第1章概述

1、第1章 概 述第第1 1章章 概概 述述第1章 概 述1.1 可編程序控制器可編程序控制器(PC)的基本概念的基本概念1.2 PC的主要功能和特點的主要功能和特點1.3 PC的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢第1章 概 述1.1 可編程序控制器可編程序控制器(PLC)的基本概念的基本概念 1.1.1 可編程序控制器的產(chǎn)生可編程序控制器的產(chǎn)生 一、引言：1968年，美國最大的汽車制造商通用汽車公司(GM公司)為了適應(yīng)生產(chǎn)工藝不斷更新的需要，期望找到一種新的方向，盡可能減少重新設(shè)計繼電控制系統(tǒng)和重新接線的工作，以降低成本、縮短周期，設(shè)想把計算機通用、靈活、功能完備等優(yōu)點和繼電控制系統(tǒng)的簡單易

2、懂、價格便宜等優(yōu)點結(jié)合起來，制成一種通用控制裝置，并把計算機的編程方法和程序輸入方式加以簡化，用面向控制過程、面向問題的“自然語言”進行編程，使得不熟悉計算機的人也能方便地使用。為此進行招標，第1章 概 述1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司(DEC公司)研制出了第一臺可編程序邏輯控制器(Programmable Logic Controller，簡稱PLC)，在GM公司的自動裝配線上試用獲得了成功。 1.1.2 PLC中的幾個基本概念中的幾個基本概念一、引言：由于PLC是從繼電器控制邏輯發(fā)展而來的，因此PLC最基本的控制功能是順序控制或邏輯控制，它能模擬繼電器控制中的繼電器、定時器、時序器等的功能，

3、另外還引入了更多的其他功能，如計數(shù)、加、減、乘、除運算，甚至PID功能。為了方便電氣控制工程技術(shù)人員，PLC中許多術(shù)語、名稱、編程方法等都沿用了繼電器控制的概念。第1章 概 述 (1) 繼電器：它在PLC中也稱編程元件，它包括線圈、常開觸點和常閉觸點。 常開觸點：常用符號為 ,受PLC輸入開關(guān)量或PLC內(nèi)部相應(yīng)線圈的控制，當PC輸入接通或相應(yīng)的線圈通過電流時，此觸點閉合。 常閉觸點：常用符號為 , 受控方式與常開觸點相同，只是當PLC輸入接通或相應(yīng)線圈通電時，此觸點斷開。 線圈：PLC中也稱邏輯線圈，常用符號為 ，在PLC中用它作為輸出元件，以控制外部設(shè)備(如電磁閥、接觸器、指示燈等)；也可以

4、用來控制PLC內(nèi)部的其他觸點，以構(gòu)成復(fù)雜的控制邏輯。 第1章 概 述 (2) 定時器：它的作用與繼電器控制中的延時繼電器或時間繼電器相同。常見的定時單位有0.1 s、0.2 s、1 s幾種，其符號因型號不同各異。日本立石公司C系列機用下列符號表示： TIM02 TIM#0142(定時預(yù)置值)符號 例子 其中圓內(nèi)“”表示定時器(TIM)的編號，圓外#號后的“”表示定時預(yù)置值，定時時間=定時預(yù)置值定時單位。例中的定時器為02號，若PC內(nèi)部規(guī)定的定時單位為0.1 s，則定時時間1420.1 s=14.2 s。 第1章 概 述(3) 計數(shù)器：它的作用是每當其計數(shù)輸入端由斷開(OFF)到接通(ON)時，

