可編程控制器概述武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院電信學(xué)院

楊杰可編程控制器的定義可編程控制器的特點(diǎn)可編程控制器的分類可編程控制器的編程語(yǔ)言可編程控制器的技術(shù)性能指標(biāo)可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢(shì)本講教學(xué)主要內(nèi)容可編程控制器的定義

一可編程控制器的定義可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicalController）簡(jiǎn)稱PLC。國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）在1987年2月頒布了PLC的標(biāo)準(zhǔn)草案（第三稿），草案對(duì)PLC作了如下定義：

可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(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)算等操作指令，可編程的并通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械動(dòng)作過(guò)程。可編程控制器及其相關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則設(shè)計(jì)。

二可編程控制器的特點(diǎn)4．配套齊全，使用方便3．編程簡(jiǎn)易，現(xiàn)場(chǎng)可修改2．功能強(qiáng)大，性價(jià)比高1．可靠性高，抗干擾強(qiáng)可編程控制器的特點(diǎn)5．壽命長(zhǎng)，體積小，能耗低6．系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、維修工作量少，維修方便可編程控制器的特點(diǎn)比較項(xiàng)目繼電器控制系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)控制功能的實(shí)現(xiàn)由許多繼電器采用接線的方式來(lái)完成控制功能各種控制功能是通過(guò)編制的程序來(lái)完成對(duì)生產(chǎn)工藝過(guò)程變更的適應(yīng)性適應(yīng)性差，需要重新設(shè)計(jì)改變繼電器和接線適應(yīng)性強(qiáng)，只需對(duì)程序進(jìn)行修改控制速度低，靠機(jī)械動(dòng)作實(shí)現(xiàn)極快，靠微處理器進(jìn)行處理計(jì)數(shù)及其他特殊功能一般沒有有安裝、施工連線多，施工繁瑣安裝容易，施工方便可靠性差，觸點(diǎn)多，故障多高，因元器件采取了篩選和老化等可靠性措施壽命短長(zhǎng)可擴(kuò)展性困難容易維護(hù)工作量大，故障不易查找有自診斷能力，維護(hù)工作小PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)比較可編程控制器的特點(diǎn)比較項(xiàng)目通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)工作目的科學(xué)計(jì)算，數(shù)據(jù)管理等工業(yè)自動(dòng)控制工作環(huán)境對(duì)工作環(huán)境要求較高對(duì)環(huán)境要求低，可在惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工作工作方式中斷處理方式循環(huán)掃描方式系統(tǒng)軟件需要配備功能較強(qiáng)的系統(tǒng)軟件一般只需簡(jiǎn)單的監(jiān)控程序采用的特殊措施掉電保護(hù)等一般措施采用多種抗干擾措施，自診斷，斷電保護(hù)，可在線維修編程語(yǔ)言匯編語(yǔ)言，高級(jí)語(yǔ)言梯形圖，助記符語(yǔ)言，SFC標(biāo)準(zhǔn)化語(yǔ)言對(duì)操作人員的要求需專門的培訓(xùn)，并具有一定的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)一般的技術(shù)人員，稍加培訓(xùn)即可操作使用對(duì)內(nèi)存的要求容量大容量小價(jià)格高較低其他若用于控制，一般需自行設(shè)計(jì)機(jī)種多，模塊種類多，已與集成系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的比較可編程控制器的分類

三1.小型機(jī)按輸入/輸出點(diǎn)數(shù)分

根據(jù)PLC的輸入/輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)的多少，一般可將PLC分為以下3類。可編程控制器的分類小型PLCI/O總點(diǎn)數(shù)一般在256點(diǎn)以下，用戶程序存儲(chǔ)器容量在4KB左右。中型PLC的I/O總點(diǎn)數(shù)在256～2048點(diǎn)之間，用戶程序存儲(chǔ)器容量達(dá)到8KB左右。大型PLC的I/O總點(diǎn)數(shù)在2048點(diǎn)以上，用戶程序存儲(chǔ)器容量達(dá)到16KB以上。2.中型機(jī)3.大型機(jī)1.整體式按結(jié)構(gòu)形式分

