电机与电气控制
电机与电气控制
第7章可编程控制器心教学重点了解S7-200系列PLC的构成，掌握S7-200系列PLC内部元器件和输入、输出扩展可编程序控制器的工作过程，输入/输出接口，编程语言和梯形图。心教学难点具备PLC输入、输出扩展的能力，能够理解PLC工作过程和计算机及单片机工作过程的不同，理解可编程序控制器的工作过程以及输入/输出映像寄存器
第7章 可编程控制器 ❖教学重点 了解S7-200系列PLC的构成，掌握S7-200系列PLC内 部元器件和输入、输出扩展 可编程序控制器的工作过程，输入/输出接口，编程 语言和梯形图。 ❖教学难点 具备PLC输入、输出扩展的能力，能够理解PLC工作 过程和计算机及单片机工作过程的不同，理解可编程 序控制器的工作过程以及输入/输出映像寄存器
第7章可编程控制器可编程控制器（ProgrammableController，简称为PLC）是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通信技术而形成的一代新型工业控制装置，自的是用来取代继电器、执行逻辑运算、计时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程控系统。可编程控制器具有能力强、可靠性高、配置灵活、编程简单、维护方便等优点，是当代工业生产自动化的主要手段和重要的自动化控制设备
可编程控制器（Programmable Controller，简称为 PLC ）是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子 技术、计算机技术、自动控制技术和通信技术而形成 的一代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器、 执行逻辑运算、计时、计数等顺序控制功能，建立柔 性的程控系统。可编程控制器具有能力强、可靠性高、 配置灵活、编程简单、维护方便等优点，是当代工业 生产自动化的主要手段和重要的自动化控制设备。 第7章 可编程控制器
第7章可编程控制器7.1可编程控制器的概念7.1.1 PLC的产生和定义1.PLC的产生1968年，美国通用汽车公司（GM），为适应汽车型号的不断翻新，为了在生产线改造时不改动原有继电器控制结构，尽可能地降低生产成本，缩短时间，满足生产的需求，提出了开发新型工业控制器的条件，把计算机功能全面和灵活的特点与继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来研制出一套硬件上体积小，软件应用简单、修改灵活的控制器。1969年第一台PLC在美国数学设备公司（DEG）根据上述要求研制成功。2.PLC的定义美国电气制造商协会（NEMA）经过四年的调查工作，在1980年正式将可编程序控制器命名为PC（ProgrammableController，简称为PC），但为了与个人计算机（PersonalComputer，简称为PC）相区别，常将可编程序控制器简称为PLC，并给PLC作了定义，即“可编程序控制器是一种带有指令存储器、数字量或模拟量的输入/输出接口，以位运算为主，能完成逻辑、顺序、定时、计数和运算等功能，用于控制机器或生产过程的自动化控制装置
第7章 可编程控制器 7.1 可编程控制器的概念 7.1.1 PLC的产生和定义 1.PLC的产生 1968年，美国通用汽车公司（GM），为适应汽车型号的不断翻新，为了在生 产线改造时不改动原有继电器控制结构，尽可能地降低生产成本，缩短时间， 满足生产的需求，提出了开发新型工业控制器的条件，把计算机功能全面和灵 活的特点与继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来， 研制出一套硬件上体积小，软件应用简单、修改灵活的控制器。1969年第一台 PLC在美国数字设备公司（DEG）根据上述要求研制成功。 2.PLC的定义 美国电气制造商协会（NEMA）经过四年的调查工作，在1980年正式将可编程 序控制器命名为PC（Programmable Controller，简称为PC），但为了与个人计 算机（Personal Computer ，简称为PC ）相区别，常将可编程序控制器简称为 PLC，并给PLC作了定义，即“可编程序控制器是一种带有指令存储器、数字量 或模拟量的输入/输出接口，以位运算为主，能完成逻辑、顺序、定时、计数和 运算等功能，用于控制机器或生产过程的自动化控制装置
