可编程控制plcs7300讲义3第三章

1、一、定义二、发展历程三、分类四、特点和功能五、应用领域六、与其他工业控制系统的比较一、定义可编程逻辑控制器PLCProgrammable Logic Controller可编程控制器PCProgrammable Controller逻辑控制、过程控制、运动控制、数据处理、联网通信等功能的名副其实的“多功能控制器”取代继电器、接触器控制系统，执行逻辑控制、顺序控制的范围一、定义1987年，国际电工委员会IEC（International Electrical Committee）对可编程序控制器作了如下的定义：“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

2、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的命令，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。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充功能的原则而设计”。二、发展历程（产生、发展过程和发展趋势）1968年，美国最大的汽车制造商通用汽车公司（）公开招标，寻求用新的控制装置取代原继电器接触的控制装置，并将这个设想归纳成10项功能指标：编程容易，现场修改程序维修方便，插件式结构可靠性高，恶劣环境下工作价格便宜，与继电器系统竞争通用性好，易于扩展可连接115V交流输入交流115V输出，直接驱动继电器等与计算机数据

3、交换体积小于继电控制柜存储容量可扩展至4kB产生美国数字设备公司（DEC）首先响应并中标。1969年，DEC公司研制成功世界上第一台PLC，型号为PDP-14。1971年，日本从美国引进了这项新技术，由日立公司研制出日本第一台PLC，型号为DSC-8。1973-1974年，法国和德国也相继研制出自己的PLC。1974年，我国开始引进、研制，1977年开始工业应用，但仅仅是初步认识与消化阶段。产生从1968年至今短短的40余年间，PLC经历了5次换代。第一代（196870年代初期）创始时期，其功能仅限于开关量的逻辑控制。第二代PLC（70年代中期）成熟时期，其功能增加了数字运算及处理和模拟量控制

4、。第三代（70年代末80年代初）大发展时期，其功能及处理速度大大增加，尤其是增加了一些特殊功能模块（如PID模块、远程I/O模块）和通信、自诊断等功能。发展过程从1968年至今短短的40余年间，PLC经历了5次换代。第四代（80年初90年代中期）发展最快时期，年增长率一直保持为30%40%。软、硬件功能发生巨大的变化，增加了各种内含CPU的智能模块，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。PLC已发展成一种具有逻辑控制、过程控制、运算控制、数据处理、联网通信等功能的名副其实

5、的“多功能控制器”。发展过程从1968年至今短短的40余年间，PLC经历了5次换代。第五代（90年代末期近年）适应于现代工业的需要，诞生了各种各样的特殊功能单元、生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易；加强PLC通信联网的信息处理能力；PLC向开放性发展；PLC的体积大型化和超小型化，运算速度高速化；软PLC出现；PLC编程语言趋于标准化。其应用领域目前不断扩大，并延伸到过程控制、批处理、运动和传动控制、无线电遥控以至实现全厂的综合自动化。发展过程发展过程美国PLC发展得最快：1984年有48家，生产150多种PLC；1987年有63家，生产243种P

6、LC；1996年有70余家，生产近300种PLC。著名厂家有Rockwell罗克韦尔(A-B，Allen-Bradley，艾伦-布拉德利公司)，GE-FANUC公司，TI（Texas Instrument德州仪器公司），WestHouse Electric西屋电气公司，IPM（International Parallel Machines国际并行机器公司）等。欧洲PLC的厂家有60余家:德国Siemens西门子于1973年研制出第一台PLC。法国Schneider施耐德（Modicon莫迪康，TE，Square D）瑞士ABB公司等。发展过程 1971年，日本从美国引进PLC技术，由日立公司研

7、制成功日本第一台PLC。 日本生产PLC的厂家有40余家：三菱电机(MITSUBISHI)欧姆龙(OMRON)富士电机（Fuji Electric）东芝（TOSHIBA）光洋（KOYO)松下电工（MEW）和泉（IDEC）夏普(SHARP）安川等公司发展过程我国在70年代末、80年代初引进、90年代后推广、2000年后生产PLC：北京机械工业自动化研究所，上海工业自动化仪表研究所，大连组合机床研究所，成都机床电器研究所，中科院北京计算机所及自动化所，长春一汽，上海起重电器厂，上海香岛机电公司，上海自力电子设备厂等单位。发展过程辽宁无线电二厂引进德国西门子技术生产的PLC；无锡电器和日本光洋合资生

