可编程控制器

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。

1987年2月国际电工协会(IEC)对可编程控制器 定义
“可编程控制器是一种把数字运算与控制操作为一 体的电子控制系统，专为在工业环境下应用而设计， 它采用可编程序的存储器，用于其内部存储程序， 执行逻辑控制、顺序控制、定时、计数和算术运算 等操作指令，并通过数字式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部 设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，并 易于扩充功能的原则设计。”
9-1可编程序控制器的基本结构、 工作原理和主要特点
20世纪60年代末，美国通用汽车公司(GM)对 控制系统提出要求为：
(1)能替代由各种继电器、定时器、接触器及其主令 电器等按一定的逻辑关系用导线连接起来的控制系 统，即传统的继电-接触器控制，且简单易懂，价格 低廉，能够满足生产工艺改动频繁的需要；
二、可编程控制器的特点与应用
2．PLC的应用概况：
(1)开关量顺序、逻辑控制 (2 )即模代拟替量继控电制-接触器控制系统 (3的)各数模种拟冶等据生量金的产采进行 控过集行业 制程的中 系、的监的 统自分高测动炉、析控上调制和节料中处控系对统制理温，。度轧压钢力机、、流连量铸等机连、续飞变剪化
三、可编程控制器的发展趋势
20世纪80年代，PLC已进入成熟阶段，向大规 模、高速度、高性能和多功能方面发展。
三菱公司在F1、FX2、A系列的基础上推出了小型遥 控的FX2C系列，其基本指令的处理速度加快到 0.48ms／千步，控制距离达100m(最远达400m)。 还有超薄型的FX0N系列。
西门子公司在S5系列的基础上，又推出微型高性能 的S7系列。包括S7-200系列(小型)、S7-300系列 (中型)S7-400系列(大型) 。
个人计算机 (Personal Computer)

可编程控制器的组成与工作原理可编程控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）是一种专用的计算机，它能够进行逻辑运算、顺序控制、计时和计数、数据处理和输出控制等多种功能，用于自动化设备的控制和监控。

一、可编程控制器的组成1.中央处理器（CP）：可编程控制器的核心部件，负责运行控制程序、处理输入输出信号和控制各种外部设备。

2. 存储器（Memory）：可编程控制器包括ROM、RAM和EEPROM等各种存储器，用于存储控制程序、数据和参数等。

3. 输入模块（Input Module）：将外部传感器或开关等输入信号转换为数字信号，供中央处理器使用。

4. 输出模块（Output Module）：将中央处理器处理后的控制信号转换为驱动外部执行元件（如继电器、电磁阀等）的模拟信号或数字信号。

5. 总线（Bus）：用于连接中央处理器、输入输出模块和其他可编程控制器组成网络系统。

6. 电源模块（Power Module）：为整个可编程控制器提供稳定的电源供电。

二、可编程控制器的工作原理1.程序扫描循环：可编程控制器通过程序扫描循环的方式运行控制程序。

程序扫描循环是指控制器反复执行以下几个步骤：读取输入信号、执行控制程序、更新输出信号、延时等待。

2.输入信号采集：可编程控制器通过输入模块采集外部传感器或开关等的输入信号，并将其转换为数字信号供中央处理器使用。

3.控制程序执行：中央处理器根据预编写的控制程序进行逻辑运算、顺序控制、计时和计数、数据处理等操作，来实现所需的控制功能。

4.输出信号更新：中央处理器根据控制程序的执行结果，将产生的控制信号转换为模拟信号或数字信号，通过输出模块驱动外部执行元件进行相应的控制动作。

5.延时等待：为了确保控制操作的正确时序，可编程控制器通常需要设置延时等待，等待一定时间后再次进行程序扫描循环。

6.备份和恢复：可编程控制器还支持控制程序的备份和恢复功能，可以将控制程序从存储器中备份到外部设备，并在需要时恢复。

可编程控制器原理及应用可编程控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）是一种数字式的、微型的、带有专用数字计算机特性的电子装置。

它具有自动化控制系统所需的输入输出接口、控制逻辑、计算处理和数据存储等功能。

可编程控制器可以广泛应用于工业自动化、机械设备、交通运输、建筑物控制、家庭自动化等领域。

本文将从可编程控制器的原理以及应用两个方面进行详细介绍。

一、可编程控制器的原理1.输入接口：可编程控制器通过输入接口将外部信号（例如传感器信号）转换成数字信号，以供中央处理器进行处理。

输入接口通常包括数字输入模块和模拟输入模块，数字输入模块接收开关信号、传感器信号等，模拟输入模块接收模拟传感器信号，例如温度、压力等。

2.中央处理器（CPU）：中央处理器是可编程控制器的核心部分，主要负责控制逻辑的运算和数据的处理。

中央处理器通常由微处理器、存储器和定时器等组成，它能够执行各种控制逻辑以及数学运算、函数计算等任务。

3.输出接口：可编程控制器通过输出接口控制执行器（例如电磁阀、电机等）的开关状态。

输出接口通常包括数字输出模块和模拟输出模块，数字输出模块能够控制开关状态，模拟输出模块能够输出模拟信号，例如控制电机的转速。

4.通信接口：可编程控制器可以通过通信接口与其他设备进行数据交换和通信。

通信接口通常包括串行接口、以太网接口等，用于与其他设备（如上位机、HMI人机界面）进行数据交换和实时监控。

二、可编程控制器的应用1.工业自动化：可编程控制器可以实现工厂的自动化生产线控制，对物体进行自动化的分拣、组装、检测等操作。

通过编写控制程序，设置不同的逻辑控制条件，能够实现生产线的高效率、高精度运行。

2.机械设备：可编程控制器可以应用于各种机械设备的控制和监控。

例如，印刷机、包装机、激光切割机等机械设备都可以使用可编程控制器进行自动化控制，提高生产效率和质量。

3.交通运输：可编程控制器可以应用于交通信号灯、地铁、机场行李输送系统等交通运输设备的控制和监控。