第1章 可编程序控制器的概述

LOGO第1章可编程序控制器的概述CompanyLogo的几个基本问题一、PLC是什么？二、PLC何处来，往哪去？三、PLC有何独特之处？四、PLC的应用领域？CompanyLogo一、PLC是什么？可编程序控制器定义(1985年，国际电工委员会)可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为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指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种机械或生产过程。PLC、PLC、个人计算机、工业PC的区别？CompanyLogo二、PLC何处来，往哪去？继电器控制系统的明显缺点：体积大，可靠性低，查找故障困难，特别是由于它是靠硬连线逻辑构成系统，所以接线复杂，对生产工艺变化的适应性差。继电器控制系统的优点：简单易懂、操作方便、价格便宜计算机系统的优点：功能完备、灵活性、通用性好CompanyLogo二、PLC何处来，往哪去？1968年，美国最大的汽车制造厂家通用汽车公司（GM公司）提出设想。1969年，美国数字设备公司研制出了世界上第一台PLC，型号为PDP-14。第一代：从第一台可编程控制器诞生到70年代初期。其特点是：CPU由中小规模集成电路组成，存储器为磁芯存储器；第二代：70年代初期到70年代末期。其特点是：CPU采用微处理器，存储器采用EPROM；第三代：70年代末期到80年代中期。其特点是：CPU采用8位和16位微处理器，有些还采用多微处理器结构，存储器采用EPROM、EAROM、CMOSRAM等；第四代：80年代中期到90年代中期。PLC全面使用8位、16位微处理芯片的位片式芯片，处理速度也达到1us/步；第五代：90年代中期至今。PLC使用16位和32位的微处理器芯片，有的已使用RISC芯片。CompanyLogo二、PLC何处来，往哪去？1．向高速度、大存储容量方向发展CPU处理速度进一步加快==》使用64bitRISC芯片，多CPU并行、分时、分任务处理，这样可使速度达到ns级。大中型PLC的扫描速度可达0.2ms/K步左右。例如:GE公司90系列331、771等为0.4ms／K步，欧姆龙公司C1000H、C2000H为0.4ms／K步，三菱公司A3N、A3H为0.2ms／K步，A3A高达0.15ms／K步，CompanyLogo二、PLC何处来，往哪去？1．向高速度、大存储容量方向发展CPU处理速度进一步加快存储容量进一步扩大目前大型PLC是几百K字节，最高可达几兆字节例如:A-B公司PLC-3的程序存储容量为2M字节，西门子公司的S5-155U为2M字节CompanyLogo二、PLC何处来，往哪去？1．向高速度、大存储容量方向发展CPU处理速度进一步加快存储容量进一步扩大2．控制系统将分散化分散控制、集中管理的原则。3．可靠性进一步提高随着PLC进入过程控制领域，对可靠性的要求进一步提高。硬件冗余的容错技术将进一步应用。4．控制与管理功能一体化PLC将广泛采用计算机信息处理技术、网络通信技术和图形显示技术，使PLC系统的生产控制功能和信息管理功能融为一体。CompanyLogo三、PLC有何独特之处？1.灵活、通用-----PLC是通过存储在存储器中的程序实现控制功能的，如果控制功能需要改变的话，只需要修改程序以及改动极少量的接线即可。2.可靠性高、抗干扰能力强平均无故障时间一般可达3～5万小时-----PLC采用的是微电子技术，大量的开关动作是由无触点的半导体电路来完成的，因此不会出现继电器控制系统中的接线老化、脱焊、触点电弧等现象。-----PLC还采取了以下主要措施来提高其可靠性。1)硬件措施：对电源变压器、CPU、编程器等主要部件，均采用严格措施进行屏蔽，以防外界干扰；2)软件措施监控程序定期地监测外界环境；死循环报警；停电时利用后备电池供电。“专为适应恶劣的工业环境而设计的计算机”3.编程简单、使用方便-----用微机实现控制，使用的是汇编语言，难于掌握，要求使用者具有一定水平的计算机硬件和软件知识。而PLC采用面向控制过程、面向问题的“自然语言”编程，容易掌握。