1、第一章 PLC概述,了解PLC的定义。 掌握PLC结构和特点。 掌握PLC的工作原理。,1-1国际电工委员会（IEC）PLC的定义：,可编程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。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、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。 PLC 是一种专门用于工业控制的计算机。,外形的样子,1-2 PLC的组成,PLC,主机,I/O模块,电源：为CPU、存储器、I/O接口等内部电子电路工作所配备的直流开关稳压电源。,编程器：用于手持编程。可用它输入、检查、修改、调试程
2、序，或用它监视PLC的工作。,I/O扩展接口：扩充外部输入/输出端子数的扩展单元与基本单元（即主机）联接在一起。,外设接口：将编程器、打印机、条码扫描仪等外部设备与主机相联，以完成相应操作。,输入模块：接受输入设备的控制信号。,输出模块：输出控制信号。,CPU：起总指挥的作用。,存储器：存储系统及用户程序和数据。,模拟量输入,行程开关,继电器接点,各种开关,中央处理单元（CPU ） 通用微处理器； FX系列采用可编程控制器使用的微处理器是16位的8096单片机。,存储器：包括系统存储器和用户存储器。 系统存储器存放系统管理程序。 用户存储器存放用户编制的控制程序。,PLC中常采用的CPU有三类
3、：1) 通用微处理器（如Z80、8086、80286等）2) 单片微处理器（如8031、8096等）3) 位片式微处理器(如AMD29W等) 小型PLC：大多采用8位通用微处理器和单片微处理器； 中型PLC：大多采用16位通用微处理器或单片微处理器； 大型PLC：大多采用高速位片式微处理器（32位）； 小型PLC为单CPU系统； 中、大型PLC则大多为双CPU或多CPU系统；,存储器的作用：在PLC中，存储器主要用于系统程序、用户程序、数据 存储器的类型： 可读/写操作的随机存储器RAM 只读存储器ROM、PROM、EPROM、E2PROM,系统程序存贮器,输入输出单元（I/O）：是PLC与被
4、控对象间传递输入输出信号的接口部件。输入部件是开关、按钮、传感器等。输出部件是电磁阀、接触器、继电器。,输入 接口 电路, 输入/输出（I/O）点数： PLC的I/O点数是指PLC的I/O接口所能接受的输入信号个数和输出信号个数的总和。 I/O点数是选择PLC的重要依据之一。 当I/O点数不够时，可通过PLC的I/O扩展接口对系统进行扩展。,输出接口电路,继电器输出 晶体管输出 晶闸管输出,电源 一般市电（220） 直流24V PLC有24V（DC直流）输出。 外围设备：打印机，计算机，编程器等,编程器PLC最常用的外设，也是PLC中唯一不需要通过功能模块而直接与总线相联接的外设。作用：是编辑
5、、调试、输入用户程序，也可在线监控PLC内部状态和参数，与PLC进行人机对话。它通过主机上的编程器接口直接与主机相连。编程器上有一个方式选择开关，用于控制PLC主机的工作方式。,编 程 器,掌上电脑编程器,可编程终端,高档可编程终端,PLC中的电源及作用,PLC配有开关式稳压电源，以提供内部电路使用。 与普通电源相比，PLC电源的稳定性好、抗干扰能力强。因此，对于电网提供的电源稳定度要求不高，一般允许电源电压在其额定值15%的范围内波动。 许多PLC还向外提供直流24V稳压电源，用于对外部传感 器供电。,1-3 PLC的特点,1. 编程方法简单易学 2. 功能强，性能价格比高 3. 硬件配套齐
6、全，用户使用方便，适应性强 4. 可靠性高，抗干扰能力强 5. 系统的设计、安装、调试工作量少 6. 维修工作量小，维修方便 7. 体积小，能耗低,PLC的应用领域,1. 开关量逻辑控制 2. 运动控制 3. 闭环过程控制 4. 数据处理 5. 通信联网,一、 PLC的产生与历史,世界上第一台PLC1969年由美国数字设备公司（DEC）根据美国通用汽车公司（GM）的要求研制成功。 背景：1968年美国通用汽车公司（GM），为了适应汽车型号的不断更新，生产工艺不断变化的需要，实现小批量、多品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到尽可能减少重新设计和更换电器控制系统及接线，以降低成本，缩短周
7、期。,70年代初期： 仅有逻辑运算、定时、计数等顺序控制功能，只是用来取代传统的继电器控制,通常称为可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller） 70年代中期： 微处理器技术应用到PLC中，使PLC不仅具有逻辑控制功能，还增加了算术运算、数据传送和数据处理等功能 80年代以后：随着大规模、超大规模集成电路等微电子技术的迅速发展，16位和32位微处理器应用于PLC中，使PLC得到迅速发展。PLC不仅控制功能增强，同时可靠性提高，功耗、体积减小，成本降低，编程和故障检测更加灵活方便，而且具有通信和联网、数据处理和图象显示等功能。,近年来PLC发展迅速PLC集三电（
8、电控、电仪、电传）为一体、性能价格比高、高可靠性的特点，已成为自动化工程的核心设备。 PLC成为具备计算机功能的一种通用工业控制装置，其使用量高居首位。PLC成为现代工业自动化的三大技术支柱（PLC、机器人、CAD/CAM）之一。,PLC三大流派 欧洲：德国的西门子(SIEMENS)、AEG及法国的TI公司 美国：A-B（Allen-Bradly）(其产品约占美国PLC市场50的份额。 )、GE（General Electric）、莫迪康(MODICON)公司、德州仪器(T1)公司、 歌德(Gould)公司、西屋公司 日本：三菱电机（Mitsubishi Electric）、 欧姆龙（OMRO
9、N）、 FUJI （日本主要发展中小型PLC，在世界小型PLC市场上， 日本产品约占有70的份额。在中国，OMRON产品的销量居首位。） 目前国内市场还有韩国、台湾等PLC产品；现在市场上出现了系列化的国产PLC，其价格相对低廉，性价比较高。,西门子PLC外形图,2006-3-3,23,S7-200系列PLC,S7-300系列PLC,S7-400系列PLC,三菱PLC外形图,2006-3-3,24,Q系列PLC,FX2N系列PLC,FX1N系列PLC,FX1S系列PLC,欧姆龙PLC外形图,C200H系列PLC,CPM1A、CPM2A系列PLC,PLC的国内外状况,1974年我国开始仿制美国的第二代PLC产品，但因元器件质量和技术问题等原因未能推广。直到1977年，我国才研制出第一台具有实用价值的PLC，并开始批量生产和应用于工业过程的控制。主要厂家有：北京和利时，科迪纳，张前苏。洛阳易达，无锡信捷，南京嘉华，兰州全志，广州科赛恩，中山智达，恒日等。,
