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PLC的产生与发展PLC的基本组成PLC的主要特点PLC的编程语言PLC的工作方式PLC的性能指标第一章PLC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的工业控制装置。PLC的产生与发展第一代：从第一台PLC诞生到上个世纪70年代初。第二代：70年代初至70年代末。●CPU使用中小规模集成电路，采用磁芯存储器。●CPU使用微处理器，采用半导体存储器EPROM。●可靠性较差，略强于继电器控制。●机种单一，没形成系列。●有了计算机接口和模拟量控制功能。●可靠性提高。●整机功能向系列化、标准化发展，并由专用向通用方向过渡。●功能简单（只有计数/定时功能）。●功能增强（增加逻辑/数据运算、数据处理、自诊断等功能）。第三代：70年代末到80年代中期。●CPU使用8或16位微处理器甚至多微处理器，采用半导体存储器EPROM、CMOSRAM等。●增加浮点数运算，平方、三角函数等运算。●增加查表、列表功能。●自诊断及容错技术提高。●梯形图语言及语句表成熟。●小型PLC体积减小、可靠性提高、成本下降。●大型PLC向模块化、多功能方向发展。第四代：80年代中期到90年代中期。第五代：90年代中期之后。●增加高速计数、中断、A/D、D/A、PID等功能。●处理速度进一步提高（1s/步）。●连网功能增强。●编程语言进一步完善，开发了编程软件。●CPU使用16位或32位微处理器。●PLC的I/O点增加，最多可达32K个I/O点。●处理速度进一步提高（1ns/步）。●PLC都可以与计算机通信。●具有强大的数值运算、函数运算、大批量数据处理的功能。●开发了大量的特殊功能模块。●编程软件功能更强大。●不断开发出功能强大可编程终端。PLC及其控制系统的发展趋势PLC的性能对小型PLC对大中型PLC向着更大容量、更高速度、更多的功能、更高的可靠性、易于连络通信的方向发展。使之更利于对大规模、复杂系统的控制。向着体积更小、速度更高、功能增强、价格低廉的方向发展。使之更利于取代继电器控制。★I/O模块将直接安装在现场，CPU与现场I/O通过数据通信实现控制，使系统控制更有效、可靠性更高；★进一步应用计算机的信息处理技术、网络通信技术和图形显示技术，使系统的产生控制功能与信息管理功能一体化。PLC控制系统的性能★随着硬件冗余技术的应用，各种单元、甚至整个系统都可应用冗余技术，使系统具有更高的可靠性；1.通用性和灵活性强；2.抗干扰能力强，可靠性高；3.编程语言简单易学；4.与外部设备的连线简单、使用方便；5.功能强、功能的扩展能力强；6.控制系统设计、调试周期短；7.体积小、重量轻、易于机电一体化；8.PLC控制系统的故障少、维修方便。整体式组合式PLC的基本分类小型机常采用整体式中、大型机常采用组合式OMRON公司的整体式PLCC28PCPM2ACPM1ACQM1OMRON公司的组合式PLCC200HEOMRON公司的组合式PLCCVM1底版OMRON公司的组合式PLC输出设备输入设备I/O扩展单元特殊功能单元主机输出单元输入单元电源外设接口I/O扩展口存储器系统程序存储器CPU用户程序存储器盒式磁带机打印机EPROM写入器上位计算机PLC编程器可编程终端PT…整体式PLC的基本组成框图组合式PLC的基本组成框图系统总线通信单元控制系统现场过程CPU单元输出单元编程器PLC或上位计算机……智能I/O单元输入单元★输入并存储用户程序、显示输入内容和地址；CPU指挥PLC完成各种预定的功能★检查、校验用户程序，发现错误即报警；★执行用户程序、驱动外部输出设备动作；★诊断故障、记忆故障信息并报警。1.CPU单元系统程序存储器——存储系统系统程序用户程序存储器——存储系统用户程序工作数据存储器——存储工作数据2.存储器PLC与外部设备联系的桥梁开关量输入单元开关量输出单元直流输入单元交流输入单元晶体管输出单元晶闸管输出单元继电器输出单元3.输入/输出单元直流输入电路COM+5VLEDSR3R1AR2C→→T内部电路滤波光电耦合外部开关输入点的状态显示输入点公共端交流输入电路LED+5VA→→R2T～COMSCR1内部电路R3滤波光电耦合输入点的状态显示外部开关输入点晶体管输出电路COMT2LED→→DFU+5V内部电路T1R1R2R3负载光电耦合输出点的状态显示公共端输出点晶闸管输出电路COMLEDR2C→→TFU～内部电路R1负载光电耦合输出点的状态显示公共端输出点继电器输出电路COMLEDJ～R内部电路负载输出点的状态显示继电器机械触点公共端输出点PLC由开关式稳压电源为内部电路供电抗干扰性能好有的PLC能向外部提供24V的直流电源可作为输入单元连接的外部设备的电源开关电源输入电压范围宽体积小重量轻效率高4.电源单元I/O扩展端口5.I/O扩展端口C28PI/O扩展端口CPM1A的外设端口和I/O扩展端口I/O扩展单元A/D转换单元I/O扩展端口可以连接的设备举例CPM1A主机与I/O扩展器的连接主机I/O扩展器连接电缆I/O扩展端口连接扩展器的示意图6.外设端口外设端口盒式磁带机打印机EPROM写入器上位计算机PLC可编程终端PT编程器…编程器是对PLC进行操作的工具专用编程器在装有专用编程软件的计算机上编程简易编程器直插式、便携式计算机辅助编程图形编程器7.编程工具显示屏工作方式选择开关编程位主机监控位运行位编程器指令键数字键编辑键清除键显示屏工作方式选择开关CPM1A主机与编程器的连接CPM1A主机与编程器的连接计算机编程软件PLC专用电缆计算机编程软件PLC通信适配器RS-232电缆智能单元本身是一个独立的系统CPU、系统程序、存储器、与外界相连的接口它们有自己的：对组合式PLC：智能单元是PLC系统的一个模块与CPU单元通过系统总线相连接在CPU单元的协调管理下独立地进行工作对整体式PLC：主机通过I/O扩展接口与智能单元连接8.智能单元