1、PLC基本知識，2011-01-22，1，PLC基本知識，第一部分：PLC第二部分：PLC基本概念和原理第三部分：PLC基本功能第四部分：PLC控制和其他控制的主要區(qū)別，第二部分，第一部分第一，可編程控制器的定義是在電氣控制技術和計算機技術的基礎上開發(fā)的，逐漸發(fā)展成以微處理器為中心集成自動化技術、計算機技術和通信技術的新型工業(yè)控制裝置。常用的名稱是可編程控制器。英文名稱為Programmable Logic Controller，稱為PLC。4，1987年，國際電子委員會(IEC)定義如下：“可編程控制器是為在工業(yè)環(huán)境中使用而設計的數(shù)字計算操作的電子系統(tǒng)。它還在內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、

2、計時、計數(shù)、算術運算等操作的指令，并使用可編程順序內存通過數(shù)字和模擬輸入和輸出控制各種類型的機器或生產過程。可編程控制器和相關外圍設備應根據(jù)易于與行業(yè)系統(tǒng)集成和輕松擴展功能的原則進行設計?！?5，查找新的工業(yè)控制器，以重新設計和更換中繼控制系統(tǒng)的硬件和電纜，縮短時間，降低成本。適合工業(yè)環(huán)境的通用控制裝置。PLC的初步設想，6，2，可編程控制器生成的繼電器邏輯電路布線復雜，7，背景：1968年美國通用汽車(GM)，為了適應汽車模型的持續(xù)更新，生產過程的持續(xù)要求，少量，8，1968年通用公司提出了10種設計標準。編程簡單，可以現(xiàn)場修改程序。易于維護，使用了插件結構?？煽啃愿哂诶^電器控制柜；體積小于

3、繼電器控制柜；費用可與繼電器控制柜競爭?？梢詫?shù)據(jù)直接發(fā)送到計算機?？梢灾苯邮褂?15V交流輸入電壓。輸出可以使用115V交流電壓直接驅動電磁閥、交流接觸器等。功能強大，擴展方便；程序可以存儲，內存容量可以擴展到4KB。9，1969年，美國數(shù)字設備公司開發(fā)了第一款可編程控制器，并將其應用于工業(yè)現(xiàn)場。10，3，可編程控制器的特性，無非接觸式布線，可靠性，抗干擾能力的強大通用性，可變控制程序，方便的硬件支持，端到端使用，用戶方便，適應性強的編程，輕松的系統(tǒng)設計，安裝，減少調試工作量維護工作量，維護簡便)、通用電氣(GE)、MODICON (modicon)公司、德州儀器(T1)公司、古德(Goul

4、d)公司、西屋日本：三菱電機在中國，歐姆龍產品的銷售排在第一位。)目前國內市場上有韓國、臺灣等PLC產品。目前市場上出現(xiàn)了序列化的國內PLC，其價格相對低廉，性價比相對高。，第一部分結束，22，I/O點數(shù)小于256點的小型PLC(其中I/O點小于64點的小型或小型PLC)中等大小PLC I/O點數(shù)大于256點，2048點以下的中等大小PLC大型PLC I/O點數(shù)大于2048點的大型PLC(其中I/O點數(shù)等于8192)，5，可編程控制器類型，基于模塊的PLC將PLC組件分為單獨的模塊，例如CPU模塊、I/o模塊、電源模塊(某些包含在CPU模塊中)和各種功能模塊。緊湊的PLC還具有將完整和模塊化特

5、性相結合的PLC。24、模塊化PLC將PLC的組件分為多個獨立的模塊，例如CPU模塊、I/o模塊、電源模塊(某些包含在CPU模塊中)和各種功能模塊。緊湊的PLC還具有將完整和模塊化特性相結合的PLC。一體式PLC將電源、CPU和I/O接口等部件集中在一個小型、小型、低成本的機箱中。25、功能低矮型PLC具有邏輯運算、計時、計數(shù)、移位與自我診斷、監(jiān)控等基本功能，還具有少數(shù)類比輸入/輸出、算術運算、資料傳輸與比較、通訊等功能。中級PLC通過添加模擬輸入/輸出、算術運算、數(shù)據(jù)傳輸和比較、數(shù)字轉換、遠程I/O、子例程、通信網絡等功能提供子PLC功能。有些還添加了中斷、PID控制和其他功能。進階PLC具

