《可编程控制器应用技术.ppt

第一章 可编程控制器的基础知识 1．1概述 可编程控制器（Programmable Controller）简称PC.他是在继电器控制和计算机控制的基础上开发出来，并逐渐发展成为以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术、通讯技术融为一体的新型工业自动控制装置，广泛应用在各种生产机械和生产过程的自动控制中。目前可编程控制器成为工业自动化领域中最重要、应用最多的控制装置 说明： 生产机械：机械设备：机床（车床/刨床/磨床）、自动焊机。 生产过程：自动生产线：家电/汽车/钢铁 生活中离不开可编程控制器 十字路口的红绿灯/夜晚的霓虹灯/商场宾馆的电梯/音乐喷泉 可编程控制器的地位 工业生产自动化三大支柱： 可编程控制器 首位 机器人 计算机辅助设计与制造 目前可编程控制器成为工业自动化领域中最重要、应用最多的控制装置，其应用的深度和广度成为衡量一个国家工业自动化成度高低的标志。 1．1．1可编程控制器的由来 电气自动控制系统的发展： 继电器-接触器控制系统 半导体逻辑组件构成的顺序控制装置 计算机控制系统 可编程控制器控制系统 继电器-接触器控制系统 时间：20世纪30年代 概念：用导线把各种继电器、接触器、开关及触点，按一定的逻辑关系连接起来所构成的控制系统。 特点：优点是价格低廉、对维护技术要求不高，适用于工作模式固定、控制要求简单的场合。缺点是系统的布线连接不宜更新、功能不宜扩展，可靠性不高。对复杂的控制系统，查找和排除故障困难；产品更新、生产工艺变化时，继电器控制系统的元件和接线也须作相应的变动，这种变动工作量很大，工期长，费用高。 半导体逻辑组件构成的顺序控制装置 时间：20世纪60年代初 概念：用半导体二极管、三极管和中小规模集成电路构成的逻辑式控制器。 特点：优点是具有体积小、无触点、可靠性较高和动作顺序变更较方便。其缺点是控制规模较小（输入输出点数不超过64点）、程序编制不够灵活。 计算机控制系统 随着计算机技术的发展，曾用小型计算机取代继电器控制系统，实现控制要求，但是计算机对环境要求较高，而且现场需要控制的大量的输入输出与计算机本身不匹配，同时计算机程序的编制较复杂，使用者需要掌握一定的计算机专业知识，一般工程技术人员不易熟练运用，加上计算机成本高，因而一直没有得到广泛应用。  可编程控制器产生 1968年，美国通用汽车公司为适用汽车工业的激烈竞争，满足汽车型号不断更新的要求，提出开发一种取代传统继电器控制系统的新的控制装置。 提出GM十条： 1）编程方便，可在现场修改程序； 2）维修方便，最好是插节件结构； GM十条：  3）可靠性高于继电器控制系统； 4）体积小于继电器控制装置； 5）数据可以直接输入管理计算机； 6）可以直接用交流115V输入； 7）输出为交流115V，负载电流要求2A以上，可以直接驱动电磁阀、接触器等负载元件。 8）通用性强，易扩展，扩展时原系统只需很少变更； 9）用户存储器容量大于4KB; 10）成本可与继电器控制装置竞争。 美国数字设备公司（DEC）根据以上要求，研制出第一台可编程控制器，型号为PDP-14. 1971年，日本从美国引进该技术开始生产可编程控制器。 1973年，欧洲国家开始生产可编程控制器。 1974年，我国开始研制可编程控制器，并于1977年应用于工业生产。 2可编程控制器的定义 早期的可编程逻辑控制器：只是用来取代继电器控制系统，功能简单，只能进行开关量逻辑控制，称为：可编程逻辑控制器(Programmble Logic Controller),简称PLC。随微电子技术、计算机技术和通讯技术的发展，可编程控制器，除进行开关量逻辑控制外，还具有模拟量控制、高速计数、PID回路调节、远程I/O和网络通讯等许多功能。 2可编程控制器的定义 1980年，美国制造商协会（NEMA）正式将其命名为可编程控制器 （Programmable Controller）简称PC，并定义为： PC是一种数字式的电子装置，它使用可编程序的存储器以及存储指令，能够完成逻辑、顺序、定时、计数及算术运算等功能，并通过数字或模拟的输入、输出接口控制各种机械或生产过程。 1987年国际电工委员会（ICE）在颁布可编程控制器标准草案时，进一步将其定义为： 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、 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设备，都应按易于与工业控制器系统连成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。 ?1.1.3可编程控制器的特点 1.可靠性高，抗干扰能力