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可编程控制器原理及应用汇总.ppt

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可编程控制器原理及应用 PC:Programmable Controller PLC:Programmable Logic Controller 课程安排 第一章 概述 由来;特点;应用状况位及发展趋势 第二章 PC(PLC)硬件构成 工作原理;构成;结构特点;技术指标 第三章 PC(PLC) 软件 梯形图;指令 第四章 PC应用系统设计及实例 第一章 概述 1.1 PC(PLC)发展及现状 1.2 可编程控制器的定义及特点 1.1 PC(PLC)发展及现状 1.1.1 由来 1.1.2 出现及发展 1.1.3 系列化、标准化、规模化、网络化 1.1 PC(PLC)发展及现状 1.1.1 由来 ???????? 20世纪60年代来自控制装置 产品结构:由大批量少品种 —— 小批量多品种; 生产线的控制系统:继电器控制系统 特点:体积大、可靠性低、耗电多、更改难。 l???????? 美国通用汽车公司GM招标——十项要求 1) 计算机取代继电器逻辑控制 体积小于继电器控制盘; 可靠性高于继电器控制盘; 数据可直接送入计算机; 成本可与继电器控制盘竞争; 用户存储器容量大于4K ? 2) 程序代替硬件接线 编程方便,现场可修改程序; 3) 输入/输出电平直接与外部装置接口 输入可为市电; 输出可为市电,要求2安培以上,可直接驱动电磁阀、接触器; ? 4) 结构易于扩展 维修方便,采用插件式结构; 扩展时原系统变更最小; ? 满足上述四方面十项要求的控制装置在当时是先进的; 现在的可编程控制器的性能已远远超出上述要求。 1.1.2 出现及发展 l??出现 * 1969年美国 数字设备公司DEC研制成功第一台PLC用于通用汽车公司生产线, 开创了PLC新纪元。 * 1971年日本 * 1973年欧洲 * 1974年中国 1.1.3 系列化、标准化、规模化、网络化 1) 系列化:大、中、小、微型系列 2) 标准化: * 国际电工委员会 IEC * IEC61131可编程控制器-1992年开始制定标准 —1 总论 —2 装置要求与试验 —3 编程语言 —4用户指南 —5 技术条件 3) 规模化——自动控制领域中销量最大 4 ) 网络化——串行、并行、以太网现场总线 1.2 可编程控制器的定义及特点 1.2.1 定义 “可编程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,用于其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等面向用户的操作指令,并通过数字式或模拟式的输入/输入控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备,都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。”——IEC,1985年可编程控制器标准草案IEC61131-1 1992。 可编程控制器是: l?????一种计算机,“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统”; l???工业控制计算机,“专为在工业环境下应用而设计”; l????蓝领计算机,“面向用户的操作指令”。 l???????? 发展 1)20世纪70年代中期——实用化 * 8位微处理器,8位单片机 * 数值运算 * 速度加快,规模扩大 * 与计算机网络接口——PLC集散控制 2)20世纪70年代末期——成熟 * 16位微处理器,8/16位单片机,协处理器 * 系列化 * 分布网络 * 梯形图语言 * 外部设备(编程器、通信接口….) 3)20世纪80年代中末期——广泛应用 1.2.2 特点 1)高可靠性,强抗干扰性 * 影响可靠性因素 外因:电磁、辐射干扰。I/0、电源线干扰,环境(湿度、温度、粉尘、 振动、冲击) 内因:器件失效、老化,存储器信息丢失、错误,程序分支错误。 * PLC的措施 硬件:全部I/0光隔 模拟/数字滤波 电磁屏蔽 开关电源 元器件筛选、老化、环境试验 软件:Watchdog 自检 操作系统 在线监控 设计、生产 专业人员设计 规模化生产——严格工艺质量保证 2)编程简单,使用方便,适用性强 * 梯形图接近实际电路图——蓝领计算机 * 编程集中于设计思想,编程只是一个简单的手段 * 现
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