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可编程逻辑控制器（PLC）介绍 FE Department: Joy Wang 课程主要内容 第一部分. 关于PLC的几个基本问题 一、PLC是什么？ 二、PLC由来和发展？ 三、PLC有何独特之处？ 四、PLC的应用领域？ 一、PLC是什么？ 可编程序控制器定义Programmable Logical Controller (1985年，国际电工委员会) 可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为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，控制各种机械或生产过程。 PC、PLC、个人计算机、工业PC的区别？ PC、PLC、个人计算机、工业PC的区别？ 继电器控制系统的明显缺点： 体积大，可靠性低，查找故障困难， 特别是由于它是靠硬连线逻辑构成系统，所以接线复杂，对生产工艺变化的适应性差。 继电器控制系统的优点： 简单易懂、操作方便、价格便宜 计算机系统的优点： 功能完备、灵活性、通用性好 二、PLC由来和发展 1968年，美国最大的汽车制造厂家通用 汽车公司（GM公司）提出设想。 1969年，美国数字设备公司研制出了世 界上第一台PC，型号为PDP-14。 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。 二、PLC由来和发展 1．向高速度、大存储容量方向发展 CPU处理速度进一步加快 ==》使用64bit RISC芯片， 多CPU并行、分时、分任务处理， 这样可使速度达到ns级。 大中型PLC的扫描速度可达0.2ms/K步左右。 例如: GE公司90系列331、771等为0.4ms／K步， 欧姆龙公司C1000H、C2000H为0.4ms／K步， 三菱公司A3N、A3H为0.2ms／K步，A3A高达0.15ms／K步， 二、PLC由来和发展 1．向高速度、大存储容量方向发展 CPU处理速度进一步加快 存储容量进一步扩大 目前大型PLC是几百K字节，最高可达几兆字节 例如: A-B公司PLC-3的程序存储容量为2M字节，西门子公司的S5-155U为2M字节 二、PLC由来和发展 1．向高速度、大存储容量方向发展 CPU处理速度进一步加快 存储容量进一步扩大 2．控制系统将分散化 分散控制、集中管理的原则。 3．可靠性进一步提高 随着PLC进入过程控制领域，对可靠性的要求进一步提高。硬件冗余的容错技术将进一步应用。 4．控制与管理功能一体化 PLC将广泛采用计算机信息处理技术、网络通信技术和图形显示技术，使PLC系统的生产控制功能和信息管理功能融为一体。 三、PLC有何独特之处？ 灵活、通用 -----PLC是通过存储在存储器中的程序实现控制功能的，如果控制功能需要改变的话，只需要修改程序以及改动极少量的接线即可。 四、PLC的应用领域？ 四、PLC的应用领域？ 第二部分. PLC的控制原理 采用继电器控制 采用 PLC控制 PLC的控制原理 第三部分. PLC的基本组成与各部分的作用 PLC的基本组成 ------按结构形式的不同，PLC可分为整体式和组合式两类 各部分的作用 1．中央处理单（CPU） 2．存储器 3. I/O单元 4. 智能单元 5．电源 6．扩展口 7. 编程工具 8．其它外部设备 中央处理单元 功能： 接收并存储从编程器输入的用户程序和数据； 诊断电源、PLC内部电路的工作状态和编程的语法错误； 用扫描的方式接收输入信号，送入PLC的数据寄存器保存起来； ?PLC进入运行状态后，根据存放的先后顺序逐条读取用户程序，进行解释和执行，完成用户程序中规定的各种操作； 将用户程序的执行结果送至输出端。 中央处理单元 现代PLC使用的CPU主要有以下几种： 通用微处理器，如8080、6800、Z80A、8086等。通用微处理器的价格便宜，通用性强。 单片机，如8051等。单片机由于集成度高、体积小、价格低和可扩充性好，很适合在小型PLC上