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第 1 讲 PLC 概述 § 1.1 PLC 的产生 § 1.2 PLC 的定义和分类 § 1.3 PLC 的功能和特点 § 1.4 PLC 的结构与工作过程 § 1.5 思考与练习 返回首页 ? 1968 年，美国通用汽车公司（ GM 公司）为适应汽车型号不断翻新 （小批量、多品种、多规格、低成本和高质量），提出要用一种新型 的控制装置取代继电 — 接触器控制装置。拟订了十项公开招标的技术 要求： ? ①编程方便，可现场修改程序； ? ②维修方便，采用插件式结构； ? ③可靠性高于继电器控制装置； ? ④体积小于继电器控制盘； ? ⑤数据可直接送入管理计算机； ? ⑥成本可与继电器控制盘竞争； ? ⑦输入可为市电； ? ⑧输出可为市电，容量要求在 2A 以上，可直接驱动接触器等； ? ⑨扩展时原系统改变最少； ? ⑩用户存储器大于 4KB 。 § 1.1 PLC 的产生 ? 传统的生产机械自动控制装置→ 继电器控制系统 ? 优点 → 结构简单、价格低廉、容易操作 。 ? 缺点 → 体积庞大、生产周期长、接线复杂、故障率 高、可靠性及灵活性差 。 ? 应用 → 比较适用于工作模式固定，控制逻辑简单等 工业应用场合。 返回本讲 ? 用户迫切 需要 一种先进的自动控制装置 继电器控制系统 先进自动控制系统 返回本节 ? 对先进自动控制装置提出 设想 ： 把 计算机 的功能完善、通用、灵活等优点和 继电器 控 制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合 起来，制成一种通用 控制装置 。把计算机的编程方法 和程序输入方式加以简化，采用面向控制过程、面向 对象的语言编程。 工业控制单板机（计算机） 继电器控制系统 先进控制装置 返回本节 ? 可编程序逻辑控制器的 产生 美国数字设备公司（ DEC ）根据这一设想，于 1969 年 研制成功了第一台可编程序控制器。由于当时主要用 于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称为 可编程序逻 辑控制器 （ Programmable Logic Controller ， PLC ）。 返回本节 § 1.2 PLC 的定义和分类 ? PLC 的定义 经历 ：可编程逻辑控制器（ PLC ）→可编程控制器（ PC ） 通用叫法 ：可编程序控制器（ Programmable Controller ， PC ），是一台专为工业环境应用而设计制造的计算机。它 具有丰富的输入 / 输出接口，并且具有较强的驱动能力。 但由于 PC 容易和个人计算机（ Personal Computer ）混淆， 所 以 人 们 还 沿 用 P L C 作 为 可 编 程 控 制 器 的 英 文 缩 写 。 返回本讲 国际电工委员会（ IEC ）对可编程控制器的定义 ： “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。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于 与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原 则设计。” 返回本节 可编程控制器的组成 可编程控制器由 CPU 、存储器（ RAM 、 ROM ）、输入输出 单元（ I/O ）、 I/O 扩展接口、电源和编程器等组成。 PLC 的硬件结构 PLC 是一种工 控计算机，与计算 机的组成十分相似， 但具有更强的与工 业过程相连接的接 口。其结构框图如 右图： ? PLC 的分类 ? 一体化紧凑型 PLC ：电源、 CPU 中央处理系统、 I/O 接口都集成在一个机壳内。如 西门子 S7-200 系列。 CPU （基本单元） + 扩展模块 返回本节 ? 标准模块式结构化 PLC ：各种模块相互独立，并安 装在固定的机架（导轨）上，构成一个完整的 PLC 应用系统。如： 西门子 S7-300 、 S7-4