5、計一個數(shù)，即計數(shù)器記錄的是其輸入由斷到通的次數(shù)。當計數(shù)值與預(yù)置值相等時，計數(shù)器導(dǎo)通。有的PC(如C40P)計數(shù)端由斷到通時，自動減一個數(shù)，當計數(shù)值由預(yù)置值減到0時，計數(shù)器導(dǎo)通，其相應(yīng)的觸點接通或斷開，可用來控制其他元件。C系列PC常用下列符號表示計數(shù)器： 計數(shù)端復(fù)位端 CP CNT R#(計數(shù)預(yù)置值)第1章 概 述 (4) 其他元件：如時序器、加法器、編碼器、減法器、譯碼器等。 上述元件在PC內(nèi)部都是由軟件實現(xiàn)的，并不存在它們的物理實體，因此常稱之為“虛擬元件”或“軟元件”。將它們相互連接構(gòu)成復(fù)雜控制邏輯的過程稱為“軟連接”，放入PC后則是一段程序 第1章 概 述(5) 梯形圖(Ladder

6、Diagram)： 1.梯形圖的引入 梯形圖是一種圖形編程語言,是面向控制過程的一種“自然語言” 它沿用繼電器的觸點(觸點在梯形圖中又稱為接點),線圈、串、并聯(lián)等術(shù)語和圖形符號，同時也增加一些繼電器-接觸器控制系統(tǒng)中沒有的特殊功能符號，梯形圖語言比較形象，直觀，對于熟悉繼電器控制線路的電氣技術(shù)人員來說，很容易被接受，且不需要學習專門的計算機知識，因此，在PLC應(yīng)用中，是使用的最基本、最普遍的編程語言，但這種編程方式只能用圖形編程器直接編程。第1章 概 述2.梯形圖與繼電器控制線路圖的區(qū)別SB1SB2KMKM00000000010100001000（1）構(gòu)成器件不同。繼電器控制電路中的繼電器是真

7、實的物理器件，是由硬件實物構(gòu)成的；而PLC中的繼電器，則是虛擬的邏輯器件，每個繼電器其實是PLC內(nèi)部存儲單元中的一位，故稱為“軟繼電器”。第1章 概 述（2）觸點情況不同。繼電器控制電路中的常開、常閉觸點由實物的結(jié)構(gòu)決定，而PLC中的常開、常閉觸點則由軟件決定，即由存儲器中相應(yīng)位的狀態(tài)“1”或“0”來決定。因此，繼電器控制電路中每只繼電器的觸點數(shù)量則是有限的，而PLC中每只軟繼電器的觸點數(shù)量則是無限的，也就是說用戶可以無限次地調(diào)用PLC內(nèi)部的軟觸點；繼電器控制電路中觸點壽命是有限的，而PLC中各軟繼電器的觸點壽命則是無限的。（3）作用電流方式不同。繼電器控制線路中有實際的物理電流存在，是可以用

8、電流表直接測得的；而PLC梯形圖中的工作電流是一種信息流，其實質(zhì)是程序的運算過程，可稱之為“軟電流”，或稱“能流”。第1章 概 述（4）接線方式不同。繼電器控制電路圖的所有接線都必須逐根連接，缺一不可，而PLC中的接線除輸入、輸出端需進行實際物理接線外，內(nèi)部的所有軟接線都是通過程序的編制（觸點和線圈的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)）來完成的。由于接線方式的不同，在改變控制程序時，繼電器控制線路必須改變其實際的物理接線，而PLC則僅需修改程序，通過軟件加以改接，其改變的靈活性及其速度是繼電器控制線路無法比擬的。第1章 概 述（5）工作方式不同。繼電器控制線路中，當電源接通時，各繼電器都處于受約狀態(tài)，該吸合的都吸合，

