可編程控制器概述

1、可編程控制器概述可編程控制器概述主要內(nèi)容主要內(nèi)容u1.1 PLC的定義的定義u1.2 PLC與其它工業(yè)控制系統(tǒng)的比較與其它工業(yè)控制系統(tǒng)的比較u1.3 PLC的特點(diǎn)的特點(diǎn)u1.4 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用領(lǐng)域u1.5 PLC的分類(lèi)的分類(lèi)u1.6 PLC的基本組成的基本組成u1.7 PLC的配置的配置u1.8 PLC的軟件系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)u1.9 PLC的工作原理的工作原理1.1 PLC的定義的定義國(guó)際電工委員會(huì)（國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）對(duì)）對(duì)可編程控制器的可編程控制器的定定義義是：是： 可編程邏輯控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操可編程邏輯控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而作的電子系統(tǒng)，

2、專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)設(shè)計(jì)，它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、 順序控制、順序控制、定時(shí)、計(jì)算和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并定時(shí)、計(jì)算和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出來(lái)控制通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出來(lái)控制各類(lèi)機(jī)械的生產(chǎn)過(guò)程。各類(lèi)機(jī)械的生產(chǎn)過(guò)程。 1.2 PLC與其它工業(yè)控制系統(tǒng)的比較與其它工業(yè)控制系統(tǒng)的比較（1）與繼電接觸器控制系統(tǒng)的比較）與繼電接觸器控制系統(tǒng)的比較 PLC控制系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：控制系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)： 靈活性和可擴(kuò)展性靈活性和可擴(kuò)展性 可靠性和可維護(hù)性可靠性和可維護(hù)性 控

3、制速度和精度控制速度和精度 延時(shí)的可調(diào)性和精確性延時(shí)的可調(diào)性和精確性 設(shè)計(jì)施工的快速性設(shè)計(jì)施工的快速性 經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性 （2）與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的比較）與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的比較 PLC控制系統(tǒng)有下面的特點(diǎn)：控制系統(tǒng)有下面的特點(diǎn)： 可采用功能模塊的結(jié)構(gòu)形式可采用功能模塊的結(jié)構(gòu)形式 采用掃描工作方式采用掃描工作方式 分散的可以自治的系統(tǒng)分散的可以自治的系統(tǒng) 適應(yīng)惡劣的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境適應(yīng)惡劣的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境 程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，更容易被技術(shù)人員掌握程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，更容易被技術(shù)人員掌握通訊靈活方便通訊靈活方便 （3）與）與 集散控制系統(tǒng)（集散控制系統(tǒng)（DCS）的比較）的比較 PLCPLC控制系統(tǒng)由繼電接觸器控制系統(tǒng)發(fā)展

4、而來(lái)控制系統(tǒng)由繼電接觸器控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)DCSDCS由化工行業(yè)回路儀表控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)由化工行業(yè)回路儀表控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái) PLCPLC在開(kāi)關(guān)量和順序控制方面有優(yōu)勢(shì)在開(kāi)關(guān)量和順序控制方面有優(yōu)勢(shì) DCSDCS在模擬量連續(xù)控制和回路調(diào)節(jié)方面有優(yōu)勢(shì)在模擬量連續(xù)控制和回路調(diào)節(jié)方面有優(yōu)勢(shì)PLCPLC系統(tǒng)更加靈活，但是需要編程系統(tǒng)更加靈活，但是需要編程 DCSDCS具有控制、操作、現(xiàn)場(chǎng)儀表三級(jí)結(jié)構(gòu)，功具有控制、操作、現(xiàn)場(chǎng)儀表三級(jí)結(jié)構(gòu)，功能相對(duì)固定能相對(duì)固定 PLCPLC系統(tǒng)將會(huì)兼有集散控制系統(tǒng)的形態(tài)和功能系統(tǒng)將會(huì)兼有集散控制系統(tǒng)的形態(tài)和功能 1.3 PLC的特點(diǎn)的特點(diǎn)u3.1可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)可靠性高、

5、抗干擾能力強(qiáng)u3.2功能強(qiáng)、應(yīng)用面廣功能強(qiáng)、應(yīng)用面廣u3.3使用方便、適應(yīng)性強(qiáng)使用方便、適應(yīng)性強(qiáng)u3.4編程方便、易于掌握編程方便、易于掌握u3.5系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試時(shí)間少系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試時(shí)間少u(mài)3.6維修方便維修方便u3.7體積小、重量輕、耗電少。體積小、重量輕、耗電少。1.4 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用領(lǐng)域u4.1開(kāi)關(guān)量邏輯與順序控制開(kāi)關(guān)量邏輯與順序控制n遍及許多行業(yè)，如機(jī)床電氣控制、電梯運(yùn)行、遍及許多行業(yè)，如機(jī)床電氣控制、電梯運(yùn)行、高爐上料、汽車(chē)裝配、啤酒罐裝等等。高爐上料、汽車(chē)裝配、啤酒罐裝等等。u4.2運(yùn)動(dòng)控制運(yùn)動(dòng)控制n用于直線運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)的控制。用于直線運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)的控制。u

