PLC基础概论.ppt

PLC programmable logic controller 157680584 王冬冬 PLC定义 可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。 PLC结构 PLC采用了典型的计算机结构，主要是由微处理器（CPU）、存储器（RAM/ROM）、输入输出接口（I/O）电路、通信接口及电源组成。 PLC基本结构图 中央处理单元(CPU) 中央处理单元?(CPU)是PLC的控制核心。 功能： a 接收并存储从用户程序和数据 b 检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。 存储器 可编程序控制器的存储器分为系统程序存储器和用户程序存储器。 存放系统软件（包括监控程序、模块化应用功能子程序、命令解释程序、故障诊断程序及其各种管理程序）的存储器称为系统程序存储器。 放用户程序（用户程序存和数据）的存储器称为用户程序存储器。 输入/输出接口电路 输入输出信号有开关量、模拟量、数字量三种，实习室涉及到的信号当中，开关量最普遍，也是实验条件所限。 可编程序控制器的输出有：继电器输出(M)、晶体管输出(T)、晶闸管输出(SSR)三种输出形式。 电源 一般小型PLC的电源输出分为两部分：一部分供PLC内部电路工作；一部分向外提供给现场传感器等的工作电源。 PLC对电源的基本要求： ①能有效地控制、消除电网电源带来的各种干扰; ?②电源发生故障不会导致其它部分产生故障；? ③允许较宽的电压范围；? ④电源本身的功耗低，发热量小； ⑤内部电源与外部电源完全隔离； PLC工作原理 PLC采用循环扫描的工作方式，对每个程序，CPU从第一条指令开始执行，按指令步序号做周期性的程序循环扫描，如果无跳转指令，则从第一条指令开始逐条执行用户程序，直至遇到结束符后又返回第一条指令，如此周而复始不断循环，每一个循环称为一个扫描周期。 PLC的诞生 1968年，美国的汽车制造公司通用汽车公司(GM)提出了研制一种新型控制器的要求，并从用户角度提出新一代控制器应具备以下十大条件： （1）编程简单，可在现场修改程序； （2）维护方便，最好是插件式； （3）可靠性高于继电器控制柜； （4）体积小于继电器控制柜； （5）可将数据直接送入管理计算机； （6）在成本上可与继电器控制柜竞争； （7）输入可以是交流115V（即用美国的电网电压）； （8）输出为交流115V、2A以上，能直接驱动电磁阀； （9）在扩展时，原有系统只需要很小的变更； （10）用户程序存储器容量至少能扩展到4KB。 1969年，美国数字设备公司（DEC）研制出了世界上第一台可编程序控制器，并应用于通用汽车公司的生产线上。 1971年，日本研制成了日本第一台可编程控制器。 1973年，德国研制出他们的第一台可编程控制器。 我国从1974年也开始研制可编程序控制器。 PLC特点 （1）体积小? （2）可靠性高? （3）柔性好，可在线更改程序? （4）对环境条件无要求? （5）价格低廉 PLC现状 80%以上的行业，80%以上的设备均用PLC PLC发展史 第一代：1969年~1972年，代表产品有 美国DEC公司的PDP-14/L 日本立石电机公司的SCY-022 第二代：1973年~1975年，代表产品有 美国GE公司的LOGISTROT 德国SIEMENS公司的SIMATIC S3、S4系列 日本富士电机公司的SC系列 第三代：1976~1983年，代表产品有 美国GOULD公司的M84、484、584、684、884 德国SIEMENS公司的SIMATIC S5系列 日本三菱公司的MELPLAC-50、550 第四代：1983年~现在，代表产品有 美国GOULD公司的A5900 德国西门子公司的S7系列 PLC发展方向 产品规模向两极分化?? ·处理模拟量 ·追求高可靠性?? ·通讯接口和智能模块? ·系统操作站配高分辨率的监视器? ·追求软、硬件标准化 PLC应用 PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。 开关量的逻辑控制 运动控制 模拟量控制 数据处理 通信及联网 开关量的逻辑控制 PLC取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、订书机械、印刷机、磨床、组合机床、包装生