1、功能完備功能完備 靈活靈活通用通用 通用工業(yè)控制裝置通用工業(yè)控制裝置 簡(jiǎn)單易懂、操作方便簡(jiǎn)單易懂、操作方便價(jià)格便宜價(jià)格便宜 提出十項(xiàng)指標(biāo)：提出十項(xiàng)指標(biāo)： (1) 編程簡(jiǎn)單，可現(xiàn)場(chǎng)修改程序。編程簡(jiǎn)單，可現(xiàn)場(chǎng)修改程序。 (2) 維護(hù)方便，采用模塊式結(jié)構(gòu)。維護(hù)方便，采用模塊式結(jié)構(gòu)。 (3) 可靠性高于繼電器控制柜?？煽啃愿哂诶^電器控制柜。 (4) 體積小于繼電器控制柜。體積小于繼電器控制柜。 (5) 數(shù)據(jù)直接送入計(jì)算機(jī)。數(shù)據(jù)直接送入計(jì)算機(jī)。 (6) 價(jià)格能與繼電器控制柜競(jìng)爭(zhēng)。價(jià)格能與繼電器控制柜競(jìng)爭(zhēng)。 (7) 輸入可以是交流輸入可以是交流 115 V。 (8) 輸出輸出AC115 V、2 A，能直接

2、驅(qū)動(dòng)電磁閥。，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥。 (9) 擴(kuò)展時(shí)系統(tǒng)變更很小。擴(kuò)展時(shí)系統(tǒng)變更很小。 (10) 用戶程序存儲(chǔ)容量至少能擴(kuò)展到用戶程序存儲(chǔ)容量至少能擴(kuò)展到 4 K字節(jié)。字節(jié)。 1969 年美國(guó)年美國(guó) DEC 研制出世界上第一臺(tái)可編程序控制器，并在研制出世界上第一臺(tái)可編程序控制器，并在 GM 公公司試用，獲得了成功。司試用，獲得了成功。 1971 年日本研制出第一臺(tái)可編程序控制器。年日本研制出第一臺(tái)可編程序控制器。 1974 年我國(guó)開始研制，年我國(guó)開始研制，1977 年開始工業(yè)應(yīng)用。年開始工業(yè)應(yīng)用。 20 世紀(jì)世紀(jì) 70 年代中期，年代中期，PLC 進(jìn)入了實(shí)用化階段。進(jìn)入了實(shí)用化階段。 20 世紀(jì)世

3、紀(jì) 70 年代末和年代末和 80 年代初，年代初，PLC 進(jìn)入了成熟階段。進(jìn)入了成熟階段。 早期的可編程序控制器，一般稱為早期的可編程序控制器，一般稱為可編程序邏輯控制器可編程序邏輯控制器 (Programmable Logic Controller)，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱 PLC。它以準(zhǔn)計(jì)算機(jī)形式出現(xiàn)。它以準(zhǔn)計(jì)算機(jī)形式出現(xiàn)。 1980 年，美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)正式將其命名為可編程序控制器年，美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)正式將其命名為可編程序控制器 (Programmable Controller)，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱 PC。 現(xiàn)代可編程序控制器，邏輯運(yùn)算僅是其眾多功能之一，故取消了現(xiàn)代可編程序控制器，邏輯運(yùn)算僅是其眾多功

4、能之一，故取消了“Logic”。為了區(qū)別。為了區(qū)別 “個(gè)人計(jì)算機(jī)個(gè)人計(jì)算機(jī)”， PC 仍被稱為仍被稱為 PLC。 1985年1月： “可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算的電子系統(tǒng)，可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算的電子系統(tǒng)，專為專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。 它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來在內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來在內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，

5、都應(yīng)按械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充的原則設(shè)計(jì)于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充的原則設(shè)計(jì)”。 (1) 輸入輸入/輸出點(diǎn)數(shù)（輸出點(diǎn)數(shù)（I/O 點(diǎn)數(shù)）點(diǎn)數(shù)）(2) 存儲(chǔ)容量（字節(jié)）存儲(chǔ)容量（字節(jié)） 指用戶程序存儲(chǔ)器容量。大約：指用戶程序存儲(chǔ)器容量。大約：1KB 2MB。 (3) 掃描速度掃描速度 指指 PLC 執(zhí)行程序的速度。執(zhí)行程序的速度。 有兩種表示方法有兩種表示方法執(zhí)行執(zhí)行 1KB 用戶程序所用的時(shí)間。用戶程序所用的時(shí)間。 執(zhí)行一條布爾指令所用的時(shí)間執(zhí)行一條布爾指令所用的時(shí)間 。 (4) 編程指令的種類和條數(shù)編程指令的種類和條

