可编程控制器原理及应用汇总.ppt

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