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1、PLC基础知识大全1 PLC基础知识基本内容: PLC简介、基本功能、特点、应用范围、工作方式。重点: 定义、基本功能、工作方式。难点: 工作方式、扫描时间。第一节 PLC基础知识一、 PLC的产生与历史 二、 可编程控制器的定义 三、 PLC的现状及发展趋势 四、PLC的特点 五 、PLC的基本功能 六、 PLC与其他工业控制系统的比较一、 PLC的产生与历史 世界上第一台PLC 1969年由美国数字设备公司(DEC)根据美国通用汽车公司(GE)的要求研制成功。 背景: 1968年美国通用汽车公司(GE),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
2、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。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)70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)70年代
3、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 80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。近年来PLC发展迅速PLC集三电(电控、电仪、电传)为一体、性能价格比高、高可靠性的特点,已成为自动化工程的核心设备。PLC成为具备计算机功能的一种通用工业控制装置,其使 用量高居首位。 PLC成为现代工业自动化的
4、三大技术支柱(PLC、机器 人、CAD/CAM)之一。二、 可编程控制器的定义 定义: 国际电工委员会(IEC)于1987年颁布了可编程控制器标准草案第三稿。在草案中对可编程控制器定义如下:“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。可编程控制器及其有关外 围设备,都应按易于与工业系统联成一个整体,易于扩充其 功能的原则设计”。三、 PLC的现状及发展趋势 1969年美国数据设备公司(DEC)研制了第一
5、台PLC, 从此PLC发展迅猛。 我国改革开放后,美国AB、GE、MODICON、TI,日本OMRON、三菱、富士,德国西门子等厂家的产品不断进入我国,并在各行各业的工控系统中占据重要地位。PLC三大流派 欧洲:德国的西门子(SIEMENS)、AEG及法国的TI公司 美国:A-B(Allen-Bradly)(其产品约占美国PLC市场50%的份额。 )、GE(General Electric)、莫迪康(MODICON)公司、德州仪器 (T1)公司、 歌德(Gould)公司、西屋公司日本:三菱电机(Mitsubishi Electric)、 欧姆龙(OMRON)、FUJI(日本主要发展中小型PLC
6、,在世界小型PLC市场上,日本产品约占有70%的份额。在中国,OMRON产品的销量居首位。) 目前国内市场还有韩国、台湾等PLC产品;现在市场上出现了系列 化的国产PLC,其价格相对低廉,性价比较高。西门子PLC外形图S7-200系列PLCS7-300系列PLCS7-400系列PLC三菱PLC外形图Q系列PLCFX2N系列PLCFX1N系列PLCFX1S系列PLC欧姆龙PLC外形图C200H系列PLCCPM1A、CPM2A系列PLCPLC的国内外状况1974年我国开始仿制美国的第二代PLC产品,但因元器件 质量和技术问题等原因未能推广。直到1977年,我国才研制 出第一台具有实用价值的PLC,
7、并开始批量生产和应用于工业 过程的控制。 主要厂家有:北京和利时,科迪纳,张前苏。洛阳易达, 无锡信捷,南京嘉华,兰州全志,广州科赛恩,中山智达,恒日等。PLC的发展趋势 (1)向高速度、大存储容量方向发展(CPU处理速度nS级;内存2M字节) (2)向多品种方向发展和提高可靠性 (超大型和超小型)(3)产品更加规范化、标准化(硬件、软件兼容的PLC) (4)分散型、智能型、与现场总线兼容的I/0 (5)加强联网和通信的能力 (6)控制的开放和模块化的体系结构OMAC(open ModularArchitecture for Control)就全世界自动化市场的过去、现在和可以预见的未来而言,
8、 PLC仍然处于一种核心地位。在最近出现在美国、欧洲和国内 有关探讨PLC发展的论文中,这个结论是众口一词的,尽管对PLC的未来发展有着许多不同的意见。近年来PLC的市场销售一直坚挺;PC控制有了引人注目的 进展,但毕竟只能对高端的PLC产品形成竞争;小型、超小型 PLC的发展势头令人刮目相看;PLC和PC控制在今后可能相互 融合。四、PLC的特点通用性强,使用方便功能强,适应面广 可靠性高,抗干扰能力强 控制程序可变具有很好的柔性 编程方法简单,容易掌握 PLC控制系统的设计、安装、调试和维修工作少.极为方 便。控制程序变化方便.具有很好的柔性。体积小、重量轻、功耗低五、PLC的基本功能1
9、2 3 4 5 6 7 8 9 10 逻辑控制功能 定时控制功能 计数控制功能 步进控制功能 数据处理功能 回路控制功能 通讯联网功能 监控功能 停电记忆功能 故障诊断功能PLC应用于步进电 机控制1 逻辑控制功能逻辑控制功能是PLC最基本功能之一,是PLC最基本的应用领域,可取代传统的继电 器控制系统,实现逻辑控制和顺序控制。在单机控制、多机群控和自动生产线控制方面都有很多成功的应用实例。 例如:机床电气控制、起重机、皮带运 输机和包装机械的控制、注塑机控制、电梯 控制、饮料灌装生产线、家用电器(电视机、冰箱、洗衣机等)自动装配线控制、汽车、化工、造纸、轧钢自动生产线控制等。2 定时控制功能定时控制功能是PLC的最基本功能之一。 PLC中有许多可供用户使用的定时器,功能类似于继电器 线路中的时间继电器。 定时器的设定值(定时时间)可以在编程时设定,也可以 在运动过程中根据需要进行修改,使用方便灵活。同时PLC还提供了高精度的时钟脉冲,用于准确实时控制。-全文完-