华南农业大学plc课件第一章概述.ppt

华南农业大学plc课件第一章概述.ppt

《华南农业大学plc课件第一章概述.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《华南农业大学plc课件第一章概述.ppt（38页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

可编程序控制器可编程序控制器（PLC）原理及应用原理及应用华南农业大学工程学院自动化杨秀丽杨秀丽工程学院南工程学院南507Tel：

13432096869e-Mail：

公共邮箱：

公共邮箱：

hnnydx123实验老师：

梁莉实验老师：

梁莉工程学院南工程学院南503Tel：

13640719605参考文献可编程控制器应用技术（第四版）瘳常初重庆大学出版2002可编程控制器教程（基础编）胡学林电子工业出版社2003可编程控制器教程王兆义主编机械工业出版社2002可编程控制器应用技术（第一版）陈琳化学工业出版社2004GXsimulator，GXdeveloper编程、仿真软件工控网考核标准出勤率10%（无故旷课3次以上记零分）作业10%实验10%考试（闭卷）70%（初步定于13周周一晚7:

00-9:

00考试）几点要求：

1）上课关闭手机2）不能迟到、早退3）按时交作业第一章第一章概述概述PLC的产生及定义的产生及定义PLC的特点的特点PLC的分类及技术性能指标的分类及技术性能指标PLC的发展的发展?

可编程序控制器可编程序控制器（PLC）ProgrammableLogicController第一节第一节PLC的产生及定义的产生及定义一、一、PLCPLC的产生的产生l时间：

时间：

2020世纪六十年代世纪六十年代l原因：

原因：

制造业的迅猛发展制造业的迅猛发展当时的工业控制领域以当时的工业控制领域以继电器的顺序控制继电器的顺序控制为主为主,而而继电器控制系统继电器控制系统存在存在体积大，耗电多，可靠性差，寿命短，运行速度不高，尤其对生体积大，耗电多，可靠性差，寿命短，运行速度不高，尤其对生产工艺多变的系统适应性差等缺点产工艺多变的系统适应性差等缺点.如果生产任务和工艺发生变化，如果生产任务和工艺发生变化，必须重新设计，并改变硬件结构，造成时间和资金的浪费，显然，继必须重新设计，并改变硬件结构，造成时间和资金的浪费，显然，继电器控制系统已不能满足工业发展的需要。

电器控制系统已不能满足工业发展的需要。

当时在底特津的美国通用汽车公司（当时在底特津的美国通用汽车公司（GeneralmotorGeneralmotorcorporationcorporation）,为在每次汽车改型或改变工艺流程时，能不改动原为在每次汽车改型或改变工艺流程时，能不改动原有控制柜内的继电器接线，以降低生产成本，缩短新产品开发周期，有控制柜内的继电器接线，以降低生产成本，缩短新产品开发周期，提出研制新型逻辑控制装置的提出研制新型逻辑控制装置的十项十项指标。

并向社会公开招标。

指标。

并向社会公开招标。

l创始：

美国数字设备公司（创始：

美国数字设备公司（DECDEC），根据这），根据这十项十项要求要求,19691969年研制出第年研制出第一台控制器一台控制器（PDP-14（PDP-14），并投入），并投入GMGM公司的汽车生产线控制中。

公司的汽车生产线控制中。

十项指标十项指标（PLC最基本的功能）最基本的功能）1.编程简便，可现场修改程序编程简便，可现场修改程序2.维修方便，采用插件式结构维修方便，采用插件式结构3.可靠性高于继电控制盘可靠性高于继电控制盘4.体积小于继电控制盘体积小于继电控制盘5.数据可直接送入计算机数据可直接送入计算机6.成本可与继电控制盘相竞争成本可与继电控制盘相竞争7.输入可为市电输入可为市电8.输出可为市电，可直接驱动电磁阀、接触器输出可为市电，可直接驱动电磁阀、接触器9.扩展时原系统变更最少扩展时原系统变更最少10.可存储程序可存储程序十项指标的设想在于：