9、不該吸合的因受某種條件限制而斷開；PLC則采用循環(huán)掃描執(zhí)行方式，即從第一階梯形圖開始，依次執(zhí)行至最后一階梯形圖，再從第一階梯形圖開始繼續(xù)往下執(zhí)行，周而復(fù)始，因此從激勵到響應(yīng)有一個時間的滯后。 綜上所述：PLC的最大特點是：用軟件提供了一個能隨要求迅速改變的“接線網(wǎng)絡(luò)”，使整個控制過程能根據(jù)需要靈活地改變，從而省去了傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)中拆線、接線的大量繁瑣費時的機械工作。第1章 概 述【例】 交流電機單向運轉(zhuǎn)的啟?？刂?。 圖1.1.1 繼電器控制線路圖 BM3ACSB1KMFUSB2KMKM3.梯形圖應(yīng)用實例第1章 概 述圖1.1.2 PC控制的接線圖 BACSB100010002COMCOMA

10、C220 V外部外部PCFUKMKMM30500SB2DC24 V第1章 概 述圖1.1.3 PLC梯形圖 0500000100020500第1章 概 述表表1.1.1 PC控制的助記符程序控制的助記符程序 地址指令數(shù)據(jù)0000LD00010001OR05000002ANDNOT00020003OUT05000004END 第1章 概 述 由上例可得：PLC控制時要畫梯形圖，梯形圖與繼電器控制的梯形圖十分相似。 有的PLC可直接通過圖形編程器GPC或上位機將梯形圖輸入到PLC內(nèi)部的存儲器中。還有的PLC利用自己特定的助記符語言將梯形圖轉(zhuǎn)化為助記符程序。也就是說PLC是用軟件實現(xiàn)控制邏輯的，若要

11、更改控制邏輯，只需重編梯形圖，而不必更改硬接線。第1章 概 述 1.2 PLC的主要功能和特點的主要功能和特點 一、引言：PLC是在繼電器控制邏輯基礎(chǔ)上，與3C(Computery計算機，control控制，communication通信技術(shù)相結(jié)合，不斷發(fā)展和完善的。目前，PLC己從小規(guī)模的單機順序控制，發(fā)展到包括過程控制、位置控制等場合的所有控制領(lǐng)域。能適應(yīng)工廠自動化(FA）)的PLC綜合控制系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。 每個生產(chǎn)廠家?guī)缀醵加凶约旱南盗谢a(chǎn)品，同一系列的產(chǎn)品，指令系統(tǒng)向上兼容，I/O模塊也可以通用，有的PLC還可以相互通信。廠家一般按PL輸入輸出點數(shù)和程序存儲器容量，將PLC分

12、為小型、中型和大型。一般來說，PLC輸入輸出點數(shù)在256到1024點之間的稱為中型，1024點以上的稱為大型。第1章 概 述1.2.1 PLC的主要功能的主要功能1.步進順序控制 這種控制具有按步序順序進行控制的功能，也就是能使生產(chǎn)過程中的設(shè)備按確定的次序進行開和關(guān)的功能。例如馬達控制中心、機床電氣控制、供電系統(tǒng)保護、高爐上料系統(tǒng)、鍋爐安全保護系統(tǒng)、貨物存放與提取等等。2.限時控制 這種控制能使生產(chǎn)過程中的設(shè)備在進行了一個動作之后，經(jīng)過規(guī)定的時間再進行下一個動作，就像繼電控制系統(tǒng)中的時間繼電器。例如馬達空載啟動，運行數(shù)秒后再加入額定負載；注塑機合模后經(jīng)數(shù)分鐘再開模等。第1章 概 述3.條件控制

13、 設(shè)備正在進行一個動作時，別的動作不能進行，也就是通常所說的“連鎖”功能。例如直流電機不加勵磁時，不能加電樞電壓；散熱風扇不啟動時，大功率器件加不上電源；電機正轉(zhuǎn)時不能后轉(zhuǎn)等。4計數(shù)控制 計數(shù)控制即當某個動作達到規(guī)定的次數(shù)時，才允許進行另一個動作。例如，當產(chǎn)品個數(shù)恰好裝滿一箱時，才允許箱體離開轉(zhuǎn)去包裝。5模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換 有些PLC具有模數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D)和數(shù)模轉(zhuǎn)換(D/A)功能，完成對模擬量的檢測、控制和調(diào)節(jié)。一般模擬電壓范圍有+1 V +5 V、0 V+5 V、0 V+l0 V、-5 V+5 V、一10 V+10 V等。模擬電流范圍有+4 mA+20 mA等。第1章 概 述 6數(shù)據(jù)處理 有的P

