第一章可编程序控制器概述

1、主讲主讲：宗学军宗学军简单简单速度控制速度控制 (简易的同步操作)M工作台工作台截刀截刀CLR 輸出功能輸出功能 OFFMY0Y2脈沖串輸出脈沖串輸出正正转转 / 反反转信号转信号PLSV 50000 Y0 Y2可可改变改变速度速度脉冲脉冲指令指令M8140伺服放大器伺服放大器伺服放大器伺服放大器ERP企业资源计划系统MES制造执行系统PCS生产控制系统故障诊断 现场控制系统（DCS, PLC, FCS）综合集成软件平台关系数据库实时监控软件平台实时数据库销售管理工艺计算特定先控软件模糊控制过程动态检测软测量计划排产优化调度质量监控成本管理数据校正实时优化人力资源财务管理库存管理企业信息集成设

2、计建模软件预测函数控制设备管理工业电视监测计算机控制系统组成计算机控制系统组成计算机控制系统分类计算机控制系统分类 计算机控制装置种类计算机控制装置种类 euqy控制器控制器执行器执行器被控对象被控对象测量变送器测量变送器偏差偏差给定值给定值控制作用控制作用操纵变量操纵变量被控量被控量 测量值测量值r+_zf干扰干扰图图1-1(a) 闭环控制系统闭环控制系统uqy控制器控制器执行器执行器被控对象被控对象给定值给定值控制作用控制作用操纵变量操纵变量被控量被控量 r(b) (b) 开环控制系统开环控制系统+re偏偏 差差计计 算算 机机D/A执执 行行 器器被被 控控 对对 象象uqyA/D测测

3、量量 变变 送送 器器z测测 量量 值值给给 定定 值值控控 制制 计计 算算 机机生生 产产 过过 程程控控 制制作作 用用操操 纵纵变变 量量被被 控控 量量图图 1 1- -3 3 计计 算算 机机 控控 制制 系系 统统 原原 理理 框框 图图- 图图1-2 计算机控制系统原理图计算机控制系统原理图 数据采集系统（数据采集系统（DASDAS）操作指导控制系统操作指导控制系统 (OGC)(OGC)直接数字控制系统（直接数字控制系统（DDCDDC）监督计算机控制系统监督计算机控制系统(SCC(SCC）分散控制系统（分散控制系统（DCSDCS）现场总线控制系统（现场总线控制系统（FCSFCS

4、）计计 算算 机机工工业业对对象象器器换换转转D/A采采样样器器测测量量元元件件统统系系集集采采据据数数1 1图图5 5- -显显 示示 终终 端端打打 印印 机机 数据采集系统数据采集系统(Data Acquisition System)-(Data Acquisition System)-是计算机应用于生产过程控制最早、也是计算机应用于生产过程控制最早、也是最基本的一种类型，如图是最基本的一种类型，如图1-51-5所示。生产过程中被控对象的大量参数经测量变送仪表发所示。生产过程中被控对象的大量参数经测量变送仪表发送和送和A/DA/D通道或通道或DIDI通道巡回采集后送入计算机，由计算机对这

5、些数据进行分析和处理，并通道巡回采集后送入计算机，由计算机对这些数据进行分析和处理，并按操作要求进行屏幕显示、制表打印和越限报警。按操作要求进行屏幕显示、制表打印和越限报警。 计计 算算 机机工工业业对对象象器器换换转转D/A采采样样器器测测量量元元件件显显示示终终端端打打印印机机控控制制仪仪表表 图图1 1- -6 6 操操作作指指导导控控制制系系统统操作指导控制系统(OGC)计计算算机机生生产产过过程程显示显示打印机打印机报警报警操作台操作台）ID，D/A（入入输输程程过过）ODA/D（出出输输程程过过图图1-7 1-7 直接数字控制系统直接数字控制系统，工艺数据工艺数据工艺数据工艺数据显

