10plc2014秋配套教案课件第3章概述

2008.1CopyrightbyWangYonghua()1本章内容PLC的产生和定义PLC的发展和应用PLC的特点PLC与其他控制系统的区别PLC的分类PLC的系统组成PLC的工作原理PLC的编程语言

●可编程序控制器概述2008.1CopyrightbyWangYonghua()23.1PLC的产生和定义PLC的产生背景情况传统控制系统的缺点；当时小型计算机的不足；工业生产过程激烈竞争的要求。GM公司的招标1968年，GM10条：编程方便，可现场修改程序；维修方便，采用插件式结构；可靠性高于继电器控制装置；体积小于继电器控制盘；数据可直接送入管理计算机；成本可与继电器控制盘竞争；输入可以是交流115V；输出为交流115V，容量要求在2A以上，可直接驱动接触器、电磁阀等；扩展时原系统改变最小；用户存储器至少能扩展到4kB。●可编程序控制器概述2008.1CopyrightbyWangYonghua()33.1PLC的产生和定义PLC的产生1969年DEC公司生产出第一台PLC。名字ProgrammableLogicController－PLCProgrammableController－PC原因：计算机的发展，增加了许多功能●可编程序控制器概述2008.1CopyrightbyWangYonghua()43.1PLC的产生和定义PLC的定义可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。及其有关外围设备，都应按易于与工业系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。是什么？功能设计原则●可编程序控制器概述2008.1CopyrightbyWangYonghua()53.2PLC的发展PLC的发展概述MODICON的084、日本的DS-80（71年）、欧洲（73年）；总体发展情况（功能方面）。PLC发展的五个阶段初级阶段从第一台PLC问世到20世纪70年代中期。（简单功能、梯形图编程）崛起阶段从20世纪70年代中期到80年代初期。（功能增强、推广应用）成熟阶段从20世纪80年代初期到90年代初期。（大规模应用、通信联网）飞速发展阶段从20世纪90年代初期到90年代末期。（过程控制、复杂控制系统）开放性、标准化阶段从20世纪90年代中期以后。（IEC61131）●可编程序控制器概述2008.1CopyrightbyWangYonghua()63.2PLC的发展PLC的发展趋势向小型化、专用化、低成本方向发展向大容量、高速度、信息化方向发展智能化模块的发展；人机界面（接口）的发展编程工具的发展功能强大、价格低廉的HMI基于PC的组态软件在过程控制领域的使用以及PLC的冗余特性开放性和标准化通信联网功能的增强和易用化软PLC的概念PAC的概念PLC在现场总线控制系统中的位置●可编程序控制器概述2008.1CopyrightbyWangYonghua()73.3PLC的应用领域PLC为什么能得到广泛使用价格越来越低功能越来越强与时俱进地发展

PLC的应用领域中小型单机电气控制系统制造业自动化运动控制流程工业自动化●可编程序控制器概述2008.1CopyrightbyWangYonghua()83.4PLC的特点PLC的特点如下：抗干扰能力强，可靠性高控制系统结构简单，通用性强编程方便，易于使用功能强大，成本低设计、施工、调试的周期短维护方便●可编程序控制器概述2008.1CopyrightbyWangYonghua()93.5PLC与其他控制系统的区别与继电器控制系统的区别控制逻辑：软－硬工作方式：并行－串行可靠性和可维护性控制速度定时控制设计和施工与IPC控制系统的区别与单片机控制系统的区别本质区别使用场合使用过程使用成本学习的难易程度●可编程序控制器概述2008.1CopyrightbyWangYonghua()103.5PLC与其他控制系统的区别与DCS、FCS的区别DCS的特点PLC的特点FCS的特点三者之间的融合●可编程序控制器概述2008.1CopyrightbyWangYonghua()113.6PLC的分类按I/O容量分小型机中型机大型机按结构形式分整体式模块式●可编程序控制器概述2008.1CopyrightbyWangYonghua()123.7PLC的系统组成CPU存储器I/O单元电源通信接口扩展接口编程设备其他部件●可编程序控制器概述2008.1CopyrightbyWangYonghua()133.8PLC的工作原理PLC的运行方式理解PLC的运行过程（和继电器系统比较）●可编程序控制器概述2008.1CopyrightbyWangYonghua()143.8PLC的工作原理PLC的运行方式形象理解典型例子●可编程序控制器概述2008.1CopyrightbyWangYonghua()153.8PLC的工作原理PLC的运行方式PLC的工作方式PLC的工作按集中输入、集中输出，周期性循环扫描的方式进行工作的。工作过程上电处理扫描过程出错处理●可编程序控制器概述2008.1CopyrightbyWangYonghua()163.8PLC的工作原理PLC的运行方式形象理解PLC的工作方式●可编程序控制器概述2008.1CopyrightbyWangYonghua()173.8PLC的工作原理PLC扫描过程的中心内容输入采样阶段一般情况下，PLC对输入信号的要求程序执行阶段输出刷新阶段●可编程序控制器概述2008.1CopyrightbyWangYonghua()183.8PLC的工作原理PLC对输入/输出的处理原则输入映像寄存器的数据取决于输入端子板上各输入点在上一刷新期间的接通和断开状态。程序执行结果取决于用户所编程序和输入/输出映像寄存器的内容及其他各元件映像寄存器的内容。输出映像寄存器的数据取决于输出指令的执行结果。输出锁存器中的数据，由上一次输出刷新期间输出映像寄存器中的数据决定。输出端子的接通和断开状态，由输出锁存器决定。●可编程序控制器概述2008.1CopyrightbyWangYonghua()193.9PLC的编程语言PLC的编程语言概述IEC61131-3五种编程语言梯形图（LadderDiagram，LD）、功能块图（FunctionBlockDiagram，FBD）顺序功能图（SequentialFunctionChart，SFC）结构化文本（StructuredText，ST）指令表（InstructionList，IL）●可编程序控制器概述2008.1CopyrightbyWangYonghua()203.9PLC的编程语言梯形图：最常用、最直观的编程语言。名字的由来定义及内容能流的概念●可编程序控制器概述2008.1CopyrightbyWangYonghua()213.8PLC的编程语言顺序功能图最常用、最方便的编程语言功能块图结构化文本未来最常用的PLC编程语言

●可编程序控制器概述2008.1CopyrightbyWangYonghua()223.8PLC的编程语言语句表助记符会逐渐被淘汰●可