2023年数控机床及编程3.4PLC.pdf

3.4 可编程逻辑控制器 3.4.1 概述 一、定义 可编程控制器(Programmable Controller ，PC ，为区别于计算机，称之为PLC)是一种用 于工业环境、可存储和执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等特定功能的用户 指令、并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程的可编程数 字控制系统。  可编程接口控制器(Programmable Interface Controller 、PIC )  可编程机器控制器(Programmable Machine Controller 、 PMC )  可编程顺序控制器(Programmable Sequence Controller 、PSC )  可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller 、 PLC ) 在数控领域上，人们习惯称其为：  可编程逻辑控制器（PLC ）  可编程机器控制器（PMC ） 二、发展史 最初，由于美国汽车工业的需要而产生了可以说是原始的 PLC。虽然 PLC 问世时间不算 太长，但是随着微处理器的出现，大规模、超大规模集成电路制造技术和数据通讯技术的迅 速发展，PLC 的应用和技术也得到了飞速的发展，其发展过程大致可分三个阶段 ： （1 ）第一台可编程序控制器诞生在美国（60 年代末-70 年代中期 ）），是由美国数字 设备 （DEC ）公司研制的。继美国之后 ，德 国、 日本、瑞士、法 国和英 国等国家相继制成了 各种 PLC。 （2 ）20 世纪 70 年代中期出现了微处理器并被应用到可编程控制器后 ，使 PLC 的功能 日趋完善。在软件方面 ，在原有的逻辑运算、定时、计数等功能的基础上增加了算术运算、 数据处理和数据通讯、 自诊断等功能。在硬件方面 ，开发了模拟量模块、远程 I/O 模块以及 各种特殊功能模块 ，特别是它的小型化、高可靠性和低价格 ，使它在现代工业控制 中崭露头 角。 （3 ）20 世纪 80 年代初，由于微处理器硬件制造技术迅速发展，同时市场价格大幅度 下降 ，使得各 PLC 生产厂家可以采用更高档次 的微处理器。为了进一步提高 PLC 的处理速 度 ，很多制造厂商还研制开发了专用逻辑处理芯片。后来 PLC 还融入了 Ethernet 、Web Server 等技术，提供了功能丰富的配套软件 ，使广大用户使用起来更加得心应手 。PLC 应用已在工 业控制领域 中占主导地位，成为工业自动化的支柱之一。上世纪 80 年代至 90 年代中期 ， 是 PLC 发展最快的时期 ，年增长率一直保持为 30%~40% 。在这时期 ，PLC 的数据采集处 理能力 、数字运算能力 、人机接口和 网络通信能力都得到大幅度提高 ，PLC 逐渐进入过程控 制领域，与部分工业控制设备相结合后在某些应用上逐渐取代了在过程控制领域处于统治地 位的 DCS 系统。由于 PLC 具有通用性强 、可靠性高 、使用方便 、编程简单、适应面广等特 点 ，使它在工业 自动化控制特别是顺序控制 中的得到了非常广泛的应用。 1 目前比较著名的生产厂家有：三菱（MITSUBISHI) 、日立、ABB、AB、OMRON 、西门 子、施奈德、罗克韦尔（RockWell ）自动化、honeywell 、和利时等厂家均有 PLC 产品。 PLC 可用于单台机电设备的控制，如数控机床的换刀控制，托盘交换控制等；也可用于 控制生产流水线，如印刷业、食品业、 国数字设备公司研制的继美国之后德国日本瑞士法国和英国等国家相继制成了各种世纪年代中期出现了微处理器并被 化工行业、采矿业、楼宇自动化等。使 用者可以根据生产过程和工艺要求设计 控制程序，然后将程序通过串口或网络 等传给 PLC ，程序运行后，PLC 就在现 场输入信号（按钮、行程开关、光电开 关或其它传感器）的作用下，按照预先 图 4-1 ABB AC500 系列 PLC 送入的程序控制现场的执行机构（接触 器、电磁