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1、P L C 应 用 技 术 绪论 二 PLC何处来 往哪里去 三 PLC有何独特之处 一 PLC是什么 四 PLC的应用领域 五 PLC的流派 六 PLC控制原理简介 P L C 应 用 技 术 1 定义 一 PLC是什么 可编程序逻辑控制器 Programmble Logic Controller 简称PLC 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 它采用可编程序的存储器 用 来在其内部存储执行逻辑运算 顺序控制 定时 计数和 算术运算等操作的指令 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 国际电工委员会 IEC 于1987年颁布 可编
2、程序控制器 Programmble Controller 简称PC 2 PC PLC 个人计算机 PC机 工业计算机的区别 P L C 应 用 技 术 P L C 应 用 技 术 P L C 应 用 技 术 P L C 应 用 技 术 S7 200 P L C 应 用 技 术 S7 300 P L C 应 用 技 术 P L C 应 用 技 术 SP P L C 应 用 技 术 CS P L C 应 用 技 术 SLC500 P L C 应 用 技 术 二 PLC何处来 往哪里去 1 1 世界上第一台世界上第一台PLCPLC 1969年由美国数字设备公司 DEC 根据美国通用 汽车公司 GM
3、的要求研制成功 背景背景 1968年美国通用汽车公司 GM 为了适应汽车 型号的不断更新 生产工艺不断变化的需要 实现小批 量 多品种生产 希望能有一种新型工业控制器 它能 做到尽可能减少重新设计和更换电器控制系统及接线 以降低成本 缩短周期 P L C 应 用 技 术 设计思想设计思想 吸取继电器和计算机两者的优点 继电器控制系统体积大 可靠性低 接线复杂 不 易更改 查找和排除故障困难 对生产工艺变化的适 应性差 但简单易懂 价格便宜 计算机功能强大 灵活 可编程 通用性好 但 编程困难 采用面向控制过程 面向问题的 自然语言 进行编 程 使不熟悉计算机的人也能很快掌握使用 梯形 图 提出
4、了著名的GM10条 P L C 应 用 技 术 2 7070年代初期年代初期 仅有逻辑运算 定时 计数等顺序控制功 能 只是用来取代传统的继电器控制 通常称为可编程逻 辑控制器 Programmable Logic Controller 3 3 7070年代中期年代中期 微处理器技术应用到PLC中 使PLC不仅 具有逻辑控制功能 还增加了算术运算 数据传送和数 据处理等功能 4 8080年代以后年代以后 随着大规模 超大规模集成电路等微电子 技术的迅速发展 16位和32位微处理器应用于PLC中 使PLC得到迅速发展 PLC不仅控制功能增强 同时可 靠性提高 功耗 体积减小 成本降低 编程和故障
5、检 测更加灵活方便 而且具有通信和联网 数据处理和图 象显示等功能 P L C 应 用 技 术 向高速度 大容量方向发展向高速度 大容量方向发展 目前 有的PLC的扫描速度可达0 1 0 4ms k步左右 PLC的扫描速度已成为很重要的一个性能指标 在存储容量方面 有的PLC最高可达兆字节 向超大型 超小型两个方向发展向超大型 超小型两个方向发展 现已有I O点数达14336点的超大型PLC 其使用32 位微处理器 多CPU并行工作和大容量存储器 小型PLC由整体结构向小型模块化结构发展 使配 置更加灵活 最小配置的I O点数为8 16点 以适应单 机及小型自动控制的需要 如三菱公司 系列PL
6、C 西门 子公司的LOGO系列PLC P L C 应 用 技 术 大力开发智能模块 加强联网与通信能力大力开发智能模块 加强联网与通信能力 为满足各种控制系统的要求 不断开发出许多功能模 块 如高速计数模块 温度控制模块 远程I O模块 通信 和人机接口模块等 这些带CPU和存储器的智能I O模块 既扩展了PLC功能 又使用灵活方便 扩大了PLC应用范围 加强PLC联网与通信的能力 是PLC技术进步的潮流 PLC的联网与和通信有两类 PLC之间联网通信 各PLC 生产厂家都有自己的专有联网手段 PLC与计算机之间的 联网通信 一般PLC都有专用通信模块与计算机通信 P L C 应 用 技 术