6、數(shù) (5) 擴(kuò)展能力和功能模塊種類擴(kuò)展能力和功能模塊種類 一體式一體式 PLC 將電源、將電源、CPU、I/O 電路都集中裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)。電路都集中裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)。 一般小型一般小型 PLC 采用這種結(jié)構(gòu)。采用這種結(jié)構(gòu)。 模塊式模塊式 PLC 將將 PLC 各部分分成若干個(gè)單獨(dú)的模塊，各部分分成若干個(gè)單獨(dú)的模塊， 如如 CPU 模塊、模塊、I/O 模塊、電源模塊、功能模塊。模塊、電源模塊、功能模塊。 一般大、中型一般大、中型 PLC 采用模塊式結(jié)構(gòu)。采用模塊式結(jié)構(gòu)。超小型機(jī)超小型機(jī)小型機(jī)小型機(jī)中型機(jī)中型機(jī)大型機(jī)大型機(jī)超大型機(jī)超大型機(jī)64 64 256256 20482048 819681961

7、 2 KB 2 4 KB4 16 KB16 64 KB64 128 KB 分類分類 I/O 點(diǎn)數(shù)點(diǎn)數(shù) CPU 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器8 位處理器位處理器 8 位處理器位處理器8 位字處理器位字處理器和位處理器和位處理器16 位字、位位字、位浮點(diǎn)處理器浮點(diǎn)處理器32 位或多個(gè)位或多個(gè)16 位字、位位字、位浮點(diǎn)處理器浮點(diǎn)處理器低檔機(jī)低檔機(jī)中檔機(jī)中檔機(jī)高檔機(jī)高檔機(jī) 具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、移位、自診斷、監(jiān)控等基數(shù)、移位、自診斷、監(jiān)控等基本功能，有的還具備本功能，有的還具備AI/AO 、數(shù)據(jù)傳送、運(yùn)算、通訊等。數(shù)據(jù)傳送、運(yùn)算、通訊等。 除上述功能，還有數(shù)制轉(zhuǎn)除上述功能，還有數(shù)制轉(zhuǎn)換、子程

8、序調(diào)用、通訊聯(lián)網(wǎng)功換、子程序調(diào)用、通訊聯(lián)網(wǎng)功能，有的還具備中斷控制、能，有的還具備中斷控制、PID 回路控制等。回路控制等。 除上述功能，還有較強(qiáng)的除上述功能，還有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理功能、模擬量調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)處理功能、模擬量調(diào)節(jié)、函數(shù)運(yùn)算、監(jiān)控、智能控制、函數(shù)運(yùn)算、監(jiān)控、智能控制、通訊聯(lián)網(wǎng)功能等。通訊聯(lián)網(wǎng)功能等。分類分類 主要功能主要功能 應(yīng)用場(chǎng)合應(yīng)用場(chǎng)合開關(guān)量控制、順序控制、開關(guān)量控制、順序控制、 定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)控制、計(jì)數(shù)控制、 少量模擬量控制等。少量模擬量控制等。 過程控制、位置控制等。過程控制、位置控制等。 大規(guī)模過程控制系統(tǒng)，大規(guī)模過程控制系統(tǒng)，構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)，構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)， 實(shí)現(xiàn)全

9、局自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)。實(shí)現(xiàn)全局自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)。1.3 可編程序控制器的特點(diǎn)與功能可編程序控制器的特點(diǎn)與功能 一、一、PLC 的特點(diǎn)的特點(diǎn) 無故障時(shí)間：無故障時(shí)間： 45 萬小時(shí)。萬小時(shí)。 措施：隔離、濾波、屏蔽、檢測(cè)與自診斷、措施：隔離、濾波、屏蔽、檢測(cè)與自診斷、 數(shù)據(jù)備份、后備電池?cái)?shù)據(jù)備份、后備電池 能實(shí)現(xiàn)各種控制功能、用于各個(gè)控制領(lǐng)域。能實(shí)現(xiàn)各種控制功能、用于各個(gè)控制領(lǐng)域。 梯形圖圖形語(yǔ)言簡(jiǎn)單易學(xué)。梯形圖圖形語(yǔ)言簡(jiǎn)單易學(xué)。11PLC的可靠性高? PLC是一種具有很高可靠性的控制裝置，他與可編程序調(diào)節(jié)器DCS系統(tǒng)同被列為不損壞儀表。 硬件上-隔離、濾波、屏蔽、接地等一系列抗干擾措施; 模板機(jī)箱-完善的電

