可编程序控制器概述.ppt

第3章 可编程序控制器概述,3.1 PLC的基础知识,3.2 PLC的特点及技术性能指标,3.3 PLC的应用领域,3.4 PLC的分类及与单片机、计算机的比较,从继电控制走向可编程序控制,3.1 PLC的基础知识,继电控制例子： 电动机的直接起停控制,可编程控制器的发展源于继电控制 可编程控制器不是继电控制的简单替代品 应用可编程控制器不应受到传统继电控制设计思想的束缚,从继电控制走向可编程序控制,可编程控制器的发展源于继电控制,在60年代，汽车生产流水线的自动控制系统基本上都是由继电接触器控制装置构成的。当时汽车的每一次改型都直接导致继电接触器控制装置的重新设计和安装。随着生产的发展，汽车型号更新的周期愈来愈短，这样，继电接触器控制装置就需要经常地重新设计和安装，十分费时，费工，费料，甚至阻碍了更新周期的缩短。为了改变这一现状，美国通用汽车公司在1968年公开招标，要求用新的控制装置取代继电器控制装置，并提出了十项招标指标，即：,1、编程方便，现场可修改程序； 2、维修方便，采用模块化结构； 3、可靠性高于继电器控制装置； 4、体积小于继电器控制装置； 5、数据可直接送入管理计算机； 6、成本可与继电器控制装置竞争； 7、输入可以是交流115V； 8、输出为交流115V，2A以上，能直接驱动电磁阀，接触器等； 9、在扩展时，原系统只要很小变更； 10、用户程序存储器容量至少能扩展到4K。,1969年，美国数字设备公司（DEC）研制出第一台PLC，在美国通用汽车自动装配线上试用，获得了成功。这种新型的工业控制装置以其简单易懂，操作方便，可靠性高，通用灵活，体积小，使用寿命长等一系列优点，很快地在美国其他工业领域推广应用。到1971年，已经成功地应用于食品，饮料，冶金，造纸等工业。,国际电工委员会（IEC）在1985年的PLC标准草案第3稿中，对PLC作了如下定义：,可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，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、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。,可编程控制器不是继电控制的简单替代品,其功能继电器控制无法比拟： 定时控制 计数控制 步进(顺序)控制 PID控制 数据控制：PLC具有数据处理能力。 逻辑控制 通信和联网 PLC还有许多特殊功能模块，适用于各种特殊控制的要求，如：定位控制模块，高速计数模块等。,性能上可编程序控制器更有以下特点：,3.2 PLC的特点及技术性能指标,3.2.1 PLC的特点,1控制功能完善 2可靠性高 3通用性强 4编程直观、简单 5体积小、维护方便 6系统的设计、实施工作量小,3.2.2 PLC的技术性能指标,主要性能通常由以下各种指标进行描述 （1）I/O点 （2）存储器容量 （3）扫描速度 （4）指令种类和条数 （5）内存分配及编程元件的种类和数量 此外，不同PLC还有其他一些指标，如编程语言及编程手段、输入/输出方式、特殊功能模块种类、自诊断、监控、主要硬件型号、工作环境及电源等级等。,3.3 可编程序控制器的应用领域,目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。 1开关量的逻辑控制 2模拟量控制 3运动控制 4过程控制 5数据处理 6通信及联网,3.4 可编程序控制器的分类,3.4.1 PLC的分类 根据不同的角度可将PLC分成不同的类型，其常用的分类方法有如下两种 ： 1按容量分类 按I/O点数PLC可分为: 微型PLC（几十点I/O），小型PLC（几百点I/O），中型PLC（上千点I/O），大型PLC（几千点I/O）和巨型PLC（上万点I/O及以上）。,2按硬件结构形式分类 整体式和模块式 从结构上讲，由模块组合成系统有以下4种方法。 1) 无底板 2) 有底板 3) 用机架代替底板 4) 内插板式,3.4.2 PLC与单片机、计算机的比较,采用单片机系统具有成本低、效益高的优点，但是由于稳定性和抗电磁干扰能力比较差，需要有相当的研发力量和行业经验才能使系统稳定。 而计算机系统与PLC相比较，计算机的编程语言为汇编语言或高级语言，其门槛要高于梯形图等编程语言，另外计算机系统的工作环境要求很高，为满足工业级的可靠性要求需要进行很多的特殊设计，也大大提高了其应用成本。,