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PLC软硬件基础知识 主讲人：张晓东 开关量控制装置的基本工作原理 1 .综述 2 .PLC的基本构成和工作原理 3 .PLC的硬件 4. PLC的软件编写 1 .综述 PLC的历史 1968年，美国最大的汽车制造商通用汽车公司（GM），为了适应汽车型号不断更新的需要，提出了十条技术指标在社会上公开招标，希望制造一种新型的工业控制装置。 新控制装置招标的要求 1）?编程简单，可在现场修改和调试程序 （2）?维护方便，采用插入式模块结构 （3）?可靠性高于继电器控制系统 （4）?体积小于继电器控制柜 （5）?能与管理中心计算机系统进行通信 （6）?成本可与继电器控制系统相竞争 （7）?输入量是115V交流电压（美国电网电压110） （8）?输出量为115V、电流在2A以上，能直接驱动电磁阀 （9）?系统扩展时，原系统只需作很小改动 （10）用户程序存储器容量至少4KB PLC的定义 1969年美国数字设备公司（DEC）根据招标的要求，研制出世界上第一台可编程序控制器，并在GM公司汽车生产线上首次应用成功。 1980年美国电气制造商协会（NEMA）正式将其命名为可编程序控制器（Programmable Controller），简称 PC。 PLC的定义 国际电工委员会（ IEC）于 1982年11月、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”。 PLC的特点 1.通用性强 2.功能强 3.编程简单，易于掌握 4.可靠性高 5.安装、维护方便，工作量小 6.体积小、重量轻、 功耗低 PLC的分类－（按功能分） 1）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。主要用于逻辑控制、顺序控制或少量模拟量控制的单机系统 2）中档PLC 具有低档PLC功能外，具有较强的模拟量输入/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控制等功能 3）高档PLC 具有中档机功能外，增加带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及其它特殊功能函数运算、制表及表格传送等。高档PLC机具有更强的通信联网功能，可用于大规模过程控制或构成分布式网络控制系统，实现工厂自动化。 PLC的分类－（按规模分） 输入输出的总路数，又称为I/O点数，是表征PLC控制规模的重要参数。因此，按控制规模对PLC分类时，可分为： 1.小型PLC：I/O点数较少，在256点以下的PLC。 2.中型PLC：I/O点数较多，在256点以上、2048点以下的PLC。 3.大型PLC：I/O点数较多，在2048点以上的PLC。 但大中小型PLC的划分并无严格的界限，PLC的I/O点数可以依据需要灵活配置。 PLC的分类－（按结构分） PLC的分类－（按结构分） 3）叠装式PLC 还有一些PLC将整体式和模块式的特点结合起来。 叠装式PLC其CPU、电源、I/O接口等也是各自独立的模块，但它们之间是靠电缆进行联接，并且各模块可以一层层地叠装。这样，不但系统可以灵活配置，还可做得体积小巧。 1 逻辑控制功能 PLC 可软件实现逻辑控制功能，用以取代电路连接的继电器控制系统，实现逻辑控制和顺序控制。 在单机控制、多机群控和自动生产线控制方面都有很多成功的应用实例。 例如：机床电气控制、起重机、皮带运输机和包装机械的控制、注塑机控制、电梯控制、饮料灌装生产线、汽车、化工、造纸、轧钢自动生产线控制等。 2 定时控制功能 PLC中有许多可供用户使用的定时器，功能类似于继电器电路中的时间继电器。 定时器的设定值(定时时间)可以在编程时设定，也可以在运动过程中根据需要进行修改，使用方便灵活。 同时PLC还提供了高精度的时钟脉冲，用于准确实时控制。 3 计数控制功能 PLC为用户提供许多计数器，计数器计数到某一数值时，产生一个状态信号(计数值到)，利用该状态信号可实现对某个操作的计数控制。 计数器的设定值可以在编程时设定，也可以在运行过程中根据需要进行修改。 传感器 旋转编码器 变频器等 计数输入 输入复位 00000 00001 00002 4 数据处理功能 PLC一般都具有数据处理功能，可以实现算术运算、数据比较、数据传