山东建筑大学PLC课件 (1)

山东建筑大学
《电气控制与PLC》 范文利
2012
可编程序控制器的历史 第一代在1969－1972年。CPU由中小规模集成电路组成，存储 器为磁芯存储器。
第二代在1973－1975年。开始使用微处理器作为CPU，存储器 采用半导体存储器。
第三代在1976－1983年。PLC进入大发展阶段，采用8位和16 位微处理器作为CPU，部分产品还采用了多微处理器结构。 第四代为1983年到现在。采用16位以上的微处理器作为CPU外， 内存容量更大，有的已达数兆字节；多台PLC可实现资源共享； 可以直接用于一些规模较大的复杂控制系统。
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8 监控功能
PLC设置了较强的监控功能。利用编程 器或监视器，操作人员可以对PLC有关部分 的运行状态进行监视。利用编程器，可以调 整定时器、计数器的设定值和当前值，并可 以根据需要改变PLC内部逻辑信号的状态及 数据区的数据内容，为调整和维护提供了极 大的方便。
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增长。
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PLC的发展趋势
朝着小型,简易,价格低廉方向发展(PLR-可编程继电器）
朝着大型,高速,多功能方向发展（PPC-过程控制；PMC-运动控制）
就全世界自动化市场的过去、现在和可以预见的未来而言，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。 从PLC的发展趋势看,PLC控制技术将成为今后工业自动化的重要手 段。在未来的工业生产中，PLC技术，机器人技术和CAD/CAM技术将成为 实现工业生产自动化的三大支柱.
韩国、台湾等PLC产品应当属于日系产品流派。
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我国PLC研发与生产的现状 我国有许多厂家、科研院所从事PLC的研制与开发，如中 国科学院自动化研究所的PLC-0088，北京联想计算机集团公 司的GK-40，上海机床电器厂的CKY-40，上海起重电器厂的 CF-40MR/ER，苏州电子计算机厂的YZ-PC-001A，原机电部 北京机械工业自动化研究所的MPC-00l/20、KB-20/40，杭州 机床电器厂的DKK02，天津中环自动化仪表公司的DJK-S84/86/480，上海自立电子设备厂的KKI系列，上海香岛机电制 造有限公司的ACMY-S80、ACMY-S256，无锡华光电子工业 有限公司（合资）的SR-10、SR-20/21等。 总的市场份额少于2%。
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可编程序控制器的产生
1968年，美国通用汽车公司(GM公司)为了在每次汽 车改型或改变工艺流程时不改动原有继电器柜内的接 线，降低成本，缩短开发周期，而提出了研制新型逻 辑顺序控制装置，并提出了10项招标技术指标。 1、编程简单，可在现场修改和调试程序； 2、维护方便，各部件最好采用插件方式； 3、可靠性高于继电接触器控制系统； 4、设备体积要小于继电器控制柜； 5、数据可以直接送给管理计算机； 6、成本可与继电接触器控制系统相竞争；
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PLC在小型生产线上的应用
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PLC在啤酒灌装生产线上的应用
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以PLC为控制核心的电控柜
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生产线的组态控制
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2009年，中国PLC市场的总规模将超过7亿美金
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三菱系列PLC
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西门子系列PLC
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OMRON系列PLC
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PLC的现状
目前，世界上有200多家PLC厂商，400多品种的PLC产 品，PLC产品可按地域分成三大流派：欧洲产品; 美国产品; 日本产品 。 ●欧洲：西门子（Siemens）； 法国的TE （Telemecanique） ●美国：A-B（Allen-Bradly）、GE（General Electric） ●日本：三菱电机（Mitsubishi Electric）、 欧姆龙 （OMRON）、 FUJI （日本主要发展中小型PLC，其小型 机性能先进，结构紧凑，价格便宜）
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2.按控制规模分类
输入输出的总路数，又称为I/O点数，是表征PLC控制规模的重 要参数。因此，按控制规模对PLC分类时，可分为： 1.小型PLC：I/O点数较少，在256点以下的PLC。 2.中型PLC：I/O点数较多，在256点以上、2048点以下的PLC。 3.大型PLC：I/O点数较多，在2048点以上的PLC。 但大中小型PLC的划分并无严格的界限，PLC的I/O点数可 以依据需要灵活配置。
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3 计数控制功能
计数控制功能是PLC的最基本功能之
一.PLC为用户提供了许多计数器,计数器计 数到某一数值时,产生一个状态信号(计数值
到),利用该状态信号实现对某个操作的计数
控制.计数器的设定值可以在编程时设定,也 可以在运行过程中根据需要进行修改.
