三菱系列PLC第一章概述.ppt

第一章可编程逻辑控制器概述，第一章可编程逻辑控制器生成2，可编程逻辑控制器的特征3，可编程逻辑控制器的分类4，可编程逻辑控制器开发，第一章可编程逻辑控制器概述，第一章可编程逻辑控制器生成，可编程逻辑控制器(programmablecontroller)早期的可编程逻辑控制器称为programmablelogic controller(PLC)，用于代表继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，可编程逻辑控制器的功能远远超出了逻辑控制的范围，因此现在人们将此设备称为可编程逻辑控制器，即PC(称为国家标准的可编程逻辑控制器)。为了避免与当前流行的个人计算机(personalcomputer)的缩写PC混淆，可编程顺序控制器(PLC)仍然在使用。随着半导体技术(特别是微处理器和微计算机技术)的发展，70年代中期以来，PLC广泛使用同时包含数据处理、PID调整和数据通信功能的微处理器作为中央处理器，I/o模块和周边电路也使用了中、大或超大规模集成电路。1987年国际电气技术委员会(1ec)制定的可编程逻辑控制器标准草案将可编程顺序控制器定义为：可编程逻辑控制器是数字运算的电子系统，设计用于工业环境。本产品使用内部存储程序中使用的可编程顺序内存执行面向用户的命令，如逻辑运算、顺序控制、计时、计数和算术运算，并通过数字和模拟输入和输出控制各种类型的机器或生产过程。可编程逻辑控制器是用户没有触点的智能控制器。这意味着PLC是工业控制计算机，可以通过更改程序来更改生产过程，因此可以在初步设计阶段选择PLC。另一方面，从PLC的制造商角度来看，PLC是适用于批量生产的通用控制器。第二，可编程逻辑控制器的特点，(1)高可靠性，(2)丰富的I/o接口模块，(3)采用模块化结构，(4)编程简单，(5)安装简单，易于维护，(a)高可靠性，12)PLC输入部使用R-C滤波器，通常具有10-20毫秒的滤波时间常数。3)PLC模块使用屏蔽措施防止辐射干扰。4)PLC使用高性能交换电源。5)PLC使用执行严格审查和老化的装置。6)PLC具有出色的自我诊断功能，一旦电源、其他软件或硬件出现异常，CPU将立即采取有效措施防止故障扩大。7)大型PLC还可以采用双CPU冗馀系统或3CPU投票系统，从而进一步提高系统的可靠性。(b)丰富的I/o接口模块，1)交流或直流；2)数字或模拟；3)电压或电流；4)脉冲或电位；5)强电或弱电等。PLC相应的输入和输出模块连接到行业现场的各种设备或设备。连接到输入模块的设备包括按钮、行程开关、近接开关、光电开关、压力开关等。连接到输出模块的设备包括电磁阀、接触器、小型电动机、指示灯等。还有用于各种人机对话的接口模块，以增强PLC的功能；为了配置行业本地网络，PLC具有各种通信网络通信模块。(5)安装简单，维修方便，PLC可以直接在各种行业环境下运行，不需要专用机房。您只需在现场将各种设备和设备与PLC的输出输入接口连接起来，即可配置和运行系统。PLC中的每个模块都有操作指示灯和错误指示灯，使用户可以轻松了解操作状态并找到错误。PLC使用模块结构，如果模块出现故障，可以更换模块以快速恢复系统运行。旧PLC的主要用途是逻辑控制，最新的PLC不仅可以用于逻辑控制，还可以用于时序控制、计数控制、过程控制和数据控制、通信网络和显示打印等。(c)使用模块化结构，(4)编程简单，3，基于可编程顺序控制器的分类、输入和输出(输出)(I/O)的PLC点数可以分为表2-1所示的5种类型。表1-1可编程逻辑控制器大小分类表，PLC可以结构形式分为干线和模块。方块型式也称为单位或整体。基于盒子的PLC结构紧凑、体积小且价格低廉，将电源、CPU和I/O组件集中在一个机箱中。典型的小型PLC使用此结构，该结构由各种I/o点的基本单位和扩展单位组成。基本单元中有CPU、I/O和电源，扩展单元中没有CPU。基本单元和扩展单元之间通常用扁平电缆连接。模块基础结构中的PLC将每个部分划分为单独的模块，例如电源模块、CPU模块、I/o模块和各种功能模块。通常，大中型PLC使用基于模块的结构，某些小型PLC使用此结构，因为基于模块的PLC配置灵活、易于装配、易于扩展和维修。第四，开发可编程逻辑控制器，(a)替代70年代PLC的若干继电器控制单元的意义，主要功能是执行继电器最初完成的顺序控制、计时等。在硬件上以准计算机的形式出现，并在I/O接口电路中进行了改进，以满足工业现场的要求。软件编程采用大多数电气工程技术人员熟悉的梯形图。(b)20世纪80年代，超大规模集成电路技术的迅速发展导致微处理器市场价格大幅下降，各种类型PLC中使用的微处理器的等级全面提高。