《PLC与变频器控制》课件 1.PLC概述

任务一PLC概述项目一PLC基础目录

一PLC的产生和定义二PLC控制与电气控制系统的区别三PLC的发展历史及流派四

PLC特点及应用领域五PLC的分类六PLC的技术指标和发展趋势学习目标能力目标1.能够熟练完成三相异步电动机长动电气控制线路设计及工作原理分析；2.能够对电气控制系统和PLC控制系统进行分析比较。知识目标1.了解PLC的发展简史、含义、流派、特点、分类、应用领域及发展趋势；2.掌握常用低压电器元件的名称、符号及功能。一PLC的产生和定义传统的生产机械自动控制装置→继电器控制系统一PLC的产生和定义用户迫切需要一种先进的自动控制装置一PLC的产生和定义对先进自动控制装置提出设想：计算机的功能完善、通用、灵活等优点+继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜一PLC的产生和定义1.PLC的产生1968年美国通用汽车公司，为适应汽车工业激烈的竞争，提出了十点招标要求（GM10条）：编程简单，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装置，且能耗低；能与计算机系统数据通信；成本可与继电器控制竞争；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；扩展时原系统该变量小；用户存储器至少能扩展到4KB。实质：将继电器接触式控制与计算机各自的优点结合起来，即将硬件连接逻辑转变为计算机的软件逻辑编程。一PLC的产生和定义1969年，美国数字设备公司（DEC)根据美国通用汽车公司对设备的要求，研制出第一台可编程序控制器，并在美国通用汽车公司的自动生产线上试用成功，从而诞生了世界上第一台可编程序控制器。型号：PDP-14由于当时主要用于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称为可编程序逻辑控制器（ProgrammableLogicController，PLC）1.PLC的产生一PLC的产生和定义1969年，美国研制出世界第一台PLC（PDP-14）1971年，日本研制出第一台PLC（DCS-8）1973年，德国研制出第一台PLC；1977年，中国研制出第一台PLC。1.PLC的产生一PLC的产生和定义名称经历：可编程序逻辑控制器（PLC）→可编程序控制器（PC）→PLC早期的PLC设计主要是替代继电器完成顺序控制、定时等逻辑控制功能，故称为可编程序逻辑控制器（ProgrammableLogicController）。但还具备数据处理和通信等模拟量处理功能，故1980年更名为PC（可编程序控制器）ProgrammableController，但是英文缩写为了不和PC（个人计算机）相混淆，故英文简称仍为“PLC”。2.PLC的定义通用叫法：可编程序控制器“PLC”一PLC的产生和定义国际电工委员会（IEC）对可编程序控制器的定义：“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计。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指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。”该定义重点说明了三个概念：PLC是什么？PLC能干什么？PLC及其控制系统的设计原则。2.PLC的定义二PLC控制与电气控制系统的区别以小型三相异步电动机启停控制为例分析：复习思考：1.低压电器元件的名称、符号及功能？2.电路工作原理？3.继电接触器控制系统的特点？三相异步电动机启停控制电路三相异步电动机启停PLC控制系统二PLC控制与电气控制系统的区别三相异步电动机的PLC控制硬件接线图三相异步电动机启停控制PLC程序二PLC控制与电气控制系统的区别思考：两种控制系统的区别？相同点：外部输入、输出器件相同；主电路接线图相同；不同点：控制方式不同继电接触器控制：硬件连接控制方式，结构简单，接线繁琐，灵活性差。PLC控制：专门的装置（PLC）实现逻辑控制，软件编程控制方式，灵活性好，可靠性高，接线方便（只接输入输出信号线）。三PLC的发展历史及流派1.PLC的发展历史早期的PLC（60年代末—70年代中期）中期的PLC（70年代中期—80年代中后期）近期的PLC（80年代中后期至今）主要功能只是执行原先由继电器完成的顺序控制、定时等除了保持其原有的逻辑运算、计时、计数等功能以外，还增加了算术运算、数据处理和传送、通讯、自诊断等功能。开发了专用逻辑处理芯片。这样使得PLC软、硬件功能发生了巨大变化。三PLC的发展历史及流派PLC各年代代表产品三PLC的发展历史及流派2.PLC的主要流派美国流派A-B公司PLC-5系列（占美国市场的一半）、通用电气（GE）公司、莫迪康（MODICON）公司、德州仪器（TI）公司、西屋公司等。欧洲流派德国西门子公司（SS系列，S7-200小型，S7-300中型，S7-400大型）、AEG公司和法国的TE公司日本流派以小型机为主，三菱公司的FX系列、欧姆龙、松下、富士、日立、东芝等。在世界小型PLC市场上，日本约占有70%的份额我国主要PLC生产厂家：北京和利时、北京凯迪恩、北京安控、深圳艾默生公司、深圳德维科技有限公司、浙江中控、无锡信捷等。三PLC的发展历史及流派PLC主要厂家产品图

