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1、Date:2 第四章 PLC基础知识第一节第一节 PLCPLC基础知识基础知识一、一、PLCPLC的产生与历史的产生与历史二、二、可编程控制器的定义可编程控制器的定义三、三、PLCPLC的现状及发展趋势的现状及发展趋势四、四、PLCPLC的特点的特点五五 、PLCPLC的基本功能的基本功能六、六、PLCPLC与其他工业控制系统的比较与其他工业控制系统的比较 Date:3 第四章 PLC基础知识一、一、一、一、PLCPLCPLCPLC的产生与历史的产生与历史的产生与历史的产生与历史n世界上第一台世界上第一台PLCPLC 19691969年由美国数字设备公司（年由美国数字设备公司（DECDEC）根

2、据美国通用汽车根据美国通用汽车公司（公司（G GE E）的要求研制成功的要求研制成功。n背景：背景：19681968年美国通用汽车公司（年美国通用汽车公司（G GE E），），为了适应汽车型号的为了适应汽车型号的不断更新，生产工艺不断变化的需要，实现小批量、多品不断更新，生产工艺不断变化的需要，实现小批量、多品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到尽可能种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到尽可能减少重新设计和更换电器控制系统及接线，以降低成本，减少重新设计和更换电器控制系统及接线，以降低成本，缩短周期。缩短周期。4 第四章 PLC基础知识n 设计思想：设计思想：吸取继电器和计算机

3、两者的优点吸取继电器和计算机两者的优点 继电器控制系统体积大、可靠性低、接线复杂、不易继电器控制系统体积大、可靠性低、接线复杂、不易更改、查找和排除故障困难，对生产工艺变化的适应性更改、查找和排除故障困难，对生产工艺变化的适应性差，差，但简单易懂、价格便宜；但简单易懂、价格便宜；计算机计算机功能强大、灵活（可编程）、通用性好功能强大、灵活（可编程）、通用性好，但编但编程困难；程困难；采用采用面向控制过程、面向问题的面向控制过程、面向问题的“自然语言自然语言”进行编进行编程，使不熟悉计算机的人也能很快掌握使用。（梯形图）程，使不熟悉计算机的人也能很快掌握使用。（梯形图）Date:5 第四章 PL

4、C基础知识7070年代初期：年代初期：仅有逻辑运算、定时、计数等顺序控制功能仅有逻辑运算、定时、计数等顺序控制功能，只是用来取代传统的继电器控制只是用来取代传统的继电器控制,通常称为可编程逻辑控制通常称为可编程逻辑控制器（器（Programmable Logic ControllerProgrammable Logic Controller）7070年代中期：年代中期：微处理器技术微处理器技术应用到应用到PLCPLC中，使中，使PLCPLC不仅具有不仅具有逻辑控制功能，还增加了算术运算、数据传送和数据处理等逻辑控制功能，还增加了算术运算、数据传送和数据处理等功能功能 8080年代以后：年代以后

5、：随着随着大规模、超大规模集成电路大规模、超大规模集成电路等微电子技术等微电子技术的迅速发展，的迅速发展，1616位和位和3232位微处理器应用于位微处理器应用于PLCPLC中，使中，使PLCPLC得到得到迅速发展。迅速发展。PLCPLC不仅不仅控制功能增强控制功能增强，同时，同时可靠性提高可靠性提高，功耗、功耗、体积减小，成本降低，编程和故障检测体积减小，成本降低，编程和故障检测更加灵活方便，而且更加灵活方便，而且具有具有通信和联网、数据处理和图象显示通信和联网、数据处理和图象显示等功能。等功能。6 第四章 PLC基础知识n近年来近年来PLCPLC发展迅速发展迅速 PLCPLC集三电（电控、

6、电仪、电传）为一体、性能价格集三电（电控、电仪、电传）为一体、性能价格比高、高可靠性的特点，比高、高可靠性的特点，已成为自动化工程的核心设备。已成为自动化工程的核心设备。PLCPLC成为具备计算机功能的一种通用工业控制装置，其使成为具备计算机功能的一种通用工业控制装置，其使用量高居首位。用量高居首位。PLCPLC成为现代工业自动化的三大技术支柱（成为现代工业自动化的三大技术支柱（PLCPLC、机器、机器人、人、CAD/CAMCAD/CAM）之一。之一。7 第四章 PLC基础知识n定义：定义：国际电工委员会（国际电工委员会（IECIEC）于于19871987年颁布了可编程控制器年颁布了可编程控制

7、器标准草案第三稿。在草案中对可编程控制器定义如下：标准草案第三稿。“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为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，用来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指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。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可编程控制器及其有关外围设备，都应按易于与工业

8、系统联成一个整体，易于扩充其围设备，都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计功能的原则设计”。二、二、可编程控制器的定义可编程控制器的定义 Date:8 第四章 PLC基础知识三、三、PLCPLC的现状及发展趋势的现状及发展趋势 19691969年年美美国国数数据据设设备备公公司司（DECDEC）研研制制了了第第一一台台PLCPLC，从此从此PLCPLC发展迅猛。发展迅猛。我我国国改改革革开开放放后后，美美国国ABAB、GEGE、MODICONMODICON、TITI，日日本本OMRONOMRON、三三菱菱、富富士士，德德国国西西门门子子等等厂厂家家的的产产品品不不断断进进入

