第1章 PLC的认知初步
71页1、1.1 可编程序控制器概述,第一章 PLC的认知初步,1.2 S7-200系列PLC介绍,1.3 STEP-Micr/WIN4.0编程软件的使用,1.1 可编程序控制器概述,1.1.1 PLC的由来,1968年,美国通用汽车公司(GM公司)为了在每次汽车改型或改变工艺流程时不改动原有继电器柜内的接线,以便降低生产成本,缩短新产品的开发周期,而提出了研制新型逻辑顺序控制装置,并提出了该装置的研制指标要求,即10项招标技术指标,这10指标实际上就是当今可编程序控制器最基本的功能。,将它们归纳一下,其核心为以下四点: (1) 用计算机代替继电器控制盘。 (2) 用程序代替硬件接线。 (3) 输入/输出电平可与外部装置直接连接。 (4) 结构易于扩展,1.1.1 PLC的由来,1969年美国数字设备公司研制出世界上第一台编程序控制器,并应用于通用汽车公司的生产线上。 1971年,日本从美国引进了这项新技术,很快研制成了日本第一台可编程控制器 。 1973年,西欧国家也研制出他们的第一台可编程控制器。,1.1.1 PLC的由来,1.1.2 可编程序控制器的定义、分类及特点,定义 PLC是一种专门
2、为在工业环境下应用而设计的进行数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、定时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输的输入和输出。控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体和易于扩展其功能的原则而设计。,分类 (1)按PLC硬件结构的类型分,一体化整体式PLC 结构化模块式PLC,(2)按照I/O点数分,可分为小(微)、小、中、大、超大等五种类型。,(3)按功能分类分为低档机、中档机、高档机。,特点 PLC能如此迅速发展的原因,除了工业自动化的客观需要外,还有许多独特的优点。它较好地解决了工业控制领域中普遍关心的可靠、安全、灵活、方便、经济等问题。,其主要特点如下: (1)编程方法简单易学 (2)功能强,性能价格比高 (3)硬件配套齐全,用户使用方便,适应性强. (4)可靠性高,抗干扰能力强 (5)系统的设计、安装、调试工作量少 (6)维修工作量小,维修方便 (7)体积小,能耗低,1.1.3 可编程序控制器的功能和应用,1 . 开关逻辑和顺序控制 这是PLC应用最广泛、最
3、基本的场合。它的主要功能是完成开关逻辑运算和进行顺序逻辑控制,从而可以实现各种简单或十分复杂的控制要求。,2. 模拟控制 在工业生产过程中,许多连续变化的需要进行控制的物理量,如温度、压力、流量、液位等,这些都属于模拟量。特别是当系统中模拟量控制点数不多,同时混有较多的开关量时,PLC具有其他控制装置所无法比拟的优势。,3. 定时控制 PLC具有很强的定时、计数功能,它可以为用户提供数十甚至上百个定时器与计数器。如果需要对频率较高的信号进行计数,则可以选择高速计数器。,4. 数据处理 新型PLC它不仅具有算术运算、数据传送的能力,而且还能进行数据比较、数据转换、数据显示打印等功能,有的PLC还可以进行浮点运算和函数运算。,5. 通信联网 把PLC作为下位机,与上位机或同级的可编程序控制器进行通信,可完成数据的处理和信息的交换,实现对整个生产过程的信息控制和管理,因此PLC是实现工厂自动化的理想工业控制器。,1.1.4可编程序控制器的发展趋势,1增强网络通信功能 2发展智能模块 3外部诊断功能 4编程语言、编程工具标准化、高级化 5软件、硬件的标准化 6组态软件的迅速发展,1.1.5 P
4、LC的组成与基本结构,一、PLC的组成 中央处理器模块 存储器模块 输入输出模块 编程器 电源,PLC基本组成及结构,1中央处理器(CPU) CPU是PLC的核心部件,主要用来运行用户程序、监控输入/输出接口状态以及进行逻辑判断和数据处理。 2存储器 只读存储器ROM:用以存放系统程序,可编程控制器在生产过程中将系统程序固化在ROM中的。 随机存储器RAM:存放用户程序和中间运算数据 可电擦写的存储器EEPROM,3电源 PLC的电源是指为CPU、存储器和I/O接口等内部电子电路工作所配备的直流开关电源。电源的直流输出电压多为直流5V和直流24V。,4输入/输出接口 PLC内部输入电路:将PLC外部电路(如行程开关、按钮、传感器等)提供的符合PLC输入电路要求的电压信号,通过光电耦合电路送至PLC内部电路。输入电路有直流输入电路、交流输入电路和交直流输入电路。,PLC内部输出电路:将输出映像寄存器的结果通过输出接口电路驱动外部的负载(如接触器线圈、电磁阀、指示灯等)。 输出电路有晶体管输出型、可控硅输出型和继电器输出型三种。,利用光电耦合器提高抗干扰能力和利用滤波电路提高抗干扰能力。,
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