6、有中端功能，可加入有符號算術、矩陣運算、位元邏輯運算、平方根運算和其他特殊函數(shù)運算、表格和表格傳輸。高級PLC機器具有更強的通信網絡功能。26，6，開發(fā)可編程控制器，提高高性能、高速、大容量開發(fā)PLC的處理能力需要更好的響應能力和更大的存儲容量。目前，某些PLC的掃描速度約為0.1ms/k。PLC的掃描速度已成為重要的性能指標。就儲存容量而言，部分PLC最高可達數(shù)十MB。有些企業(yè)已經在使用氣泡式存儲或硬盤來擴展存儲容量。27，小型化和大型化雙向發(fā)展小型PLC從整體結構發(fā)展到小型模塊化結構，配置更加靈活，為市場開發(fā)了多種簡單、經濟實惠的微型PLC，最低配置的I/O點為816點，以適應獨立和小型自

7、動控制的需要。大型化意味著大中型PLC發(fā)展成大容量、智能和網絡，構成計算機和集成控制系統(tǒng)，綜合自動控制大型復雜系統(tǒng)?，F(xiàn)在有14336個使用32位微處理器、多個CPU并行操作和大容量存儲的超大型PLC。28，開發(fā)智能模塊，加強網絡和通信功能為了滿足各種控制系統(tǒng)的要求，不斷開發(fā)了許多功能模塊，如高速計數(shù)模塊、溫度控制模塊、遠程I/O模塊、通信和人機接口模塊。PLC網絡和通信分為兩類：PLC之間的網絡通信。每個PLC制造商都有其自己的專有網絡手段。PLC和計算機之間的網絡通信。為了增強網絡和通信功能，PLC制造商也在協(xié)商制定通用通信標準，以配置更大的網絡系統(tǒng)。29，據(jù)外部故障檢測和處理能力提高統(tǒng)計，

8、PLC控制系統(tǒng)故障時CPU占5%，I/O接口占15%，輸入設備占45%，輸出設備占30%，線路占5%。前兩個共20%的故障是PLC的內部故障，可以通過PLC自身的軟硬件檢測和處理。其馀80%的錯誤屬于PLC的外部錯誤。PLC制造商致力于開發(fā)和開發(fā)用于檢測外部故障的專用智能模塊，進一步提高系統(tǒng)的可靠性。30，編程語言多樣化隨著PLC系統(tǒng)結構的發(fā)展，PLC的編程語言也越來越豐富，功能也得到增強。除了大多數(shù)PLC使用的階梯、門表語言外，還有順序控制的步進編程語言、過程控制的進程圖語言、與計算機兼容的高級語言(基本、c語言等)，多種編程語言共存、補充和發(fā)展是PLC進步的一個趨勢。31，第二部分，PLC

9、基本概念和配置，32，1，軟繼電器的概念：用戶在編寫應用程序時不考慮微處理器和內存的復雜配置和使用的計算機語言，將PLC視為由許多“軟繼電器”組成的內部控制器，可以使用類似于繼電器控制結構圖的編程語言進行編程。PLC內部繼電器不是實際物理繼電器，而是實際處于“1”狀態(tài)時與繼電器連接的內存相同的部分觸發(fā)。此位觸發(fā)狀態(tài)為“0”相當于繼電器已斷開。33，2，PLC常用的術語1位是PLC中邏輯操作的基本元素，通常稱為內部繼電器。2I/O點通常使用I/O點數(shù)來表示PLC的大小。三通道1通道有16位或16個繼電器。4區(qū)相同類型的通道的集合。數(shù)據(jù)區(qū)域，計時/計數(shù)器區(qū)域，內部繼電器區(qū)域等，1 0 1 1 0

10、1，數(shù)字，2，數(shù)字，3，數(shù)字中央處理單元(CPU): (1)從程序內存讀取程序命令、編譯命令、執(zhí)行各種輸入信號，并將各種輸入信號發(fā)送到(3)輸出端(4)響應外圍設備。(1)通用處理器：8086、80286、80386 (2)單芯片微計算機芯片：8031、8096 (3)位芯片微處理器：AMD-2900小型PLC 8位微處理器或微控制器CPU中型PLC 16ROM:保存監(jiān)控程序和用戶調試的程序。2 .內存，1 .系統(tǒng)程序內存：a .系統(tǒng)管理程序；b .用戶說明解釋器；c .標準程序模塊和系統(tǒng)尋呼機2。用戶程序內存3。工作數(shù)據(jù)內存，37，3。輸入、輸出接口：使用光隔離實現(xiàn)PLC內部電路和外部電路的

