31可编程控制器简介分析.ppt

本节主要内容 可编程序控制器的产生、定义及发展 可编程序控制器的功能及特点 本节学习目标 了解可编程序控制器的历史及定义 了解可编程序控制器的功能及特点 3.1.1 可编程序控制器的产生和发展 在20世纪60年代，随着生产技术的发展、生产规模的扩大和市场竞争的日趋激烈，继电器—接触器控制系统其使用的单一性和控制功能简单的缺点逐渐暴露出来。 在1968年美国通用汽车（GM）公司首先公开招标，提出了研制新型工业控制器的十项功能指标。根据这十项指标的要求，在一年后，由美国数据设备公司（DEC）研制出世界上第一台可编程序控制器，并且成功地应用在GM公司的生产线上。此后，日本的日立公司通过从美国引进技术。 于1971年试制出日本的第一台可编程序控制器。1973年，德国的西门子公司独立研制出欧洲的第一台可编程序控制器。 在这一时期的可编程序控制器虽然也采用了计算机的设计思想，但仅有逻辑控制、定时、计数等控制功能，只能进行顺序控制，故称之为“可编程序控制器（Programmable Logical Controller）， 简称PLC。 3.1.1 可编程序控制器的产生和发展 到20世纪70年代后期，随着微电子技术和计算机技术的发展，使PLC在处理速度的控制功能上有了很大提高，不仅可以进行开关量的逻辑控制，还可以对模拟量进行控制，且具有数据处理、PID控制和数据通信功能，发展成为一种新型的工业自动控制标准装置。 3.1.1 可编程序控制器的产生和发展 1987年，国际电工委员会（IEC）对PLC作出了如下定义： “可编程序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命令，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。” 3.1.1 可编程序控制器的产生和发展 用PLC取代继电器—接触器系统实现工业自动控制，不仅由于用软件编程取代了硬接线，在改变控制要求时只需要改变程序而无需重新配线，而且由于用PLC内部的“软继电器”取代了许多电器，从而大大减少了电器的数量，简化了电器控制系统的接线，减小了电器控制柜的尺寸，充分体现出设计、施工周期性短、通用性强、可靠性高、成本低的特点。 3.1.1 可编程序控制器的产生和发展 自20世纪80年代以来，PLC在处理速度、控制功能、通信能力以及控制领域等方面都不断有新的突破，正朝着电器控制、仪表控制、计算机控制一体化和网络化的方向发展。 PLC技术、CAD/CAM/CAE（计算机辅助设计/计算机辅助制造/计算机辅助工程）技术和工业机器人已经成为现代工业自动化的三大支柱。 3.1.2 可编程序控制器的功能及特点 1. 可靠性高、抗干扰能力强 可编程序控制器是一种专为工业控制而设计的，在软件和硬件上都采用了许多抗干扰的措施，如：屏蔽、滤波、隔离、故障判断和自动恢复等。这些措施大大地提高了PLC的可靠性和抗干扰能力。 PLC采用的是循环扫描的工作方式，所以在很大程度上减少软故障的发生。 3.1.2 可编程序控制器的功能及特点 2. 编程方便、易于使用 可编程序控制器是面向现场应用的电子设备，所以它一直采用大多数电气技术人员熟悉的梯形图语言。它形象直观、易学易懂。电器工程师和具有一定基础的技术操作人员都可以在短时间内学会，使用起来得心应手。 3.1.2 可编程序控制器的功能及特点 3. 具有各种接口、与外部设备连接方便，适应范围广 目前可编程序控制器的产品已形成系列化、模块化、具有各种数字、模拟量的I/O连接口，能将生产现场的多种规格的直流、交流信号直接接入可编程序控制器，其输出接口在多数情况下页可以直接与各种执行器连接。因此能方便的进行系统配置，组成规模不同功能不同的控制系统。 3.1.2 可编程序控制器的功能及特点 4. 功能完善 可编程序控制器可将模拟和数字信号直接接入，具有逻辑运算和定时、计数、数据处理、通信、人机对话、自检、记录和显示等功能。可以实现顺序控制、逻辑控制、位置控制和过程控制。通过编程器在线和离线修改程序，就能更改系统的控制功能及要求。 课堂习题 1. PLC是 的简称，它最早 于 应用于美国的汽车工业