文档介绍：2017/11/11
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哈尔滨理工大学
周美兰周封王岳宇编著
PLC电气控制与组态设计
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可编程序控制器问世于1969年。是美国汽车制造工业激烈竞争的结果。更新汽车型号必然要求加工生产线改变。正是从汽车制造业开始了对传统继电器控制的挑战。1968年美国General Motors公司,要求制造商为其装配线提供一种新型的通用程序控制器,并提出10项招标指标。这就是著名的GM 10条。
第一章可编程控制器的基本知识
第一节可编程控制器的产生和发展
一、可编程控制器的产生
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编程简单,可在现场修改程序;
可靠性高于继电器控制柜;
体积小于继电器控制柜;
维护方便,最好是插件式;
可将数据直接送入管理计算机;
在成本上可与继电器控制柜竞争;
输入可以是交流115V;
输出为交流115V、2A以上,能直接驱动电磁阀等;
在扩展时,原系统只需很小变更;
用户程序存贮器容量至少能扩展到4K。
GM10条是可编程序控制器出现的直接原因:
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可编程控制器的发展及定义
1969年,美国数据设备公司(DEC)研制出世界上第一台可编程控制器,并成功地应用在GM公司的生产线上。这一时期它主要用于顺序控制,只能进行逻辑运算,故称为可编程逻辑控制器,简称PLC(Programmable Logic Controller)。
70年代后期,随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展,使PLC从开关量的逻辑控制扩展到数字控制及生产过程控制领域,真正成为一种电子计算机工业控制装置,故称为可编程控制器,简称PC(Programmable Controller)。但由于PC容易和个人计算机(puter)相混淆,故人们仍习惯地用PLC作为可编程控制器的缩写。
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1985年1月国际电工委员会的定义:
“可编程序控制器是一种数字运算的电子系统,专为工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器,用来在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、模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统联成一个整体,易于扩充的原则设计”。
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PLC与传统的继电器逻辑相比
可靠性高、逻辑功能强、体积小。
在需要大量中间继电器、时间继电器及计数继电器的场合,PLC 无需增加硬设备。
随着要求的变更PLC对程序修改方便。继电器线路要想改变控制功能,必须变更硬接线,灵活性差。
具有网络通讯功能,可附加高性能模块对模拟量进行处理,实现各种复杂控制功能。
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PLC与工业控制计算机相比
PLC继承了继电器系统的基本格式和习惯,对于有继电器系统方面知识和经验的人来说,尤其是现场的技术人员,学习起来十分方便。
PLC一般是由电气控制器的制造厂家研制生产,各厂家的产品不通用。工业控制机是由通用计算机推广应用发展起来的,一般由微机厂、芯片及板卡制造厂开发生产。它在硬件结构方面的突出优点是总线标准化程度高,产品兼容性强。
PLC的运行方式与工业控制机不同,微机的许多软件不能直接使用。工业控制机可使用通用微机的各种编程语言,对要求快速、实时性强、模型复杂的工业对象的控制占有优势。但它要求使用者具有一定的计算机专业知识。
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PLC和工业控制机都是专为工业现场应用环境而设计的。都具有很高的可靠性。
PLC一般具有模块结构,可以针对不同的对象进行组合和扩展。
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第二节可编程控制器的基本结构
PLC的系统结构
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PLC各部分的作用
CPU
诊断PLC电源、内部电路的工作状态及编制程序中的语法错误。
采集现场的状态或数据,并送人PLC的寄存器中。
逐条读取指令,完成各种运算和操作。
将处理结果送至输出端。
响应各种外部设备的工作请求。