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1、可编程逻辑控制器第一讲可编程逻辑控制器第一讲可编程逻辑控制器概述可编程逻辑控制器概述可编程逻辑控制器概述n PLC的定义nPLC的发展历史 nPLC的特点 nPLC的应用领域 nPLC的发展趋势 可编程控制器定义可编程控制器定义n可编程序控制器是一种以微处理器为核心的电子系统，可编程序控制器是一种以微处理器为核心的电子系统，它是在继电器控制和计算机控制的基础上发展而来的一它是在继电器控制和计算机控制的基础上发展而来的一种新型工业自动控制装置。种新型工业自动控制装置。n1985年年1月，国际电工委员会（月，国际电工委员会（IEC）的可对可编程控的可对可编程控制器作了如下定义：制器作了如下定义：“
2、可编程序控制器是一种数字运算操作可编程序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。它采用可编程的存的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程的存储器，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的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关设备，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原都应按易于使工业控制系统形成
3、一个整体，易于扩充其功能的原则设计。则设计。”可编程控制器的定义可编程控制器的定义n可可编编程程控控制制器器是是一一种种数数字字运运算算操操作作的的电电子子系系统统，专专为为工工业业环环境境下下设设计计，它它采采用用可可编编程程控控制制器器的的存存贮贮器器，用用来来在在其其内内部部存存贮贮执执行行逻逻辑辑运运算算等等操操作作指指令令，并并通通过过数数字字式式、模模拟拟式式输输入入和和输输出出控控制制各各种种类类型的机械或生产过程。型的机械或生产过程。可编程序控制器的历史可编程序控制器的历史n1968年，美国最大的汽车制造厂家年，美国最大的汽车制造厂家-通用汽车通用汽车公司（公司（GM）提出了研
4、制提出了研制PLC的基本设想：能的基本设想：能用于工业现场；能改变其控制用于工业现场；能改变其控制“逻辑逻辑”，而不，而不需要变动组成它的元件和修改内部接线；出现需要变动组成它的元件和修改内部接线；出现故障时易于诊断和维修。故障时易于诊断和维修。n1969年，美国数字设备公司（年，美国数字设备公司（DEC）研制出研制出了世界上第一台可编程控制器。了世界上第一台可编程控制器。n70年代，出现了使用微处理器并具有编程语言年代，出现了使用微处理器并具有编程语言的的PLC。可编程逻辑控制器的生产厂家n在全世界有在全世界有7家举足轻重的家举足轻重的PLC制造厂家：制造厂家：n美国的美国的Rockwell
5、自动化公司所属的自动化公司所属的A-B(Allen-Bradley)公司公司nGE-Fanuc公司公司n德国的西门子（德国的西门子（Siemens）公司公司n美国的美国的Modicon公司公司n法国法国TE（Telemecanique）公司公司n日本三菱公司日本三菱公司n日本立石（日本立石（OMRON）公司公司我国我国PLC的生产厂家的生产厂家n我国的我国的PLCPLC生产目前也有一定的发展，小型生产目前也有一定的发展，小型PLCPLC已批量生产，中型已批量生产，中型PLCPLC已有产品，大型已有产品，大型PLCPLC已开始研制。国内已开始研制。国内PLCPLC形成产品化的生产企业形成产品化的
6、生产企业约约3030多家，国内产品市场占有率不超过多家，国内产品市场占有率不超过10%10%。主要生产单位有：苏州电子计算机厂、苏州主要生产单位有：苏州电子计算机厂、苏州机床电器厂、上海兰星电气有限公司、天津机床电器厂、上海兰星电气有限公司、天津市自动化仪表厂、杭州通灵控制电脑公司、市自动化仪表厂、杭州通灵控制电脑公司、北京机械工业自动化所和江苏嘉华实业有限北京机械工业自动化所和江苏嘉华实业有限公司等。国内产品在价格上占有明显的优势。公司等。国内产品在价格上占有明显的优势。世界最大的PLC生产厂家n在全球在全球PLCPLC制造商中制造商中,根据美国根据美国Automation Research
