可编程序控制器-PLC.ppt

产生及定义 分类 应用领域 1-1: PLC的产生 １９６９年美国数字设备公司（DEC）研制出世界第一台可编程控制器，并成功地应用在美国通用汽车公司（GM）的生产线上。但当时只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称PLC（programmable logic controller）。 1-2: PLC的定义 国际电工委员会（ IEC）于 1982年11月和 1985年1月对可编程序控制器作了如下的定义：“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。它采用可编程的存储器，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命令，并通过数字式模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充功能的原则而设计”。 1-3: PLC的特点 可靠性高、抗干扰能力强 编程简单、使用方便 设计、安装容易，维护工作量少 功能完善、通用性好，可实现三电一体化 PLC将电控（逻辑控制）、电仪（过程控制）和电结（运动控制）这三电集于一体。 体积小、能耗低 性能价格比高 1-4: PLC的缺点 主要是PLC的软、硬件体系结构是封闭而不是开放的：如专用总线、专家通信网络及协议，I/O模板不通用，甚至连机柜、电源模板亦各不相同。 编程语言虽多数是梯形图，但组态、寻址、语言结构均不一致，因此各公司的 PLC互不兼容。 SIEMENS等公司已经开发出以个人计算机为基础，在Windows平台下，结合IEC1131－3国际标准的新一代开放体系结构的PLC。 1-5: PLC的分类 (1)按 I／O点数分类: I／O点数小于 32为微型PLC； I／O点数在32～128为微小型PLC； I／O点数在128～256为小型PLC； I／O点九在256～1024为中型PLC； I／O点数大于1024为大型PLC； I／O点数在4000以上为超大型PLC。 以上划分不包括模拟量I／0点数，且划分界限不是固定不变的。 I/O模块 　　PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等模块。 　　开关量是指只有开和关（或1和0）两种状态的信号，模拟量是指连续变化的量。常用的I/O分类如下： 　　开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。 　　模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。 　　除了上述通用IO外，还有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。 DI输入 （2）按结构形式分类 整体式PLC： 又称单元式或箱体式。整体式PLC是将电源、CPU、I／0部件都集中装在一个机箱内。一般小型PLC采用这种结构。 模块式PLC：将PLC各部分分成若干个单独的模块，如 CPU模块、I／0模块、电源模块和各种功能模块。模块式PLC由框架和各种模块组成。模块插在插座上。一般大、中型PLC采用模块式结构，有的小型PLC也采用这种结构。 有的PLC将整体式和模块式结合起来，称为叠装式PLC。 1-6：PLC的应用领域 PLC在工业自动化中起着举足轻重的作用，在国内外已广泛应 用于机械、冶金、石油、化工、轻工、纺织、电力、电子、食品、 交通等行业。经验表明， 80 ％以上的工业控制可以使用PLC来完成。 在日本，凡8个以上中间继电器组成的控制系统都已采用PLC来取代。 2-1：PLC的国内外状况 美国PLC发展得最快： 1.著名厂家有A-B（Allen-Bradley），2.MODICON莫迪康公司，GE-FSNUC公司，TI（Texas Instrument）德州仪器公司，3.WESTHOUSE Electric西屋电气公司等。 我国在 70年代末和 80年代初开始引进PLC： 北京机械工业自动化研究所 上海工业自动化仪表研究所 大连组合机床研究所 成都机床电器研究所 中科院北京计算机所及自动化所 长春一汽 上海起重电器厂 上海香岛机电公司 上海自力电子设备厂等单位 以上诸单位都没有形成规模化生产。 2-2: PLC的发展趋势 （1）向高速度、大存储容量方向发展 （CPU处理速度nS级；内存2M字节） （2）向多品种方向发展和提高可靠性