第一章 可編程序控制器概述

第一章可編程序控制器概述本章主要內(nèi)容…1.1可編程序控制器的產(chǎn)生、定義及發(fā)展1.2可編程序控制器的主要功能及特點(diǎn)1.3可編程序控制器的分類1.4可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域

7/2/2023一、可編程序控制器的產(chǎn)生PLC的產(chǎn)生、定義及發(fā)展1.1繼電器接觸器控制系統(tǒng)缺點(diǎn)：1）接線復(fù)雜，查找故障困難，人力資源消耗大；2）可靠性低，觸點(diǎn)已損壞；3）適應(yīng)性和靈活性較差。當(dāng)今社會(huì)要求：生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)必須具備極高的可靠性和靈活性。

7/2/2023背景：1968年美國(guó)通用汽車公司（GM），為了適應(yīng)汽車型號(hào)的不斷更新，生產(chǎn)工藝不斷變化的需要，希望能有一種新型工業(yè)控制器，它能做到盡可能減少重新設(shè)計(jì)和更換繼電器控制系統(tǒng)及接線，以降低成本，縮短周期。

一、可編程序控制器的產(chǎn)生

7/2/2023一、可編程序控制器的產(chǎn)生GM公司提出了研制新型控制裝置的十項(xiàng)指標(biāo)：(1)編程簡(jiǎn)單，可在現(xiàn)場(chǎng)修改和調(diào)試程序；(2)價(jià)格便宜，性價(jià)比高于繼電器控制系統(tǒng)；(3)可靠性高于繼電器控制系統(tǒng)；(4)體積小于繼電器控制柜的體積，能耗少；(5)能與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信；

1.1PLC的產(chǎn)生、定義及發(fā)展

7/2/2023一、可編程序控制器的產(chǎn)生

(6)輸入量是交流115V電壓信號(hào)（美國(guó)電網(wǎng)電壓是110V）；(7)輸出量是交流115V電壓信號(hào)、輸出電流在2A以上，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥等；(8)具有靈活的擴(kuò)展能力；(9)硬件維護(hù)方便，采用插入式模塊結(jié)構(gòu)；(10)用戶存儲(chǔ)器容量至少在4KB以上。1.1十項(xiàng)指標(biāo)：PLC的產(chǎn)生、定義及發(fā)展

7/2/2023一、可編程序控制器的產(chǎn)生從上述10項(xiàng)指標(biāo)可以看出，它實(shí)際上就是當(dāng)今可編程序控制器最基本的功能。其核心為以下四點(diǎn)：

(1)用計(jì)算機(jī)代替繼電器控制盤(pán)。(2)用程序代替硬件接線。(3)輸入/輸出電平可與外部裝置直接連接。(4)結(jié)構(gòu)易于擴(kuò)展。1.1PLC的產(chǎn)生、定義及發(fā)展

7/2/20231969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制出第一臺(tái)可編程控制器，型號(hào)為PDP-14，并成功應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。一、可編程序控制器的產(chǎn)生

7/2/2023二、可編程序控制器的定義什么是PLC？是一種工業(yè)控制裝置。是在電器控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的，并逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心，將自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)控制裝置。通用叫法中文名稱為可編程控制器；英文名稱為ProgrammableLogicController，簡(jiǎn)稱PLC。1.1PLC的產(chǎn)生、定義及發(fā)展

7/2/2023二、可編程序控制器的定義1987年，國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）定義：

“可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)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，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)”。

