基于三菱PLC理实教学系统开发-电子与通信工程专业论文.docx

第一章 第一章 引 言 基于三菱 PLC 的理实教学系统开发 基于三菱 P 基于三菱 PLC 的理实教学系统开发 第一章 引 言 PAGE PAGE 10 PAGE PAGE 13 范围，故称为可编程序控制器，简称 PC（Pr ogr ammabl e Cont r ol l er ）。[ 24] 但是，在 国内 PC 通常指的是个人计算机（Per sonal Comput er ），因此国内目前仍习惯用 PLC 作为可编程序控制器的缩写。 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讯技 术的不断进步，PLC 逐步发展成为功能强大、可靠性高、体积进一步缩小 、成本进 一步降低、工艺更加精湛，形成了目前系列化的通用控制产品。自 1969 年第一台 PLC 诞生以来，1971 年，日本从美国引进这项新技术，很快研制出日本第一台可编程控 制铝 DSC- 8；1973 年，西欧一些国家也研制出他们的第一台 PLC；我国从 1974 年开 始研制，1977 年研制成功了以一台微处理器 MCl 450D 为核心的可编程序控制器，并 开始应用于工业控制。 PLC 的发展历程大致可分四个阶段： 第一阶段，从第一台 PLC 诞生到 20 世纪 70 年代中期，是 PLC 的崛起阶段。 第二阶段，从 20 世纪 70 年代中期到 70 年代末期，是 PLC 的成熟阶段。 第三阶段，从 20 世纪 70 年代末期到 80 年代中期，是 PLC 的通信阶段。 第四阶段，从 20 世纪 80 年代中期至今，是 PLC 由单机控制向系统化控制的加速 发展阶段。 1.2 PLC 的技术环境 一、PLC 的特点 为适应工业环境使用，与一般控制装置相比较，可编程序控制器有以下特点： 1、可靠性高，抗干扰能力强 2、配套齐全，功能完善，适用性强 具有模拟和数字量输入/ 输出模块、逻辑运 算和定时、计数、数据处理、通信、人机对话、自检、记录和显示等功能。 3、通用性强，控制程序可变，使用方便 PLC 是系列化的产品，其品种齐全， 可以满足各种大小规模、功能繁简的控制系统。 4、具有各种接口、与外部设备连接方便，适应范围广 具有各种数字、模拟量 的 I/ O 接口，能将生产现场的多种规格的直流、交流信号直接接入可编程控制器。 5、体积小、重量轻、功耗低 6、编程简单，容易掌握 采用梯形图语言，延续使用继电器控制系统的许多符 号和规定，其形象直观、易学易懂。 7．减少了控制系统的设计及施工的工作量，维护方便，容易改造 二、PLC 的应用范围 由于述 PLC 自身的特点和优势，在工业控制中 PLC 己得到了广泛应用，包括机械、 冶金、化工、电力、运输、建筑等众多领域，应用范围也在不断扩大。PLC 主要的应 用领域包括以下几个方面[ 18] 。 1、开关量的逻辑控制 这是 PLC 最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继 电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控 及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电 镀流水线等。 2、模拟量控制 在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、 流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量 ( Anal og) 和数字量( Di gi t al ) 之间的 A/ D 转换及 D/ A 转换。PLC 厂家都生产配套的 A/ D 和 D/ A 转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。 3、运动控制 PLC 可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说， 早期直接用于开关量 I/ O 模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动 控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要 PLC 厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等 场合。 4、闭环过程控制 过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作 为工业控制计算机，PLC 能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。PI D 调节 是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型 PLC 都有 PI D 模块，目前许多小 型 PLC 也具有此功能模块。PI D 处理一般是运行专用的 PI D 子程序。过程控制在冶金、 化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。 5、数据处理 现代 PLC 具有数学运算( 含矩阵运算、m 数运算、逻辑运算) 、数 据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。 这些数据可以与存储在存