第3章 可编程控制器的概述1

FX1S系列PLC
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西门子PLC外形图
S7-200系列PLC
S7-400系列PLC S7-300系列PLC
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欧姆龙PLC外形图
C200H系列PLC
CPM1A、CPM2A系列PLC
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2.1可编程控制器与继电器的联系与区别
下面以一个启、保、停电路为例介绍可编 程控制器的特点。
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2.1 可编程控制器与继电器的联系与区别
20世纪20年代起，人们把各种继电器、定时器、
接触器及其触点按一定的逻辑关系连接起来组成控制 系统，控制各种机械设备，这是传统的继电器控制系 统。 它能完成逻辑“与”、“或”、“非”等运算功能，
实现弱电对强电的控制，且由于它结构简单、容易掌握，
在一定范围内能满足控制要求，因而使用面很广，在工 业控制领域中一直占有主导地位。
可编程控制器综述
本章主要内容
1 2 3 4 5 可编程控制器的产生与发展 可编程控制器的特点 可编程控制器的分类 可编程控制器的应用和发展趋势 可编程控制器的性能指标
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1.1 可编程控制器名称的演变及定义
1969年时被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，称其为可编程控制器，简 称PC (Programmable Controller) 。但由于 PC容易和个人计算机 (Personal Computer) 相混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程控 制器的缩写。
控制装臵的替代物而出现的，其主要功能是执行原先由继电器完成的顺序
控制、定时等功能，将继电器的“硬接线”控制方式变为“软接线”方式。 早期的PLC在硬件上以准计算机的形式出现，在I/O接口电路上作了改 进以适应工业控制现场的要求。装臵中的器件主要采用分立元件和中小规

GE-Fanuc公司，德国的西门子 （SIEMENS）公司
法国的施耐德（SCHNEIDER）自动化公 司
日本的欧姆龙（OMRON）和三菱公司等
3.4 可编程控制器的编程语言
3.4.1 PLC编程语言的国际标准
PLC编程语言标准（IEC 61131-3）中 有5种编程语言，即顺序功能图 （Sequential function chart），梯形图 （Ladder diagram），功能块图 （Function block diagram），指令表 （Instruction list），结构文本 （Structured text）。
3.6.1 PLC的应用领域
1．开关量逻辑控制 2．运动控制 3．过程控制 4．数据处理 5．通信连网
3.6.2 PLC的发展趋势
（1）从技术上看， PLC会向运算速度 更快、存储容量更大、功能更广、性能 更稳定、性价比更高的方向发展。
（2）从规模上看， PLC会进一步向超 小型和超大型两个方向发展。
（3）从配套性上看， PLC产品会向品 种更丰富、规格更齐备的方向发展。
（4）从标准上看，PLC的通用信息、 设备特性、编程语言等向IEC1131标准 的方向发展。
（5）从网络通信的角度看，PLC将向 网络化和通信的简便化方向发展。
3.1.2 PLC的定义
国际电工委员会（IEC）在1987年2月 颁布了PLC的标准草案（第三稿），草案 对PLC作了如下定义。
3.2 可编程控制器的特点
1．可靠性高，抗干扰强 2．功能强大，性价比高 3．编程简易，现场可修改 4．配套齐全，使用方便 5．寿命长，体积小，能耗低 6．系统的设计、安装、调试、维修工作
1．I/O点数 如FX系列的I/O点数最多为256。

编程设备（PG） 人机操作界面HMI，包括文本显示器和触摸屏 。
实验系统网络结构

实验网络系统由20台西门子可编程控制器组成，包含了 工业以太网、PROFIBUS-DP现场总线网络、MPI网、 PPI网、USS通信等多种先进的网络通信技术、采用 WINCC、MCGS工控组态软件，作为现场采集/现场监 控/远程网络监控等部分的系统软件。
可编程控制器(PLC) Programmable Logic Controller
第3章 S7-200概述
教材：《可编程控制器教程（基础篇）》
第3章 S7-200概述


本章要点
S7-200的系统基本构成 S7-200的性能指标 S7-200的基本功能及特点 S7-200的CPU组态及寻址 S7-200的编程语言及工业软件
连接PROFIBUS-DP
30
150
扩展方案（以CPU224扩展为例）

4个EM223，DI16/DO16继电器模板和2个 EM221 DI8晶体管模板，消耗电流为4×150 ＋2×30＝660mA。 4个EM223，DI16/DO16继电器输出模板， 1个EM222 DO8继电器模板，消耗的电流为 4×150＋1×40＝640mA。 4个EM223，DI16/DO16晶体管输出模板， 消耗的电流为4×160＝640mA。
2048字 4096字 4096字
用户数据存 储区容量 1024字
1024字 2560字 2560字
用户存储 器类型 EEPROM
EEPROM EEPROM EEPROM
CPU2 24
CPU2 26
表3-6 S7-200的存储容量
（6）CPU的工作方式及扫描周期

简述可编程控制PLC的应用1、可编程控制器概述在工业环境中，广泛使用的一种计算机是可编程控制器（PLC），它具有灵敏度高、工作效率高的优点，计算水平相当突出。

因此PLC经常被应用于存储中的逻辑运算、安排工序、定时、技术即算术运算工作，然后将结果以数字式或模拟式的方式输入输出，来对各类机械的生产过程进行控制。

现代工程系统的重要组成部分是PLC和集成控制系统，借助这一系统，可以让整个系统结合的更紧密，使管理控制体系可以更加高效、便捷的对系统进行管理。

在设计编程控制软件时，常常会由于可编程控制公司的不同而使其各具特色，而通过这种软件设计方式能够使PLC在逻辑控制编程方面更加简捷。

PLC采用了独特的抗干扰设计，可以很好的对抗电子线路带来的磁干扰。

在工业企业的日常生产中，电子线路产生的干扰是无法避免的，如果某一部分的抗干扰能力太差，将使整个系统无法顺利运行，所以一定要保证PLC系统具有较强的抗干扰能力。

在系统工作期间，也不能忽略以下几点：①要使信号源和屏蔽源同时接地；②信号侧屏蔽源未接地时，要使PLC侧接地；③如果信号线间有接头，屏蔽层就需进行加固和绝缘操作，尽可能避免多点接地；④若屏蔽双绞线与总屏电缆相连时测点信号较多，就要保证屏蔽层之间连接良好并实施绝缘操作，还要科学确定接地点的单点接点。

此外，PLC及其外围模块品类繁多，因此系统结构应具有较强的通用性；设计、施工、调试PLC系统时所耗费的时间不长，能使工作效率更高。

并且计算机技术的飞速发展和应用，也使PLC的功能愈加完善，例如中断、高速计数、WM高速脉冲输出和PID控制功能。

PLC设计控制器也因以上优势而被广泛应用。

2、PLC在自动控制系统中的应用概述PLC在自动控制系统中的应用领域极广。

例如泵站排涝系统、水利灌溉系统、城市饮用水系统、大规模的机器控制系统、工业生产流程中的应用等。

下文仅对PLC在直流电动机双闭环控制系统中的使用做出简单论述。

起动性能好、制动功能强、可以实现大面积内的平滑调速是直流电动机的主要优点，所以在工矿生产中得到了广泛应用。