《电气控制与PLC》第3章详解.ppt

第3章 PLC概述 学习情景引入： 3.1 PLC的产生 3.2 PLC的特点 3.3 PLC的分类 3.4 PLC的编程语言 3.5 PLC的应用领域及发展趋势 3.1 PLC的产生3.1.1 PLC的由来 原因：因为继电器逻辑电路配线复杂 3.1.1 PLC的由来 背景： 1968年美国通用汽车公司（GM），为了适应汽车型号的不断更新，生产工艺不断变化的需要，实现小批量、多品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到尽可能减少重新设计和更换继电器控制系统及接线，以降低成本，缩短周期。 3.1.1 PLC的由来 1968年，GM公司提出十项设计标准： 编程方便，现场可修改程序； 维护简便，采用插件式结构； 可靠性高于继电器控制柜； 体积小于继电器控制柜； 数据可直接送入计算机； 成本可与继电器控制柜竞争； 输入可为市电； 输出采用115V交流电压，能直接驱动电磁阀、交流接触器等； 通用性强，扩展方便; 能存储程序，存储器容量可以扩展到4KB。 3.1.1 PLC的由来 1969年，美国数字设备公司研制第一台可编程控制器，并应用于工业现场。 3.1.2 PLC的定义 什么是PLC？ 3.1.2 PLC的定义 1987年，国际电工委员会（IEC）定义： “可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，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的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备，都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计”。 3.2 PLC的特点 可靠性高，抗干扰强 功能强大，性价比高 编程简易，现场可修改 配套齐全，使用方便 寿命长，体积小，能耗低 系统的设计、安装、调试、维修工作量少，维护方便 3.3 PLC的分类 3.3.1按I/O点数分 小型PLC I/O点数为256点以下的为小型PLC （其中I/O点数小于64点的为超小型或微型PLC） 中型PLC I/O点数为256点以上、2048点以下的为中型PLC 大型PLC I/O点数为2048以上的为大型PLC （其中I/O点数超过8192点的为超大型PLC） 3.3 PLC的分类 3.3.2 按结构形式分 整体式PLC 将电源、CPU、I/O接口等部件都集中装在一个机箱内，具有结构紧凑、体积小、价格低等特点。 3.3 PLC的分类 3.3.3按功能分 低档PLC 具有逻辑运算、定时、计数、移位以及自诊断、监控等基本功能，还可有少量模拟量输入／输出、算术运算、数据传送和比较、通信等功能。 中档PLC 具有低档PLC功能外，增加模拟量输入/输出、算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程I/O、子程序、通信联网等功能。有些还增设中断、PID控制等功能。 高档PLC 具有中档机功能外，增加带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及其它特殊功能函数运算、制表及表格传送等。高档PLC机具有更强的通信联网功能。 3.4.1 梯形图（LD） 梯形图是一种以图形符号及其在图中的相互关系来表示控制关系的编程语言，是从继电控制电路图演变过来的，是使用得最多的PLC图形编程语言。梯形图由触点、线圈和功能指令等组成，触点代表逻辑输入条件，如外部的开关、按钮和内部条件等；线圈和功能指令通常代表逻辑输出结果，用来控制外部的负载（如指示灯、交流接触器、电磁阀等）或内部的输出条件。 3.4.1 梯形图 四、编程语言 3.4.2 指令表（IL） 指令表是由许多指令构成的，是一种与微型计算机的汇编语言中的指令相似的助记符表达式，它由操作码和操作数两部分组成。 操作码用助记符表示，它表明CPU要执行某种操作，是不可缺少的部分； 操作数包括执行某种操作所必需的信息，一般由常数和软元件组成，大多数指令只有1个操作数，但有的没有操作数，而有的有2个或更多。 如LD M8002这条指令，其中LD为助记符（即操作码），M8002为软元件（即操作数），其中的M为元件符号，8002为元件M的编号；又如MOV K0 D0这条指令 3.4 PLC的编程语言 3.4.3 顺序功能图（SFC） 顺序功能图是用来描述开关量控制系统的功能，是一种位于其他编程语言之上的图形语言，用于编制顺序控制程序。顺序功能图提供了一种组织程序的图形方法，根据它可以很容易地画出顺控梯形图，本书将在第4章中作详细介绍。 顺序功能图是用来描述开关量控制系统