6、示显示打印打印报警报警显示显示打印打印报警报警机机算算计计CCS机机算算计计CCS测量测量测量测量控制控制控制控制模拟控制器CDD生生产产过过程程生生产产过过程程用用计计算算机机(a)统统系系器器制制控控拟拟模模+ +CCS图1-8 监督计算机控制系统的两种结构形式图1-8 监督计算机控制系统的两种结构形式给定值给定值给定值给定值采集采集采集采集统统系系制制控控CDD+CCS (b)操作站操作站控制站（器）控制站（器）IPCIPC、数字调节器、数字调节器、PLCPLC、专用控制器、专用控制器管理层计算机管理层计算机操作站操作站控制站（器）控制站（器）IPCIPC、数字调节器、数字调节器、PLC

7、PLC、专用控制器、专用控制器操作站操作站控制站（器）控制站（器）IPCIPC、数字调节器、数字调节器、PLCPLC、专用控制器、专用控制器功能：监控（功能：监控（ 工艺流程显示、表格显示、趋势显示、历史数据查询、报警工艺流程显示、表格显示、趋势显示、历史数据查询、报警信息的记录、手自动切换信息的记录、手自动切换/ /手动操作、参数设置、其它功能）手动操作、参数设置、其它功能）操作员站：一般操作功能（往往不包括系统中重要参数的设置）操作员站：一般操作功能（往往不包括系统中重要参数的设置）工程师站：全部功能工程师站：全部功能可以通过硬件区分（设置不同的计算机系统、设置不同的键盘等等）可以通过硬件

8、区分（设置不同的计算机系统、设置不同的键盘等等）通过操作人员所拥有通过操作人员所拥有 的密码区分，硬件系统完全相同的密码区分，硬件系统完全相同功能：信号的采集、运算（决策）、控制信号的输出、报警功能：信号的采集、运算（决策）、控制信号的输出、报警处理、网络通信（与其它控制站或者与操作站）处理、网络通信（与其它控制站或者与操作站）可编程控制器可编程调节器总线式工控机单片微型计算机其他控制装置可编程序控制器的特点与应用领域可编程序控制器的发展趋势可编程序控制器的分类PLC的性能指标PLC的主要功能可编程序控制器简称v Programmable Controller PC Personal Comp

9、uter PCv Programmable Logic Controller PLC可编程序控制器的特点可编程序控制器的特点与应用领域无触电免配线，可靠性高，抗干扰能力强 通用性强，控制程序可变，使用方便硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强编程简单，容易掌握 系统的设计、安装、调试工作量少维修工作量小，维护方便体积小，能耗低.可编程序控制器的应用领域可编程序控制器的特点与应用领域开关量逻辑控制开关量逻辑控制自动生产线、机床电气控制、冲压机械、铸造机械、运输带、包装机、飞剪等控制运动控制运动控制金属切削机床、金属成形机械、装配机器人、电梯等。闭环过程控制闭环过程控制温度、压力、流量等连续变化的模

10、拟量的闭环控制。数据处理数据处理数学运算、数据传输、转换、排序、查表、位操作。通信联网通信联网PLC与远程I/O、PLC之间、PL与其它智能控制器之间。可编程序控制器的分类 早期早期 逻辑控制为主逻辑控制为主 Programmable Logical Controller Programmable Controller 本义本义 v高性能、高速度、大容量发展可编程序控制器的发展趋势l多CPU结构l高性能、高稳定性(32、64位机)l增加智能控制功能l支持组态设计v大力发展微型PLC,不断增强微型PLC的功能l掌上PLCl高性能l支持多种编程方式vPLC编程语言标准化可编程序控制器的发展趋势IEC1131-3 (IEC 1994年5月公布)l顺序功能图（SFC）l梯形图l功能块图l指令表l结构文本vPLC与其它工业控制器产品相互融合可编程序控制器的发展趋势l与个人计算机PCl集散控制系统DCSl计算机数控CNC可编程序控制器的发展趋势v大力开发智能I/O模块模拟量I/O、高速计数输入、中断输入、机械运动控制、热电偶输入、条形码阅读器、多路BCD输入/输出、模糊控制器、PID回路控制、通信模块vPLC