1.1PLC的產(chǎn)生、定義及發(fā)展

7/2/2023三、蜜可編米程序乳控制構(gòu)器的模發(fā)展1.駐1PL昏C的產(chǎn)涂生、剛定義購(gòu)及發(fā)澡展20世紀(jì)60年代——起始鹽階段軟件略功能稠：只土有邏兇輯、舌定時(shí)梁、計(jì)紡數(shù)等驚功能爐；硬件萍方面孕：屑存儲(chǔ)大容量敢小，蒼用戶楊指令援很少偏，機(jī)介型單圖一。進(jìn)入70年代增加憂了數(shù)繼值運(yùn)強(qiáng)算、糧計(jì)算趣機(jī)接利口、顯模擬飄量控掏制等賤功能悔；軟件滅開(kāi)發(fā)撇有自而診斷把程序助，程壞序存飲儲(chǔ)開(kāi)困始使敗用EP懲RO犁M;可靠櫻性進(jìn)藏一步錯(cuò)提高處；結(jié)構(gòu)裝上開(kāi)虎始有享模塊渣式和驢整體脈式的姻區(qū)分彈。6/養(yǎng)26室/2慨02士3三、通可編予程序珠控制蜓器的醫(yī)發(fā)展1.哪1PL蓋C的產(chǎn)頃生、沉定義眼及發(fā)冤展70年代咸后期壩和80年代敗初期策：增加址了多查種特梯殊功掌能，芳如浮蔑點(diǎn)運(yùn)塘算、蠻三角適函數(shù)勻、查羞表等時(shí)；開(kāi)始恐向多慈處理鉆器發(fā)率展，砍使其怖功能踢和處淚理速聚度大睛為增琴?gòu)?qiáng)；并具勻有通仍信和摧遠(yuǎn)程I/前O能力跪；自診摘斷和貌容錯(cuò)驚技術(shù)烏也迅企速發(fā)犁展。80年代的后期溫到90年代恨中期尤：隨著商計(jì)算睬機(jī)和利網(wǎng)絡(luò)話技術(shù)抗的普倒及應(yīng)修用，曬超大嘴規(guī)模侮集成隱電路畫(huà)、門(mén)露陣列勤以及家專用揪集成監(jiān)電路康的迅著速發(fā)虹展，孫可編蝴程序皮控制嘗器的CP寇U已發(fā)老展為來(lái)由16位或32位微耕處理彈器構(gòu)襖成，京處理庫(kù)速度備得到脂很大坑提高慚，同殿時(shí)，辱還引杏入了半高速材計(jì)數(shù)坐、中雅斷、PI跑D、運(yùn)周動(dòng)控揉制等丑功能店。6/晶26密/2旗02菜3三、謎可編眨程序健控制檢器的撒發(fā)展高性托能、虛高速賀度、眉大容圖量發(fā)傭展為了怪提高PL趣C的處丑理能她力，磁要求PL星C具有粗更好壞的響晚應(yīng)速涉度和招更大繁的存儉儲(chǔ)容測(cè)量。濟(jì)目前才，有穿的PL飾C的掃舅描速旋度可夾達(dá)0.專1m狀s/碼k步左店右。PL糠C的掃紙描速己度已色成為血很重司要的閉一個(gè)筋性能禽指標(biāo)水。在存隱儲(chǔ)容誘量方魂面，在有的PL呼C最高聯(lián)可達(dá)賄幾十杠兆字津節(jié)。拴為了淹擴(kuò)大卸存儲(chǔ)拳容量算，有獵的公伶司已生使用柱了磁踐泡存尺儲(chǔ)器畝或硬米盤(pán)。1.掛1PL紫C的產(chǎn)攻生、軋定義鄰及發(fā)尋展PL烏C的發(fā)透展趨椒勢(shì)：6/祝26炒/2屆02雄3三、耽可編吉程序脾控制頃器的幣發(fā)展向小多型化痛和大爬型化勵(lì)兩個(gè)甩方向欺發(fā)展小型PL拘C由整盒體結(jié)妖構(gòu)向儲(chǔ)小型她模塊錦化結(jié)貓構(gòu)發(fā)起展，臭使配鋒置更幣加靈梅活，虜為了腳市場(chǎng)送需要療已開(kāi)街發(fā)了壓各種使簡(jiǎn)易高、經(jīng)早濟(jì)的腫超小比型微蒼型PL幻玉C，最小悅配置仇的I/蹄O點(diǎn)數(shù)材為8～16點(diǎn)，準(zhǔn)以適粘應(yīng)單鉗機(jī)及撒小型準(zhǔn)自動(dòng)丘控制禍的需存要。大型冶化是查指大趕中型PL勁C向大逮容量鍛、智聯(lián)能化痕和網(wǎng)騎絡(luò)化叔發(fā)展素，使換之能遭與計(jì)裹算機(jī)夏組成知集成葡控制草系統(tǒng)例，對(duì)灶大規(guī)樣模、尿復(fù)雜旁系統(tǒng)鞏進(jìn)行惹綜合主性的塞自動(dòng)態(tài)控制曬?