14、LC具有數(shù)據(jù)處理能力。例如并行運算，BCD碼的加、減、乘、除、開方；16位數(shù)的并行傳送等；字與、字或、字異或、求反、邏輯移位、算術(shù)移位、數(shù)據(jù)檢索、比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、16一4和416編碼、七段譯碼等等。7通信和聯(lián)網(wǎng) 有的PLC具有通信功能，體現(xiàn)在： 遙控，即進行遠程的I0控制(Remote IO)。它采用串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖侄螌⒅髡镜囊慌_較大的PLC（主機）與遠處從站的I/O終端、光轉(zhuǎn)送I/O單元或PLC（從機）連接起來，主機端應(yīng)安裝一個遠程I/O主單元，若從站用的中PLC從機，則應(yīng)在從站安裝一個遠程I/O從單元或IO鏈接單元，若用I/O鏈接單元與主機的遠程I/O主單元實現(xiàn)通信，則從站稱為I/O LI

15、NK。第1章 概 述多臺同類或不同類PLC進行同位鏈接，稱為PC Link。它是通過內(nèi)存Link數(shù)據(jù)互相交換信息。例如C500中設(shè)置了32個Link通道，每個通道16bit，允許8臺C500進行PC Link，構(gòu)成4096點I/O控制系統(tǒng)。PLC與上位計算機鏈接，稱為Host Link，一臺計算機可以連接多臺PLC（例如32臺)。PLC可以接受上位機的命令，并將執(zhí)行結(jié)果送給上位機。這就構(gòu)成了“集中監(jiān)督管理，分散控制”的分布式控制系統(tǒng)，也稱集散系統(tǒng)。 Host Link對計算機之間的通信，目前還沒有國際標準，正處在研究開發(fā)的階段。在有統(tǒng)一標準之前，各PLC生產(chǎn)廠家一般均有自己的標準，例如C系列機

16、PLC采用OMRON標準，它規(guī)定了命令種類，數(shù)據(jù)格式及應(yīng)答方式，而且PLC方面的通信軟件已經(jīng)做好，用戶只要在計算機方面配置相應(yīng)的通信軟件，就能夠按規(guī)定向PLC發(fā)出命令并識別PLC的應(yīng)答。第1章 概 述通信和網(wǎng)絡(luò)作為PLC極有前景的一個發(fā)展方向，各大公司都推出了不同性能的產(chǎn)品，用戶可根據(jù)自己的需要進行選擇。有關(guān)內(nèi)容可參閱本書的第6章和第8章。8.冗余控制 有的大型PLC具有雙機功能，若前臺處理系統(tǒng)發(fā)生故障，則后臺系統(tǒng)能立即接管控制權(quán),從而減少故障時間,提高控制系統(tǒng)的可靠性。9.監(jiān)控功能 監(jiān)控功能能對系統(tǒng)異常情況進行識別、記憶，或者在發(fā)生異常情況時自動終止運行等。操作人員也可以通過監(jiān)控命令監(jiān)視有關(guān)

17、部分的運行狀態(tài)調(diào)整定時、計數(shù)等設(shè)定值。10其他功能 PLC還具有顯示、打印、報警、對數(shù)據(jù)和程序進行硬拷貝等功能。 第1章 概 述一、引言；由PLC的產(chǎn)生和發(fā)展過程可知，PLC的設(shè)計是站在用戶立場，以用戶需要為出發(fā)點，以直接應(yīng)用于各種工業(yè)環(huán)境為目標，但又不斷采用先進技術(shù)求發(fā)展的，因此PLC具有以下的幾個特點： 1與繼電器控制邏輯相比較 控制邏輯：繼電器控制邏輯采用硬接線邏輯，其連線多而復(fù)雜，體積大，功耗大，一旦系統(tǒng)構(gòu)成后，想再改變或增加功能都很困難。另外繼電器觸點數(shù)目有限，每只一般只有48對觸點，因此靈活性和擴展性都很差。而PC采用存儲邏輯，其控制邏輯以程序方式存儲在內(nèi)存中，要改變控制邏輯，只需

