电气控制技术(第5章)可编序控制器的基础知识电气控制技术(第5章)可编程序控制器的基础知识电气控制技术(第5章)可编程序控制器的基础知识电气控制技术(第5章)可编程序控制器的基础知识.ppt

第五章 可编程序逻辑控制器基础知识 自动化学院 宋海鹰 一、名称定义 可编程序逻辑控制器 Programmable Logic Controller 简称PLC。 PLC的简史 在PLC问世前，继电接触器控制在工业控制领域中占主导地位，这种控制系统是采用固定接线的硬件实现控制逻辑。如果生产任务或工艺发生变化，就必须重新设计，改变硬件结构，这样造成时间和资金的浪费。 另外，大型控制系统用继电接触器控制，使用的继电器数量多，控制系统的体积大，耗电多，且继电器触点多为机械触点，工作频率较低，在频繁动作情况下寿命较短，造成系统故障，系统的可靠性差。 把计算机的完备功能以及灵活性、通用性好等优点和继电接触器控制的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点溶入于新的控制装置中，且要求新的控制装置编程简单，使得不熟悉计算机的人员也能很快掌握它的使用技术。 美国数字设备公司（DEC）根据GE公司招标的技术要求，于1969年研制出世界上第一台可编程序控制器，并在GE公司汽车自动装配线上使用，获得成功。其后，日本、德国等相继引入这项新技术，可编程序控制器由此而迅速发展起来。 可编程控制器是“数字运算操作的电子系统”，但它也是一种计算机。它是专为在工业环境下应用而设计的工业计算机。 它是将逻辑运算，顺序控制，时序和计数以及算术运算等控制程序，用一串指令的形式存放到存储器中，然后根据存储的控制内容，经过模拟，数字等输入输出部件，对生产设备和生产过程进行控制的装置。 PLC控制与继电器控制的比较 继电器控制为接线程序控制，它是由分离元件（继电器、接触器等）用导线连接起来加以实现的，它的程序就在接线之中，对控制程序的修改必须通过改变接线来实现 PLC为存储程序控制，其工作程序放在存储器中，系统要完成的控制任务是通过执行存储器中的程序来实现的，控制程序的修改不需要改变PLC的接线，只需改变存储器中的某些程序语句即可 继电接触器控制系统是一种硬件逻辑系统，采用并行工作方式. 可编程序控制器（PLC）是一种工业控制计算机，它的CPU以分时操作方式来处理各项任务，每一瞬间只能做一件事，所以程序的执行是按顺序依次完成相应软继电器的动作，是时间的串行工作. PLC的特点 这种工业计算机采用“面向用户的指令”，因此编程方便； 能完成逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术操作； 还具有“数字量或模拟量的输入输出控制”的能力，并且非常容易与“工业控制系统联成一体”，易于“扩充”。 强调了可编程控制器直接应用于工业环境，它须具有很强的抗干扰能力、广泛的适应能力和应用范围。这也是区别于一般微机控制系统的一个重要特征。 可编程序控制器发展到今天，已有多种形式和类型，且其功能也不尽相同。 （一）按容量和功能划分，大致可以分为小型、中型、和大型三类机型。 （一）按I/O点数分： 1. 小型机： I/O点数在256点以下 2. 中型机： I/O点数在256-2048点之间 3. 大型机： I/O点数在2048点以上 1．小型机 小型PLC的功能一般以开关量控制为主（有些小型机可带少量的模拟量I/O模块），它们的输入输出点数较适合接触器，继电器控制的场合，还能直接驱动电磁阀等执行元件。 这类PLC的特点是价格低廉、体积小巧、较适合于控制单台设备。 2．中型机 中型PLC一般都具有开关量和模拟量的两种控制功能，除了具有小型机的一般功能外，还具有较强的数字计算功能。为能将温度、压力、流量等模拟量与数字量进行转换，一般都有8位或12位的A/D、D/A转换模块。中型机适合于温度、压力、流量等的控制和较复杂的开关量控制以及要求连续生产过程控制的场合。 3．大型机 大型PLC的功能已具备某些工业控制计算机的功能，它不仅具有计算，控制和调节的功能，还具有网络连接和通讯的功能。  大型PLC机适用于设备自动化控制，过程自动化控制和生产过程监控系统。 （二）按结构形式分： 1. 整体式结构，参见图5-1 2. 组合式结构，参见图5-2 整体式PLC的组成 组合式PLC的组成 整体式PLC(西门子S7-200) 组合式PLC （二）按硬件结构形状划分 按照可编程序控制器的硬件结构形状来划分，一般可以分为整体式，机架模块式和叠装式三类结构。 三、PLC应用领域 1．逻辑控制 2．模拟量控制 3．数字控制 4．集散控制 5．机电一体化 6．通信控制网络化 可编程序控制器（PLC）是一种工业控制计算机，它的CPU以分时操作方式来处理各项任务，每一瞬间只能做一件事，所以程序的执行是按顺序依次完成相应软继电器的