，F(xiàn)崗已有I/駝O點(diǎn)數(shù)徹達(dá)14仁33罷6點(diǎn)的產(chǎn)超大乎型PL腿C，其使雹用32位微受處理范器，爸多CP得U并行沃工作線和大急容量怠存儲(chǔ)駁器，擾功能驅(qū)強(qiáng)。1.伙1PL兇C的產(chǎn)霉生、鉤定義按及發(fā)捎展6/輩26餡/2冰02遠(yuǎn)3大力冶開(kāi)發(fā)根智能姐模塊葵，加謎強(qiáng)聯(lián)廚網(wǎng)與發(fā)通信轟能力為滿福足各享種控商制系絲式統(tǒng)的資要求悄，不殿斷開(kāi)島發(fā)出隆許多某功能始模塊碧，如登高速午計(jì)數(shù)翠模塊刊、溫蒸度控尼制模鹽塊、勢(shì)遠(yuǎn)程I/顆O模塊電、通鐵信和葛人機(jī)同接口沃模塊聚等。PL清C的聯(lián)舍網(wǎng)與爬通信欣有兩依類：彩①PL載C之間滴聯(lián)網(wǎng)位通信閥，各PL擔(dān)C生產(chǎn)脊廠家類都有紗自己哈的專挺有聯(lián)芽網(wǎng)手價(jià)段；呀②PL跡C與計(jì)本算機(jī)煤之間蘇的聯(lián)先網(wǎng)通販信。為了獎(jiǎng)加強(qiáng)服聯(lián)網(wǎng)稍與和構(gòu)通信劫能力咸，PL殲C生產(chǎn)糕廠家社也在盈協(xié)商歲制訂莫通用吩的通找信標(biāo)孤準(zhǔn)，姓以構(gòu)罪成更飯大的越網(wǎng)絡(luò)何系統(tǒng)絕。三、套可編幫程序棄控制仰器的殲發(fā)展1.則1PL倘C的產(chǎn)襲生、殃定義旱及發(fā)矩展6/桶26撇/2岔02炒3增強(qiáng)唯外部戒故障扶的檢醋測(cè)與友處理巴能力據(jù)統(tǒng)趴計(jì)資普料表幻玉明：況在PL察C控制行系統(tǒng)質(zhì)的故凡障中花，CP捉U占5%，I/務(wù)O接口乞占15命%，輸脂入設(shè)瓶備占45燙%，輸幸出設(shè)延備占30盡%，線勿路占5%。前二棄項(xiàng)共20倡%故障閘屬于PL經(jīng)C的內(nèi)粱部故糧障，輔它可蛙通過(guò)PL矮C本身封的軟滾、硬挑件實(shí)好現(xiàn)檢旱測(cè)、雪處理翼。而其唯余80件%的故侵障屬繪于PL鑼C的外雄部故槳障。PL粱C生產(chǎn)犁廠家舞都致喂力于濫研制屢、發(fā)搜展用撒于檢言測(cè)外敵部故慰障的勞專用右智能朽模塊中，進(jìn)港一步境提高夜系統(tǒng)悉的可注靠性臉。三、伐可編買(mǎi)程序窄控制進(jìn)器的程發(fā)展1.賠1PL葬C的產(chǎn)邀生、版定義還及發(fā)樣展6/吼26穴/2頑02消3四、糊我國(guó)PL乳C的發(fā)償展我國(guó)叉則是期從成濫套設(shè)份備及PL魚(yú)C引進(jìn)劃、消店化移翼植、瘋合資槽生產(chǎn)翠到廣騾泛應(yīng)仙用。發(fā)達(dá)厚國(guó)家PL抽C的發(fā)趙展是賠從研及制、侍開(kāi)發(fā)法、生劈燕產(chǎn)到直應(yīng)用坑。大致倦可劃瀉分為湯下述盜三個(gè)傾階段拋：(1笑)P助LC的初何級(jí)認(rèn)階識(shí)階章段（70年代垮后期-8日0年代爆初期晨）(2磚)P禍LC的引秩進(jìn)應(yīng)悔用和冒消化遭移植舍階段常（80年代掩初-9耽0年代儲(chǔ)初）(3贈(zèng))P揀LC的廣籃泛發(fā)藏展階權(quán)段（90年代冠初期爛到現(xiàn)杜在）1.救1PL憤C的產(chǎn)屢生、指定義危及發(fā)杏展6/死26爭(zhēng)/2并02虛3南京績(jī)嘉華槍的JH亭20待0（I/左O為12到12兩0點(diǎn)，顆有高外速計(jì)端數(shù)器和模彼擬量之功能射）；杭州鄙新箭吃公司串的D2傭0P和D1丈00；南大壤傲拓狡的NA巷20肉0小型PL縣C。同時(shí)農(nóng)，也勢(shì)開(kāi)始栽出現(xiàn)路一些巷中大塔規(guī)模桐的PL腎C：交通柏部上廢海船汗舶運(yùn)姿輸研畏究所歡的ST晝I2吉00亭0，I/系O為25乒6點(diǎn)，陶多臺(tái)剛聯(lián)網(wǎng)梢時(shí)I/泄O可達(dá)40帳96點(diǎn)。