电气控制与plc应用技术课件第3章.ppt

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第第3章章返回第一张返回第一张返回第一张返回第一张上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片11/5/202211/5/2022第第第第33章章章章可编程控制器（可编程控制器（可编程控制器（可编程控制器（PLCPLC）基础）基础）基础）基础3.1概述概述3.2PLC的组成的组成3.3PLC的工作原理的工作原理3.4PLC的编程语言的编程语言第第3章章返回第一张返回第一张返回第一张返回第一张上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片11/5/202211/5/20223.1PLC3.1PLC概述概述概述概述可编程序控制器可编程序控制器PC（ProgrammableController）又称可编）又称可编程序逻辑控制器程序逻辑控制器PLC（ProgrammableLogicCntroller），是在），是在继电器控制和计算机控制的基础上，逐步发展成以微处理器为核继电器控制和计算机控制的基础上，逐步发展成以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型心，把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业工业自动控制装置。

自动控制装置。

第第3章章返回第一张返回第一张返回第一张返回第一张上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片11/5/202211/5/2022原原因因：

继继电电器器控控制制柜柜的的缺缺点点：

体体积积大大、耗耗电电多多、线线路路繁繁杂杂、控控制逻辑不易更改；成本高、可靠性低、维修困难。

制逻辑不易更改；成本高、可靠性低、维修困难。

现现代代社社会会的的要要求求：

制制造造业业的的产产品品多多样样化化、高高质质量量、高高效效率率；对市场变化能快速反应。

对市场变化能快速反应。

3.1.1PLC的产生和发展的产生和发展第第3章章返回第一张返回第一张返回第一张返回第一张上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片11/5/202211/5/2022可编程控制器出现以前，继电器控制在工业控制领域占主导可编程控制器出现以前，继电器控制在工业控制领域占主导地位；地位；1968年，为了适应汽车型号的不断更新，生产工艺不断变年，为了适应汽车型号的不断更新，生产工艺不断变化的需要，美国最大的汽车制造厂家化的需要，美国最大的汽车制造厂家通用汽车公司通用汽车公司（GM）提出了研制可编程序控制器的基本设想，即提出了研制可编程序控制器的基本设想，即

（1）能用于工业现场。

能用于工业现场。

（2）能改变其控制能改变其控制“逻辑逻辑”，而不需要变动组成它的元件和修改，而不需要变动组成它的元件和修改内部接线。

内部接线。

（3）出现故障时易于诊断和维修。

出现故障时易于诊断和维修。

1969年，美国数字设备公司年，美国数字设备公司（DEC公司公司）研制出了世界研制出了世界上第一台可编程控制器上第一台可编程控制器PDP14，并在美国通用汽车公司，并在美国通用汽车公司的自动装配线上试用成功，取得了满意的效果，可编程控的自动装配线上试用成功，取得了满意的效果，可编程控制器也由此诞生。

制器也由此诞生。

第第3章章返回第一张返回第一张返回第一张返回第一张上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片11/5/202211/5/20222、可编程控制器的发展、可编程控制器的发展1969年年美国美国DEC数字设备公司研制出世界上第一台数字设备公司研制出世界上第一台PLC；1971年年日本生产出微处理式日本生产出微处理式PLC；1973年年欧洲开始生产；欧洲开始生产；1974年年我国开始研制；我国开始研制；80年代年代PLC技术开始成熟、进入应用阶段。

技术开始成熟、进入应用阶段。

PLC的七大生产厂家：

（占有世界的七大生产厂家：

（占有世界80%的市场）的市场）美国：

美国：

AB公司公司GE公司公司日本：

日本：

三菱公司三菱公司OMRON（欧姆龙）欧姆龙）德国：

德国：

SENMENS法国：

法国：

TE公司、施耐德公司公司、施耐德公司我国生产：

引进与合资、组装（与美、日、德合作）。

我国生产：

引进与合资、组装（与美、日、德合作）。

第第3章章返回第一张返回第一张返回第一张返回第一张上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片11/5/202211/5/2022可编程控制器从诞生到现在，经历了四次换代：

可编程控制器从诞生到现在，经历了四次换代：

第一代第一代：

1位微处理器，逻辑控制功能位微处理器，逻辑控制功能第二代：

第二代：

8位微处理器及存储器位微处理器及存储器，产品系列化，产品系列化第三代：

第三代：

8位微处理器及位片式微处理器处理速度位微处理器及位片式微处理器处理速度提高，向多功能及联网通信发展提高，向多功能及联网通信发展第四代第四代:

16位、位、32位微处理器及高性能位片式微位微处理器及高性能位片式微处理器逻辑、运动、数据处理、联网功能的名副处理器逻辑、运动、数据处理、联网功能的名副其实的多功能。

其实的多功能。

第第3章章返回第一张返回第一张返回第一张返回第一张上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片11/5/202211/5/20221使用灵活、通用性强。

使用灵活、通用性强。

2.2.编程简单、易于掌握。

编程简单、易于掌握。

编程简单、易于掌握。

编程简单、易于掌握。

33可靠性高、能适应各种工业环境。

可靠性高、能适应各种工业环境。

可靠性高、能适应各种工业环境。

可靠性高、能适应各种工业环境。

4.4.接口简单、维护方便。

接口简单、维护方便。

接口简单、维护方便。

接口简单、维护方便。

3.1.2PLC的特点的特点5.5.功能完善、性价比高。

功能完善、性价比高。

功能完善、性价比高。

功能完善、性价比高。

第第3章章返回第一张返回第一张返回第一张返回第一张上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片11/5/202211/5/20223.1.3PLC的应用的应用1.开关量的逻辑控制开关量的逻辑控制可编程序控制器具有逻辑运算功能，它设置有可编程序控制器具有逻辑运算功能，它设置有“与与”、“或或“、“非非”等逻辑运算指令，能够描述继电器触点的串联、并联、等逻辑运算指令，能够描述继电器触点的串联、并联、串并联、并串联等各种连接。

