三菱系列PLC第一章概述.ppt

第一章可編程邏輯控制器概述，第一章可編程邏輯控制器生成2，可編程邏輯控制器的特征3，可編程邏輯控制器的分類4，可編程邏輯控制器開發(fā)，第一章可編程邏輯控制器概述，第一章可編程邏輯控制器生成，可編程邏輯控制器(programmablecontroller)早期的可編程邏輯控制器稱為programmablelogic controller(PLC)，用于代表繼電器實現(xiàn)邏輯控制。隨著技術的發(fā)展，可編程邏輯控制器的功能遠遠超出了邏輯控制的范圍，因此現(xiàn)在人們將此設備稱為可編程邏輯控制器，即PC(稱為國家標準的可編程邏輯控制器)。為了避免與當前流行的個人計算機(personalcomputer)的縮寫PC混淆，可編程順序控制器(PLC)仍然在使用。隨著半導體技術(特別是微處理器和微計算機技術)的發(fā)展，70年代中期以來，PLC廣泛使用同時包含數(shù)據(jù)處理、PID調整和數(shù)據(jù)通信功能的微處理器作為中央處理器，I/o模塊和周邊電路也使用了中、大或超大規(guī)模集成電路。1987年國際電氣技術委員會(1ec)制定的可編程邏輯控制器標準草案將可編程順序控制器定義為：可編程邏輯控制器是數(shù)字運算的電子系統(tǒng)，設計用于工業(yè)環(huán)境。本產品使用內部存儲程序中使用的可編程順序內存執(zhí)行面向用戶的命令，如邏輯運算、順序控制、計時、計數(shù)和算術運算，并通過數(shù)字和模擬輸入和輸出控制各種類型的機器或生產過程?？删幊踢壿嬁刂破魇怯脩魶]有觸點的智能控制器。這意味著PLC是工業(yè)控制計算機，可以通過更改程序來更改生產過程，因此可以在初步設計階段選擇PLC。另一方面，從PLC的制造商角度來看，PLC是適用于批量生產的通用控制器。第二，可編程邏輯控制器的特點，(1)高可靠性，(2)豐富的I/o接口模塊，(3)采用模塊化結構，(4)編程簡單，(5)安裝簡單，易于維護，(a)高可靠性，12)PLC輸入部使用R-C濾波器，通常具有10-20毫秒的濾波時間常數(shù)。3)PLC模塊使用屏蔽措施防止輻射干擾。4)PLC使用高性能交換電源。5)PLC使用執(zhí)行嚴格審查和老化的裝置。6)PLC具有出色的自我診斷功能，一旦電源、其他軟件或硬件出現(xiàn)異常，CPU將立即采取有效措施防止故障擴大。7)大型PLC還可以采用雙CPU冗馀系統(tǒng)或3CPU投票系統(tǒng)，從而進一步提高系統(tǒng)的可靠性。(b)豐富的I/o接口模塊，1)交流或直流；2)數(shù)字或模擬；3)電壓或電流；4)脈沖或電位；5)強電或弱電等。PLC相應的輸入和輸出模塊連接到行業(yè)現(xiàn)場的各種設備或設備。連接到輸入模塊的設備包括按鈕、行程開關、近接開關、光電開關、壓力開關等。連接到輸出模塊的設備包括電磁閥、接觸器、小型電動機、指示燈等。還有用于各種人機對話的接口模塊，以增強PLC的功能；為了配置行業(yè)本地網(wǎng)絡，PLC具有各種通信網(wǎng)絡通信模塊。(5)安裝簡單，維修方便，PLC可以直接在各種行業(yè)環(huán)境下運行，不需要專用機房。您只需在現(xiàn)場將各種設備和設備與PLC的輸出輸入接口連接起來，即可配置和運行系統(tǒng)。PLC中的每個模塊都有操作指示燈和錯誤指示燈，使用戶可以輕松了解操作狀態(tài)并找到錯誤。PLC使用模塊結構，如果模塊出現(xiàn)故障，可以更換模塊以快速恢復系統(tǒng)運行。舊PLC的主要用途是邏輯控制，最新的PLC不僅可以用于邏輯控制，還可以用于時序控制、計數(shù)控制、過程控制和數(shù)據(jù)控制、通信網(wǎng)絡和顯示打印等。(c)使用模塊化結構，(4)編程簡單，3，基于可編程順序控制器的分類、輸入和輸出(輸出)(I/O)的PLC點數(shù)可以分為表2-1所示的5種類型。表1-1可編程邏輯控制器大小分類表，PLC可以結構形式分為干線和模塊。方塊型式也稱為單位或整體?；诤凶拥腜LC結構緊湊、體積小且價格低廉，將電源、CPU和I/O組件集中在一個機箱中。典型的小型PLC使用此結構，該結構由各種I/o點的基本單位和擴展單位組成。基本單元中有CPU、I/O和電源，擴展單元中沒有CPU?；締卧蛿U展單元之間通常用扁平電纜連接。模塊基礎結構中的PLC將每個部分劃分為單獨的模塊，例如電源模塊、CPU模塊、I/o模塊和各種功能模塊。通常，大中型PLC使用基于模塊的結構，某些小型PLC使用此結構，因為基于模塊的PLC配置靈活、易于裝配、易于擴展和維修。第四，開發(fā)可編程邏輯控制器，(a)替代70年代PLC的若干繼電器控制單元的意義，主要功能是執(zhí)行繼電器最初完成的順序控制、計時等。在硬件上以準計算機的形式出現(xiàn)，并在I/O接口電路中進行了改進，以滿足工業(yè)現(xiàn)場的要求。軟件編程采用大多數(shù)電氣工程技術人員熟悉的梯形圖。(b)20世紀80年代，超大規(guī)模集成電路技術的迅速發(fā)展導致微處理器市場價格大幅下降，各種類型PLC中使用的微處理器的等級全面提高。為了進一步提高PLC的處理速度，許多PLC制造商開發(fā)了專用邏輯處理芯片，從而極大地改變了PLC的功能。