PLC电气控制与组态设计 2021/2/24
2021/2/24 1
第一章可綸程控制器的基本知识 第一节可编程控制器的产生和发展 可编程控制器的产生 可编程序控制器问世于1969年。是美国 汽车制造工业激烈竞争的结果。更新汽车型号 必然要求加工生产线改变。正是从汽车制造业 开始了对传统继电器控制的挑战。1968年美国 General motors公司,要求制造商为其装配线 提供一种新型的通用程序控制器。并提出10项 招标指标。这就是著名的GM10条, 2021/2/24
2021/2/24 2 可编程序控制器问世于1969年。是美国 汽车制造工业激烈竞争的结果。更新汽车型号 必然要求加工生产线改变。正是从汽车制造业 开始了对传统继电器控制的挑战。1968年美国 General Motors公司，要求制造商为其装配线 提供一种新型的通用程序控制器，并提出10项 招标指标。这就是著名的GM 10条。 第一章 可编程控制器的基本知识 第一节 可编程控制器的产生和发展 一、可编程控制器的产生
GM10条是可编程序控制器出现的直接原因 1.编程简单,可在现场修改程序; 2.可靠性高于继电器控制柜; 3.体积小于继电器控制柜 4.维护方便,最好是插件式; 5.可将数据直接送入管理计算机; 6.在成本上可与继电器控制柜竞争; 7.输入可以是交流115V; 8.输出为交流115V、2A以上,能直接驱动电磁阀等; 9在扩展时,原系统只需很小变更; 10.用户程序存贮器容量至少能扩展到4K 2021/2/24
2021/2/24 3 1.编程简单，可在现场修改程序； 2. 可靠性高于继电器控制柜； 3. 体积小于继电器控制柜； 4. 维护方便，最好是插件式； 5.可将数据直接送入管理计算机； 6. 在成本上可与继电器控制柜竞争； 7. 输入可以是交流115V； 8. 输出为交流115V、2A以上，能直接驱动电磁阀等； 9.在扩展时，原系统只需很小变更； 10.用户程序存贮器容量至少能扩展到4K。 GM10条是可编程序控制器出现的直接原因：
二,可编程控制器的发展及定义 1969年,美国数据设备公司(DEC)研制出世界上第 台可编程控制器,并成功地应用在GM公司的生产线上。 这一时期它主要用于顺序控制,只能进行逻辑运算, 故称为可编程逻辑控制器,简称 PLC(Programmable Logic Controller). 70年代后期,随着微电子技术和计算机技术的迅猛 发展,使PLC从开关量的逻辑控制扩展到数字控制及生产 过程控制领域,真正成为一种电子计算杋工业控制 装置,故称为可编程控制器,简称PC( Programmable Controller)。但由于PC容易和个人计算机( Persona Computer)相混淆,故人们仍习惯地用PLC作为可编程 控制器的缩写 2021/2/24
2021/2/24 4 二．可编程控制器的发展及定义 1969年，美国数据设备公司(DEC)研制出世界上第一 台可编程控制器，并成功地应用在GM公司的生产线上。 这一时期它主要用于顺序控制，只能进行逻辑运算， 故称为可编程逻辑控制器，简称 PLC(Programmable Logic Controller)。 70年代后期，随着微电子技术和计算机技术的迅猛 发展，使PLC从开关量的逻辑控制扩展到数字控制及生产 过程控制领域，真正成为一种电子计算机工业控制 装置，故称为可编程控制器，简称PC(Programmable Controller)。但由于PC容易和个人计算机 (Personal Computer)相混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程 控制器的缩写
1985年1月国际电工委员会的定义: “可编程序控制器是一种数字运算的电子系统, 专为工业环境下应用而设计。它采用可编程序 的存储器,用来在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 应按易于与工业控制系统联成一个整体,易 于扩充的原则设计” 2021/2/24
2021/2/24 5 1985年1月国际电工委员会的定义： “可编程序控制器是一种数字运算的电子系统， 专为工业环境下应用而设计。它采用可编程序 的存储器，用来在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 应按易于与工业控制系统联成一个整体，易 于扩充的原则设计