9、入我国，并在各行各业的工控系统中占据重要地位。我国，并在各行各业的工控系统中占据重要地位。9 第四章 PLC基础知识nPLCPLC三大流派三大流派欧洲：欧洲：德国的西门子德国的西门子（SIEMENS）（SIEMENS）、AEGAEG及法国的及法国的TITI公司公司美国：美国：A-A-B B（Allen-BradlyAllen-Bradly）（其产品约占美国其产品约占美国PLCPLC市场市场5050的份额。的份额。）、GEGE（GeneralGeneral Electric Electric）、莫迪康、莫迪康（MODICON）（MODICON）公司、德州仪器公司、德州仪器（T1）（T1）公司、公

10、司、歌德歌德（Gould）（Gould）公司、西屋公司公司、西屋公司 日本：日本：三菱电机（三菱电机（Mitsubishi ElectricMitsubishi Electric）、）、欧姆龙（欧姆龙（OMRONOMRON）、）、FUJI FUJI （日本主要发展中小型日本主要发展中小型PLCPLC，在世界小型在世界小型PLCPLC市场上，市场上，日日本产品约占有本产品约占有7070的份额。在中国，的份额。在中国，OMRONOMRON产品的销量居首位。）产品的销量居首位。）目前国内市场还有目前国内市场还有韩国、台湾韩国、台湾等等PLCPLC产品产品；现在市场上出现了现在市场上出现了系列系列化的

11、国产化的国产PLCPLC，其价格相对低廉，性价比较高。，其价格相对低廉，性价比较高。10 第四章 PLC基础知识西门子西门子PLCPLC外形图外形图2006-3-3 10 S7-200系列系列PLCS7-300系列系列PLCS7-400系列系列PLC Date:11 第四章 PLC基础知识三菱三菱三菱三菱PLCPLCPLCPLC外形图外形图外形图外形图2006-3-3 11 Q系列系列PLCFX2N系列系列PLCFX1N系列系列PLCFX1S系列系列PLC Date:12 第四章 PLC基础知识欧姆龙欧姆龙PLCPLC外形图外形图C200H系列系列PLCCPM1A、CPM2A系列系列PLC D

12、ate:13 第四章 PLC基础知识PLCPLC的国内外状况的国内外状况 19741974年我国开始仿制美国的第二代年我国开始仿制美国的第二代PLCPLC产品，但因元器件产品，但因元器件质量和技术问题等原因未能推广。直到质量和技术问题等原因未能推广。直到19771977年，我国才研制年，我国才研制出第一台具有实用价值的出第一台具有实用价值的PLCPLC，并开始批量生产和应用于工业，并开始批量生产和应用于工业过程的控制。过程的控制。主要厂家有：北京和利时，科迪纳，张前苏。洛阳易达，北京和利时，科迪纳，张前苏。洛阳易达，无锡信捷，南京嘉华，兰州全志，广州科赛恩，中山智达，无锡信捷，南京嘉华，兰州全

13、志，广州科赛恩，中山智达，恒日等。恒日等。14 第四章 PLC基础知识 Date:15 第四章 PLC基础知识 （1 1）向高速度、大存储容量方向发展）向高速度、大存储容量方向发展 （CPUCPU处理速度处理速度nSnS级；内存级；内存2 2M M字节）字节）（2 2）向多品种方向发展和提高可靠性）向多品种方向发展和提高可靠性 （超大型和超小型）（超大型和超小型）（3 3）产品更加规范化、标准化）产品更加规范化、标准化（硬件、软件兼容的（硬件、软件兼容的PLCPLC）（4 4）分散型、智能型、与现场总线兼容的）分散型、智能型、与现场总线兼容的I I0 0（5 5）加强联网和通信的能力）加强联网

14、和通信的能力（6 6）控制的开放和模块化的体系结构）控制的开放和模块化的体系结构OMACOMAC（openopen Modular Modular Architecture for ControlArchitecture for Control）PLCPLC的发展趋势的发展趋势 Date:16 第四章 PLC基础知识 就全世界就全世界自动化市场的过去、现在和可以预见的未来而言，自动化市场的过去、现在和可以预见的未来而言，PLCPLC仍然处于一种核心地位。仍然处于一种核心地位。在最近出现在美国、欧洲和国内在最近出现在美国、欧洲和国内有关探讨有关探讨PLCPLC发展的论文中，发展的论文中，这个结论

15、是众口一词的，尽管对这个结论是众口一词的，尽管对PLCPLC的未来发展有着许多不同的意见。的未来发展有着许多不同的意见。近年来近年来PLCPLC的市场销售一直坚挺；的市场销售一直坚挺；PCPC控制控制有了引人注目的进有了引人注目的进展，但毕竟只能对高端的展，但毕竟只能对高端的PLCPLC产品形成竞争；产品形成竞争；小型、超小型小型、超小型PLCPLC的发展势头令人刮目相看；的发展势头令人刮目相看；PLCPLC和和PCPC控制在今后可能控制在今后可能相互融合。相互融合。17 第四章 PLC基础知识 通用性强，使用方便通用性强，使用方便 功能强，适应面广功能强，适应面广 可靠性高，抗干扰能力强可靠性高，抗干扰能力强 控制程序可变具有很好的柔性控制程序可变具有很