18、改變程序，故稱為“軟接線”，其連線少，體積小，加之PC中每只軟繼電器的觸點數(shù)理論上無限制，因此靈活性和擴展性都很好。PC由中大規(guī)模集成電路組成，功耗小。 1.2.2 PLC的特點的特點 第1章 概 述 工作方式：如上述，當電流接通時，繼電控制線路中各繼電器都處于受約狀態(tài)，而PLC的控制邏輯中，各繼電器都處于周期性循環(huán)掃描接通之中，從宏觀上看，每個繼電器受制約接通的時間是短暫的。 控制速度：繼電控制邏輯依靠觸點的機械動作實現(xiàn)控制，工作頻率低。觸點的開閉動作一般在幾十毫秒數(shù)量級。另外機械觸點還會出現(xiàn)抖動問題。而PLC是由程序指令控制半導(dǎo)體電路來實現(xiàn)控制的，速度極快，一般一條用戶指令的執(zhí)行時間在微秒

19、數(shù)量級。PLC內(nèi)部還有嚴格的同步，不會出現(xiàn)抖動問題。 第1章 概 述 限時控制：繼電控制邏輯利用時間繼電器的滯后動作進行限時控制。時間繼電器一般分為空氣阻尼式、電磁式、半導(dǎo)體式等，其定時精度不高，定時時間易受環(huán)境濕度和溫度變化的影響，調(diào)整時間困難。有些特殊的時間繼電器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不便維護。 PLC使用半導(dǎo)體集成電路作定時器，時基脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生，精度相當高，定時范圍一般從0.1 s到若干分鐘甚至更長，用戶可根據(jù)需要在程序中設(shè)定定時值，然后由軟件和硬件計數(shù)器來控制定時時間，定時精度小于10 ms且定時時間不受環(huán)境的影響。 第1章 概 述 計數(shù)控制：PC能實現(xiàn)計數(shù)功能，而繼電控制邏輯一般不具備計

20、數(shù)控制功能。 設(shè)計與施工：使用繼電控制邏輯完成一項控制工程，其設(shè)計、施工、調(diào)試必須依次進行，周期長，而且修改困難。工程越大，這一點就越突出。而用PC完成一項控制工程，在系統(tǒng)設(shè)計完成以后，現(xiàn)場施工和控制邏輯的設(shè)計(包括梯形圖和程序設(shè)計)可以同時進行，周期短，且調(diào)試和修改都很方便。 第1章 概 述 可靠性和可維護性：繼電控制邏輯使用了大量的機械觸點，連線也多。觸點開閉時會受到電弧的損壞，并有機械磨損，壽命短，因此可靠性和可維護性差。而PC采用微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動作由無觸點的半導(dǎo)體電路來完成，它體積小、壽命長、可靠性高。PC還配備有自檢和監(jiān)督功能，能檢查出自身的故障，并隨時顯示給操作人員，還能動

