电气控制与PLC教学资料 第四章 可编程控制器概述.PPTVIP

第四章可编程控制器概述 ;4.1 可编程控制器概述;PLC 是微机技术与继电接触器常规控制概念相结合的产物，即采用了微型计算机的基本结构和工作原理，融合了继电接触器控制的概念构成的一种新型电控器。它专为在工业环境下应用而设计，采用可编程序的存储器，用来存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字、模拟式的输入输出，控制各类机械或生产过程。 可编程控制器的定义： （1987年，国际电工委员会IEC）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，并通过数字的，模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。;三菱PLC外形图;西门子PLC外形图;欧姆龙PLC外形图;4.1.2 可编程控制器的由来与发展;大型继电器逻辑电路异常复杂的配线，带来制造、使用和维护的高成本;10 项 指 标：;10项指标的核心内容：;二、可编程控制器的发展;第一代：从第一台可编程控制器诞生到70年代初期。其特点是：CPU由中小规模集成电路组成，存储器为磁芯存储器； 第二代：70年代初期到70年代末期。其特点是：CPU采用微处理器，存储器采用EPROM ； 第三代：70年代末期到80年代中期。其特点是：CPU采用8位和16位微处理器，有些还采用多微处理器结构，存储器采用EPROM、EAROM、CMOSRAM等 ； 第四代：80年代中期到90年代中期。PC全面使用8位、16位微处理芯片的位片式芯片，处理速度也达到1us/步 ； 第五代：90年代中期至今。PC使用16位和32位的微处理器芯片，有的已使用RISC芯片。;美国从 1971 年开始输出这种技术， 1973 年以后，西德、日本、英国、法国相继开发了各自的 PLC ，并广泛应用。廿余年来， PLC 的发展迅猛异常，它的应用领域可谓是各行各业。 PLC 的出现和发展，是工业控制技术上的一个飞跃。 PLC 的应用在工业界产生了巨大的影响，它与监控和数据采集(Supervisory Control and Data Acquisition，SCADA ) 和集散控制系统 ( Distribution Control System，DCS ) 相互集成、相互补充、综合应用，将对工业控制各领域产??巨大的影响。 ;2. 我国PLC的发展;PLC 的主要生产厂家;4.1.3 可编程控制器的特点 ;接线简单，安装、调试工作量少：只要将用于控制的接线、限位开关和光电开关等接入控制器的输入端，将被控制的电磁铁、电磁阀、接触器和继电器等功率输出元件的线圈接至控制器的输出端，就完成了全部的接线任务。 抗干扰能力强、可靠性高，维修方便：PLC 的输入输出采取了隔离措施，并应用大规模集成电路，故它能适应各种恶劣的环境，能直接安装在机器设备上运行。PLC 一般采用模块结构，又具有自诊断功能，判断故障迅速方便，维修时只需更换插入式模块，因而维修十分方便。 性能价格比高、体积小、重量轻、能耗低、成本低、容量大、功能强：例如一台具有 128 个输入输出点的小型 PLC ，其尺寸为 216 × 127 × 110mm 3 ，重约 2.3Kg ，空载功耗为 1.2W ，它可以完成相当于 400 ～ 800 个继电器组成的系统的控制功能，而其成本仅相当于相同功能继电器系统的（ 10 ～ 20 ）％；;PLC与其他工业控制系统的比较; 小型PLC I/O点数在256点以下，用户程序存储器容量在2K步以下。其中I/O点数小于64点的PLC又称为超小型或微型PLC。型号有日本松下电工FP1型、日本三菱FX系列和日本欧姆龙C40P等。 中型PLC I/O点数在256～2048点之间，用户程序存储器容量在2K～8K步之间。型号有日本三菱的A1系列、日本日立公司的H-200、美国A-B公司的PLC2/80等。 大型PLC I/O点数在2048点之上，用户程序存储器容量达8K步之上。型号有美国A-B公司的PLC-3，I/O点数有8192个；德国西门子公司S5-155U，I/O点数有10000个，具有多个处理器。;模块式PLC 将PLC各组成部分分别作成若干个单独的模块，如CPU模块、I/O模块、电源模块（有的含在CPU模块中）以及各种功能模块。;整体式PLC;模块式PLC;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