第一章 可编程控制器的概述

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第1章 可编程控制器概述 章本章要点 可编程控制器的产生 可编程控制器的定义 可编程控制器的特点 可编程控制器的分类与发展

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1.1 可编程控制器的产生可编程控制器( 可编程控制器(Programmable Controller)简称 ) PC,诞生于 20世纪 60年代后期,1969年美国数字设备 年代后期, , 世纪 年代后期 年美国数字设备 公司( DEC) 研制的可编程序控制器在美国通用汽车 公司( ) 公司首次应用获得成功, 公司首次应用获得成功,当时人们称之为可编程序逻辑 控制器( ).70年代中 控制器( Programmable Logic Controller ). 年代中 期人们将微机技术应用于PLC,使它的功能不断增强, 期人们将微机技术应用于 ,使它的功能不断增强, 发展成为一种独特的工业控制设备. 发展成为一种独特的工业控制设备.1976年美国电气设 年美国电气设 备制造商协会正式将它命名为可编程序控制器(PC). 备制造商协会正式将它命名为可编程序控制器( ). 我国从1974年开始研制可编程控制器,1977年应用于工 年开始研制可编程控制器, 我国从 年开始研制可编程控制器 年应用于工 目前世界上有数百家厂商生产可编程控制器, 业,目前世界上有数百家厂商生产可编程控制器,型号 多达数百种. 多达数百种.

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新一代控制器应具备的10项指标 新一代控制器应具备的10项指标 10(1)编程简单,可在现场修改程序; 编程简单,可在现场修改程序; 维护方便,最好是插件式; (2)维护方便,最好是插件式; 可靠性高于继电器控制柜; (3)可靠性高于继电器控制柜; 体积小于继电器控制柜; (4)体积小于继电器控制柜; 可将数据直接送入管理计算机; (5)可将数据直接送入管理计算机; 在成本上可与继电器控制柜竞争; (6)在成本上可与继电器控制柜竞争; 输入可以是交流115 115V 即美国的电网电压) (7)输入可以是交流115V(即美国的电网电压); 输出为交流115 115V 以上,能直接驱动电磁阀; (8)输出为交流115V,2A以上,能直接驱动电磁阀; 在扩展时,原有系统只需要很小的变更; (9)在扩展时,原有系统只需要很小的变更; 10)用户程序存储器容量至少能扩展到4KB. (10)用户程序存储器容量至少能扩展到4KB.

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1.2 可编程控制器的定义1982年国际电工委员会(IEC) 1982年国际电工委员会(IEC)对可编程控制器作 年国际电工委员会 了明确的定义并在85年又做了一次修订.其内容为: 85年又做了一次修订 了明确的定义并在85年又做了一次修订.其内容为: 可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统, 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. 为在工业环境下应用而设计.他采用了可编程序的存储 用来在其内部存储和执行逻辑运算,顺序控制, 器,用来在其内部存

储和执行逻辑运算,顺序控制,定 计数和算术运算等操作命令, 时,计数和算术运算等操作命令,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. 式的输入和输出,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围设备, 编程控制器及其有关外围设备,都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. 成一个整体,易于扩充其功能的原则设计.

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1.3 可编程控制器的功能与主要特点

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1.3.1可编程控制器的功能 可编程控制器的功能

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1.逻辑控制 逻辑控制可编程序控制器具有" 可编程序控制器具有"与","或", 等逻辑运算的能力,可以实现逻辑运算, "非"等逻辑运算的能力,可以实现逻辑运算, 用触点和电路的串,并联, 用触点和电路的串,并联,代替继电器进行组 合逻辑控制,定时控制与顺序逻辑控制. 合逻辑控制,定时控制与顺序逻辑控制.

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2. 运动控制可编程序控制器使用专用的运动控制模块, 可编程序控制器使用专用的运动控制模块, 或灵活运用指令, 或灵活运用指令,使运动控制与顺序控制功能 有机地结合在一起. 有机地结合在一起.

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3. 过程控制可编程序控制器可以接收温度,压力, 可编程序控制器可以接收温度,压力,流 量等连续变化的模拟量,通过模拟量I/O模块 模块, 量等连续变化的模拟量,通过模拟量 模块, 实现模拟量(Analog)和数字量 和数字量(Digital)之间的 实现模拟量 和数字量 之间的 A/D转换和 转换和D/A转换,并对被控模拟量实行闭环 转换, 转换和 转换 PID(比例 积分 微分)控制. 积分-微分 (比例-积分 微分)控制.

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4. 数据处理可编程序控制器具有数学运算,数据传送, 可编程序控制器具有数学运算,数据传送, 转换,排序和查表,位操作等功能, 转换,排序和查表,位操作等功能,可以完成 数据的采集,分析和处理. 数据的采集,分析和处理.

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5. 构建网络控制可编程序控制器的通信包括主机与远程I/O 可编程序控制器的通信包括主机与远程 之间的通信,多台可编程序控制器之间的通信, 之间的通信,多台可编程序控制器之间的通信, 可编程序控制器和其他智能控制设备(如计算机 如计算机, 可编程序控制器和其他智能控制设备 如计算机, 变频器)之间的通信 之间的通信. 变频器 之间的通信.可编程序控制器与其他智 能控制设备一起,可以组成"集中管理, 能控制设备一起,可以组成"集中管理,分散 控制"的分布式控制系统. 控制"的分布式控制系统.

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1.3.2可编程控制器的特点 可编程控制器的特点(1)编程简单,使用方便 )编程简单, (2)控制灵活,程序可变,具有很好的柔性 )控制灵活,程序可变, (3)功能强,扩充方便,性能价格比高 )功能强,扩充方便, (4)

控制系统设计及施工的工作量少,维修方便 )控制系统设计及施工的工作量少, (5)可靠性高,抗干扰能力强 )可靠性高, (6)体积小,重量轻,能耗低,是机电一体化特 )体积小,重量轻,能耗低, 有的产品

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1.4 可编程控制器的分类,特点,应用及发展 可编程控制器的分类,特点,

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1.4.1 可编程控制器的分类1. 按I/O点数和功能分类:由I/O点数的多少可将 PLC的I/O点数分成小型,中型和大型. 2. 按结构形式分类 :PLC可分为整体式结构和模 块式结构两大类.

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1.4.2 可编程控制器的发展1. 向高集成,高性能,高速度,大容量发展 向高集成,高性能,高速度, 2. 向普及化方向发展 3. 向模块化,智能化发展 向模块化, 4. 向软件化发展 5. 向通信网络化发展

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习题1. 简述可编程序控制器的定义. 简述可编程序控制器的定义. 2. 可编程序控制器有哪些主要特点. 可编程序控制器有哪些主要特点.