东北大学罗克韦尔自动化实验室_PLC-5培训教程摘要.ppt

PLC-5培训教程 钱晓龙 qianxiaolong@ise.neu.edu.cn 东北大学罗克韦尔自动化实验室 第1章 可编程序控制器系统概述 PLC控制系统的提出 六十年代末期，美国的汽车制造业竞争激烈，各生产厂家汽车型号不断更新，其加工的生产线亦必须随之改变，对整个控制系统要重新配置，因此，1968年美国通用汽车公司（GM）公开招标，对控制系统提出具体要求： （1）编程简单，可在现场修改程序； （2）维修方便，采用模块化结构，即插件式； 第1章 可编程序控制器系统概述 （3）可靠性高于继电器控制系统，能在恶劣 环境下工作； （4）体积小于继电器控制柜； （5）价格便宜，成本应可与继电器控制系统竞争； （6）输入、输出可以采用市电，电流达到一定要求（2A以上），可直接驱动继电器和电磁阀； （7）具有数据通讯功能，数据可直接送入管理计算机； 第1章 可编程序控制器系统概述 （8）易于系统扩展，在扩展系统时只要很小 变更； （9）用户程序存储器容量至少能扩展到4K以 上。 这些要求实际上提出了将继电器控制系统的简单易懂、使用方便、价格低的优点与计算机的功能完善、灵活性、通用性好的特点结合起来，将继电接触器控制硬接线逻辑转变为计算机的软件逻辑编程的设想。 第1章 可编程序控制器系统概述 PLC的历史 1969年美国数字设备公司（DEC）根据上述要求，研制出世界上第一台可编程序控制器，并在GM公司汽车生产线上首次应用成功。当时人们把它称为可编程序逻辑控制器PLC（Progrmmable Logic Controller），只是用它取代继电接触器控制，功能仅限于执行继电器逻辑、计时、计数等。可编程序控制器问世后，发展极为迅速。 第1章 可编程序控制器系统概述 1971年日本开始生产可编程序控制器；1973年欧洲开始生产可编程序控制器，到现在世界各国一些著名的电气制造商几乎都在生产PLC装置，如美国罗克韦尔自动化公司的A-B、欧洲的西门子、日本的三菱、日本的OMROM、美国的GE等，PLC已作为一个独立的工业设备被列入生产中，成为当代电控装置的主导。 第1章 可编程序控制器系统概述 PLC的定义： 国际电工委员会（IEC）1985年1月对可编程序控制器作过如下定义：“可编程序控制器是一种数字运算的电子系统，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、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于工业控制系统联成一个整体、易于扩充功能的原则设计。” 第1章 可编程序控制器系统概述 PLC运行框图： 第1章 可编程序控制器系统概述 第一部分： 上电及内部处理，上电后对整个系统进行一些初始化工作，如硬件初始化、I/O模块配置检查、停电保护设定及其它初始化处理。 第二部分扫描过程： 实际上包含三个部分。首先是输入扫描， 其次是程序扫描阶段， 最后一个阶段即输出扫描阶段 。 第1章 可编程序控制器系统概述 第三部分是诊断及出错处理： 可编程序控制器每扫描一次，就执行一次自诊断，检查诸如CPU、电池电压、程序存储器、I/O通讯是否异常或出错，如查出错误或异常，CPU面板上的指示灯就会指示，并在特殊寄存器中存入出错代码。若出现致命错误，CPU就会被强制成STOP方式，停止扫描。 第1章 可编程序控制器系统概述 扫描周期：通常规定，从扫描过程的某一点开始，经过一个循环重新回到该点所需要的时间称为扫描周期。如果忽略可编程序控制器的通讯服务时间，忽略更新时钟及进行自诊断的时间，忽略I/O刷新的响应滞后时间，扫描周期就是程序执行时间和I/O扫描时间之和。常用1千条（1K）指令所需的时间来说明可编程序控制器的扫描速度（大约1ms~10ms/k指令）。 第1章 可编程序控制器系统概述 四、 可编程序控制器的国内外发状况及发 展趋势 （1）产品规模向大、小两个方向发展 （2）体系结构开放化及通信功能标准化 （3）I/O模块智能化及专用化 （4）编程组态软件图形化 （5）发展集成技术及容错技术 Allen-Bradley PLC的发展历史 70年代初，Allen-Bradley收购了3“I”公司，并致力开发一种叫可编程序控制器的设备。当时研制了一种叫PMC的设备： －128 I/O，EPROM内存为256字