可编程序控制器原理与应用基础第1章-PLC概述课件.ppt

1、11.1 可编程序控制器的由来与定义可编程序控制器的由来与定义 1.2 可编程序控制器的特点与功能可编程序控制器的特点与功能 1.3 可编程序控制器的发展与应用可编程序控制器的发展与应用 1.4 可编程序控制器国外品牌简介可编程序控制器国外品牌简介 1.5 可编程序控制器国产品牌简介可编程序控制器国产品牌简介 2 传统继电器接触器控制系统的缺点：传统继电器接触器控制系统的缺点：体积庞大、可靠性差、响应慢、功耗高、噪音大，体积庞大、可靠性差、响应慢、功耗高、噪音大，依靠硬连线实现的逻辑关系，功能简单而固定，依靠硬连线实现的逻辑关系，功能简单而固定，缺乏通用性和灵活性。缺乏通用性和灵活性。美国美国

2、GM 公司提出十条指标：公司提出十条指标：1）编程简单、可以在现场修改程序；）编程简单、可以在现场修改程序；2）维护方便、最好是插件式的结构；）维护方便、最好是插件式的结构；3）可靠性高于继电器控制系统；）可靠性高于继电器控制系统；4）体积小于继电器控制系统；）体积小于继电器控制系统；5）可以将数据直接输入计算机；）可以将数据直接输入计算机；36）在成本上能与继电器控制系统竞争；）在成本上能与继电器控制系统竞争；7）输入可以是交流）输入可以是交流 115V；8）输出为交流）输出为交流 115V、2A 以上，能直接驱动电磁阀；以上，能直接驱动电磁阀；9）在功能扩展时，原系统只有很小的变更；）在功

3、能扩展时，原系统只有很小的变更；10）用户程序存储器容量至少能扩展到）用户程序存储器容量至少能扩展到 4KB。1969 年，美国年，美国DEC公司研制出世界上第一台公司研制出世界上第一台 可编程序控制器。可编程序控制器。4是一种数字式运算操作的电子系统，是一种数字式运算操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，专为工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、用来在其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，并通过数字式或模拟式计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式 的输入和输出，控制各种类

4、型的机械或生产过程。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外围设备，都应按易于与工业可编程序控制器及其有关外围设备，都应按易于与工业 控制系统形成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。控制系统形成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。51.可编程序控制器的主要性能指标可编程序控制器的主要性能指标 （1）输入）输入/输出点数（输出点数（I/O点数）点数）（2）存储容量）存储容量（3）扫描速度）扫描速度（4）编程指令的种类和条数）编程指令的种类和条数（5）扩展能力和功能模块种类）扩展能力和功能模块种类 2.PLC 的分类的分类 （1）按结构形式分类）按结构形式分类 （2）按

5、数字量）按数字量I/O点数分类点数分类（3）按功能分类）按功能分类 6CPU 模块、电源模块、模块、电源模块、信号模块（信号模块（I/O 接口）、接口）、功能模块、通信模块、存储器、功能模块、通信模块、存储器、编程器、人机界面；编程器、人机界面；特殊功能模块、智能模块。特殊功能模块、智能模块。大连理工大学7一、一、PLC 的特点的特点 1.可靠性高、抗干扰能力强可靠性高、抗干扰能力强 硬件措施硬件措施+软件措施软件措施 2.功能完善、硬件配套齐全、通用性强功能完善、硬件配套齐全、通用性强 3.编程方法简单、容易掌握编程方法简单、容易掌握 4.设计容易、安装快捷、维护方便设计容易、安装快捷、维护

6、方便 5.体积小、重量轻、功耗低体积小、重量轻、功耗低 6.各公司的各公司的 PLC 互不兼容互不兼容81.逻辑控制逻辑控制 2.定时与计数控制定时与计数控制 3.数据处理数据处理 4.步进控制步进控制 5.运动控制运动控制 6.过程控制过程控制 7.通信与网络控制通信与网络控制 8.监控功能监控功能 91.PLC 与继电器控制比较与继电器控制比较 102.PLC与单片机控制系统的比较与单片机控制系统的比较 单片机体积小、价格低廉，具有较强的通用性和单片机体积小、价格低廉，具有较强的通用性和 适应性，一般用于数据采集、数据处理和工业控制。适应性，一般用于数据采集、数据处理和工业控制。PLC使用

7、简单、方便，后期维护也很容易，但价格贵、使用简单、方便，后期维护也很容易，但价格贵、体积大，特别适合于控制逻辑或者工艺流程需要经常体积大，特别适合于控制逻辑或者工艺流程需要经常 变动的、小批量生产的系统，能使系统达到最佳性价比。变动的、小批量生产的系统，能使系统达到最佳性价比。3.PLC与微型计算机控制系统的比较与微型计算机控制系统的比较 PLC 是一种用于工业自动化控制的专用微机控制系统，是一种用于工业自动化控制的专用微机控制系统，微机系统因其强大的系统软件和种类繁多的应用软件，微机系统因其强大的系统软件和种类繁多的应用软件，具有更强的通用型，可以应用于任何场合。具有更强的通用型，可以应用于

8、任何场合。在一个联网运行的分布式控制系统在一个联网运行的分布式控制系统 DCS 中，中，PLC将集中于完成控制功能上，微机则集中于信息将集中于完成控制功能上，微机则集中于信息 处理上，它们相辅相成，各用所长。处理上，它们相辅相成，各用所长。11 早期的早期的PLC是以准计算机的形式出现的。是以准计算机的形式出现的。自采用微处理器作为自采用微处理器作为PLC的中央处理单元，使的中央处理单元，使 PLC 获得了巨大的发展，其应用日趋普及。获得了巨大的发展，其应用日趋普及。开发了大型机和超小型机，使开发了大型机和超小型机，使 PLC 能实现更大规模的能实现更大规模的 工业控制，也为小型应用提供了更价

9、廉的产品。工业控制，也为小型应用提供了更价廉的产品。产品规模向两极发展。产品规模向两极发展。向通信网络化发展向通信网络化发展。向模块化与智能化发展。向模块化与智能化发展。编程语言和编程工具的多样化和标准化。编程语言和编程工具的多样化和标准化。12 经过经过20几年的发展和应用，几年的发展和应用，PLC 在中国已经成为具有在中国已经成为具有 最大市场的工控产品。最大市场的工控产品。国内大中型企业特别是工业制造业的技术改造和设备国内大中型企业特别是工业制造业的技术改造和设备 升级换代，再次为升级换代，再次为PLC产品提供了巨大的市场。产品提供了巨大的市场。PLC 的应用行业十分广泛，应用最多的主要

10、包括冶金行的应用行业十分广泛，应用最多的主要包括冶金行 业、汽车制造业、化工行业、轨道交通以及电力行业等。业、汽车制造业、化工行业、轨道交通以及电力行业等。智能电网的建设为智能电网的建设为PLC开辟了广阔的前景和巨大的市场。开辟了广阔的前景和巨大的市场。物联网的发展，将会极大地拓展物联网的发展，将会极大地拓展PLC的应用领域，的应用领域，使使 PLC 获得更大的市场份额。获得更大的市场份额。大连理工大学13S7-200 系列系列 S7-200 SMART系列系列 S7-1200 系列系列 S7-400 系列系列PLC S7-300 系列系列 14 PLC-5 SLC-500 15FX3G 系列系列 FX3U 系列系列 FX2N 系列系列 16LM 3107 CPU 模块模块 LM3108 3109 CPU 模块模块 LK207 CPU 模块模块 大连理工大学17大连理工大学18大连理工大学