因此它可以代替继电器进行组合串并联、并串联等各种连接。

因此它可以代替继电器进行组合逻辑和顺序逻辑控制。

广泛应用于印刷机、物体分拣机、组合逻辑和顺序逻辑控制。

广泛应用于印刷机、物体分拣机、组合机床、包装生产线等。

机床、包装生产线等。

2.A/D、D/A转换转换大多数可编程序控制器还具有摸大多数可编程序控制器还具有摸/数（数（A/D）和数）和数/摸（摸（D/A）转换功能，能完成对模拟量的检测与控制。

转换功能，能完成对模拟量的检测与控制。

第第3章章返回第一张返回第一张返回第一张返回第一张上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片11/5/202211/5/20223.闭环过程控制闭环过程控制大多数大多数PLC都有都有PID模块，可实现对伺服电机的闭环控制。

在模块，可实现对伺服电机的闭环控制。

在冶金、化工等领域有广泛的应用。

冶金、化工等领域有广泛的应用。

4.数据处理功能数据处理功能大多数可编程序控制器都具有数据处理功能，能进行数据并行大多数可编程序控制器都具有数据处理功能，能进行数据并行传送、比较运算；传送、比较运算；BCD码的加、减、乘、除等运算；还能进行字的码的加、减、乘、除等运算；还能进行字的按位按位“与与”、“或或”、“异或异或”、求反、逻辑移位、算术移位、数据检索、求反、逻辑移位、算术移位、数据检索、比较、数制转换等操作。

比较、数制转换等操作。

第第3章章返回第一张返回第一张返回第一张返回第一张上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片11/5/202211/5/20226.定时控制定时控制可编程序控制器具有定时控制功能。

它为用户提供若干个定时可编程序控制器具有定时控制功能。

它为用户提供若干个定时器并设置了定时指令。

定时时间可由用户在编程时设定，并能在运器并设置了定时指令。

定时时间可由用户在编程时设定，并能在运行中被读出与修改，定时时间的最小单位也可在一定的范围内进行行中被读出与修改，定时时间的最小单位也可在一定的范围内进行选择，因此，使用灵活，操作方便。

选择，因此，使用灵活，操作方便。

5.计数控制计数控制可编程序控制器具有计数控制功能。

它为用户提供若干个计数可编程序控制器具有计数控制功能。

它为用户提供若干个计数器并设置了记数指令。

计数值可由用户在编程时设定，并能在运行器并设置了记数指令。

计数值可由用户在编程时设定，并能在运行中被读出与修改，有些可编程序控制器还设置了加计数、减计数两中被读出与修改，有些可编程序控制器还设置了加计数、减计数两种不同的记数方式。

种不同的记数方式。

第第3章章返回第一张返回第一张返回第一张返回第一张上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片11/5/202211/5/20227.通信与联网通信与联网有些可编程序控制器具有联网和通信功能，可以进行远程有些可编程序控制器具有联网和通信功能，可以进行远程I/O控制，多台可编程序控制器之间还可以进行同位链接，还可以与计控制，多台可编程序控制器之间还可以进行同位链接，还可以与计算机进行上位链接。

由一台计算机和多台可编程序控制器可以组成算机进行上位链接。

由一台计算机和多台可编程序控制器可以组成“集中管理、分散控制集中管理、分散控制”的分布式控制网络，以完成较大规模的复杂的分布式控制网络，以完成较大规模的复杂控制。

控制。

第第3章章返回第一张返回第一张返回第一张返回第一张上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片11/5/202211/5/20223.1.4PLC的分类的分类1.按按I/O点数点数小型：

其小型：

其小型：

其小型：

其I/OI/O点数少于点数少于点数少于点数少于256256点；（小于点；（小于点；（小于点；（小于6464点为超小型或微型）点为超小型或微型）点为超小型或微型）点为超小型或微型）中型：

其中型：

其中型：

其中型：

其I/OI/O点数在点数在点数在点数在25620482562048点之间；点之间；点之间；点之间；大型：

其大型：

其大型：

其大型：

其I/OI/O点数多于点数多于点数多于点数多于20482048点。

点。

点。

点。

（超过（超过（超过（超过81928192点的为超大型）点的为超大型）点的为超大型）点的为超大型）2.按结构型式按结构型式整体式整体式整体式整体式PLCPLC：

将电源、：

将电源、：

将电源、：

将电源、CPUCPU、I/OI/O接口等部件都集中装在一个接口等部件都集中装在一个接口等部件都集中装在一个接口等部件都集中装在一个机箱内，具有结构紧凑、体积小、价格低等特点。

机箱内，具有结构紧凑、体积小、价格低等特点。

机箱内，具有结构紧凑、体积小、价格低等特点。

机箱内，具有结构紧凑、体积小、价格低等特点。

模块式模块式模块式模块式PLCPLC：

将：

将：

将：

将PLCPLC各组成部分分别作成若干个单独的模块，各组成部分分别作成若干个单独的模块，各组成部分分别作成若干个单独的模块，各组成部分分别作成若干个单独的模块，如如如如CPUCPU模块、模块、模块、模块、I/OI/O模块以及各种功能模块。

模块以及各种功能模块。

模块以及