10、磁兼容性設(shè)計(jì); 軟件-數(shù)字濾波、指令復(fù)執(zhí)、程序卷回、差錯(cuò)校驗(yàn)等一系列軟件抗干擾措施及故障診斷技術(shù); 系統(tǒng)一級(jí)的冗余配置; PLC采用周期循環(huán)掃描方式工作 在一個(gè)循環(huán)掃描周期T中，僅只有一小段時(shí)間集中進(jìn)行I/O，也只有一小段集中進(jìn)行I/O時(shí)間中的干擾才會(huì)被引入。 掃描周期控制在100200ms之內(nèi)，比電機(jī)時(shí)間常數(shù)小 即使在每個(gè)掃描周期，干擾侵入，并造成輸出值錯(cuò)誤，但當(dāng)它還沒來得及使執(zhí)行器發(fā)生錯(cuò)誤的動(dòng)作，下一個(gè)掃描周期正確的輸出就會(huì)將其糾正。 PLC 的軟硬件體系結(jié)構(gòu)是封閉而不是開放的。的軟硬件體系結(jié)構(gòu)是封閉而不是開放的。 如專用總線、專家通訊網(wǎng)絡(luò)及協(xié)議，如專用總線、專家通訊網(wǎng)絡(luò)及協(xié)議，I/O 模

11、板不通用，模板不通用， 甚至連機(jī)柜、電源模板亦各不相同。甚至連機(jī)柜、電源模板亦各不相同。 編程語(yǔ)言雖多數(shù)是梯形圖，但組態(tài)、尋址、語(yǔ)言結(jié)構(gòu)均不一致。編程語(yǔ)言雖多數(shù)是梯形圖，但組態(tài)、尋址、語(yǔ)言結(jié)構(gòu)均不一致。 因此各公司的因此各公司的 PLC 互不兼容互不兼容。1.3 可編程序控制器的特點(diǎn)與功能可編程序控制器的特點(diǎn)與功能 用用 PLC 的與、或、非指令取代繼電器觸點(diǎn)的串并聯(lián)等邏輯連接，的與、或、非指令取代繼電器觸點(diǎn)的串并聯(lián)等邏輯連接，實(shí)現(xiàn)開關(guān)量的控制。實(shí)現(xiàn)開關(guān)量的控制。 用用 PLC 的定時(shí)器、計(jì)數(shù)器指令取代時(shí)間繼電器等，的定時(shí)器、計(jì)數(shù)器指令取代時(shí)間繼電器等， 實(shí)現(xiàn)某些操實(shí)現(xiàn)某些操作的定時(shí)或計(jì)數(shù)控制

12、。作的定時(shí)或計(jì)數(shù)控制。 用數(shù)據(jù)傳送、比較、移位、數(shù)碼轉(zhuǎn)換、編碼、譯碼以及數(shù)學(xué)運(yùn)算用數(shù)據(jù)傳送、比較、移位、數(shù)碼轉(zhuǎn)換、編碼、譯碼以及數(shù)學(xué)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算等指令來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、分析和處理。和邏輯運(yùn)算等指令來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、分析和處理。 用用 PLC 的步進(jìn)指令取代由硬件構(gòu)成的步進(jìn)控制器等，實(shí)現(xiàn)上、的步進(jìn)指令取代由硬件構(gòu)成的步進(jìn)控制器等，實(shí)現(xiàn)上、下工序操作的控制。下工序操作的控制。 1.3 可編程序控制器的特點(diǎn)與功能可編程序控制器的特點(diǎn)與功能 二二. 可編程序控制器功能可編程序控制器功能 通過高速計(jì)數(shù)器和位置控制模塊等控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或通過高速計(jì)數(shù)器和位置控制模塊等控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或 伺服電動(dòng)機(jī)，從而控制

