，以消除或抑制高频干扰。 隔离：PLC系统的处理器和输入/输出电路之间一般采用不同的电隔离措施(如光电隔离等)，有效地减少了故障和动作次数 1.2 PLC的特点 软件 软件组态：PLC系统无一例外地采用软件组态技术(用图形和表格的方式开发软件)，减小了系统故障率，提高了软件可靠性。 信息保护与恢复：在PLC系统中发生某些故障时，系统将内部信息进行保护，免遭破坏，一旦故障消失，信息恢复，正常工作 循环扫描工作方式，对输入信号进行一次性采样，不会死锁 专业编程语言使编程直观、简单，并可以自动检查 1.2 PLC的特点 综合措施 时间监视器(WatchDog)：PLC中的时间监视器是一种硬件和软件相结合的可靠性措施，它对周期性的操作进行监视，一旦超时立即报警，这种技术也应用于其它工业控制系统中。 故障检测：PLC系统在启动时，以及正常运行时会定期的测试外界环境和运行设备。如掉电、欠电压、硬件故障等，发现异常立即报警。 1.2 PLC的特点 使用简便灵活，开发周期短 PLC系统一般直接连线，接线简单，不需要用户进行电路板的设计。 PLC系统设计容易，开发周期短，程序易于调试和修改。 PLC系统具有标准的图形方式和文本方式的组态软件，编程简单直观。 利用PLC网络和通信技术易于实现复杂的分散控制任务。 1.3 PLC分类 从结构上分 整体式:将CPU、