能用于工业现场；能改变控制逻辑，不需变动组十项指标的设想在于：

能用于工业现场；能改变控制逻辑，不需变动组成它的元件和修改内部接线；出现故障时易于诊断和维修。

成它的元件和修改内部接线；出现故障时易于诊断和维修。

二、二、PLC的发展过程的发展过程随着计算机技术、半导体集成技术、控制技术、数字技术、通信网络技随着计算机技术、半导体集成技术、控制技术、数字技术、通信网络技术等高新技术的发展，推动了术等高新技术的发展，推动了PLC的发展。

的发展。

从从控制功能控制功能来分，经历了来分，经历了四个四个阶段：

阶段：

初创阶段初创阶段：

从第一台：

从第一台PLC问世到问世到20世纪世纪60年代末年代末-70年代中期；年代中期；CPU由中小规模的数字集成电路组成，控制功能较简单，主要完成逻辑功能，由中小规模的数字集成电路组成，控制功能较简单，主要完成逻辑功能，所以称，可编程序逻辑控制器（所以称，可编程序逻辑控制器（Programmablelogicalcontroller-PLC）扩展阶段扩展阶段：

从：

从20世纪世纪70年代中期到末期；年代中期到末期；产品的主要控制功能得到较大发展，朝两个方面发展产品的主要控制功能得到较大发展，朝两个方面发展

（1）从可编程序控制器）从可编程序控制器发展而来的控制器，主要是逻辑运算，同时也扩展了其他运算功能。

（发展而来的控制器，主要是逻辑运算，同时也扩展了其他运算功能。

（2）从）从模拟仪表发展而来的控制器，主要是模拟运算，同时扩展了逻辑运算功能。

模拟仪表发展而来的控制器，主要是模拟运算，同时扩展了逻辑运算功能。

（programmablecontroller）通信功能实现阶段通信功能实现阶段：

从：

从20世纪世纪70年代中期到年代中期到80年代末期；年代末期；与计算机通信发展相联系，初步形成了分布式通信网络体系；数学运算功能增强。

与计算机通信发展相联系，初步形成了分布式通信网络体系；数学运算功能增强。

开放阶段开放阶段：

从：

从20世纪世纪80年代后期开始；年代后期开始；主要表现在通信系统的开放，各制造业的产品可以通信，通信协议标谁化。

主要表现在通信系统的开放，各制造业的产品可以通信，通信协议标谁化。

三、三、PLC的定义的定义国际电工委员会（国际电工委员会（IECIEC）于于19821982年年1111月和月和19851985年年11月对可编程序控制月对可编程序控制器作了如下的定义：

器作了如下的定义：

“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系可编程序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，用来统，专为在工业环境下应用而设计。

它采用可编程序的存储器，用来在其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在其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命令，并通过数字式模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械作的命令，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，易于扩充功能的原则而设计系统联成一个整体，易于扩充功能的原则而设计”。

可编程控制器是专为在可编程控制器是专为在工业工业环境下应用而设计的一种数字式的电子装环境下应用而设计的一种数字式的电子装置，它采用可编程序的存储器来置，它采用可编程序的存储器来存储存储指令，实现指令，实现逻辑运算逻辑运算、顺序运算顺序运算、算术运算算术运算、计时和计数计时和计数等功能，用来对各种机械或生产过程进行控制。

等功能，用来对各种机械或生产过程进行控制。

一种工业计算机，工业机器人、一种工业计算机，工业机器人、PLCPLC、CAD/CAMCAD/CAM，构成现代工业的三构成现代工业的三大支柱。

大支柱。

第二节第二节PLC的特点的特点一、一、PLC的特点的特点编程方法简单、易学编程方法简单、易学硬件配套齐全，用户使用方便硬件配套齐全，用户使用方便通用性强，适应性强通用性强，适应性强可靠性高，抗干扰能力强可靠性高，抗干扰能力强系统设计、安装、调试工作量少系统设计、安装、调试工作量少维修工作量小，维修方便维修工作量小，维修方便体积小，能耗低体积小，能耗低二、二、PLC与其他顺序逻辑控制系统的比较与其他顺序逻辑控制系统的比较1、与继电器顺序逻辑控制系统与继电器顺序逻辑控制系统的比较的比较共同点共同点：