西门子系列TwidoFX系列四PLC的特点及应用领域1.PLC的特点可靠性高、抗干扰能力强；配套齐全、功能完善、适用性强；编程简单易学；使用维护方便；体积小、重量轻、功耗低。2.PLC的应用领域四PLC的特点及应用领域开关量的逻辑控制模拟量控制运动控制过程控制数据处理通信及联网中小型单机电气控制系统制造业自动化运动控制：适应高精度的位置控制流程工业自动化四PLC的特点及应用领域PLC在变频方面的应用PLC在液压、气动方面的应用四PLC的特点及应用领域PLC控制伺服电机四PLC的特点及应用领域PLC在焊接机器人上的应用四PLC的特点及应用领域PLC在服务机器人上的应用四PLC的特点及应用领域PLC在工业上的应用四PLC的特点及应用领域PLC在工业上的应用四PLC的特点及应用领域PLC在其他行业上的应用1.按结构形式分五PLC的分类按照PLC的结构形式的不同，PLC主要可分为整体式和模块式两类。（1）整体式结构：是将PLC的基本部件，如CUP板、输入板、输出板、电源板等紧凑的安装在一个标准的机壳内，构成一个整体，组成PLC的一个基本单元（主机）或扩展单元。特点：PLC结构紧凑、体积小，重量轻、价格低、安装方便。微型和小型PLC一般为整体式结构。（2）模块式结构：模块式结构的PLC是由一些模块单元构成，这些标准模块如CUP模块、输入模块、输出模块、电源模块和各种功能模块等，将这些模块插在框架上和基板上即可。可根据需要配置。五PLC的分类五PLC的分类五PLC的分类2.按输入、输出点数分按PLC的输入、输出点数和内存容量的大小，可将PLC分为小型机、中型机、大型机等类型。I/O点数在32点以下为微型PLC。I/O点数在256点以下为小型PLC。I/O点数在256~2048点之间为中型PLC。I/O点数大于2048为大型PLC。I/O点数在万点以上为超大型PLC。需要注意的是，划分PLC分界不是固定不变的。不同的厂家也有自己的分类方法。五PLC的分类3.按实现的功能分类按照PLC所能实现的功能不同，可以把PLC大致地分为低档PLC、中档PLC和高档PLC三类。（1）低档PLC：有逻辑运算、计时、计数、移位、自诊断、监控等基本功能。（2）中档PLC：PLC除了具有低档PLC的功能外，还具有较强的模拟量输入/输出、算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程I/O、子程序、通信联网等功能。（3）高档PLC：高档PLC除具有中档机的功能外，还增加了带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及其他特殊功能函数的运算、制表及表格传送功能等。六PLC的技术指标和发展趋势1.PLC的技术指标（1）存储容量：存储容量是指PLC中用户程序存储器的容量。（2）输入/输出点数：输入/输出点数（I/O点数）是指PLC输入信号和输出信号的数量，也就是输入、输出端子数的总和。（3）扫描时间：扫描时间是指CPU内部根据用户程序，按照逻辑顺序，从开始到结束一次扫描所需时间。（4）编程语言与指令系统：PLC的编程语言一般有梯形图、语句表以及高级语言等。PLC的编程语言越多，用户的选择性就越大。PLC中指令功能的强弱、数量的多少是衡量PLC软件性能强弱的重要指标。六PLC的技术指标和发展趋势1.PLC的技术指标（5）内部寄存器的种类和数量：内部寄存器主要包括定时器、计时器、中间继电器、数据寄存器和特殊寄存器等。内部寄存器的种类和数量越多，PLC的功能就越强大。（6）扩展能力：PLC的可扩展能力主要包括I/O点数的扩展、存储容量的扩展、联网功能的扩展和各种功能模块的扩展等。在在选择PLC时，经常考虑到PLC的可扩展性。（7）PLC除了主控模块外，还可以配接各种功能模块。主控模块可以实现基本控制功能，功能模块的配置则可实现一些特殊的专门功能。功能模块的配置反映了PLC的功能强弱，是衡量PLC产品档次高低的一个重要标志。六PL