7、 Corp(ARC)Automation Research Corp(ARC)调查调查,世界世界PLCPLC领导厂家的五霸分别为西门子公领导厂家的五霸分别为西门子公司、司、A-BA-B公司、施耐德公司、三菱公司和公司、施耐德公司、三菱公司和欧姆龙公司。他们的销售额约占全球总欧姆龙公司。他们的销售额约占全球总销售额的三分之二。销售额的三分之二。PLC的特点的特点n配套齐全，功能完善，通用性强配套齐全，功能完善，通用性强 n可靠性高、抗干扰能力强可靠性高、抗干扰能力强 n编程方法简单易学编程方法简单易学 n使用简单，调试维修方便使用简单，调试维修方便 n体积小、重量轻、功耗低体积小、重量轻、功耗低
8、 配套齐全，功能完善，通用性强配套齐全，功能完善，通用性强nPLCPLC发发展展到到今今天天，已已经经形形成成了了大大、中中、小小各各种种规规模模的的系系列列化化产产品品，可可以以用用于于各各种种规规模模的的工工业业控控制制场场合合，要要改改变变控控制制功功能能只只需需改改变变程程序序即即可可，具有较强的通用性。具有较强的通用性。n现现代代PLCPLC除除了了逻逻辑辑处处理理功功能能外外，大大多多具具有有数数据据处理能力，可用于各种数字控制领域。处理能力，可用于各种数字控制领域。n近近年年来来，随随着着PLCPLC多多种种智智能能模模块块的的出出现现，使使PLCPLC渗渗透透到到了了位位置置控
9、控制制、温温度度控控制制、CNCCNC控控制制等等各各种种工工业业控控制制中中。加加上上PLCPLC通通讯讯能能力力的的增增强强及及人人机机界界面面技技术术的的发发展展，使使用用PLCPLC组组成成各各种种控控制制系系统变得非常容易。统变得非常容易。PLC的应用领域的应用领域 n开关量控制开关量控制 n模拟量控制模拟量控制 n运动控制运动控制 n过程控制过程控制n数据处理数据处理n通信联网通信联网 运动控制运动控制n早早期期PLCPLC的的运运动动控控制制直直接接用用开开关关量量I/OI/O模模块块连连接接位位置置传传感感器器和和执执行行机机构构，现现在在一一般般使使用用专专用用的的运运动动控
10、控制制模模块块，如如驱驱动动步步进进电电机机或或伺伺服服电电机机的的单单轴轴或或多多轴轴位位置置控控制模块。制模块。过程控制过程控制nPLCPLC的过程控制是指对温度、压力和的过程控制是指对温度、压力和流量等模拟量的闭环控制。流量等模拟量的闭环控制。nPID控制控制PLC的发展趋势的发展趋势n向两极化（大型化和小型化）方向发展向两极化（大型化和小型化）方向发展n编程语言和编程工具向标准化和多样化编程语言和编程工具向标准化和多样化发展发展nI/OI/O组件标准化、功能组件智能化组件标准化、功能组件智能化n通讯网络化通讯网络化 n向大记忆容量，快处理速度发展向大记忆容量，快处理速度发展 n发展发展
11、故障诊断故障诊断技术和容错技术技术和容错技术 大型化和小型化大型化和小型化n三菱公司推出三菱公司推出1212点的点的PLCPLC产品，立石公司产品，立石公司推出的推出的C20C20、C40HC40H、C60PC60P等小型等小型PLCPLC产品产品n GOLDGOLD公司的公司的584584L LPCPC的的I/OI/O点多达点多达81928192个。个。n莫迪康公司的莫迪康公司的984984785785型的型的PLCPLC的最大的最大I/OI/O点数已达到点数已达到1638416384点。点。向大记忆容量，快处理速度发展向大记忆容量，快处理速度发展n记忆容量由过去的记忆容量由过去的64K，已
12、增加到已增加到500K以上，如以上，如Triconxw公司的公司的Fault tolerant型机记忆容量为型机记忆容量为512K，Interactive Microware公司的公司的MFC03型记忆容量为型记忆容量为848K，ASEA公司的公司的Terpiece 200/1型机记忆容量到型机记忆容量到4MB n记忆芯片过去主要是随机存取存储器（记忆芯片过去主要是随机存取存储器（RAM）、）、可擦写可编程只读存储器（可擦写可编程只读存储器（EPROM），），今后主要今后主要是电可擦写可编程只读存储器（是电可擦写可编程只读存储器（EEPROM）、）、UVEPROM、BATRAM、NVRWM等等
13、 发展发展故障诊断故障诊断技术和容错技术技术和容错技术n故障智能诊断方法：智能可编程故障智能诊断方法：智能可编程I/O系统，供系统，供用户了解用户了解IO组件的状态和监测系统的故障；故组件的状态和监测系统的故障；故障监测程序；共回路远程诊断和网络诊断技术障监测程序；共回路远程诊断和网络诊断技术等等。n容错功能，如双机热备、自动切换容错功能，如双机热备、自动切换I/O、双机双机表决（当输出状态与表决（当输出状态与PLC逻辑状态相比较出错逻辑状态相比较出错时，会自动断开该输出）和时，会自动断开该输出）和I/O三重表决（当三重表决（当输出状态进行软件硬件表决，取输出状态进行软件硬件表决，取2个相同的）个相同的）