文档介绍：可编程序控制器技术
PLC的基本知识
PLC的产生、定义及发展
PLC的特点、主要功能及应用领域
PLC的基本结构、分类及生产厂家
PLC控制系统与计算机控制系统和继电器接触器控制相比有何不同
PLC的产生、定义及发展
PLC的产生
1968年由美国通用汽车公司(GM)提出,1969年有美国数字设备公司(DEC)研制成功,有逻辑运算、定时、计算功能称为PLC(programmable logic controller)。
80年代,由于计算机技术的发展,PLC采用通用微处理器为核心,功能扩展到各种算术运算,PLC运算过程控制并可与上位机通讯、实现远程控制。被称为PC(programmable controller)即可编程控制器。
PLC的产生、定义及发展
PLC的定义
国际电工委员会(IEC)1987年颁布的可编程逻辑控制器的定义如下:
“可编程逻辑控制器是专为在工业环境下应用而设计的一种数字运算操作的电子装置,是带有存储器、可以编制程序的控制器。它能够存储和执行命令,进行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作,并通过数字式和模拟式的输入输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关的外围设备,都应按易于工业控制系统形成一个整体、易于扩展其功能的原则设计”。
PLC的产生、定义及发展
初创阶段(1969—1974)
完成简单的逻辑控制、定时及计数,采用梯形图语言。
扩展阶段(1975—1980)
使用微处理器作为中央处理器,采用中、大规模的集成电路。在逻辑控制的基础上增加了数据处理,闭环控制等功能。
成熟阶段(1981—1990)
1980年以来,美、日、徳等国进一步发展PLC到现在的可编程序控制器PC(Programmable Controller)。采用中央处理单元CPU,功能强大,指令系统丰富,程序结构灵活,通用性和适应性强,用来实现复杂的控制。PLC是工业自动化应用最广的控制设备。
开放阶段(1991—现在)
PLC的网络系统有了长足发展,统一通用的网络结构,多台PLC的联网通信实现对大规模自动化生产线的控制和管理。发展方向:向超小型、专用化和低价格发展;向大型、高速、多功能和分布式全自动化网络发展。
PLC的特点
编程简单
图形式指令结构
简单的程序结构
丰富的调试手段
功能强,性价比高(和继电器系统相比)
硬件配套齐全,适应性强
可编程序控制器及其有关设备,都按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。已经标准化,系列化和模块化。
通过修改用户程序,可以快速适应工艺条件的变化。
可靠性高,抗干扰能力强
利用软件替代触点,并减少接线。
专为工业生产现场设计,抗干扰措施齐全。
PLC的特点
系统设计安装和调试工作量少
用软件功能来取代大量的中间继电器
梯形图程序相对容易掌握
利用模拟来调试程序
维修工作量小,维修方便
PLC故障率很低
具有自诊断功能
体积小,能耗低
小型PLC可以将开关柜体积缩小到1/2~1/10
配线大大减少,费用相对低
PLC的功能和应用领域
数字量逻辑控制
利用指令替代物理触电的串并联,方便实现逻辑控制、定时控制和顺序控制。
运动控制
利用专用的运动控制模块可以实现运动控制和顺序控制功能的有机结合。
机器人、电梯和机械加工。
闭环过程控制
用于对温度、压力和流量等连续变化的模拟量的控制。
可以提供直接的PID控制功能,方便用户使用。
PLC的功能和应用领域
数据处理
具有数学运算功能(包括整数运算、浮点数运算、函数运算、字逻辑运算,以及求反、求补、循环和移位等)。
数据传送、转换、排序、查表和位操作等功能。
数据的采集、分析和处理。
通信联网
与远程I/O之间的通信
多台PLC之间的通信
PLC与其他智能控制设备(如计算机、变频器、数控装置)之间的通信。
PLC的基本结构
构成
CPU模块、输入模块、输出模块、编程装置