6、4.3閉環(huán)過(guò)程控制閉環(huán)過(guò)程控制n通過(guò)模擬模塊，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、壓力、流量、通過(guò)模擬模塊，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、壓力、流量、液面高度等連續(xù)變化量的液面高度等連續(xù)變化量的PID控制。控制。u4.4數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理n具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（包括矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（包括矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳遞、排序和查表、位操作等輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳遞、排序和查表、位操作等功能；可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析和處理，可功能；可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析和處理，可以與存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的參考數(shù)據(jù)相比較，也可以以與存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的參考數(shù)據(jù)相比較，也可以傳送給其它智能裝置或傳送給打印機(jī)打印制表。傳送給其它智能裝置或傳送給打印機(jī)打

7、印制表。u4.5聯(lián)網(wǎng)通信聯(lián)網(wǎng)通信n能用于能用于PLC與與PLC、PLC與上位機(jī)以及其它智與上位機(jī)以及其它智能設(shè)備之間的通信，構(gòu)成能設(shè)備之間的通信，構(gòu)成“集中管理、分散控集中管理、分散控制制”的分布控制系統(tǒng)，或?qū)崿F(xiàn)整個(gè)工廠的自動(dòng)的分布控制系統(tǒng)，或?qū)崿F(xiàn)整個(gè)工廠的自動(dòng)化。化。1.5 PLC的分類(lèi)的分類(lèi)u按按I/O點(diǎn)數(shù)和存儲(chǔ)容量可以分為點(diǎn)數(shù)和存儲(chǔ)容量可以分為n小型小型PLClI/O點(diǎn)數(shù)在點(diǎn)數(shù)在256點(diǎn)以下，點(diǎn)以下， 存儲(chǔ)容量為存儲(chǔ)容量為2 k步。步。n中型中型PLClI/O點(diǎn)數(shù)在點(diǎn)數(shù)在2562048點(diǎn)之間，點(diǎn)之間， 存儲(chǔ)容量為存儲(chǔ)容量為28 k步。步。n大型大型PLClI/O點(diǎn)數(shù)在點(diǎn)數(shù)在2048點(diǎn)以上

8、，點(diǎn)以上， 存儲(chǔ)容量達(dá)存儲(chǔ)容量達(dá)8 k步以上。步以上。u按按PLC的控制性能分類(lèi)的控制性能分類(lèi)n低檔機(jī)低檔機(jī)n中檔機(jī)中檔機(jī)n高檔機(jī)高檔機(jī)u按按PLC的結(jié)構(gòu)分類(lèi)的結(jié)構(gòu)分類(lèi)n整體式整體式n組合式組合式n混合式混合式1.6 PLC的基本組成的基本組成u主要由主要由CPU模塊、輸入輸出模塊、電源模模塊、輸入輸出模塊、電源模塊和外部設(shè)備組成。塊和外部設(shè)備組成。uCPU模塊模塊u微處理器（微處理器（CPUCPU芯片）芯片）u存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器n隨機(jī)存取存儲(chǔ)器隨機(jī)存取存儲(chǔ)器n只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器n電可擦除可編程的只讀存儲(chǔ)器電可擦除可編程的只讀存儲(chǔ)器u輸入輸出模塊輸入輸出模塊n數(shù)字量輸入模塊數(shù)字量輸入模塊n數(shù)字量輸

9、出模塊數(shù)字量輸出模塊n模擬量輸入模塊模擬量輸入模塊n模擬量輸出模塊模擬量輸出模塊n擴(kuò)展接口模塊擴(kuò)展接口模塊n通信接口模塊通信接口模塊u電源模塊電源模塊u外部設(shè)備外部設(shè)備n編程器、文本顯示器、操作面板、打印機(jī)等編程器、文本顯示器、操作面板、打印機(jī)等輸入、輸出繼電器示意圖輸入、輸出繼電器示意圖直流直流24 V輸入電路輸入電路 +24 V輸 入 端 子COM內(nèi) 部電 路LEDPLC內(nèi) 部?jī)?nèi)部電路PLC的輸出接口電路的輸出接口電路(a)(b)(c)PLC內(nèi) 部COMPLC內(nèi) 部負(fù)載COMPLC內(nèi) 部負(fù)載COM負(fù) 載1.7 PLC的配置的配置u7.1基本配置基本配置n根據(jù)根據(jù)PLC的結(jié)構(gòu)類(lèi)型，基本配置分三種：的結(jié)構(gòu)類(lèi)型，基本配置分三種：n整體式結(jié)構(gòu)整體式結(jié)構(gòu)n模塊式結(jié)構(gòu)模塊式結(jié)構(gòu)n混合式結(jié)構(gòu)混合式結(jié)構(gòu)u7.2擴(kuò)展配置擴(kuò)展配置n近程擴(kuò)展配置近程擴(kuò)展配置n遠(yuǎn)程擴(kuò)展配置遠(yuǎn)程擴(kuò)展配置 1.8 PLC的軟件系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)u8.1 系統(tǒng)程序系統(tǒng)程序n系統(tǒng)管理程序系統(tǒng)管理程序n用戶指令解釋程序和編譯程序用戶指令解釋程序和編譯程序n標(biāo)準(zhǔn)程序模塊和系統(tǒng)調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)程序模塊和系統(tǒng)調(diào)用u8.2 用戶程序用戶程序n用戶環(huán)境用戶環(huán)境l線性程序線性程序l分塊程序分塊程序l結(jié)構(gòu)化程序結(jié)構(gòu)化程序n用戶程序結(jié)構(gòu)用戶程序結(jié)構(gòu)n用戶程序語(yǔ)言用戶程序語(yǔ)言1.9 PLC的工作原理的工作原理u循環(huán)掃描工作過(guò)程循環(huán)掃描工作過(guò)程uPL