13、單軸或多軸生產(chǎn)機(jī)械。伺服電動(dòng)機(jī)，從而控制單軸或多軸生產(chǎn)機(jī)械。 通過通過 A/D 和和 D/A 轉(zhuǎn)換，用轉(zhuǎn)換，用 PLC 的的 PID 指令（或指令（或PID 模塊）對(duì)生產(chǎn)過程中的溫度、壓力、速度、流量等模模塊）對(duì)生產(chǎn)過程中的溫度、壓力、速度、流量等模 擬量進(jìn)行單回路或多回路的閉環(huán)控制。擬量進(jìn)行單回路或多回路的閉環(huán)控制。 通過各種通信模塊能夠?qū)⑼ㄟ^各種通信模塊能夠?qū)?PLC 與與 PLC、PLC 與上位與上位 計(jì)算機(jī)之間聯(lián)結(jié)成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)之間聯(lián)結(jié)成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。1.3 可編程序控制器的特點(diǎn)與功能可編程序控制器的特點(diǎn)與功能 可編程序控制器的應(yīng)用示例可編程序控制器的應(yīng)用示例 傳傳送送帶帶生生產(chǎn)產(chǎn)線線

14、控控制制印印刷刷機(jī)機(jī)械械木木材材加加工工電電梯梯控控制制空空調(diào)調(diào)控控制制 可編程序控制器的應(yīng)用示例可編程序控制器的應(yīng)用示例 灌灌裝裝及及包包裝裝機(jī)機(jī)械械紡紡織織機(jī)機(jī)械械 可編程序控制器的應(yīng)用示例可編程序控制器的應(yīng)用示例 PLC 的梯形圖與繼電器控制線路圖十分相似，主要原因是的梯形圖與繼電器控制線路圖十分相似，主要原因是 PLC 梯形梯形圖的發(fā)明大致上沿用了繼電器控制的電路元件符號(hào)，僅個(gè)別處有些不同圖的發(fā)明大致上沿用了繼電器控制的電路元件符號(hào)，僅個(gè)別處有些不同。 信號(hào)的輸入信號(hào)的輸入/輸出形式及控制功能也是相同的，但是輸出形式及控制功能也是相同的，但是PLC 是軟邏輯，是軟邏輯，繼電器是硬邏輯。

15、繼電器是硬邏輯。 PLC 在性能上比繼電器控制邏輯優(yōu)異，特別是可靠性高、設(shè)計(jì)施工在性能上比繼電器控制邏輯優(yōu)異，特別是可靠性高、設(shè)計(jì)施工周期短、調(diào)試修改方便，而且體積小、功耗低、維護(hù)方便，但價(jià)格高于周期短、調(diào)試修改方便，而且體積小、功耗低、維護(hù)方便，但價(jià)格高于繼電器。繼電器。1.4 PLC 與其它控制系統(tǒng)的比較與其它控制系統(tǒng)的比較 19交機(jī)電機(jī)交機(jī)電機(jī)熔絲熔絲交流接觸器交流接觸器熱繼電器熱繼電器刀開關(guān)刀開關(guān)1.4 PLC 與其它控制系統(tǒng)的比較與其它控制系統(tǒng)的比較 20圖1-1 繼電器邏輯控制系統(tǒng)框圖1.4 PLC 與其它控制系統(tǒng)的比較與其它控制系統(tǒng)的比較 211.4 PLC 與其它控制系統(tǒng)的比較

16、與其它控制系統(tǒng)的比較 單片機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格比較低等優(yōu)點(diǎn)，單片機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格比較低等優(yōu)點(diǎn)， 一般用于數(shù)一般用于數(shù)據(jù)采集和工業(yè)控制。據(jù)采集和工業(yè)控制。 PLC 在數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理等方面不如單片機(jī)。在數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理等方面不如單片機(jī)。 PLC 用于工業(yè)控制，穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強(qiáng)，使用方便，用于工業(yè)控制，穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強(qiáng)，使用方便，但單片機(jī)的通用性和適應(yīng)性較強(qiáng)。但單片機(jī)的通用性和適應(yīng)性較強(qiáng)。1.4 PLC 與其他控制系統(tǒng)的比較與其他控制系統(tǒng)的比較 使用環(huán)境、程序設(shè)計(jì)、運(yùn)算速度、存儲(chǔ)容量、價(jià)格。使用環(huán)境、程序設(shè)計(jì)、運(yùn)算速度、存儲(chǔ)容量、價(jià)格。 應(yīng)用范圍：應(yīng)用范圍：

