第3章可编程控制器概述课件.ppt

本章主要内容 3.1 PLC的产生和定义 3.2 PLC的主要功能及特点 3.3 PLC的应用和发展 3.4 PLC的分类 3.5 PLC的系统组成 3.6 PLC与其它控制系统的区别 3.7 PLC的工作原理 3.8 PLC的编程语言 3．1．1 PLC的产生--GM10条 (1)编程简单，可现场修改程序； (2)维修方便，最好是插件式结构； (3)可靠性高于继电器控制装置； (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； (7)输出为交流115V,容量要求2A以上,可直接驱动电磁阀、接触器等负载； (8)通用性强，易扩展，扩展时原系统只需很少变更； (9)用户存贮器容量大于4KB； (10)性能价格比可与继电器控制装置竞争。 3.1.2 PLC的定义 早期的可编程控制器主要是用来替代继电器控制系统的，因此功能较为简单，只能进行开关量逻辑控制，称为可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）,简称PLC。 “可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境而设计.它采用了可编程序的存储器，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,控制各种类型机械的生产过程。而有关的外围设备,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.” 可以认为PLC实质是一台工业控制用计算机。 3．2 PLC的功能特点 (一) PLC的功能 1 . 开关逻辑和顺序控制 2. 模拟控制 （A/D和D/A控制） 3. 定时/计数控制 4. 步进控制 5．运动控制 6. 数据处理 7. 通信联网 （二）PLC的特点 1. 编程简单,易于使用； 2．可靠性高，抗干扰能力强； 3. 控制系统结构简单，通用性强； 4. 功能完善； 5. 设计、施工和调试的周期短； 6.体积小、重量轻、功耗低，维护操作方便； 7. 易于实现机电一体化 。 硬件方面措施： (1)隔离 (2)滤波 (3)在PLC内部对CPU供电电源采取屏蔽、稳压、保护等措施. (4)内部设置连锁、故障检测与诊断等电路，一旦发生故障就报警。 (5)外部采用密封、防尘、抗震的外壳封装结构，以适应恶劣环境。 软件方面措施： 设置数字滤波、故障检测与诊断程序，发现错误立即处理（封锁输出、报警、保护数据）. 一方面向着大型化的方向发展，一方面则向着小型化的方向发展。 PLC向大型化方向发展，主要表现在大中型PLC高功能、大容量、智能化、网络化发展，使之能与计算机组成集成控制系统，对大规模、复杂系统进行综合的自动控制。 PLC向小型化方向发展，主要表现在下列几个方面：为了减小体积、降低成本，向高性能的整体型发展；在提高系统可靠性的基础上，产品的体积越来越小，功能越来越强；应用的专业性，使得控制质量大大提高。 常用PLC的生产厂家 日本立石（OMRON）公司的C系列可编程序控制器； 日本三菱（MITSUBISHI）公司的F、F1、F2、FX2系列可编程序控制器； 日本松下（PANASONIC）电工公司的FP1系列可编程序控制器； 美国通用电气（GE）公司的GE系列可编程序控制器； 美国艾论—布拉德利（A--B）公司的PLC-5系列可编程序控制器； 德国西门子（SIEMENS）公司的S5、S7系列可编程序控制器。 PLC的应用领域 3.4 PLC的分类 一、按点数和功能分类 （1）超小型机 ：I/O点数为64点以内，内存容量为256～1000字节； （2）小型机：I/O点数为64～256，内存容量为1～3.6K字节； （3）中型机：I/O点数为256～1024，内存容量为3.6～13K字节； （4）大型机：I/O点数为1024以上，内存容量为13K字节以上； 二、按结构形式分类 （1）整体式结构 一般的小型及超小型PLC多为整体式结构，这种可编程序控制器是把CPU、RAM、ROM、I/O接口及与编程器或EPROM写入器相连的接口、输入/输出端子、电源、指示灯等都装配在一起的整体装置。西门子公司的S7-200系列PLC为整体式结构。 （2）模块式结构 模块式结构又叫积木式。这种结构形式的特点是把PLC的每个工作单元都制成独立的模块，如CPU模块、输入模块、输出模块、电源模块、通信模块等。常见产品有OMRON公司的C200H、C1000H、C2000H，西门子公司的S5-115U、S7-300、S7-400系列等。 3.5 PLC的系统组成 PLC专为工业现场应用而设计，采用了典型的计算机结构，它主要是由