11、電氣隔離，減少電磁干擾。輸出接口角色：將主機輸出到外部，作為能夠驅動外部執(zhí)行電路來控制接觸器線圈等電氣裝置的電源的信號。輸出電路還將計算機與外部強電隔離。輸出的三種形式：繼電器-低速大功率晶閘管-高速大功率晶體管-高速低功率、輸入接口角色：將由按鈕、行程開關或傳感器生成的信號轉換為主機上的數(shù)字信號。38，(1)輸入接口電路：使用光電耦合器防止強電氣干擾。COM，光電晶體管，發(fā)光二極管，直流電源，輸入端子，PLC，發(fā)光二極管，39，40，繼電器輸出，(2)輸出接口電路：例如PLC將電源、外部電源轉換為系統(tǒng)中每個設備所需的電源。某些電源向外部提供24v絕緣直流電源，該電源可用于開關輸入設備所連接的

12、現(xiàn)場手動開關等?？删幊踢壿嬁刂破麟娫赐ǔ＞哂休斎腚妷悍秶蟆⒊叽缧　⒅亓枯p、效率高、抗干擾性能好等特點。42，3部分，PLC基本功能，43，PLC基本功能，1邏輯控制功能2時序控制功能3計數(shù)控制功能4步進控制功能5數(shù)據(jù)處理功能6回路控制功能7通信網絡功能8監(jiān)控功能9停電內存功能10故障診斷功能，44，PLC應用于步進電動機控制，44在獨立控制、多機組控制和自動生產線控制領域有很多成功的應用實例。例如：機床電氣控制、起重機、帶式輸送機和包裝機械的控制、注塑機控制、電梯控制、飲料充電生產線、家用電器(電視、冰箱、洗衣機等)自動裝配線控制、汽車、化學、造紙、軋鋼自動生產線控制等、PLC具有許多計時器

13、，可以供與繼電器線的時間繼電器功能類似的用戶使用。計時器的設置(計時時間)在編程時設置，或在運動期間根據(jù)需要進行修改，使其易于使用和靈活。PLC還提供高精度時鐘脈沖，實現(xiàn)精確的實時控制。47、3計數(shù)控制功能和計數(shù)控制功能是PLC最基本的功能之一。PLC為用戶提供了許多計數(shù)器，當計數(shù)器計數(shù)數(shù)字時，它會生成狀態(tài)信號(數(shù)值)，從而允許使用該狀態(tài)信號控制操作的數(shù)量。計數(shù)器的設置可以在編程時設置，也可以在運行時根據(jù)需要進行修改。48、5數(shù)據(jù)處理功能，PLC大多具有數(shù)據(jù)處理功能，可執(zhí)行算術運算、數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)移位、數(shù)字轉換解碼編碼等任務。中大型PLC數(shù)據(jù)處理功能更加完善，可以打開、PID計算、浮

14、點計算等，還可以與CRT、打印機連接以執(zhí)行程序、數(shù)據(jù)顯示和打印。49、8監(jiān)控功能，PLC設置強大的監(jiān)控功能。工作人員可以使用程序員或顯示器監(jiān)控PLC相關部分的運行狀態(tài)。計時器可以調整計時器、計數(shù)器設置和當前值，并根據(jù)需要更改PLC內部邏輯信號的狀態(tài)和數(shù)據(jù)區(qū)域中的數(shù)據(jù)內容，從而使調整和維護非常方便。50、9停電內存功能、PLC中某些陣列使用的RAM設置了停電保留(備份電池等)，從而在停電后允許此部分陣列上的信息長期保留。某些內存命令可以幫助您記住操作狀態(tài)，以便在PLC斷電后保持數(shù)據(jù)內容不變?；謴蚉LC電源后，可以根據(jù)原始任務繼續(xù)工作。51、10故障診斷功能，PLC可以自行診斷系統(tǒng)配置、某些硬件狀態(tài)、指令的正當性等，發(fā)現(xiàn)例外條件并發(fā)出警告，標記錯誤類型，如果出現(xiàn)嚴重錯誤，則自動停止執(zhí)行。PLC的故障自診斷功能大大提高了PLC控制系統(tǒng)的安全性和可維護性。52，4部分，PLC控制和其他控制的主要區(qū)別，53，在微機(微機)的應用范圍內，MC是通用機器，PLC是專用機器。簡單地說，MC是通用專用機器，PLC是專用通用機器。微型計算機過去是在計算機和大規(guī)模集成電路的基礎上發(fā)展起來的，最大的特