（：

（1）均可用于开关量逻辑控制，（均可用于开关量逻辑控制，

（2）PLC梯形图和继电器电路梯形图和继电器电路图对图对逻辑关系表达方式相同，（逻辑关系表达方式相同，（3）电路符号相似。

）电路符号相似。

从几个方面比较：

从几个方面比较：

（1）工作原理工作原理：

控制功能分别用软、硬件实现：

控制功能分别用软、硬件实现

（2）功能功能：

PLC采用计算机技术，具有顺序控制、定时、计数、运动控制、数采用计算机技术，具有顺序控制、定时、计数、运动控制、数据处理、闭环控制和通信联网等功能；继电器只有顺序控制。

据处理、闭环控制和通信联网等功能；继电器只有顺序控制。

（3）可靠性与可维护性可靠性与可维护性：

继电器可靠性差，复杂，故障诊断及排除困难平均修：

继电器可靠性差，复杂，故障诊断及排除困难平均修复时间长；复时间长；PLC用软继电器，可靠性高，故障率低，易诊断和排除故障。

用软继电器，可靠性高，故障率低，易诊断和排除故障。

（4）灵活性：

灵活性：

继电器线路固定，功能单一，不易修改，灵活性差；继电器线路固定，功能单一，不易修改，灵活性差；PLC仅改变仅改变程序就可以改变控制功能；程序就可以改变控制功能；（5）响应速度：

响应速度：

继电器靠触点动作，约几十继电器靠触点动作，约几十ms，且存在触点抖动；，且存在触点抖动；PLC速度速度快；快；（6）设计与调试：

设计与调试：

PLC设计复杂电路周期短且可模拟调试。

设计复杂电路周期短且可模拟调试。

（7）定时与计数：

定时与计数：

PLC内部继电器的精度高，定时范围宽，时间调整方便内部继电器的精度高，定时范围宽，时间调整方便。

2、与计算机控制系统与计算机控制系统的比较的比较

（1）与工控机比较：

工控机采用总线式结构，与）与工控机比较：

工控机采用总线式结构，与PC机兼容，机兼容，有实时操作系统支持，在快速、实时性强、功能复杂中占有实时操作系统支持，在快速、实时性强、功能复杂中占优势，且价格较高，用于开关量控制以取代继电器系统有优势，且价格较高，用于开关量控制以取代继电器系统有些大材小用。

接线用多芯扁平电缆和插头、插座，不如些大材小用。

接线用多芯扁平电缆和插头、插座，不如PLC方便。

方便。

（2）与单片机比较：

单片机不能直接与外部）与单片机比较：

单片机不能直接与外部I/O信号连接，信号连接，采用汇编语言、高级语言，硬件设计和程序设计工作量大。

采用汇编语言、高级语言，硬件设计和程序设计工作量大。

3、与集散控制系统与集散控制系统的比较的比较集集散控制系统散控制系统DSC（DistributedControlSystem），是），是用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种新型控制装置，由集中管理部分、分散控制散控制的一种新型控制装置，由集中管理部分、分散控制监控部分和通信部分组成，具有通用性强、系统组态灵活、监控部分和通信部分组成，具有通用性强、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、显示操作集中、人机界面控制功能完善、数据处理方便、显示操作集中、人机界面友好、安装高度方便、运行安全可靠等特点。

但随着友好、安装高度方便、运行安全可靠等特点。

但随着PLC增加了数值运算、增加了数值运算、PID闭环调节功能、与闭环调节功能、与PC机联网或机联网或PLC自身构成网络，组成分级控制，也能实现自身构成网络，组成分级控制，也能实现DSC所完成的功所完成的功能。

能。

PLC控制系统成本低。

控制系统成本低。

第三节第三节PLC的分类及技术性能指标的分类及技术性能指标一、分类一、分类PLC产品的种类很多，主要从几个方面来分类产品的种类很多，主要从几个方面来分类按结构形式分：

按结构形式分：

整体式整体式、模块式模块式整体式结构：

把整体式结构：

把CPU、存储单元、存储单元、I/O单元、单元、I/O扩展单元、扩展单元、外部设备接口单元及电源单元等集中装在一