胡艳丽课件第二章.ppt

可编程控制器原理及应用 主讲 胡艳丽 淮南师范学院电气信息工程系 Email huyanli 2005 第二章 可编程控制器概述 PLC的产生及定义 PLC的特点 分类 1 2 PLC的应用 3 PLC的发展趋势 4 2 1PLC的产生及定义 1 产生 1968年 美国最大的汽车制造厂家通用汽车公司 GM公司 提出设想 1969年 美国数字设备公司研制出了世界上第一台PC 型号为PDP 14 第一代 从第一台可编程控制器诞生到70年代初期 其特点是 CPU由中小规模集成电路组成 存储器为磁芯存储器 第二代 70年代初期到70年代末期 其特点是 CPU采用微处理器 存储器采用EPROM 第三代 70年代末期到80年代中期 其特点是 CPU采用8位和16位微处理器 有些还采用多微处理器结构 存储器采用EPROM EAROM CMOSRAM等 第四代 80年代中期到90年代中期 PC全面使用8位 16位微处理芯片的位片式芯片 处理速度也达到1us 步 第五代 90年代中期至今 PC使用16位和32位的微处理器芯片 有的已使用RISC芯片 2 定义 ProgrammableLogicController PLC 2 1PLC的产生及定义 1987年2月国际电工委员会 IEC 定义为 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 它采用了可编程序的存储器 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的指令 并通过数字的 模拟的输入和输出 控制各种类型的机械或生产过程 2 2可编程控制器特点 优点 缺点 软件的移植性差 各品牌不通行 运行速度数据处理能力偏低 2 3可编程控制器分类及性能指标 1 按结构形式分类 1 整体式PLC 所有模块集成在一起 2 3可编程控制器分类及性能指标 2 模块式PLC PLC各部分分成若干个单独的模块 2 3可编程控制器分类及性能指标 2 按I O点数分类 按控制规模分类 控制规模是PLC性能指标之一 习惯上总是用数字量I O点数的多少来衡量PLC系统规模的大小 可分为小型 1024 三菱PLC实物展示 Q系列PLC FX2N系列PLC FX1N系列PLC FX1S系列PLC 2 3可编程控制器分类及性能指标 西门子PLC实物展示 S7 200系列PLC S7 300系列PLC S7 400系列PLC 2 3可编程控制器分类及性能指标 2 3可编程控制器分类及性能指标 国产PLC 台达PLC 北京凯迪恩洛阳易达兰州全志上海正航南京嘉华黄石科威无锡信捷深圳三凌广州科塞恩深圳德维森中山智达厦门海为威海恒日浙大中自 2 4控制器的历史 1623年 德国科学家契克卡德 W Schickard 制造了人类有史以来第一台机械计算机 这台机器能够进行六位数的加减乘除运算 早在我国春秋战国时期出现的算筹 2 4控制器的历史 1674年 莱布尼茨改进了帕斯卡的计算机 使之成为一种能够进行连续运算的机器 并且提出了 二进制 数的概念 据说这个概念来源于中国的八卦 2 4控制器的历史 1834年 巴贝奇提出了分析机的概念 机器共分为三个部分 堆栈 运算器 控制器 他的助手 英国著名诗人拜伦的独生女阿达 奥古斯塔 AdaAugusta 为分析机编制了人类历史上第一批计算机程序 1805年 法国机械师杰卡德 J Jacquard 根据布乔 穿孔纸带 的构想完成了 自动提花编织机 的设计制作 2 4控制器的历史 1854年 布尔发表 思维规律的研究 逻辑与概率的数学理论基础 并综合自己的另一篇文章 逻辑的数学分析 从而创立了一门全新的学科 布尔代数 为百年后出现的数字计算机的开关电路设计提供了重要的数学方法和理论基础 1946年世界上第一台通用数字电子计算机ENIAC 如图1 5所示 的诞生 标志人类进入电子人类进入电子计算机时代 2 4控制器的历史 1947年贝尔实验室的肖克利 WilliamB Shockley 布拉顿 JohnBardeen 巴丁 WalterH Brattain 创造出了世界上第一只半导体放大器件命名为 晶体管 如图所示 开启了人类的半导体时代 1958年美国科学家基尔比和诺伊斯共同发明了集成电路 如图1 7所示 从此人类步入了集成电路时代 2 4控制器的历史 1971年英特的特德 霍夫研制成功了第一枚能够实际工作的微处理器4004 如图1 8所示 标志着微处理器时代的到来 该处理器在面积约12平方毫米的芯片上集成了2250个晶体管 运算能力足以超过ENICA 1969年美国哥德公司制造出084型PLC 如图1 9示 并将它们投入商业生产 2 5PLC控制系统应用 继电接触控制控制系统 继电接触器控制系统 继电接触控制控制系统 DSP芯片 2 5PLC控制系统应用 单片机控制系统 单片机控制系统 2 5PLC控制系统应用 PLC控制系统 2 5PLC控制系统应用 2 5PLC控制系统应用 2 5PLC控制系统应用 可编程序控制器 当代工业自动化支柱之一 当代工业自动化的三大支柱 PLC 计算机辅助设计与加工 机器人 2 6PLC的历史 发展趋势及应用 1 向高速度 大存储容量方向发展CPU处理速度进一步加快存储容量进一步扩大2 控制系统将分散化分散控制 集中管理的原则 3 可靠性进一步提高随着PC进入过程控制领域 对可靠性的要求进一步提高 硬件冗余的容错技术将进一步应用 4 控制与管理功能一体化PC将广泛采用计算机信息处理技术 网络通信技术和图形显示技术 使PC系统的生产控制功能和信息管理功能融为一体 发展趋势 PLC应用 控制 场合主要是 工业过程控制 对象主要是 电动机 电