17、 微機(jī)除了用在控制領(lǐng)域外，還大量用于科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、計(jì)算微機(jī)除了用在控制領(lǐng)域外，還大量用于科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、計(jì)算機(jī)通信等方面。機(jī)通信等方面。 PLC 是專用微機(jī)控制系統(tǒng)，主要用于工業(yè)控制。是專用微機(jī)控制系統(tǒng)，主要用于工業(yè)控制。輸入輸入/輸出：輸出： 微機(jī)系統(tǒng)的微機(jī)系統(tǒng)的 I/O 設(shè)備與主機(jī)之間采用微電聯(lián)系，一般不需要電氣設(shè)備與主機(jī)之間采用微電聯(lián)系，一般不需要電氣隔離。而隔離。而 PLC 一般控制強(qiáng)電設(shè)備，需要電氣隔離，輸入輸出均用光電一般控制強(qiáng)電設(shè)備，需要電氣隔離，輸入輸出均用光電耦合，輸出還采用繼電器、可控硅或大功率晶體管進(jìn)行功率放大。耦合，輸出還采用繼電器、可控硅或大功率晶體管進(jìn)行功

18、率放大。 系統(tǒng)功能：系統(tǒng)功能： 微機(jī)系統(tǒng)一般配有較強(qiáng)的系統(tǒng)軟件和許多應(yīng)用軟件。微機(jī)系統(tǒng)一般配有較強(qiáng)的系統(tǒng)軟件和許多應(yīng)用軟件。 而而 PLC 一般只有簡(jiǎn)單的監(jiān)控程序，能完成故障檢查、用戶程序的一般只有簡(jiǎn)單的監(jiān)控程序，能完成故障檢查、用戶程序的輸入和修改、用戶程序的執(zhí)行與監(jiān)視等。輸入和修改、用戶程序的執(zhí)行與監(jiān)視等。1.4 PLC 與其他控制系統(tǒng)的比較與其他控制系統(tǒng)的比較 24PLC為什么用量高居首位?工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)通常分成三類：工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)通常分成三類： 控制開關(guān)量的邏輯控制裝置 控制慢連續(xù)量的過程控制系統(tǒng) 控制快連續(xù)量的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)在傳統(tǒng)上對(duì)于這三種控制系統(tǒng)用不同的控制裝置: 邏輯控制用電控制

19、（電氣控制裝置即繼電器接觸器控制） 過程控制用儀表裝置（電動(dòng)單元組合儀表） 運(yùn)動(dòng)控制用電傳裝置（電氣傳動(dòng)控制裝置）所謂三電就是指的是電控、電儀、電傳。25 在一家工廠、一個(gè)車間、一個(gè)工段，甚至在一臺(tái)設(shè)備上，這三種設(shè)備常常并存在一起，單設(shè)備各不相干。這主要是因?yàn)檫@三種控制裝置相差太遠(yuǎn)，無法兼容。長(zhǎng)久以來，人們一直希望能把他們用一種控制裝置統(tǒng)一起來，協(xié)調(diào)地進(jìn)行控制。 這對(duì)于提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制無疑是很有意義的。把三電合成于一體就叫做三電一體。三電一體。過程控制過程控制 邏輯控制邏輯控制運(yùn)動(dòng)控制運(yùn)動(dòng)控制計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)PLC 與三電一體與三電一體 26有兩種實(shí)現(xiàn)三電一體化的思路：有兩