4.接线简单5.功能强6.体积小,重量轻,易于实现机电一体化——————————————CompanyLogo开关量的逻辑控制----开关量的逻辑控制使PLC的最基本控制功能。目前，PLC首用的目标，就是用于开关量的控制。四、PLC的应用领域？模拟量的闭环控制----PLC具有A/D、D/A转换及算术运算等功能，因此可以实现模拟量控制。数字量的智能控制----利用PLC能接受和输出高速脉冲的功能，在配备了相应的传感器（如旋转编码器）或脉冲伺服装置（如环型分配器、功放、步进电机）就能实现数字量的智能控制。数据采集与监控----利用PLC自检信号多的特点实现自诊断的式的监控，减少系统的故障，提高累计平均无故障运行时间，同时可减低故障修复时间，提高系统的可靠性。通信、联网及集散控制----利用PLC的强大的通信联网功能，把PLC分布到控制现场，并实现各站间的通信，上、下层间的通信，达到分散控制、集中管理，即构成了现在的PLCS系统。CompanyLogoPLC应用的典型例子电梯数控机床厂矿控制路口红绿灯四、PLC的应用领域？LOGO第一部分.关于PLC的几个基本问题一、PLC是什么？二、PLC何处来，往哪去？三、PLC有何独特之处？四、PLC的应用领域？•总结CompanyLogo的控制原理采用继电器控制采用PLC控制PLC的控制原理CompanyLogo采用继电器控制控制功能如下：按下启动按钮SB1，电机M1开始运转，过10秒钟后，电机M2开始运转；按下停止按钮SB2，电机M1、M2同时停止运转。CompanyLogo控制功能如下：按下启动按钮SB1，电机M1开始运转，过10秒钟后，电机M2开始运转；按下停止按钮SB2，电机M1、M2同时停止运转。2.采用PLC控制CompanyLogo)当按下SB1时，输入继电器00000的线圈通电，00000的常开触点闭合，使输出继电器01000的线圈得电，01000对应的硬输出触点闭合，KM1得电M1开始运转，同时01000的一个常开触点闭合并自锁。4.PLC的控制原理简述b)时间继电器TIM000的线圈通电开始延时，10秒后TIM000的常开触点闭合，输出继电器01001的线圈得电，01001对应的硬输出触点闭合，KM2得电M2开始运转。c)当按下SB2时，输入继电器00001的线圈通电，00001得常闭触点断开，01000、TIM000的线圈均断电，01001的线圈也断电，01000、01001两个硬输出触点随之断开，KM1、KM2断电，M1、M2停转。CompanyLogo的编程语言梯形图语句表逻辑功能图逻辑方程式或布尔代数式前进CompanyLogo的主要编程语言PLC梯形图在形式上类似于继电器控制梯形图CompanyLogo语句表---一种与汇编语言类似的语句表使用的助记符LD00000OR01000PLC的语句：操作码+操作数CompanyLogo逻辑功能图•逻辑功能图用“与”、“或”、“非”等逻辑功能来表达控制功能，CompanyLogo的编程语言总结梯形图语句表逻辑功能图逻辑方程式或布尔代数式前进CompanyLogo．I/O点数2．用户程序存储器容量3．扫描速度4．指令种类及条数5．内部器件的种类和数量6．智能单元CompanyLogo．按结构分类整体式PLC------整体式PLC的CPU、存储器、I/O单元、电源安装在同一机体内，构成主机组合式PLC-------PLC组合式（模块式）PLC为总线结构，其总线做成总线板，上面有若干个总线槽，每个总线槽上可安装一个PLC模块，不同的模块实现不同的功能CompanyLogo．按控制规模分类微型机-----控制点数仅几十点小型机-----控制点数100~500点左右中型机-----控制点数500~1000点左右大型机-----控制点数1000点以上超大型机----控制点数可达上万、甚至于几万点CompanyLogo．按生产厂家分类德国西门子公司：日本OMRON公司：美国ROCKWELL公司：法国施耐得公司：GE-FANAC公司日本三菱公司日本松下电工公司日本日立公司日本东芝公司日本富士公司CompanyLogo的性能指标与分类总结•PLC的性能指标•PLC的分类1．按结构分类2．按控制规模分类3．按生产厂家分类LOGO