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第五章 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。
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PLC在单台设备上的应用
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PLC的特点 1.灵活通用 2.安全可靠
3.环境适应性好
4.使用方便、维护简单 5.速度较慢、价格较高
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9 停电记忆功能
PLC内部的部分存储器所使用的 RAM设置了停电保持器件（备用电池等）， 以保证断电后这部分存储器中的信息能够长 期保存。利用某些记忆指令，可以对工作状 态进行记忆，以保持PLC断电后的数据内容 不变。PLC电源恢复后，可以在原工作基础 上继续工作。
1.按结构形式分类
整体式PLC：整体式是将PLC的CPU、存储器、I/O单元、 电源等安装在同一机体内，构成主机，另外还有I/O扩展单元 配合主机使用，用以扩展I/O点数。整体式PLC的特点是结构 紧凑、体积小、成本低、安装方便，但输入输出点数固定，灵 活性较低，小型PLC多采用这种结构。 组合式PLC：组合式PLC是由一些标准模块单元组成，采 用总线结构，不同功能的模块（如CPU模块、输入模块、输出 模块、电源模块等）通过总线连接起来。组合式PLC的特点是 可以根据功能需要灵活配置，构成具有不同功能和不同控制规 模的PLC，多用于大型和中型PLC。
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可编程序控制器的定义
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的。它采用可 编程的存储器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、 顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令， 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。可编程序控制器及其有 关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整 体，易于扩展其功能的原则设计。 简单地说：PLC就是一种工业用计算机。
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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,其功能类似于继 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，用于准确的实时控制。
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用电器(电视机、冰箱、洗衣机等)自动装配
线的控制、汽车、化工、造纸、轧钢自动生 产线的控制等。
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用PLC控制马达工作
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组合式PLC
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系统总线
通信单元
智能
单元
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10 故障诊断功能
PLC可以对系统构成、某些硬件状态、指令 的合法性等进行自诊断，发现异常情况，发出报警 并显示错误类型，如属严重错误则自动中止运行。 PLC的故障自诊断功能，大大提高了PLC控制系统 的安全和可维护性。
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PLC的基本功能
1 逻辑控制功能 2 定时控制功能 3 计数控制功能 4 步进控制功能 5 数据处理功能 6 回路控制功能 7 通讯联网功能 8 监控功能 9 停电记忆功能 10 故障诊断功能
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PLC的分类
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5 数据处理功能
PLC大部分都具有 数据处理功能,可以实现算 术运算、数据比较、数据 传送、数据移位、数制转 换译码编码等操作。中、 大型PLC数据处理功能更加 齐全，可完成开方、PID运 算、浮点运算等操作，还 可以和CRT、打印机相联， 实现程序、数据的显示和 打印。
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1 逻辑控制功能
逻辑控制功能实际上就是位处理功能,是
PLC的最基本功能之一.这是PLC最基本的
应用领域，可用PLC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，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 的控制、电梯的控制、饮料灌装生产线、家
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A-B系列PLC
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■
中国PLC市场在2004－2008年翻番 在最近的经济发展中，中国以其制造业发 展的迅猛及范围的广泛为人瞩目，使PLC在某 些自动化领域增长超过了20%。中国的PLC市 场在未来的5年内，将以14.1%的综合年增长率
PLC控制系统的组成
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第五章 PLC基础知识1
一、 可编程控制器的定义 二、 PLC的产生与历史 三、 PLC的现状及发展趋势 四 、PLC的基本功能 五 、PLC的特点及分类
六、 PLC与其他工业控制系统的比较
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输出单元
输入单元
单元
编程器
或 上位计算机
控制系统现场过程
组合式PLC的组成示意图
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小型整体式PLC
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六、PLC与其他工业控制系统的比较
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7、输入量是115V交流电压； 8、输出量为115V交流电压，输出电流在2A以上，能直 接驱动电磁阀； 9、系统扩展时，原系统只需作很小的变动； 10、用户程序存储器容量能扩展到4K字节。 10项指标的核心为以下四点： 用计算机代替继电器控制柜； 用程序代替硬 件接线；输入/输出电平可与外部装置直接连接；结构 易于扩展。 美国数字设备公司(DEC)中标，于1969年研制成功 了一台符合要求的控制器，在通用汽车公司(GM)的汽 车装配线上试验并获得成功。
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中国PLC市场（ 2006年度）
世界PLC领导厂家的五霸分别为西门子 公司、A-B公司、施耐德公司、三菱公司 和欧姆龙公司。他们的销售额约占全球 总销售额的三分之二。
50亿的国内PLC市场总需求中，小型 PLC（256点以下）的市场巨大，占据 市场总额的64％。