PLC与组态控制技术课件 1-1 可编程控制器综述

可编程控制器应用

PLC综述课程定位一

PLC概述二

PLC分类三PLC与继电器控制的联系与区别四任务1-1PLC综述一、

课程定位本课程是一门实践性很强的综合控制技术课程，是机电类专业的核心课程，依据专业人才培养目标和维修电工岗位的任职要求而设置的。对应岗位：

PLC系统安装调试岗位

PLC系统维护 PLC程序设计员课程主要内容第一单元电机控制系统编程与实现项目1初识PLC项目2电动机单向连续运行控制系统编程与实现项目3Y-Δ降压起动运行系统编程与实现项目4运料小车控制系统编程与实现第二单元顺序控制系统编程与实现项目5液体混合控制系统编程与实现项目6十字路口交通灯控制编程与实现第三单元PLC的综合应用及设计项目7自动售货机控制系统设计项目8标签打印控制系统的设计与调试第四单元组态软件应用项目9电动机正反转运行监控系统设计与实现项目10水箱水位监控系统设计与实现项目11机械手监控系统设计01PLC是什么？二、PLC概述什么是PLC？是一种工业控制装置定义：是在电气控制技术和计算机技术的基础上开发出来的，并逐渐发展成为以微处理器为核心，将自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业控制装置。通用叫法：中文名称为可编程控制器；英文名称为ProgrammableLogicController，简称PLC。？为何不叫PC个人计算机,PC(personalcomputer)1987年，国际电工委员会（IEC）定义：

“可编程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，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备，都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计”。定义中强调了PLC是:数字运算操作的电子系统——也是一种计算机

面向用户指令——编程方便

逻辑运算、顺序控制、定时计算和算术操作

专为在工业环境下应用而设计

数字量或模拟量输入输出控制

易与控制系统联成一体

易于扩充

20世纪20年代起，人们把各种继电器、定时器、接触器及其触点按一定的逻辑关系连接起来组成控制系统，控制各种机械设备，这是传统的继电器控制系统。继电器逻辑电路配线复杂背景02可编程控制器的产生

随着工业的发展，设备和生产过程越来越复杂。复杂的系统可能使用成百上千个各式各样的继电器，并用成千上万根导线以复杂的方式连接起来，执行相应的复杂的控制任务。

作为单台装置，继电器本身是比较可靠的。但是，对于复杂的控制系统，继电器控制系统存在几个明显的缺点:

可靠性差，排除故障困难

灵活性差，总成本较高

适应性差，接线复杂

体积大，不易维修02可编程控制器的产生02可编程控制器的产生背景：1968年美国通用汽车公司（GM），为了适应汽车型号的不断更新，生产工艺不断变化的需要，实现小批量、多品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到尽可能减少重新设计和更换继电器控制系统及接线，以降低成本，缩短周期。

第一台PLC：1969年美国数字设备公司研制

，型号为PDP-14。娄职院机电工程系1968年，GM公司提出十项设计标准：编程简单，可在现场修改程序；维护方便，采用插件式结构；可靠性高于继电器控制柜；体积小于继电器控制柜；成本可与继电器控制柜竞争；可将数据直接送入计算机；可直接使用115V交流输入电压；输出采用115V交流电压，能直接驱动电磁阀、交流接触器等；通用性强，扩展方便;能存储程序，存储器容量可以扩展到4KB。设计思路：吸取继电器控制与计算机两者的优点。前者优点：简单易懂价格便宜。后者：通用性强，扩展方便。前者优点：简单易懂价格便宜。后者：通用性强，扩展方便。？解决问题设想其他国家第一台PLC：1971年，日本研制出第一台PLC，型号为DSC-8。1973年，德国西门子公司（SIEMENS）研制出第一台PLC，型号为SIMATICS4。我国从1974年开始研制，1977年开始工业应用。FX3U系列PLC第一台PLC：1969年美国数字设备公司研制

，命名为PLC,型号为PDP-14。结果：PLC三大流派

三菱电机公司：FX、A、Q等系列。立石公司（欧姆龙OMRON）：

D、E等系列。富士电机公司：HDC和MICREX-F50等

通用电气公司（GE）：SERIES，GE等系列。德州仪器公司：

TI和PM等系列。

西门子公司（SIMENS）：SIMATICS5、S7等系列。

法国施耐德TE美国日本德国注：日本主要发展中小型PLC，其小型机性能先进，结构紧凑，价格便宜。三菱PLC外形图Q系列PLCFX2N系列PLCFX1N系列PLCFX3U系列PLC西门子PLC外形图S7-200系列PLCS7-300系列PLCS7-400系列PLCS7-1200系列PLC03PLC的特点与应用PLC具有体积小、可靠性高、功能强、程序设计方便、通用性强、维护方便等优点，在各个行业中有着广泛应用，成为现代工业控制三大支柱（PLC、机器人和CAD/CAM）。应用领域：机器人组装数码相机03可编程控制器的应用机器人组装数码相机