PLC与传统的继电器逻辑相比 1.可靠性高、逻辑功能强、体积小。 2在需要大量中间继电器、时间继电器及计数 继电器的场合,PLC无需增加硬设备。 3.随着要求的变更PLc对程序修改方便。继电 器线路要想改变控制功能,必须变更硬接线, 灵活性差。 4.具有网络通讯功能,可附加高性能模块对模 拟量进行处理,实现各种复杂控制功能。 2021/2/24
2021/2/24 6 三．PLC与传统的继电器逻辑相比 1.可靠性高、逻辑功能强、体积小。 2.在需要大量中间继电器、时间继电器及计数 继电器的场合，PLC 无需增加硬设备。 3.随着要求的变更PLC对程序修改方便。继电 器线路要想改变控制功能，必须变更硬接线， 灵活性差。 4.具有网络通讯功能，可附加高性能模块对模 拟量进行处理，实现各种复杂控制功能
四,PLC与工业控制计算机相比 1.PL0继承了继电器系统的基本格式和习惯,对于有继 电器系统方面知识和经验的人来说,尤其是现场的 技术人员,学习起来十分方便 2.PLC一般是由电气控制器的制造厂家研制生产,各 厂家的产品不通用。工业控制机是由通用计算机推 广应用发展起来的,一般由微机厂、芯片及板卡制 造厂开发生产。它在硬件结构方面的突出优点是总 线标准化程度高,产品兼容性强。 3.PLC的运行方式与工业控制机不同,微机的许多软 件不能直接使用。工业控制机可使用通用微机的各 种编程语言,对要求快速、实时性强、模型复杂的 工业对象的控制占有优势。但它要求使用者具有 定的计算机专业知识 2021/2/24
2021/2/24 7 四．PLC与工业控制计算机相比 1. PLC继承了继电器系统的基本格式和习惯，对于有继 电器系统方面知识和经验的人来说，尤其是现场的 技术人员，学习起来十分方便。 2. PLC一般是由电气控制器的制造厂家研制生产，各 厂家的产品不通用。工业控制机是由通用计算机推 广应用发展起来的，一般由微机厂、芯片及板卡制 造厂开发生产。它在硬件结构方面的突出优点是总 线标准化程度高，产品兼容性强。 3. PLC的运行方式与工业控制机不同，微机的许多软 件不能直接使用。工业控制机可使用通用微机的各 种编程语言，对要求快速、实时性强、模型复杂的 工业对象的控制占有优势。但它要求使用者具有一 定的计算机专业知识
4.PLC和工业控制机都是专为工业现场应用环 境而设计的。都具有很高的可靠性。 5.PLC一般具有模块结构,可以针对不同的对 象进行组合和扩展。 2021/2/24 8
2021/2/24 8 4.PLC和工业控制机都是专为工业现场应用环 境而设计的。 都具有很高的可靠性。 5.PLC一般具有模块结构，可以针对不同的对 象进行组合和扩展
第二节可编程控制器的基本结构 PLC的系统结构 编程器 上位计算机 图形监控系统 外部 存储器 I/0 I/0 打印机 设备 扩展 扩展 EPROM写入器 口 系统用户数 接口 盒式磁带机 程序程序据 条码判读机 限位开关 电磁阀 手动开关 ≯继电器 输入 指示灯 编码器 中央处理单元 输出 接口 接口 →≯蜂鸣器 数字开关 电源 电源 2021/2/24 9
2021/2/24 9 第二节 可编程控制器的基本结构 一． PLC的系统结构 I/O 扩展 单元 I/O 扩展 接口 中央处理单元 (CPU) 输入 接口 输出 接口 限位开关 手动开关 编码器 数字开关 电源 外部 设备 接口 存储器 系统 程序 用户 程序 数 据 编程器 上位计算机 图形监控系统 打印机 EPROM写入器 盒式磁带机 条码判读机 电源 电磁阀 继电器 指示灯 蜂鸣器
二,PLC各部分的作用 1. CPU ①诊断PC电源、内部电路的工作状态及编 制程序中的语法错误。 ②采集现场的状态或数据,并送人PLC的寄 存器中。 ③逐条读取指令,完成各种运算和操作。 ④将处理结果送至输出端 ⑤响应各种外部设备的工作请求。 2021/2/24 10
2021/2/24 10 二．PLC各部分的作用 1.CPU ①诊断PLC电源、内部电路的工作状态及编 制程序中的语法错误。 ②采集现场的状态或数据，并送人PLC的寄 存器中。 ③逐条读取指令，完成各种运算和操作。 ④将处理结果送至输出端。 ⑤响应各种外部设备的工作请求