文档介绍：PLC原理与应用
电气学院自动化杨霞
2007年2月
PLC原理与应用第4讲
讲解内容:
3 可编程序控制器基础
PLC的发展过程
PLC的作用、组成、分类
学****说明:
本讲是学****PLC的基础知识。重点掌握:
1 PLC的定义、特点、使用方法、应用。
2 PLC硬件组成、软件系统、主要性能指标、分类。
3 总结上篇电气控制中经典控制电路
PLC的引出
继电器控制系统存在的缺点
一. 继电器控制线路是接线开关电路,实现控制的程序就在线路接法的本身,线路一旦确定,难以调整和更改,不能适应当前快速的技术进步和产品更新的要求。
,不能适应生产自动化程度不断提高的要求。
,继电器控制系统将变得十分庞大笨重,难以实现。因此随着科学技术的发展,人们在不断探求着实现开关量控制的新途径。
PLC的产生
1969年,美国数字设备公司(DEC公司)首先研制成功第一台可编程控制器PDP-14。接着,美国MODICON公司也开发出可编程控制器084。
1971年,日本从美国引进了这项新技术,很快研制成了日本第一台可编程控制器DSC-8;
1973年,西欧国家也研制出他们的第一台可编程控制器;
我国从1974年也开始研制可编程控制器,1977年开始工业应用。
3 可编程序控制器基础 概述
可编程序控制器(Programmble Controller)简称PC或PLC
■ PLC是一种工业控制装置
PLC是在电器控制技术和计算机技术的基础上开发出来的,并逐渐发展成为以微处理器为核心,将自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业控制装置。
PLC简介与定义:
PLC是着眼于开关量的控制,并为取代继电器控制系统而开发的。目的:是解决继电器控制系统中存在的问题。
解决问题的方向:主要有两个,一是灵活性高,二是体积小。而微电子技术和计算机技术的发展为PLC的开发提供了可能性。
按美国电气制造协会1987年给出的定义:“可编程序控制器是一种带有指令存储器、数字或模拟I/O接口,以位运算为主,能完成逻辑、顺序、定时、计数和算术运行功能,用于控制机器或生产过程的自动控制装置”。
可编程序控制器:是一个专门用于控制领域的专用计算机。可编程序控制器是用微处理器做CPU,或是用单片机芯片做CPU,加上RAM、EPROM、译码、锁存,输入输出接口等集成电路芯片和光电隔离、输出驱动等电路组成的微型计算机专门应用系统。
PLC的特点:
①可靠性高、抗干扰能力强
可靠性高、抗干扰能力强是PLC最重要的特点之一。PLC的平均无故障时间可达几十万个小时。
★硬件方面:I/O接口采用光电隔离,有效地抑制了外部干扰源的影响;对供电电源及线路采用多种形式的滤波,从而消除或抑制了高频干扰;对CPU等重要部件采用良好的导电、导磁材料进行屏蔽,以减少空间电磁干扰;对有些模块设置了联锁保护、自诊断电路等。(光电隔离:消除高频、电磁干扰)
★软件方面:采用扫描工作方式,减少了外界的干扰;设有故障检测和自诊断程序,能对系统硬件电路等故障实现检测和判断;当由干扰引起故障时,能立即将当前重要信息加以封存,禁止任何不稳定的读写操作,一旦正常后,便可恢复到故障发生前的状态,继续原来的工作。
PLC的特点:
②编程简单、操作使用简单
目前,各种PLC都采用梯形图语言为第一编程语言,它是一种面向生产、面向用户的编程语言。
梯形图与电器控制线路图相似,形象、直观,不需要掌握计算机知识,很容易让广大工程技术人员掌握。当生产流程需要改变时,可以现场改变程序,使用方便、灵活。
同时,PLC编程器的操作和使用也很简单。这也是PLC获得普及和推广的主要原因之一。
许多PLC还针对具体问题,设计了各种专用编程指令及编程方法,进一步简化了编程。
PLC的特点:
③功能完善、通用性强,便于使用
现代PLC不仅具有逻辑运算、定时、计数、顺序控制等功能,而且还具有A/D和D/A转换、数值运算、数据处理、PID控制、通信联网以等许多功能。同时,由于PLC产品的系列化、模块化,有品种齐全的各种硬件装置供用户选用,可以组成满足各种要求的控制系统。
④设计安装简单、维护方便
由于PLC用软件代替了传统电气控制系统的硬件,控制柜的设计、安装接线工作量大为减少。PLC的用户程序大部分可在实验室进行模拟调试,缩短了应用设计和调试周期。
在维修方面,由于PLC的故障率极低,维修工作量很小;而且PLC具很强的自诊断功能,如果出现故障,可根据PLC上指示或编程器上提供的故障信息,迅速查明原因,维修极为方便。
⑤体积小、重量轻、能耗低
PLC结构紧凑、体积小、能耗低,是实现机电一体化的理想控制设备。
PLC控制系统与电气控制系统的区别