21、態(tài)地監(jiān)視控制程序的執(zhí)行情況，為現(xiàn)場調(diào)試和維護提供了方便。 價格：繼電控制邏輯使用機械開關(guān)、繼電器和接觸器，價格比較便宜。而PC使用中大規(guī)模集成電路，價格比較昂貴。 比較可知：PLC在性能上比繼電控制邏輯優(yōu)異，特別是可靠性高、設(shè)計施工周期短、調(diào)試修改方便，而且體積小、功耗低、使用維護方便，但價格高于繼電控制。第1章 概 述 2. 與微型計算機相比較 應(yīng)用范圍：微機除了用在控制領(lǐng)域外，還大量用于科學計算、數(shù)據(jù)處理、計算機通信等方面。而PC主要用于工業(yè)控制。 使用環(huán)境：微機對環(huán)境要求較高，一般要在干擾小、具有一定的溫度和濕度要求的機房內(nèi)使用。而PC適應(yīng)于工程現(xiàn)場的環(huán)境。 輸入輸出：微機系統(tǒng)的I/O設(shè)

22、備與主機之間采用微電聯(lián)系，一般不需要電氣隔離。而PC一般控制強電設(shè)備，需要電氣隔離，輸入輸出均用“光電”耦合，輸出還采用繼電器，可控硅或大功率晶體管進行功率放大。 第1章 概 述 程序設(shè)計：微機具有豐富的程序設(shè)計語言，例如匯編語言，F(xiàn)ORTRAN語言、COBOL語言、PASCAL語言、C語言等，其語句多，語法關(guān)系復(fù)雜，要求使用者必須具有一定水平的計算機硬件和軟件知識。而PC提供給用戶的編程語句數(shù)量少，邏輯簡單，易于學習和掌握。 系統(tǒng)功能：微機系統(tǒng)一般配有較強的系統(tǒng)軟件，例如操作系統(tǒng)，能進行設(shè)備管理、文件管理、存儲器管理等。它還配有許多應(yīng)用軟件，以方便用戶。而PC一般只有簡單的監(jiān)控程序，能完成故

23、障檢查、用戶程序的輸入和修改、用戶程序的執(zhí)行與監(jiān)視等功能。 第1章 概 述 運算速度和存儲容量：微機運算速度快，一般為微秒級。因有大量的系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，故存儲容量大。而PC因接口的響應(yīng)速度慢而影響數(shù)據(jù)處理速度。一般接口響應(yīng)速度為2 ms，PC巡回檢測速度為每千字8 ms。PC的指令少，編程也簡短，故內(nèi)存容量小。 價格：微機是通用機，功能完善，故價格較高。而PC是專用機，功能較少，其價格是微機的十分之一左右。比較可知：PLC是一種用于工業(yè)自動化控制的專用微機控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，抗干擾能力強，易于學習和掌握，價格也比一般的微機系統(tǒng)便宜。第1章 概 述 3. 與單板(或單片)計算機比較 單板(或

24、單片)機具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價格比較便宜等優(yōu)點，一般用于數(shù)字采集和工業(yè)控制。但由于不是專門針對工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備的自動化控制而設(shè)計的，因此與PLC相比有以下缺點： 單板(或單片)機一般要用機器指令或助記符編程，這就要求設(shè)計人員具有一定的計算機硬件和軟件知識，對于只熟悉機電控制的技術(shù)人員來說，需要相當一段時間的學習才能掌握。 而PLC本身是微機系統(tǒng)，提供給用戶使用的是電控人員所熟悉的梯形圖語言，使用的仍然是“繼電器一類的術(shù)語，大部分指令與繼電器觸點的串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)等相對應(yīng)，這就使得熟悉機電控制的工程技術(shù)人員一目了然。對于使用者來說，不必去關(guān)心微機的一些技術(shù)問題，而只要用較短的時間去熟悉PLC的

25、指令系統(tǒng)及操作方法，就能應(yīng)用到工程現(xiàn)場。即：不如PLC容易掌握。第1章 概 述 用單板(或單片)機來實現(xiàn)自動控制，一般要在輸入輸出接口上做大量的工作。例如要考慮現(xiàn)場設(shè)備與主機的連接，接口的擴展、輸入輸出信號的處理、接口工作方式等問題，除了要設(shè)計控制程序，還要在外圍做很多軟件和硬件方面的工作，調(diào)試也比較麻煩。而PLC的接口已經(jīng)做好，輸入接口可以與輸入信號直接連線，非常方便；輸出接口具有一定的驅(qū)動能力，例如繼電器輸出，其輸出觸點容量可達220V、2A。且I/O口均有光電耦合環(huán)節(jié)，抗干擾能力強。 即：不如PLC使用簡單。 第1章 概 述 用單板機進行工業(yè)控制，突出問題就是抗干擾性能差。而PLC是專門