8、产的PLC;中美合资的厦门A-B公司生产的PLC；上海香岛机电公司引进技术生产的PLC;上海OMRON公司;上海Siemens公司等。发展过程PLC著名品牌中国PLC市场排行榜上的世界十大厂家：美国A-B公司（AllenBradley）德国西门子公司（Siemens）美国GE-Fanuc公司法国的莫迪康（Modicon）和法国的TE电器公司日本欧姆公司（OMRON）日本三菱电机株式会社（MITSUBISHI）日本富士电机株式会社（Fuji Electric）日本东芝公司（TOSHIBA）日本的光洋电子（KOYO）和中国的华光电子(CKE）日本松下电工株式会社（MEW）：Matsushita E

9、lectric Works Ltd）发展趋势 向超大型、超小型两个方向发展 向性能更高、功能更强的方向发展发展趋势1、超小型、微型化：体积更小、更专业、速度更快、功能更强、价格更低及更简易化2、超大型化：大存储容量、高速、高性能、更多I/O、多功能，可取代IPC、DCS等发展趋势 1）向高速度、大容量方向发展； 2）大力发展智能模块； 3）增强联网通信功能； 4）提高外部故障诊断与处理能力； 5）编程语言与编程工具的标准化、高级化 ； 6）开放性和互操作性发展,实现软、硬件标准化； 7）与其他工业控制产品更加融合或集成； 8）PLC与现场总线相结合更加广泛； 9）替代嵌入式控制器；10）冗余特

10、性更加完善和加强；11）完善和加强编程软件和组态软件；12）发展软PLC；13）使PLC成为过程控制领域内的日用品。三、分类按I/O点数 类型I/O点数存储器容量机型微型819264128kBPLC-3三、分类按功能 低档机有开关量控制、少量的模拟量控制、远程I/O和通信等功能。 中档机有开关量控制、较强的的模拟量控制、远程I/O和较强的通信联网等功能。 高档机除有中档机的功能外,运算功能更强、特殊功能模块更多,有监视、记录、打印和极强的自诊断功能，通信联网功能更强,能进行智能控制、运算控制、大规模过程控制，可方便地构成全厂的综合自动化系统。 三、分类按结构 整体式将电源、CPU、存储器及I/

11、O接口等部件集中装在一起，通常称为主机。可扩展一定数量的I/O接口。 三、分类按结构 整体式将电源、CPU、存储器及I/O接口等部件集中装在一起，通常称为主机。可扩展一定数量的I/O接口。 三、分类按结构 模块式将PLC的各部分以模块（板）形式分开，各模块结构上互相独立的，根据需要灵活选择和组合。它们之间通过总线连接，安装在专用的机架内或导轨上。 三、分类按结构 模块式将PLC的各部分以模块（板）形式分开，各模块结构上互相独立的，根据需要灵活选择和组合。它们之间通过总线连接，安装在专用的机架内或导轨上。 三、分类按结构 软PLC在PC机里装上能实现PLC功能的专用软件,并将PC与分布式I/O模

12、块连在一起组成的,亦称为集成PLC（即IPLC）四、基本特点和主要功能1、可靠性极高、抗干扰能力很强；2、编程简单、使用方便；3、功能齐全、通用性强、灵活性好；4、设计、安装容易，维护工作量小；5、体积小、耗能低，便于机电一体化；6、联网方便，便于系统集成，性价比高基本特点四、基本特点和主要功能1、开关量逻辑控制；2、模拟量控制；3、数字控制；4、机器人控制；5、分布式控制系统；6、监控功能7、其它功能指显示、打印、报警以及对数据和程序硬拷贝等功能。主要功能五、应用领域PLC在工业自动化中起着举足轻重的作用，在国内 外已广泛应用于机械、冶金、石油、化工、轻工、纺织、电力、电子、食品、交通等行业。经验表明，80以上的工业控制可以使用PLC来完成。在日本，凡8个以上中间继电器组成的控制系统都 已采用PLC来取代。 只有想不到，没有做不到！ 六、PLC与其他工业控制系统的比较PLC与继电器控制的比较PLC与微机/单片机的比较PLC与DCS的比较PLC与继电器控制的比较比较继电器PLC控制方式硬件控制软、硬件控制系统体积大紧凑运行速度机械触点，慢软接点，快功能改变需拆线，麻烦程序修改，简单设计、施工及调试周期长短自检