代表強(qiáng)產(chǎn)品直有：主要葉應(yīng)用紛場(chǎng)合植：實(shí)驗(yàn)迫室和鋼軍事對(duì)領(lǐng)域蘇。四、紫我國(guó)PL賴C的發(fā)男展1.鳥(niǎo)1PL麻C的產(chǎn)匯生、竄定義掠及發(fā)企展6/窩26屈/2口02扮3一、僚可編延程序盤(pán)控制禾器的付主要察功能1恭.開(kāi)關(guān)膀邏輯積和順?biāo)匦蚩貞种?.模擬防量控冷制賺（A/闊D和D/漆A控制扭）3.定時(shí)/計(jì)數(shù)煮控制4.運(yùn)動(dòng)雨控制5.數(shù)據(jù)沸處理6.通信攀聯(lián)網(wǎng)可編演程序嘆控制疫器的旦主要襖功能激及特模點(diǎn)1.黃26/鳳26宇/2揭02目3二、可編潤(rùn)程序尿控制杰器的闊特點(diǎn)可編協(xié)程序押控制君器的民主要泊功能消及特貸點(diǎn)1.猴2無(wú)觸員點(diǎn)免粉配線割，可食靠性抓高，掩抗干糞擾能切力強(qiáng)屯；通用彼性強(qiáng)嘴，控盒制程忽序可薦變，病使用筑方便燦；硬件大配套名齊全涉，用燙戶使石用方朵便，吸適應(yīng)吐性強(qiáng)回；編程男簡(jiǎn)單著，容直易掌凡握；系統(tǒng)尼的設(shè)咽計(jì)、輩安裝唉、調(diào)煌試工蜂作量漏少；維修位工作趙量小情，維究護(hù)方餓便；體積絨小，老能耗樣低。6/驅(qū)26同/2舒02貍3一、鵲按點(diǎn)您數(shù)和島容量斃分類可編電程序貨控制叫器的辨分類1.甚3（1）超小鉤型機(jī)：I/統(tǒng)O點(diǎn)數(shù)上為64點(diǎn)以鴨內(nèi)，蛙內(nèi)存殊容量舞為25閉6～10跌00字節(jié)景；（2）小型春機(jī)：I/末O點(diǎn)數(shù)沉為64～25汪6，內(nèi)惡存容如量為1～3.寶6K字節(jié)考；（3）中型韻機(jī)：I/丟O點(diǎn)數(shù)茶為25趙6～10悄24，內(nèi)屠存容獵量為3.效6～13谷K字節(jié)柿；（4）大型倒機(jī)：I/到O點(diǎn)數(shù)奮為10嘉24以上爽，內(nèi)陷存容活量為13錯(cuò)K字節(jié)常以上有。6/努26椅/2憤02嫌3二、縮慧按結(jié)鏡構(gòu)形睛式分言類可編考程序陪控制惹器的爛分類1.狐31)整體氣式結(jié)魯構(gòu)一般塑的小封型及蔥超小部型PL躬C多為富整體愛(ài)式結(jié)囑構(gòu)，義這種穩(wěn)可編闊程序楊控制洲器是渣把CP椅U、RA免M、RO床M、I/扮O接口雕及與笛編程噴器或EP輛RO惑M寫(xiě)入鼻器相互連的磨接口辦、輸誘入/輸出晃端子謹(jǐn)、電猴源、扯指示括燈等無(wú)都裝脅配在戶一起億的整究體裝角置。扯西門(mén)央子公真司的S7市-2氏00系列PL狗C為整蕩體式漂結(jié)構(gòu)采。2)模塊筋式結(jié)銳構(gòu)--圖--憑--塞--又叫極積木籍式。特點(diǎn):把PL飄C的每懂個(gè)工刃作單品元都咽制成節(jié)獨(dú)立限的模診塊，閑如CP額U模塊堅(jiān)、輸競(jìng)?cè)肽Ｆ葔K、鑄輸出逃模塊宴、電態(tài)源模善塊、佳通信畏模塊譜等。投常見(jiàn)慕產(chǎn)品標(biāo)有OM旨RO斤N公司亭的C2腰00辭H、C1寫(xiě)00始0H、C2早00硬0H，西孫門(mén)子儉公司羨的S5潑-1憑15誕U、S7腥-3尖00、S7尚-4臺(tái)00系列凡等。6/曾26考/2德02梅36/聾26懶/2捆02夏3三、幕按生外產(chǎn)廠蒸家分售類可編蛇程序拔控制嗎器的葬分類1.萍3日本眠立石需（歐扮姆龍OM侄RO仆N）公桐司的C系列呈可編牢程序辜控制腳器；德國(guó)移西門(mén)構(gòu)子（SI棉EM割EN企S）公其司的S5、S7系列舌。日本息三菱敞（MI懲TS竟UB胡IS物HI）公勾司的F、F1、F2、FX闖2系列量；日本惠松下央（PA脆NA姥SO血NI皂C）電槍工公醉司的FP什1系列密；美國(guó)賤（A-禿B）公帝司的PL穩(wěn)C-錄5系列專；美國(guó)朽通用燈電氣GE僵-F擾an后uc公司晌公司的RX陽(yáng)3i