26、應(yīng)用于工程現(xiàn)場設(shè)備的自動控制裝置，在系統(tǒng)硬件和軟件上都采取了抗干擾措施。例如光電耦合、自診斷、多個CPU并行操作、冗余控制技術(shù)等。即：不如PLC可靠。綜上述：（PLC和微機及單板(或單片）機相比較） 從適應(yīng)范圍來說，PLC是專用機，微機是通用機。從工業(yè)控制角度來說，PLC是控制通用機，而微機是可以做成某一控制設(shè)備的專用機。 從長遠來看，由于PLC的功能不斷增強，更多地采用微機技術(shù)，而微機也為了適應(yīng)用戶需要，更耐用、更易維護的計算機將投放市場。這樣兩者相互滲透，使PLC與微機的界限會變得越來越模糊，二者將長期共存，各用所長，共同發(fā)展。第1章 概 述 4與集散系統(tǒng)比較 PLC是由繼電控制邏輯發(fā)展而

27、來的，而集散系統(tǒng)(TDCS)是由回路儀表控制發(fā)展而來。但兩者的發(fā)展均與計算機控制技術(shù)有關(guān)。 早期PLC在開關(guān)量控制、順序控制方面有一定優(yōu)勢，而集散系統(tǒng)在回路調(diào)節(jié)、模擬量控制方面有一定優(yōu)勢。 目前，PLC與TDCS的差別己不明顯，它們都能構(gòu)成復(fù)雜的分級控制。從發(fā)展趨勢來看，二者的歸宿和統(tǒng)一將是全分布式計算機控制系統(tǒng)。 總之PLC系統(tǒng)的基本特點是：可靠性高、編程及使用方便、通用性強、性能價格比高且易維護。 第1章 概 述 1.2.3 PC的主要技術(shù)指標的主要技術(shù)指標 1用戶存儲器容量 PC中用戶存儲器一般由用戶程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器組成，小型PC的用戶存儲器容量多為幾K字節(jié)，而大型PC可達到幾M字

28、節(jié)。 2輸入輸出點數(shù) 輸入輸出的點數(shù)決定了PC可控制的輸入開關(guān)信號和輸出開關(guān)信號的總體數(shù)量。 3掃描速度 掃描速度通常指PC掃描1 K字節(jié)用戶程序所需的時間，一般以ms/K為單位。 第1章 概 述 4編程指令的種類和功能 某種程度上用戶程序所完成的控制功能受限于PC指令的種類和功能。PC指令的種類和功能越多，用戶編程則越方便簡單。 5內(nèi)部寄存器的配置和容量 用戶編制PC程序時，需要大量使用PC內(nèi)部的寄存器存放變量、中間結(jié)果、定時計數(shù)及各種標志位等數(shù)據(jù)信息。因此內(nèi)部寄存器的數(shù)量直接關(guān)系到用戶程序的編制。 6PC的擴展能力 在進行PC選型時，其擴展性是一個非常重要的因素。一般來說可擴展性包括存儲容