20、種實(shí)現(xiàn)三電一體化的思路：網(wǎng)絡(luò)一級(jí)實(shí)現(xiàn)三電一體化網(wǎng)絡(luò)一級(jí)實(shí)現(xiàn)三電一體化：邏輯控制裝置、過程控制裝置、運(yùn)動(dòng)控制裝：邏輯控制裝置、過程控制裝置、運(yùn)動(dòng)控制裝置盡管各不相同，但如果它們都可以置盡管各不相同，但如果它們都可以連入同一網(wǎng)絡(luò)連入同一網(wǎng)絡(luò)，則網(wǎng)絡(luò)就成了三電，則網(wǎng)絡(luò)就成了三電同一的載體，在網(wǎng)絡(luò)一級(jí)實(shí)現(xiàn)了三電一體化。同一的載體，在網(wǎng)絡(luò)一級(jí)實(shí)現(xiàn)了三電一體化。DCS（distrabuted control system），花費(fèi)較大，適合于大型自動(dòng)控制系統(tǒng)。），花費(fèi)較大，適合于大型自動(dòng)控制系統(tǒng)。控制裝置一級(jí)實(shí)現(xiàn)三電一體化控制裝置一級(jí)實(shí)現(xiàn)三電一體化：控制裝置既有邏輯控制功能，又有過程：控制裝置既有邏輯控制功

21、能，又有過程控制功能，還有運(yùn)動(dòng)控制功能。控制功能，還有運(yùn)動(dòng)控制功能。PLC，靈活機(jī)動(dòng)，三電一體集成度較高，適合于各種規(guī)模自動(dòng)控制系統(tǒng)，靈活機(jī)動(dòng)，三電一體集成度較高，適合于各種規(guī)模自動(dòng)控制系統(tǒng)。 PLC 與三電一體與三電一體 27 為什么PLC有能力在裝置一級(jí)集三電于一體，而專門用于過程控制的計(jì)算機(jī)控制裝置實(shí)現(xiàn)三電一體卻比較困難呢？PLC 與三電一體與三電一體 28 第一第一是是PLC是以是以控制開關(guān)量控制開關(guān)量起家的，他采用起家的，他采用循環(huán)掃描方循環(huán)掃描方式式，為了不丟失輸入信號(hào)，要求循環(huán)掃描周期越短越好，這就，為了不丟失輸入信號(hào)，要求循環(huán)掃描周期越短越好，這就使得在使得在PLC中配置的處理

22、器性能好，速度快。中配置的處理器性能好，速度快。 這些高性能的微處理器本身有很大的潛能，早期PLC只利用速度快這一條，其他潛能并沒有得到充分得利用。后來發(fā)現(xiàn)處理好不同性質(zhì)的實(shí)時(shí)多任務(wù)的調(diào)度，在PLC中加入針對(duì)慢連續(xù)量的過程控制并不困難。 反過來，針對(duì)慢連續(xù)量的過程控制計(jì)算機(jī)，改成周期循環(huán)掃描并加入大量開關(guān)控制卻是力不能及的。PLC 與三電一體與三電一體 29 第二第二是大中型是大中型PLC中普遍采用了中普遍采用了多微處理機(jī)多微處理機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行多道處理。結(jié)構(gòu)進(jìn)行多道處理。例如西門子的S5-155U，S5-153U內(nèi)最多配置4個(gè)CPU加一個(gè)協(xié)處理器； 德州儀器公司的T1565,可編程控制器最多可裝入

23、8臺(tái)MC68000的處理器。 這使得PLC不僅速度快，而且可以獨(dú)立各自處理不同問題，也可分解協(xié)調(diào)，共同處理非常復(fù)雜的問題。 第三第三是是PLC配置著大量?jī)?nèi)含配置著大量?jī)?nèi)含CPU的智能模板，有些專用于的智能模板，有些專用于PID控控制，有些用運(yùn)動(dòng)控制，有些用于高速記數(shù)，有些用于聯(lián)網(wǎng)通信，他們制，有些用運(yùn)動(dòng)控制，有些用于高速記數(shù)，有些用于聯(lián)網(wǎng)通信，他們采用采用模塊結(jié)構(gòu)模塊結(jié)構(gòu)，通過背板并行總線連成有機(jī)的整體，所有這一切為，通過背板并行總線連成有機(jī)的整體，所有這一切為PLC在裝置一級(jí)實(shí)現(xiàn)三電一體奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在裝置一級(jí)實(shí)現(xiàn)三電一體奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 當(dāng)然從目前看，PLC在裝置一級(jí)的三電一體化并不

