可编程控制器原理及应用教程讲实用教案

1、教学要求1、 了解可编程序控制器的由来及其特点2、 熟悉PLC的应用领域3、 重点(zhngdin)掌握PLC发展趋势第1页/共14页第一页，共15页。三菱PLC外形(wi xn)图Q系列(xli)PLCFX2N系列(xli)PLCFX1N系列PLCFX1S系列PLC第2页/共14页第二页，共15页。西门子PLC外形(wi xn)图S7-200系列(xli)PLCS7-300系列(xli)PLCS7-400系列PLC第3页/共14页第三页，共15页。欧姆龙PLC外形(wi xn)图C200H系列(xli)PLCCPM1A、CPM2A系列(xli)PLC第4页/共14页第四页，共15页。 196

2、9年时被称为可编程逻辑控制器，简称PLC (Programmable Logic Controller)。 70年代后期，随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，称其为可编程控制器，简称PC (Programmable Controller)。但由于PC容易和个人(grn)计算机 (Personal Computer)相混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程控制器的缩写。 可编程控制器的名称(mngchng)演变第5页/共14页第五页，共15页。 （1987年 国际电工委员会） 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

3、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(tnggu)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。可编程控制器定义(dngy)第6页/共14页第六页，共15页。可编程控制器的产生(chnshng)(chnshng) 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(chl)器，存储器采用EPROM

4、 ； 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(chl)器，有些还采用多微处理(chl)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(chl)芯片的位片式芯片，处理(chl)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(chl)器芯片，有的已使用RISC芯片。第7页/共14页第七页，共15页。编程控制器运行(ynxng)演示 展示(zhnsh)板 PLC，时间继电器，继电器，直流电源，两个直流电动机，按钮，若干导线。演示操作 可编程控制器

5、控制电动机的顺序启动 方式一：按下启动按钮，由可编程控制器控制电动机M1，M2先后启动运行，按下停止按钮，两个电动机停止工作。 方式二：按下启动按钮，由可编程控制器控制电动机M2，M1先后启动运行，按下停止按钮，两个电动机停止工作。 第8页/共14页第八页，共15页。原理图主电路(dinl)原理图 PLC控制(kngzh)原理图原理图 传统(chuntng)的继电接触控制原理图 第9页/共14页第九页，共15页。问题(wnt)提出: 传统的继电接触控制系统，只能改变某些硬件接线，才能完成上述的两种控制方式，而可编程控制器控制系统可在不改变硬件接线的情况下，通过修改程序而实现(shxin)控制顺

6、序的变化。控制两个电动机的顺序运行，控制复杂程度不高，如用继电接触控制系统已够费时的了，何况汽车生产流水线的控制系统？ 思考:可编程控制器的基本特点是什么?第10页/共14页第十页，共15页。可编程控制器的基本(jbn)(jbn)特点1.灵活、通用 -PC是通过存储在存储器中的程序实现控制功能的，如果(rgu)控制功能需要改变的话，只需要修改程序以及改动极少量的接线即可。 2.2.可靠性高、抗干扰能力强 平均无故障时间一般可达1010万小时左右-PC-PC采用的是微电子技术，大量的开关动作是由无触点(ch din)(ch din)的半导体电路来完成的，因此不会出现继电器控制系统中的接线老化、脱

7、焊、触点(ch (ch din)din)电弧等现象。 -PC还采取了以下主要措施来提高其可靠性。1)硬件措施：对电源变压器、CPU、编程器等主要部件，均采用严格措施进行屏蔽，以防外界干扰； 2)软件措施监控程序定期地监测外界环境；死循环报警；停电时利用后备电池供电。 “专为适应恶劣的工业环境而设计的计算机”3.编程简单、使用方便 -用微机实现控制，使用的是汇编语言，难于掌握，要求使用者具有一定水平的计算机硬件和软件知识。而PC采用面向控制过程、面向问题的“自然语言”编程，容易掌握 。4.接线简单5.功能强 6.体积小,重量轻,易于实现机电一体化第11页/共14页第十一页，共15页。1向高速度、

8、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(jsh)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(jsh)、网络通信技术(jsh)和图形显示技术(jsh)，使PC系统的生产控制功能和信息管理功能融为一体。 可编程控制器的发展趋势 第12页/共14页第十二页，共15页。 开关量的逻辑(lu j)控制-开关量的逻辑(lu j)控制使PC的最基本控制功能。目前，PC首用的目标，就是用于开关量的控制。四、四、PC的应用

9、领域？的应用领域？ 模拟量的闭环控制-PC具有A/D、D/A转换及算术运算等功能(gngnng)，因此可以实现模拟量控制。 数字量的智能控制-利用PC能接受和输出高速脉冲的功能，在配备了相应的传感器（如旋转(xunzhun)编码器）或脉冲伺服装置（如环型分配器、功放、步进电机）就能实现数字量的智能控制。 数据采集与监控-利用PC自检信号多的特点实现自诊断的式的监控，减少系统的故障，提高累计平均无故障运行时间，同时可减低故障修复时间，提高系统的可靠性。 通信、联网及集散控制-利用PC的强大的通信联网功能，把PC分布到控制现场，并实现各站间的通信，上、下层间的通信，达到分散控制、集中管理，即构成了现在的PCS系统。第13页/共14页第十三页，共15页。谢谢您的观看(gunkn)！第14页/共14页第十四页，共15页。NoImage内容(nirng)总结教学要求。但由于PC容易和个人计算机 (Personal Computer)相混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程控制器的缩写。