可编程控制器的功能1、开关量逻辑控制利用PLC最基本的逻辑运算、定时、计数等功能可实现对机床、自动生产线、电梯等的扩展。2、模拟量闭环控制

PLC的模拟量输入输出和PID控制，可构成闭环控制系统，可应用于冶金、化工等行业。3、数字量智能控制4、数据采集与监控

PLC能记忆某些异常情况，并可进行数据采集。操作人员还可利用监控命令进行生产过程的监控，及时调整相关参数。5、通信联网与集散控制PLC与PLC、PLC与上位机之间的联网，可构成工厂自动化网络系统可编程控制器的发展趋势向高集成、高性能、高速度、大容量发展

向模块化、智能化发展向软件化发展

向通信网络化发展课外拓展：1.收集PLC相关信息“什么是PLC”、“常用PLC品牌”、“PLC应用场合”、“PLC发展现状”等2、下载PLC学习资源下载三菱PLC编程软件及三菱FX3U系列PLC的硬件手册和编程手册。根据I/O点数分类e7d195523061f1c0deeec63e560781cfd59afb0ea006f2a87ABB68BF51EA6619813959095094C18C62A12F549504892A4AAA8C1554C6663626E05CA27F281A14E6983772AFC3FB97135759321DEA3D70CCCB10945EC5A0322096E752803368C2184698845E3CCD6DB7F651295A8E4F3FDC19EA64A2B4A4AC1434B55AAE41CF0BF61B375C23F3039959E085EE760725AAPLC中I/O总点数是指输入和输出点的数量之和，I代表INPUT，指输入，O代表OUTPUT，指输出。一个控制系统的规模有时按照它最大能够控制的I/O点的数量来定的。根据I/O点数的多少开将PLC分成小型、中型和大型。三、PLC的分类娄职院机电工程系

I/O点数<256点

、一体式结构

，多用于单机控制。如:FX2N、FX3U、FX3G整体化PLC。I/O点数>2048点；运算速度快、网络功能强用于大规模过程控制、集散控制和工厂自动化网络。如:Q系列、QnA系列PLC。大型机小型机

I/O点数256～2048点，特点:模块化结构；体积小，功能强大，多用于较复杂系统的逻辑控制和闭环过程控制。如系列PLC。中型机三菱PLC外形图Q系列PLCFX2N系列PLCFX3U系列PLCL26CPUL06CPUQ4ACPU小型机中型机大型机根据结构形式分类e7d195523061f1c0deeec63e560781cfd59afb0ea006f2a87ABB68BF51EA6619813959095094C18C62A12F549504892A4AAA8C1554C6663626E05CA27F281A14E6983772AFC3FB97135759321DEA3D70CCCB10945EC5A0322096E752803368C2184698845E3CCD6DB7F651295A8E4F3FDC19EA64A2B4A4AC1434B55AAE41CF0BF61B375C23F3039959E085EE760725AA模块式整体式02根据结构形式分类

整体式PLC是将CPU、存储器、I/O部件等组成部分集中于一体，安装在印刷电路板上，并连同电源一起装在一个机壳内，形成一个整体，通常称为主机或基本单元。整体式结构的PLC具有结构紧凑、体积小、重量轻、价格低的优点。一般小型或超小型PLC多采用这种结构。整体式示例图片模块式PLC是把各个组成部分做成独立的模块，如CPU模块、输入模块、输出模块、电源模块等。各模块作成插件式，并将组装在一个具有标准尺寸并带有若干插槽的机架内。模块式结构的PLC配置灵活，装配和维修方便，易于扩展。一般大中型的PLC都采用这种结构。模块式PLC

计算机技术

通信技术

继电器控制技术

e7d195523061f1c0deeec63e560781cfd59afb0ea006f2a87ABB68BF51EA6619813959095094C18C62A12F549504892A4AAA8C1554C6663626E05CA27F281A14E6983772AFC3FB97135759321DEA3D70CCCB10945EC5A0322096E752803368C2184698845E3CCD6DB7F651295A8E4F3FDC19EA64A2B4A4AC1434B55AAE41CF0BF61B375C23F3039959E085EE760725AAPLC是在电气控

制技术和计算机技术的基础上开发出来的，并逐渐发展成以微处理器为核心，将自动化技术、计算机技术、通信

技术融为一体的新型

工业控制装置。四、PLC与继电器控制的联系与区别案例-启保停控制项目任务在花园中要安装一个小型喷泉，水泵是一台小功率的三相异步电动机，要求按下起动按钮，喷泉连续喷涌；按下停止按钮，喷泉停止喷水。要求：分别用传统继电器和PLC实现水泵的单向连续运行