设备控制基础第1章-44页PPT资料

第二节 可编程控制器的特点
一、硬件的可靠性高
PLC专为在工业环境的恶劣条件 下应用而设计·，一个设计良好的 PLC能置于有很强的电噪声、电磁 干扰、机械振动、极端温度和湿度 很大的环境中。
在硬件设计方面采取的措施：
1）选用优质器件。
2）采用合理的系统结构，使它抗振动冲击。
3）在输入／输出电路中都采用了光电隔离，做 到电浮空。
70年代可编程控制器采用通用微
处理器后，功能得到大大的加强， 不仅仅局限于逻辑控制。所以1980
年正式命名为可编程控制器 （Programmable Controller)，简称 PC。但是PC已成为个人计算机 （Personal Computer）的简称，为
了区别仍把可编程控制器简称为 PLC。
1971年，日本从美国引进技术。
1973年，西欧国家也研制出了第一台 可编程控制器。
1974年我国开始研制可编程控制器， 1977年开始工业应用。
早期的可编程控制器为了取代
继电器控制，他的功能有限，常常 用于开关量的控制。所以早期的可 编程控制器被称为可编程逻辑控制 器，简称PLC（Programmable Logic Controller)。
三、接线简单，通用性好
PLC的接线只需将输入信号的设备 (按钮、开关等)与PLC输入端子连接，将 接受输出信号执行控制任务的执行元件 (接触器、电磁阀等)与PLC输出端子连接。 接线简单、工作量少，省去了传统的继 电器控制系统接线和拆线的麻烦。
四、丰富的I／O接口模块
由于工业控制机只是一个控制中枢， 为了实现对工业生产过程的自动控制， 它还必须与各种工业现场的设备相连接， 才能完成控制任务。因此，PLC除了具 有计算机的基本部件如CPU、存储器以 外，还必须具有丰富的I／O接口模块。
目前，以16位和32位微处理 器构成的PLC，体积小、功能强、
价格低，且编程方便，具有远程 I/O和通信网络、数据处理和图
象显示，已用于连续生产过程的
控制，成为实现工厂自动化的一 大支柱。
1987年2月国际电工委员会 （IEC）对PLC作了如下定义：
可编程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。它采用了可编程序的存储器， 用来在其内部存储执行逻辑运算、 顺序控制、定时、计数、运算等操 作指令，并通过数字式、模拟式的 输入输出，控制各种类型的生产过 程。可编程控制器及外围设备，都 易于工业系统联成一个整体、易于 扩充其功能的原则设计。
第三节 可编程控制器的应用
从PLC诞生以来，PLC的特点越来 越为广大工业界人士所认识和接受。另 外，近年来PLC的价格下降，功能增强， 使得PLC迅速渗透到工业控制的各个领 域，包括从单机控制到工厂自动化；从 机器人、柔性制造系统到工业局部网络。 当前，PLC已广泛用于冶金、机械、汽 车制造、电力、石油、化工、交通、运 输、纺织、建材、采矿以及家用电器等 领域，并取得了明显的技术经济效益。
PLC是专为工业控制而设计的专体积小巧，易于装入机械内部， 是“机电一体化”较理想的控制设备。
九、可连接为控制网络系统
PLC可连成功能很强的网络系统。 网络可分为两类：一类是低速网络，采 用主从方式通信，传输速率从几千波特 到上万波特，传输距离为500～2500m； 另一类为高速网络，采用令牌传送方式 通信，传输速率为1M～10Mbps，传输 距离为500～1000m， 网上结点可达 1024个。这两类网络可以级连，网上可 兼容不同类型的可编程控制器和计算机， 从而组成控制范围很大的局部网络。
初识PLC
第一节 可编程控制器的产生
可编程控制器（简称PLC）的设计 规范于1968年由美国通用汽车公司提出， 当时的目的是设计一种新的控制装置以 取代继电器盘。要求简单易懂、操作方 便、价格便宜。并且时间响应快、控制 精度高、可靠性好、控制程序可随工艺 改变、易于与计算机接口、维修方便等。
1969年，美国数字设备公司（DEC 公司）研制出第一台可编程控制器，并 在美国通用汽车公司的自动生产线上安 装调试成功。
PLC针对不同的工业现场信号(如交 流或直流、开关量或模拟量、电压或电 流、脉冲或电位、强电或弱电等)，有相 应的I／O模块与工业现场的器件或设备 (如按钮、行程开关、接近开关、传感器 及变送器、电磁线圈、电机启动器、控 制阀等)直接连接。
五、采用模块化结构
为了适应各种工业控制需要，绝大 部分PLC均采用模块化结构。PLC的各 个部件，包括CPU、直流电源、I／O(含 特殊功能的I／O)等均采用模块设计，由 机架及电缆将各模块连接起来，系统的 规模和功能可根据实际控制需要自行组 合。
第一章 概论
参考书：
1) 《 可编程控制器原理及应用》路林吉 编 清 华大学出版社
2）《可编程控制器基础及编程技巧》陈宇编 华 南理工大学出版社
3）《小型可编程控制器原理与实践》常斗南 主 编 辽宁科学技术出版社
4）《可编程控制器原理与应用》 吴秀凤 主编 冶金工业出版社
5)《工业电脑的安装与使用》陆岛 编著 印刷工业出版社
六、安装、维修方便
PLC不需要专门的机房，可以在各 种工业环境下直接运行。使用时只需将 现场的各种设备与PLC的相应的I／O端 相连接，系统便可以投入运行。
各种模块上均设有运行和故障指示装 置，便于用户了解运行情况和检查故障。
由于采用模块化结构，因此一旦某个 模块发生故障，用户可以通过更换模块 的方法，使系统迅速恢复运行。大部分 PLC还允许带电插拔I／O模块
七、系统设计、调试周期短
PLC控制功能主要是通过软件编程来 实现，因为硬件的设计任务仅仅是根据 控制对象的要求，选配适当的模块，因 而大大的简化了系统的硬件设计工作， 缩短了整个系统的设计、调试周期。
八、体积小、重量轻、功耗低
一台体积很小的PLC具有相当于三 个1．8m高的继电器柜的控制功能，一 般节电可达50％以上。
4）I／O端口除采用模拟器滤波以外，还加上数 字滤波。
5）采用了电磁屏蔽措施。
6）先进的电源电路防止由电源串入干扰信号。
7）合理的电路程序，一旦某模块出现故障，进 行在线插拔、调试时不会影响各机的正常运行。
二、编程简单，使用方便
PLC采用面向控制过程、面向问题的 自然语言，容易掌握。这种编程方式虽 然在PLC内部增加了解释程序，增加了 程序执行的时间，但对大多数机电控制 设备来说，这是微不足道的。