为了进一步提高PLC的处理速度，许多PLC制造商开发了专用逻辑处理芯片，从而极大地改变了PLC的功能。PLC生成已有30多年，其发展过程大致可以分为四个阶段。(4) 21世纪PLC的技术发展具有四个特点。1、适应市场需求，加强PLC通信网络的信息处理能力。2、PLC向开放性发展。soft PLC登场。4、PLC编程语言趋于标准化。(3)20世纪90年代，PLC的发展趋势有两大特点。一个是向更小、更快、功能更快、价格更便宜的微型PLC方向发展。二是发展到大规模网络、高可靠性、良好的兼容性、多功能等方面。1 .适应市场需求，加强PLC通信网络的信息处理能力，信息时代的今天，几乎所有PLC制造商都关注：小型PLC具有通信接口，中型和大型PLC具有专用通信模块。随着计算机网络技术的飞速发展，PLC的通信网络功能使与PC和其他智能控制设备交换信息变得更加容易，实现了分布式控制和集中管理。这意味着PLC需要更好地与PC集成，并且PLC需要使用软技术在PLC级别增强信息处理能力，以提高控制过程的生产性能。小型PLC之间的通信“傻瓜化”。PLC制造商做了很多工作，以使PLC用户在通信编程方面的工作量降至最低，从而使设备之间的通信自动定期进行，而无需用户编程通信。用户配置系统时，只是在某些硬件或软件上初始化设置。2 .PLC已发展为开放，早期PLC的缺点之一是专用总线、通信网络和协议、I/O模块更不通用，机架和电源模板都关闭了其他软件和硬件体系结构。编程语言之一的阶梯名称匹配，但配置、寻址、语言结构不匹配。因此，几乎所有公司的PLC都不兼容。目前，PLC在开放性方面取得了实质性突破。在过去的10多年里，PLC受到攻击的一个重要方面是垄断性，现在发生了很大变化。许多大型PLC供应商在其PLC系统结构中采用了多种行业标准(例如IEC61131、IEEE802.3以太网、TCP/IP、UDP/IP等)，从而实现了高度分布式和开放性。为了使PLC更加开放和多任务处理，每个CPU模块在一个PLC系统中同时安装多个CPU模块以执行特定任务。这些CPU模块可以执行特殊的逻辑控制、顺序控制、运动控制和流程控制。3 .软PLC出现了，所谓软PLC实际上是在PC的平台上，在Windows操作环境中使用软件实现PLC的功能。也就是说，软PLC是基于PC开发结构的控制系统，具有硬PLC的功能、可靠性、速度、错误搜索等特性。可以使用软件技术将标准工业PC转换为全功能PLC流程控制器。Soft PLC将计算机和PLC的交换机控制、模拟控制、数学计算、数值处理、网络通信、PlO等功能结合在一起，通过一个多任务控制核心提供强大的指令集、快速准确的扫描周期、稳定的操作和开放式结构，从而连接各种I/O系统和网络。Soft PLC具有硬PLC功能，但具有PC环境的诸多优点。4 .PLC编程语言趋于标准化的IEC61131是可编程排序控制器的国际标准，共8部分，从1992年开始陆续颁布实施。PLC编程语言的标准iec 6131-3、1993年颁布实施、iec 6131-8和iec 6131-3于2001年发布了PLC语言实施准则。Iec 6131-3 PLC编程语言国际标准将现代软件概念和现代软件工程的机制成功地与传统PLC编程语言相结合，远远超出了PLC在工业控制领域的界限，实际上，标准Iec 6131-3规定了两种类型的编程语言-文本编程语言和图形编程语言。其中包括命令语句表语言(rate)和结构化文本语言(ST)。后者包括阶梯语言(LD)和功能块语言(FBD)。订单函数(SFC)可以在阶梯语言或命令语句表语言中使用。iec 6131-3允许在同一PLC中使用多种编程语言，并允许程序开发人员选择最适合一项特定任务的编程语言。此外，在同一控制程序中，可以使用不同的编程语言编写不同的软件模块。此规则为PLC开发历史多样化编程语言的现象和进一步发展PLC的软件技术提供了足够的空间。5，Mitsubishi PLC概述，Mitsubishi motor是日本PLC的主要制造商之一，PLC产品主要是f系列(f、F1、F2)、FX系列(FXO、FXON、FX2、FX2c)a系列和q系列PLC是三菱电机公司的中型大型机。f系列小型PLC停产了。FX系列PLC也是三菱电机的小型PLC。基于FX1N的PLC主机单元包括4种：14:00、24:00、40:00和60:00，最大配置为128点。FX1S是小型PLC，10点、14点、20点和30点4种主机控制点。FX2N是三菱的典型小型PLC，FX2N的体积仅为FX2的50%，运行速度比fx22快6倍，达到0.08s/阶段。2005年三菱电机刚刚推出的小型FX3。是FX系列第三代产品，原