第7章可编程控制器7.1.2 PLC的发展随着微处理器的出现，大规模，超大规模集成电路技术的迅速发展和数据通信技术的不断进步，PLC也得以迅速发展，其发展过程大致可分如下三个阶段：1.早期的PLC早期（20世纪60年代末至70年代中期）早期的PLC一般称为可编程逻辑控制器。2.中期的PLC在20世纪70年代，各种类型的顺序控制器不断出现，但被迅速淘汰。20世纪80年代，国际电工委员会（IEC）正式发表了PLC的标准，各厂家的PLC都向规范化发展，产品的规格、品种开始系列话，生产规模日益扩大价格不断下降，PLC被迅速普及。3.近期的PLC进入20世纪90年代初期，随着微申子技术的进步，微处理器的市场价格大幅度下跌，使得各种类型的PLC所采用的微处理器的档次普遍提高PLC的功能不断开发与完善。在性能提高的同时，PLC的体积也大幅度缩小。与此同时，PLC的网络与通信功能得到迅速发展，可以通过各种总线构成网络系统，为工厂自动化奠定了基础
7.1.2 PLC的发展 随着微处理器的出现，大规模，超大规模集成电路技术的迅速发展和数 据通信技术的不断进步，PLC也得以迅速发展，其发展过程大致可分如下 三个阶段： 1.早期的PLC 早期（20世纪60年代末至70年代中期）早期的PLC一般称为可编程逻辑 控制器。 2.中期的PLC 在20世纪70年代，各种类型的顺序控制器不断出现，但被迅速淘汰。20 世纪80年代，国际电工委员会（IEC）正式发表了PLC的标准，各厂家的 PLC都向规范化发展，产品的规格、品种开始系列话，生产规模日益扩大， 价格不断下降，PLC被迅速普及。 3.近期的PLC 进入20世纪90年代初期，随着微电子技术的进步，微处理器的市场价格 大幅度下跌，使得各种类型的PLC所采用的微处理器的档次普遍提高， PLC的功能不断开发与完善。在性能提高的同时，PLC的体积也大幅度缩 小。与此同时，PLC的网络与通信功能得到迅速发展，可以通过各种总线 构成网络系统，为工厂自动化奠定了基础。 第7章 可编程控制器
第7章可编程控制器7.1.3 PLC的发展趋势1.向大型化、小型化两个方向发展2.向集成化发展3.加强联网通信能力4.编程语言多样化
第7章 可编程控制器 7.1.3 PLC的发展趋势 1.向大型化、小型化两个方向发展 2.向集成化发展 3.加强联网通信能力 4.编程语言多样化
第7章可编程控制器7.2PLC的特点、应用及分类7.2.1 PLC的特点1.高可靠性2.配套齐全，功能完善，适用性强3.编程简单易学4.安装简单，维修方便5.体积小、重量轻、功耗低7.2.2 PLC的主要功能1.逻辑控制2.定时控制3.计数控制4.步进控制5.数据处理6.通信及联网7.监控
第7章 可编程控制器 7.2 PLC的特点、应用及分类 7.2.1 PLC的特点 1.高可靠性 2.配套齐全，功能完善，适用性强 3.编程简单易学 4.安装简单，维修方便 5.体积小、重量轻、功耗低 7.2.2 PLC的主要功能 1. 逻辑控制 2.定时控制 3.计数控制 4.步进控制 5.数据处理 6.通信及联网 7.监控
第7章可编程控制器7.2.3PLC的分类1.按点数和功能分类2.．按结构形式分类1）整体式结构2）模块式结构
第7章 可编程控制器 7.2.3 PLC的分类 1．按点数和功能分类 2．按结构形式分类 1）整体式结构 2）模块式结构
第7章可编程控制器7.3PLC的组成及工作原理7.3.1 PLC的组成1.硬件组成PLC的硬件主要由CPU、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口电源等部分组成。PLC结构简图，如图7-1所示。按钮接触器CPU电磁阀输入单元输出单元继电器触点区存储器--电源部分行程开关指示灯&一编程器或其他设备图7-1PLC结构简图
第7章 可编程控制器 7.3 PLC的组成及工作原理 7.3.1 PLC的组成 1. 硬件组成 PLC的硬件主要由CPU、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、 扩展接口电源等部分组成。PLC结构简图，如图7-1所示。 图7-1 PLC结构简图
第7章可编程控制器2.软件组成PLC控制系统的软件主要包括系统程序和用户程序。系统程序由PLC制造厂商固化在机器内部，用于控制PLC的运行，用户不能直接读写与修改。用户程序是由使用者根据PLC编程语言编制并输入，用于控制外部对象的运行，实现控制目的
第7章 可编程控制器 2.软件组成 PLC控制系统的软件主要包括系统程序和用户程 序。系统程序由PLC制造厂商固化在机器内部， 用于控制PLC的运行，用户不能直接读写与修改。 用户程序是由使用者根据PLC编程语言编制并输 入，用于控制外部对象的运行，实现控制目的