29、量的擴展、輸入輸出點數(shù)的擴展、模塊的擴展、通信聯(lián)網(wǎng)功能的擴展等。 第1章 概 述 1.3 PC的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢 1.3.1 PC1.3.1 PC的應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用領(lǐng)域 一、引言：可編程序控制器是一種很有特色和發(fā)展前途的新型工業(yè)控制裝置，它不僅可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電控制系統(tǒng)，使硬件軟化，加上它具有運算、計數(shù)、通信和聯(lián)網(wǎng)等功能，還可用于輸入和輸出點數(shù)較多、控制要求較復(fù)雜的工業(yè)場合。目前在各行各業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，例如在電力工業(yè)中，用于電廠輸煤系統(tǒng)、鍋爐燃燒系統(tǒng)、汽輪機和鍋爐的啟動及停車系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、發(fā)電機和變壓器監(jiān)控系統(tǒng)等；在冶金工業(yè)中，用于軋鋼機、第1章 概 述高爐冶煉、配

30、料、鋼板卷取控制，包裝、進出料場控制等；在機械工業(yè)中，用于數(shù)控機床、機器人、自動倉庫控制，電鍍生產(chǎn)線控制、熱處理控制等；在汽車工業(yè)中，用于自動焊接控制，裝配生產(chǎn)線、噴漆流水線控制等；在食品工業(yè)中，用于制罐機控制、飲料灌裝生產(chǎn)線控制、產(chǎn)品包裝控制等；在化學工業(yè)中，用于化學反應(yīng)槽控制、橡膠硫化機控制、自動配料控制等；在公共事業(yè)中，用于電梯控制、大樓防災(zāi)系統(tǒng)控制、交通燈控制等。如果按應(yīng)用類型來劃分，可編程序控制器的應(yīng)用可分為以下幾個類型：第1章 概 述(1) 開關(guān)邏輯和順序控制：這是可編程序控制器最基本的控制功能，在工業(yè)場合應(yīng)用最廣泛，可代替繼電器控制系統(tǒng)。開關(guān)量邏輯控制不但能用于單臺設(shè)備，而且可用

31、于生產(chǎn)線上。(2) 過程控制：PC通過模擬量I/O模塊，可對溫度、流量、壓力等連續(xù)變化的模擬量進行控制。大中型PC都具有PID閉環(huán)控制功能并已廣泛地用于電力、化工、機械、冶金等行業(yè)。(3) 運動控制：PC可應(yīng)用于對直線運動或圓周運動的控制，如數(shù)控機床、機器人、金屬加工、電梯控制等。(4) 多級控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：PC之間、PC與計算機之間及其他智能控制設(shè)備之間可以聯(lián)網(wǎng)通信，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)處理和信息共享，從而構(gòu)成工廠CIMS/CIPS系統(tǒng)。 第1章 概 述1小型化方向發(fā)展小型化方向發(fā)展 目前的小型PLC大都局限在開關(guān)量輸入輸出，而且CPU和I/O部件組裝在一個箱體內(nèi)，今后的小型PLC也將增加模擬量處理功

32、能，而且也將有靈活的組態(tài)特性，并且能與其他機型連用。在提高系統(tǒng)可靠性的基礎(chǔ)上，產(chǎn)品的體積越來越小，功能越來越強。如OMRON公司新推出CPM1 PC的體積約130 mm89 mm84 mm，可以放在手掌上，可連接的輸入和輸出為10點，并可以擴展到20、30乃至50點，支持91個指令編程，基本指令的執(zhí)行時間為0.72s，特殊指令的執(zhí)行時間也僅16.3s。 1.3.2 PC的發(fā)展趨勢的發(fā)展趨勢第1章 概 述 2 2大型化方向發(fā)展大型化方向發(fā)展 主要有以下幾個方面： 功能不斷加強：不僅具有邏輯運算、計數(shù)、定時等基本功能，還具有數(shù)值運算、模擬調(diào)節(jié)、監(jiān)控、記錄、顯示、與計算機接口、通信等功能。 網(wǎng)絡(luò)功能是PLC發(fā)展的一個重要特征。各種個人計算機，圖形工作站、小型機等都可以作為PLC的監(jiān)控主機或工作站，這些裝置的結(jié)合能夠提供屏幕顯