第4章 可编程序的组成与工作原理.pptx

第四章可编程序控制器的组成与工作原理4.1概述4.2可编程序控制器的组成4.3可编程序控制的工作原理4.4可编程控制器的编程语言

第四章本章教学要点知识要点掌握程度相关知识概述了解PLC的发展趋势掌握分类功能与特点。低压电器技术发展可编程序控制器的组成了解主要性能指标掌握硬件组成、软件组成单片机组成与工作原理可编程序控制器的工作原理了解扫描周期掌握PLC的工作过程继电器接触器控制电路可编程序控制器的编程语言了解PLC的编程语言汇编语言；高级语言

4.1概述PLC的发展趋势1.PLC的产生传统的控制系统中主要元件是各种各样的继电器，它可靠且方便地组成一个简单的继电器-接触器控制系统。但随着社会的进步、工业的发展，控制对象越来越多，其逻辑关系也越来越复杂，用继电器、接触器组成的控制系统就会变得非常复杂庞大，因而造成控制系统的不稳定和造价昂贵，主要表现在以下几个方面。1）某个继电器损坏、继电器触点接触不良、导线连接不牢等都会导致设备故障的大量存在，影响系统的运行，且查找、排除故障困难，系统的可靠性降低。2）大量的继电器元器件须集中安装在控制柜内，因而使设备体积庞大，不宜搬运，虽然继电器本身并不贵，但控制柜内元件的安装和接线工作量极大，造成系统价格偏高。3）继电器接点间存在着大量的连接导线，因而使控制功能单一，尤其是产品需要不断地更新换代，生产设备的控制系统不断地做相应的调整，对庞大的控制系统而言，日常维护已很难，再做调整更难。4）继电器动作时固有的电磁时间使系统的动作速度较慢。

4.1概述鉴于以上问题，1968年美国通用汽车公司（GeneralMotors）向传统的继电器-接触器控制系统提出了挑战，设想用一种新型的控制器，使庞大的控制系统减小，并且能方便地进行修改、调整，以适应汽车型号的不断翻新，尽可能减少重新设计和更换控制系统。在当时汽车生产线由大批量向需求多样化转型过程中，生产线的改造，迫切需要一种能适应工业环境的通用控制装置，并把计算机的编程方法和程序输入方式加以简化，用面向控制过程、面向问题的自然语言进行编程，使不熟悉计算机的人也能方便地使用。按照这个宗旨，该公司对外公开招标，提出如下十大指标。（1）编程简单，可在现场改程序。（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）成本低于继电器控制柜。（6）可将数据直接输入计算机。（7）输入可以是市电（AC110V）。（8）控制程序容量≥4KB。（9）输出可驱动市电2A以下的负荷，能直接驱动电磁阀。（10）扩展时，原有的系统仅做少许更改即可。

4.1概述1.PLC的定义国际电工委员会（IEC）1985年在可编程序控制器标准草案中做了如下的定义：可编程序控制器是一种数字运算的电子系统，专为在工业环境条件下应用而设计。它采用可编程的存储器，用来在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指令，并通过数字式、模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关设备都应按易于使工业控制系统形成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。美国电气制造协会（NEMA）1987年做的定义如下：它是一种带有指令存储器、数字或模拟I/O接口，以位运算为主，能完成逻辑、顺序、定时、计数和算术运算功能，用于控制机器或生产过程的自动控制装置。可编程序逻辑控制器(ProgrammableLogicController，PLC)是一种利用所搭载的电子系统实现数字运算的集成控制器，专为工业环境应用而设计。内部有可编程的存储器，可用于存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术运算等面向用户的指令，最终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，是工业控制的核心部件。4.1.1PLC的分类功能与特点

4.1概述2.PLC的分类目前市场上PLC的种类非常多，型号和规格也不统一，了解PLC的分类有助于PLC的选型和应用。1）按输入输出点数和功能分类为了适应不同工业生产过程的应用要求，可编程控制器能够处理的输入/输出信号数是不一样的。一般将一路信号叫做一个点，将输入点数和输出点数的总和称为机器的点数，简称I/O点数。点数越多的PLC，功能也越强。按照点数的多少，可将PLC分为超小（微）、小、中、大四种类型。（1）超小型机。I/O点数为64点以内，内存容量为256~1000字节。（2）小型机。I/O点数为64~256，内存容量为1~3.6KB。小型及超小型PLC主要用于小型设备的开关量控制，具有逻辑运算、定时、计数、顺序控制、通信等功能。（3）中型机。I/O点数为256~2048，内存容量为3.6~13KB。中型PLC除具有小型、超小型PLC的功能外，还增加