24、是很完善的，復(fù)雜過程控制還欠缺一些，運(yùn)動(dòng)控制能力也還不全面，這些都有待于進(jìn)一步開發(fā)。盡管如此，在裝置一級(jí)實(shí)現(xiàn)三電一體化本身，使得PLC在競(jìng)中居于強(qiáng)有力的地位。 PLC 與三電一體與三電一體 30基于微處理器的工業(yè)控制系統(tǒng) 1 1）集散控制）集散控制DCSDCS控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)： 由回路儀表控制系統(tǒng)發(fā)展而來，在模擬量處理、回路調(diào)節(jié)方面具有一定優(yōu)勢(shì)； 2 2）可編程序控制器）可編程序控制器PLCPLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)：構(gòu)成的控制系統(tǒng)： 由繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來，它在數(shù)字處理、開關(guān)量控制和順序控制方面具有優(yōu)勢(shì)。 3 3）工控計(jì)算機(jī)）工控計(jì)算機(jī)IPCIPC構(gòu)成的控制系統(tǒng)。構(gòu)成的控制系統(tǒng)。 三者相互滲

25、透、互為補(bǔ)充，PLC、DCS和IPC的差別已不明顯，它們都能構(gòu)成復(fù)雜的分級(jí)控制，從趨勢(shì)來看，三者的歸宿和統(tǒng)一將是全分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。 31河南理工大學(xué)操作操作站站控制站控制站（器）（器）IPCIPC、數(shù)字調(diào)節(jié)器、數(shù)字調(diào)節(jié)器、PLCPLC、專用控制器、專用控制器管理層計(jì)管理層計(jì)算機(jī)算機(jī)操作操作站站控制站控制站（器）（器）IPCIPC、數(shù)字調(diào)節(jié)器、數(shù)字調(diào)節(jié)器、PLCPLC、專用控制器、專用控制器32綜合自動(dòng)化系統(tǒng)組成ERP企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)MES制造執(zhí)行系統(tǒng)PCS生產(chǎn)控制系統(tǒng)故障診斷 現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)（DCS, PLC, FCS）綜合集成軟件平臺(tái)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件平臺(tái)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)銷售管理工藝計(jì)算特

26、定先控軟件模糊控制過程動(dòng)態(tài)檢測(cè)軟測(cè)量計(jì)劃排產(chǎn)優(yōu)化調(diào)度質(zhì)量監(jiān)控成本管理數(shù)據(jù)校正實(shí)時(shí)優(yōu)化人力資源財(cái)務(wù)管理庫(kù)存管理企業(yè)信息集成設(shè)計(jì)軟件預(yù)測(cè)函數(shù)控制設(shè)備管理工業(yè)電視監(jiān)測(cè)33高性能、高速度、大容量發(fā)展l多多CPUCPU結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)l高性能、流水高性能、流水RISCRISC結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)CPU(32CPU(32位機(jī)位機(jī)) )l增加智能控制功能增加智能控制功能l支持組態(tài)設(shè)計(jì)支持組態(tài)設(shè)計(jì)大力發(fā)展微型PLC,不斷增強(qiáng)微型PLC的功能l掌上掌上PLCPLCl高性能高性能l支持多種編程方式支持多種編程方式1.5 PLC 的發(fā)展趨勢(shì)的發(fā)展趨勢(shì)34PLC編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)化l順序功能圖（順序功能圖（SFCSFC）l梯形圖形圖(LD)(

27、LD)l功能塊圖功能塊圖(FBD)(FBD)l指令表指令表(IL)(IL)l結(jié)構(gòu)文本結(jié)構(gòu)文本(ST)(ST)1.5 PLC 的發(fā)展趨勢(shì)的發(fā)展趨勢(shì)35l與個(gè)人計(jì)算機(jī)與個(gè)人計(jì)算機(jī)PCPCl集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)DCSDCSl計(jì)算機(jī)數(shù)控計(jì)算機(jī)數(shù)控CNCCNCPLC與其它工業(yè)控制器產(chǎn)品相互融合1.5 PLC 的發(fā)展趨勢(shì)的發(fā)展趨勢(shì)36河南理工大學(xué)模擬量模擬量I/OI/O、高速計(jì)數(shù)輸入、高速計(jì)數(shù)輸入、中斷輸入、機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制、中斷輸入、機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制、熱電偶輸入、條形碼閱讀熱電偶輸入、條形碼閱讀器、多路器、多路BCDBCD輸入輸入/ /輸出、輸出、模糊控制器、模糊控制器、PIDPID回路控制、回路控制、通信模塊通信模塊大力開發(fā)智能I/O模