PLC生成已有30多年，其發(fā)展過程大致可以分為四個階段。(4) 21世紀PLC的技術發(fā)展具有四個特點。1、適應市場需求，加強PLC通信網(wǎng)絡的信息處理能力。2、PLC向開放性發(fā)展。soft PLC登場。4、PLC編程語言趨于標準化。(3)20世紀90年代，PLC的發(fā)展趨勢有兩大特點。一個是向更小、更快、功能更快、價格更便宜的微型PLC方向發(fā)展。二是發(fā)展到大規(guī)模網(wǎng)絡、高可靠性、良好的兼容性、多功能等方面。1 .適應市場需求，加強PLC通信網(wǎng)絡的信息處理能力，信息時代的今天，幾乎所有PLC制造商都關注：小型PLC具有通信接口，中型和大型PLC具有專用通信模塊。隨著計算機網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展，PLC的通信網(wǎng)絡功能使與PC和其他智能控制設備交換信息變得更加容易，實現(xiàn)了分布式控制和集中管理。這意味著PLC需要更好地與PC集成，并且PLC需要使用軟技術在PLC級別增強信息處理能力，以提高控制過程的生產性能。小型PLC之間的通信“傻瓜化”。PLC制造商做了很多工作，以使PLC用戶在通信編程方面的工作量降至最低，從而使設備之間的通信自動定期進行，而無需用戶編程通信。用戶配置系統(tǒng)時，只是在某些硬件或軟件上初始化設置。2 .PLC已發(fā)展為開放，早期PLC的缺點之一是專用總線、通信網(wǎng)絡和協(xié)議、I/O模塊更不通用，機架和電源模板都關閉了其他軟件和硬件體系結構。編程語言之一的階梯名稱匹配，但配置、尋址、語言結構不匹配。因此，幾乎所有公司的PLC都不兼容。目前，PLC在開放性方面取得了實質性突破。在過去的10多年里，PLC受到攻擊的一個重要方面是壟斷性，現(xiàn)在發(fā)生了很大變化。許多大型PLC供應商在其PLC系統(tǒng)結構中采用了多種行業(yè)標準(例如IEC61131、IEEE802.3以太網(wǎng)、TCP/IP、UDP/IP等)，從而實現(xiàn)了高度分布式和開放性。為了使PLC更加開放和多任務處理，每個CPU模塊在一個PLC系統(tǒng)中同時安裝多個CPU模塊以執(zhí)行特定任務。這些CPU模塊可以執(zhí)行特殊的邏輯控制、順序控制、運動控制和流程控制。3 .軟PLC出現(xiàn)了，所謂軟PLC實際上是在PC的平臺上，在Windows操作環(huán)境中使用軟件實現(xiàn)PLC的功能。也就是說，軟PLC是基于PC開發(fā)結構的控制系統(tǒng)，具有硬PLC的功能、可靠性、速度、錯誤搜索等特性?？梢允褂密浖夹g將標準工業(yè)PC轉換為全功能PLC流程控制器。Soft PLC將計算機和PLC的交換機控制、模擬控制、數(shù)學計算、數(shù)值處理、網(wǎng)絡通信、PlO等功能結合在一起，通過一個多任務控制核心提供強大的指令集、快速準確的掃描周期、穩(wěn)定的操作和開放式結構，從而連接各種I/O系統(tǒng)和網(wǎng)絡。Soft PLC具有硬PLC功能，但具有PC環(huán)境的諸多優(yōu)點。4 .PLC編程語言趨于標準化的IEC61131是可編程排序控制器的國際標準，共8部分，從1992年開始陸續(xù)頒布實施。PLC編程語言的標準iec 6131-3、1993年頒布實施、iec 6131-8和iec 6131-3于2001年發(fā)布了PLC語言實施準則。Iec 6131-3 PLC編程語言國際標準將現(xiàn)代軟件概念和現(xiàn)代軟件工程的機制成功地與傳統(tǒng)PLC編程語言相結合，遠遠超出了PLC在工業(yè)控制領域的界限，實際上，標準Iec 6131-3規(guī)定了兩種類型的編程語言-文本編程語言和圖形編程語言。其中包括命令語句表語言(rate)和結構化文本語言(ST)。后者包括階梯語言(LD)和功能塊語言(FBD)。訂單函數(shù)(SFC)可以在階梯語言或命令語句表語言中使用。iec 6131-3允許在同一PLC中使用多種編程語言，并允許程序開發(fā)人員選擇最適合一項特定任務的編程語言。此外，在同一控制程序中，可以使用不同的編程語言編寫不同的軟件模塊。此規(guī)則為PLC開發(fā)歷史多樣化編程語言的現(xiàn)象和進一步發(fā)展PLC的軟件技術提供了足夠的空間。5，Mitsubishi PLC概述，Mitsubishi motor是日本PLC的主要制造商之一，PLC產品主要是f系列(f、F1、F2)、FX系列(FXO、FXON、FX2、FX2c)a系列和q系列PLC是三菱電機公司的中型大型機。f系列小型PLC停產了。FX系列PLC也是三菱電機的小型PLC?；贔X1N的PLC主機單元包括4種：14:00、24:00、40:00和60:00，最大配置為128點。FX1S是小型PLC，10點、14點、20點和30點4種主機控制點。FX2N是三菱的典型小型PLC，F(xiàn)X2N的體積僅為FX2的50%，運行速度比fx22快6倍，達到0.08s/階段。2005年三菱電機剛剛推出的小型FX3。是FX系列第三代產品，原