第1章可编程控制器基础祥解.ppt

可编程控制器原理及应用 什么是可编程控制器（PLC）？ P：Programmable 可编程 L：Logic 逻辑 C：Controller 控制器 名称规定： 可编程控制器 可编程序控制器 个人计算机 可编程逻辑控制器 本门课中使用 为什么要学习PLC？ 简单易学、上手快。 普通工人经过短期培训就能够学会应用。 PLC实用性高、应用广泛。 PLC已经成为工业各相关领域中发展最快、应用最广的控制设备。 与就业紧密结合。 “会PLC者优先” 学习PLC的目标？ 掌握PLC的组成及工作原理，熟悉PLC的指令系统，掌握PLC的各种功能。具备PLC控制系统硬件设计、软件编程和调试的基本能力，为走向工作岗位练就一身本领。 懂原理 会分析 能维护 会简单设计 本学期学习PLC的三个层次 知识与技能 掌握CP1H系列PLC的功能和应用 过程与方法 掌握通过PLC相关手册学习的方法 情感与态度 培养面向工程的态度 如何学习PLC？ 以教材为主线，适当扩展 以OMRON为实例，举一反三 以实际应用为目的，理论与实践相结合 激发学习兴趣，课后浏览工业控制相关网站，开拓视野，了解行业发展情况 1.1 可编程控制器的基本概念 计算机技术与继电器逻辑控制概念相结合的一种新型控制器。 以微处理机（CPU）为核心，用作数字控制的专用计算机。 20世纪20年代 继电器接触器控制 优点：简单、方便、便宜 继电器接触器控制的缺点： 体积大 速度慢 功能单一 硬件接线逻辑、接线复杂 通用性和灵活性较差 可编程控制器的产生源于继电器逻辑电路配线复杂 1968年，美国最大的汽车制造商通用汽车公司（GM公司）为了适应生产工艺不断更新的需要，期望找到一种新的方向，尽可能减少重新设计继电控制系统和重新接线的工作，以降低成本、缩短周期。 GM公司提出了十项招标指标，即： （1）编程方便，现场可修改程序； （2）维修方便，采用模块化结构； （3）可靠性高于继电器控制装置； （4）体积小于继电器控制装置，能耗较低； （5）数据可直接送入管理计算机，便于监控系统运行状态； （6）成本可与继电器控制装置竞争； （7）可直接用115 V交流输入； （8）输出为115 V，2 A以上，能直接驱动电磁阀、接触器等； （9）通用性强，易于扩展； （10）用户程序存储器容量可扩展到4 KB。 GM10条的核心要求：采用软件代替硬件接线。 1969年，美国数字设备公司（DEC公司）研制出了第一台可编程序逻辑控制器（PLC）。 1971年，日本引进美国技术 1973年，西欧国家研制成功 以上形成了市场上PLC的三大流派。 我国1974年开始仿制，1977年研制出第一台具有实用价值的PLC。 PLC发展历程经历了四个阶段： 第一代 逻辑控制、定时计数 崛起阶段 第二代 数据处理、模拟量控制 成熟阶段 第三代 数据通信、工控网络 通信阶段 第四代 高性能、多功能 系统阶段 PLC制造商 日本OMRON（欧姆龙）公司、MITSUBISHI（三菱）公司。 德国的SIEMENS（西门子）公司。 法国的SCHNEIDER（施奈德）公司。 美国的Rockwell（罗克韦尔）公司（包括 AB公司产品）。 1.2 可编程控制器的特点与发展趋势 1.2.1 可编程控制器的特点 应用简便 可靠性高 环境适应性强 功能完善 成熟的工控网络体系 1.2.2 可编程控制器的发展趋势 更快的处理速度、多CPU结构和容错系统 编程语言与工具日趋标准化和高级化 强化PLC的联网通信能力 记忆容量大、适用性强 向小型化、高机能的整体型发展 1.3 可编程控制器的基本结构和类型 1.3.1 可编程控制器的基本结构 1.中央处理机 大脑 CPU+存储器 中央处理器（CPU） 从存储器中读取指令 执行指令 准备取下一条指令 存储器（Memory） 用来存放系统程序、用户程序、逻辑变量等 ROM 系统程序 EEPROM、FLASH RAM 用户程序、变量 专用电池 电源 PLC电源：DC24V、AC220V 输出电源： DC24V 后备电源：RAM、锂电池 设备电源：DC24V、AC220V等 输入输出部分 PLC与被控设备相连接的接口电路。 输入接口电路 将输入信号转换成CPU能够接收处理的信号。 输入设备：限位开关、操作按钮、行程开关以及一些其他传感器。 光耦合电路 输入接口电路 输出接口电路 将CPU送出的微弱控制信号转换成现场需要的强电信号输出。 输出设备 指示灯、电磁阀、接触器等执行元件。 输出接口电路 功率放大电路 继电器、晶闸管、