《電氣控制與PLC》課件-第3章PLC概述

第三章PLC概述

1、PLC的產(chǎn)生及定義1968年由美國(guó)通用汽車公司（GE）提出，1969年有美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制成功，有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)算功能稱為PLC（programmablelogiccontroller）。

80年代，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，PLC采用通用微處理器為核心，功能擴(kuò)展到各種算術(shù)運(yùn)算，PLC運(yùn)算過(guò)程控制并可與上位機(jī)通訊、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。被稱為PC（programmablecontroller）即可編程控制器。2、PLC的產(chǎn)生及定義國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）1987年頒布的可編程邏輯控制器的定義如下：“可編程邏輯控制器是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置，是帶有存儲(chǔ)器、可以編制程序的控制器。它能夠存儲(chǔ)和執(zhí)行命令，進(jìn)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，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入輸出，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)的外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體、易于擴(kuò)展其功能的原則設(shè)計(jì)”。3.1ＰＬＣ發(fā)展過(guò)程世界上公認(rèn)的第一臺(tái)PLC是1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制的。1968年，美國(guó)GM(通用汽車)公司提出取代繼電器控制裝量的要求。第二年，美國(guó)數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，首次采用程序化的手段府用于電氣控制，這就是第一代可編程控制器。第一階段——初級(jí)階段(1969年至20世紀(jì)70年代中期)。主要是邏輯運(yùn)算、定時(shí)和計(jì)數(shù)功能，沒(méi)有形成系列。與繼電器控制相比，可靠性有一定提高。C第二階段——擴(kuò)展階段(20世紀(jì)70年代中期至未期)。該階段PLC產(chǎn)品的控制功能得到很大擴(kuò)展。擴(kuò)展的功能包括數(shù)據(jù)的傳送、數(shù)據(jù)的比較和運(yùn)算、模擬量的運(yùn)算等功能。增加了數(shù)字運(yùn)算功能，能完成模擬量的控制。開(kāi)始具備自診斷功能，存儲(chǔ)器采用EPROM。此類PLC己退出市場(chǎng)。第三階段—通信階段(20世紀(jì)70年代未期至20世紀(jì)80年代中期)。該階段產(chǎn)品與計(jì)算機(jī)通信的發(fā)展有關(guān)，形成了分布式通信網(wǎng)絡(luò)。但是，由于各制造商各自為政，所以通信系統(tǒng)也是各有各的規(guī)范。第四階段—開(kāi)放階段(20世紀(jì)80年代中期至今)。該階段主要表現(xiàn)為通信系統(tǒng)的開(kāi)放，使各制造廠商的產(chǎn)品可以通信，通信協(xié)議開(kāi)始標(biāo)難化，使用戶得益。此外，PLC開(kāi)始采用標(biāo)推化軟件系統(tǒng)，編程語(yǔ)言除了傳統(tǒng)的梯形圖、流程圖和語(yǔ)句表以外，還有用于算術(shù)運(yùn)算的BASIC語(yǔ)言、用于順序控制的GRAPH語(yǔ)言，用于機(jī)床控制的數(shù)控語(yǔ)言等高級(jí)語(yǔ)言，并完成了編程語(yǔ)自的標(biāo)準(zhǔn)化工作。我國(guó)是在改革開(kāi)放之初，引進(jìn)可編程控制器的。相比之下，我國(guó)在中高檔自動(dòng)銑床方面與國(guó)外一些先進(jìn)產(chǎn)品存在較大差距，大部分近代機(jī)床產(chǎn)品在技術(shù)處于跟蹤階段。隨著我國(guó)企業(yè)的發(fā)展以及產(chǎn)品的不斷升級(jí)改造，目前，上海東屋電氣有限公司、杭州機(jī)床電器廠、無(wú)錫華光公司、蘇州電子計(jì)算機(jī)廠都取得了一定的成績(jī)，生產(chǎn)性能優(yōu)越的PLC。為了適應(yīng)大、中、小型企業(yè)的不問(wèn)需要，擴(kuò)大PLC在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。PLC正朝著以下兩個(gè)方向發(fā)展：(1)低檔PLC向小型化、簡(jiǎn)易廉價(jià)方向發(fā)展，使之能更加廣泛地取代繼電器控制。(2)中高檔PLC向大型、高速、多功能方向發(fā)展，使之能取代工業(yè)按制機(jī)的部分功能，對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行綜合性白動(dòng)控制。3．2PLC的基本功能及分類3.1.1PLC的基本功能1、開(kāi)關(guān)量的邏輯控制2、模擬量控制3、過(guò)程控制4、數(shù)據(jù)處理5、通信及聯(lián)網(wǎng)3.1.2PLC的分類1、按結(jié)構(gòu)分類PLC按其結(jié)構(gòu)可分為整體式、模塊式及疊裝式3種。2、按功能分類根據(jù)PLC功能的不同，可以將PLC分為低檔、中檔、高檔3類。按I/O點(diǎn)數(shù)可分為大、中、小型三大類，通?？梢远x為：小型：I/O點(diǎn)數(shù)在256點(diǎn)以下；中型：I/O點(diǎn)數(shù)在256～1024點(diǎn)之間；大型：I/O點(diǎn)數(shù)在1024點(diǎn)以上。３.3ＰＬＣ的基本特點(diǎn)

1、可靠性高

無(wú)故障工作時(shí)間（平均）數(shù)十萬(wàn)小時(shí)并可構(gòu)成多機(jī)冗余系統(tǒng)?？垢蓴_能力強(qiáng)。2、I/O接口模塊豐富3、模塊化結(jié)構(gòu)4、編程簡(jiǎn)單易開(kāi)發(fā)（LAD）梯形圖、語(yǔ)句表（STL）、功能圖（FBD）、控制系統(tǒng)流程圖等編程語(yǔ)言通俗易懂，使用方便。5、安裝簡(jiǎn)易，維修方便

小型PLC為整體結(jié)構(gòu)，并可外接I/O擴(kuò)展機(jī)箱構(gòu)成PLC控制系統(tǒng)。中大型PLC采用分體模塊式結(jié)構(gòu)，設(shè)有各種專用功能模塊（開(kāi)關(guān)量、模擬量輸入輸出模塊，位控模塊，伺服、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)模塊等）供選用和組合，由各種模塊組成大小和要求不同的控制系統(tǒng)。６、控制能力極強(qiáng)。算術(shù)、邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、PID運(yùn)算、過(guò)程控制、通訊等。所以可編程控制器可