7、在PLC系统结构不断发展的同时 PLC的编程语言 也越来越丰富 功能也不断提高 除了大多数PLC使用的梯形图语言外 为了适应各 种控制要求 出现了面向顺序控制的步进编程语言 面 向过程控制的流程图语言 与计算机兼容的高级语言 BASIC C语言等 等 多种编程语言的并存 互补与发 展是PLC进步的一种趋势 编程语言多样化编程语言多样化 P L C 应 用 技 术 三 PLC有何独特之处 1 可靠性高 抗干扰能力强可靠性高 抗干扰能力强 可靠性高 抗干扰能力强是可靠性高 抗干扰能力强是PLCPLC最重要的特点之一 最重要的特点之一 PLCPLC的平均无故障时间可达几十万个小时的平均无故障时间可达
8、几十万个小时 1 1 采用微电子技术 大量的开关动作由无触点的半采用微电子技术 大量的开关动作由无触点的半 导体电路来完成 因此不会出现继电器控制系统中的接线导体电路来完成 因此不会出现继电器控制系统中的接线 老化 脱焊 触电电弧等现象 老化 脱焊 触电电弧等现象 2 硬件方面 对电源 I O接口 CPU 编程器等主 要部件均采用严格措施进行屏蔽及干扰 3 软件方面 监控程序定期的监测外界环境 死循 环报警等措施 P L C 应 用 技 术 2 2 编程简单 使用方便 编程简单 使用方便 3 3 功能完善 通用性强 功能完善 通用性强 4 4 设计安装简单 维护方便 设计安装简单 维护方便 5
9、 5 体积小 重量轻 能耗低 体积小 重量轻 能耗低 P L C 应 用 技 术 目前 PLC在国内外已广泛应用冶金 石油 化工 建材 机械制造 电力 汽车 轻工 环保及文化娱 乐等各行各业 随着PLC性能价格比的不断提高 其应 用领域不断扩大 开关量逻辑控制 模拟量控制 过程控制 PID闭环控制 数字量智能控制 数据采集与监控 通信联网及集散控制 四 PLC的应用领域 P L C 应 用 技 术 五 PLC的流派 可编程逻辑控制器的生产厂家 在全世界有7家举足轻重的PLC制造厂家 美国的Rockwell自动化公司所属的A B Allen Bradley 公司 GE Fanuc公司 德国的西门
10、子 Siemens 公司 美国的Modicon公司 法国TE Telemecanique 公司 日本三菱公司 日本立石 OMRON 公司 P L C 应 用 技 术 PLCPLC三大流派三大流派 欧洲 西门子 Siemens 法国的TE Telemecanique 美国 A B Allen Bradly GE General Electric 日本 三菱电机 Mitsubishi Electric 欧姆龙 OMRON 目前国内市场还有韩国 台湾等PLC产品 P L C 应 用 技 术 我国我国PLCPLC发展情况发展情况 在70年代末和80年代初 我国随国外成套设备 专用设备 引进了不少国外的
11、PLC 我国不少科研单位和工厂在研制和生产PLC 如辽宁无线 电二厂 无锡华光电子公司 上海香岛电机制造公司 厦 门A B公司等 在传统设备改造和新设备设计中 PLC的应用逐年增多 取得良好效果 PLC在我国的应用越来越广泛 P L C 应 用 技 术 中国PLC市场 2004年度 P L C 应 用 技 术 六 PLC控制原理简介 l采用继电器控制 l采用PLC控制 P L C 应 用 技 术 1 采用继电器控制 例 三相异步电动机单向运行电器控制系统 L1L2L3 Q M FU1 KM KR PE FU2 SB2 KM SB1 KM KR FU2 UVW P L C 应 用 技 术 P L C 应 用 技 术 例 三相异步电动机单向运行PLC控制系统 2 采用PLC控制 思考 换一下SB1为启动按钮 SB2未停止按钮 PLC控制与继电器控制有何不同 P L C 应 用 技 术 控制方法上 硬硬 软软 工作方式上 并行工作方式并行工作方式 串行工作方式串行工作方式 控制速度上 速度速度 慢慢 快快 定时和计数控制上 精度精度 低低 高高 可靠性和可维护性上 可靠性可靠性 低低 高高 继电器控制系统 PLC控制系统
