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1、可编程控制器原理及应用,主讲：胡艳丽,淮南师范学院电气信息工程系,Email:huyanli-,第二章：可编程控制器概述,PLC的产生及定义,PLC的特点、分类,1,2,PLC的应用,3,PLC的发展趋势,4,2.1 PLC的产生及定义,1、产生,1968年，美国最大的汽车制造厂家通用汽车公司（GM公司）提出设想。 1969年，美国数字设备公司研制出了世界上第一台PC，型号为PDP-14。 第一代：从第一台可编程控制器诞生到70年代初期。其特点是：CPU由中小规模集成电路组成，存储器为磁芯存储器； 第二代：70年代初期到70年代末期。其特点是：CPU采用微处理器，存储器采用EPROM ； 第三
2、代：70年代末期到80年代中期。其特点是：CPU采用8位和16位微处理器，有些还采用多微处理器结构，存储器采用EPROM、EAROM、CMOS RAM等 ； 第四代：80年代中期到90年代中期。PC全面使用8位、16位微处理芯片的位片式芯片，处理速度也达到1us/步 ； 第五代：90年代中期至今。PC使用16位和32位的微处理器芯片，有的已使用RISC芯片。,2、定义,Programmable Logic Controller (PLC),2.1 PLC的产生及定义,1987年2月 国际电工委员会(IEC)定义为： 可编程序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
3、了可编程序的存储器，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，并通过数字的，模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。,2.2 可编程控制器特点,优点：,缺点：软件的移植性差，各品牌不通行，运行速度数据处理能力偏低。,2.3 可编程控制器分类及性能指标,1.按结构形式分类,（1）整体式PLC：所有模块集成在一起,2.3 可编程控制器分类及性能指标,（2）模块式PLC：PLC各部分分成若干个单独的模块,2.3 可编程控制器分类及性能指标,2.按I/O点数分类,按控制规模分类：控制规模是PLC性能指标之一，习惯上总是用数字量I/O点数的多少来衡量PLC系统规模
4、的大小。可分为小型（1024）。,三菱PLC实物展示,Q系列PLC,FX2N系列PLC,FX1N系列PLC,FX1S系列PLC,2.3 可编程控制器分类及性能指标,西门子PLC实物展示,S7-200系列PLC,S7-300系列PLC,S7-400系列PLC,2.3 可编程控制器分类及性能指标,2.3 可编程控制器分类及性能指标,国产PLC,台达PLC,北京凯迪恩 洛阳易达 兰州全志 上海正航 南京嘉华 黄石科威 无锡信捷 深圳三凌 广州科塞恩 深圳德维森 中山智达 厦门海为 威海恒日 浙大中自,2.4 控制器的历史,1623年：德国科学家契克卡德（W. Schickard）制造了人类有史以来第
5、一台机械计算机，这台机器能够进行六位数的加减乘除运算。,早在我国春秋战国时期出现的算筹,2.4 控制器的历史,1674年：莱布尼茨改进了帕斯卡的计算机，使之成为一种能够进行连续运算的机器，并且提出了“二进制”数的概念。（据说这个概念来源于中国的八卦）,2.4 控制器的历史,1834年：巴贝奇提出了分析机的概念，机器共分为三个部分：堆栈，运算器，控制器。他的助手， 英国著名诗人拜伦的独生女阿达奥古斯塔（Ada Augusta）为分析机编制了人类历史上第一批计算机程序。,1805年： 法国机械师杰卡德（J. Jacquard）根据布乔“穿孔纸带”的构想完成了“自动提花编织机”的设计制作。,2.4
6、控制器的历史,1854年：布尔发表思维规律的研究逻辑与概率的数学理论基础 ，并综合自己的另一篇文章逻辑的数学分析，从而创立了一门全新的学科布尔代数，为百年后出现的数字计算机的开关电路设计提供了重要的数学方法和理论基础 。,1946年世界上第一台通用数字电子计算机ENIAC（如图1-5所示）的诞生，标志人类进入电子人类进入电子计算机时代。,2.4 控制器的历史,1947年贝尔实验室的肖克利(William B. Shockley)、布拉顿(John Bardeen)、巴丁(Walter H. Brattain)创造出了世界上第一只半导体放大器件命名为“晶体管”（如图所示），开启了人类的半导体时代
7、。,1958年美国科学家基尔比和诺伊斯共同发明了集成电路（如图1-7所示），从此人类步入了集成电路时代。,2.4 控制器的历史,1971年英特的特德霍夫研制成功了第一枚能够实际工作的微处理器4004（如图1-8所示）标志着微处理器时代的到来。该处理器在面积约12平方毫米的芯片上集成了2250个晶体管，运算能力足以超过ENICA。,1969年美国哥德公司制造出084型PLC（如图1-9示），并将它们投入商业生产,2.5 PLC控制系统应用,继电接触控制控制系统,继电接触器控制系统,继电接触控制控制系统,DSP芯片,2.5 PLC控制系统应用,单片机控制系统,单片机控制系统,2.5 PLC控制系统
8、应用,PLC控制系统,2.5 PLC控制系统应用,2.5 PLC控制系统应用,2.5 PLC控制系统应用,可编程序控制器当代工业自动化支柱之一,当代工业自动化的三大支柱：,PLC、计算机辅助设计与加工 、机器人,2.6 PLC的历史、发展趋势及应用,1向高速度、大存储容量方向发展CPU处理速度进一步加快存储容量进一步扩大 2控制系统将分散化分散控制、集中管理的原则。 3可靠性进一步提高随着PC进入过程控制领域，对可靠性的要求进一 步提高。硬 件冗余的容错技术将进一步应用。 4控制与管理功能一体化PC将广泛采用计算机信息处理技术、网络通信技术和图形显 示技 术，使PC系统的生产控制功能和信息管理功能融为一 体。,发展趋势,PLC应用：控制,场合主要是：工业过程控制,对象主要是：电动机、电磁阀等大电流、高电压设备、汽车生产线、彩电生产线、冰箱生产线等等,具体内容大家课后看书！,2.6 PLC的发展趋势及应用,继电接触控制控制系统,作业：,比较PLC控制和继电器控制、单片机控制、微机控制的优缺点 。,大家认真查资料!,2.6 PLC的发展趋势及应用,