根據(jù)PLC結(jié)構(gòu)形式的不同，可分為整體式和模塊式兩類。可編程控制器的分類2.模塊式按生產(chǎn)廠家分可編程控制器的分類美國(guó)Rockwell自動(dòng)化公司所屬的A-B（Allen＆Bradly）公司：SLC500、ControlLogix、PLC5；GE-Fanuc公司：GEFanuc90-70，90-30\PAC；德國(guó)的SIEMENS：S7-200、S7-300、S7-400、S7-1200、S7-1500；法國(guó)（SCHNEIDER）：Twido、ZelioLogic、

ModiconPremium、ModiconQuantum、ModiconM340；日本的OMRON：CP1L、C200、CQM1H、CV；日本的三菱公司：FX系列、Q系列?？删幊炭刂破鞯木幊陶Z(yǔ)言

四可編程控制器的編程語(yǔ)言PLC編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)（IEC61131-3）中有5種編程語(yǔ)言

12345順序功能圖（Sequentialfunctionchart）12435梯形圖（Ladderdiagram）功能塊圖（Functionblockdiagram）指令表（Instructionlist）結(jié)構(gòu)文本（Structuredtext）可編程控制器的技術(shù)性能指標(biāo)

五PLC的技術(shù)性能指標(biāo)有

一般指標(biāo)

和

技術(shù)指標(biāo)

兩種。

一般指標(biāo)是指使用PLC時(shí)應(yīng)注意的問題，主要包括電源電壓、允許電壓波動(dòng)范圍、耗電情況、直流輸出電壓、絕緣電阻、耐壓情況、抗噪聲性能、耐機(jī)械振動(dòng)及沖擊情況、使用環(huán)境溫度和濕度、接地要求、外形尺寸、質(zhì)量等?？删幊炭刂破鞯募夹g(shù)性能指標(biāo)可編程控制器的技術(shù)性能指標(biāo)基本技術(shù)性能指標(biāo)含義編程語(yǔ)言及指令功能編程語(yǔ)言有梯形圖、指令表、順序功能圖等；不同廠家編程語(yǔ)言不同，互不相容，編程語(yǔ)言總數(shù)也不同；不同廠家的產(chǎn)品的編程指令功能在表達(dá)方式和指令的完整性上有差異存儲(chǔ)容量通常是指用戶程序存儲(chǔ)器容量，用千字節(jié)表示；也用“步”來(lái)表示程序容量，因?yàn)樵赑LC中，程序指令是按“步”存放的，一條基本指令一般為一步，而復(fù)雜的指令往往有若干步輸入輸出點(diǎn)數(shù)表示PLC所能接入的輸入輸出開關(guān)量信號(hào)的最大數(shù)量；模擬量I/O單元采用最大的輸入輸出通道數(shù)來(lái)表示；在總的點(diǎn)數(shù)中，輸入輸出點(diǎn)數(shù)總是按一定的比例設(shè)置，往往是輸入點(diǎn)數(shù)大于輸出點(diǎn)數(shù)掃描速度一般以掃描1000條基本指令所需的時(shí)間來(lái)表示其掃描速度可擴(kuò)展性輸入輸出點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展，存儲(chǔ)容量的擴(kuò)展；控制區(qū)域和功能的擴(kuò)展使用條件工作環(huán)境：如工作環(huán)境的溫度、濕度和環(huán)境空氣中的塵埃的要求等；電源要求：如輸入電壓和頻率范圍、功耗等；抗干擾性能：如耐壓強(qiáng)度、抗電磁干擾強(qiáng)度、抗振動(dòng)強(qiáng)度等可靠性用可靠度、平均壽命、平價(jià)無(wú)故障時(shí)間、有效率等來(lái)評(píng)估可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢(shì)

六1234開關(guān)量邏輯控制運(yùn)動(dòng)控制過(guò)程控制數(shù)據(jù)處理可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢(shì)5通信聯(lián)網(wǎng)PLC的應(yīng)用領(lǐng)域可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢(shì)可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢(shì)可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢(shì)PLC的發(fā)展趨勢(shì)（3）從配套性上看，PLC產(chǎn)品會(huì)向品種更豐富、規(guī)格更齊備的方向發(fā)展。（2）從規(guī)模上看，PLC會(huì)進(jìn)一步向超小型和超大型兩個(gè)方向發(fā)展。（1）從技術(shù)上看，PLC會(huì)