可编程序控制器应用技术PLC课件.ppt
可编程序控制器应用技术,张平 北京化工大学信息科学与技术学院,可编程序控制器(PLC)ProgrammableLogicController,Programmable Controller,Personal Computer,P L C,2012年可编程序控制系统（PLC）设计师报名啦！,2012年可编程序控制系统（PLC）设计师报名啦！从事PLC系统控制、PLC软件编程和设置人员。计算机技术、自动控制技术和网络通信技术人员。电气或自动化工程设计工程师、维修技术人员、设备维护的人员、自动化控制教学人员的绝好选择，绝佳机会！国家PLC设计师助升职、加薪、涨退休金、申资质、迁户口、享福利待遇；身份象征，高职通行证！国家PLC设计师证 人保部颁发、全国通用、国内外通用、终身有效、全国联网查询,第二章 可编程序控制器概述,2-1 可编程序控制器的历史与发展,60年代 继电接触控制系统,优点：简单 易懂 价格便宜,缺点：硬设备多 接线复杂 改变设计困难。,一.可编程序控制器的历史,1968年，美国最大的汽车制造商通用汽车公司（GM），为了适应汽车型号不断更新的需要，提出了十条技术指标在社会上公开招标，制造一种新型的工业控制装置。,第二章 可编程序控制器概述,2-1 可编程序控制器的历史与发展,一.可编程序控制器的历史,2012年可编程序控制系统（PLC）设计师报名啦！,（1）容易编程（2）采用模块式结构（3）成本可与继电器控制系统相竞争（4）具有数据通讯功能（5）输入输出电源使用市电（6）能在恶劣环境下工作（7）存储设备可扩充至4K个存储字节（8）系统扩展时原系统只需很小的改动（9）可靠性高于继电器控制系统（10）设备体积小于继电器控制柜,1969年美国数字设备公司（DEC）根据招标的要求，研制出世界上第一台可编程序控制器，并在GM公司汽车生产线上首次应用成功。1980年美国电气制造商协会（NEMA）正式将其命名为可编程序控制器（Programmable Controller），简称 PC。,第二章 可编程序控制器概述,2-1 可编程序控制器的历史与发展,一.可编程序控制器的历史,1969年美国研制出世界上第一台PLC以后，日本、德国、法国等国相继研制了各自的PLC。70年代中期，PLC进入了实用化阶段。70年代末和 80年代初，PLC进入了成熟阶段。,二.可编程序控制器的发展,2-1 可编程序控制器的历史与发展,1.PLC的国外状况,美国PLC发展得最快：1984年有48家，生产150多种PLC；1987年有63家，生产243种PLC；1996年有70余家，生产近300种PLC。著名厂家有AB（AllenBradley）艾伦一布拉德利公司，MODICON莫迪康公司，GEFANUC公司，TI（Texas Instrument）德州仪器公司，WESTHOUSE Electric西屋电气公司，IPM（International Parallel Machines）国际并行机器公司等。,2012年可编程序控制系统（PLC）设计师报名啦！,1.PLC的国外状况,欧洲PLC的厂家有60余家:西门子（Siemens）于1973年研制出第一台PLC。金钟默勒（Klockner Moeller Gmbh），AEG，法国的TE(Telemecanique）(施耐德）瑞士的Selectron公司等。,1.PLC的国外状况,1971年，日本从美国引进PLC技术，由日立公司研制成功日本第一台PLC。日本生产PLC的厂家有40余家：三菱电机(MITSUBISHI),欧姆龙(OMRON),富士电机（Fuji Electric）,东芝（TOSHIBA）,光洋（KOYO),松下电工（MEW）,和泉（IDEC）,夏普(SHARP）,安川等公司。,2.PLC的国内状况,我国在 70年代末和 80年代初开始引进PLC。我国早期独立研制PLC的单位有：北京机械工业自动化研究所，上海工业自动化仪表研究所，大连组合机床研究所，成都机床电器研究所，中科院北京计算机所及自动化所，长春一汽，上海起重电器厂，上海香岛机电公司，上海自力电子设备厂等单位。以上诸单位都没有形成规模化生产。,2.PLC的国内状况,辽宁无线电二厂引进德国西门子技术生产PLC；无锡电器和日本光洋合资生产的 PLC;中美合资的厦门 AB公司生产的PLC；上海香岛机电公司引进技术生产的PLC;上海OMRON公司;西安Siemens公司等。,3.PLC的发展趋势,（1）向高速度、大存储容量方向发展（CPU处理速度nS级；内存2M字节）（2）向多品种方向发展和提高可靠性（超大型和超小型）（3）产品更加规范化、标准化（硬件、软件兼容的PLC）（4）分散型、智能型、与现场总线兼容的I0（5）加强联网和通信的能力（6）控制的开放和模块化的体系结构OMAC（open Modular Architecture for Control）,4.PLC著名品牌,1993年中国PLC市场排行榜上的世界十大厂家：美国 AB公司（AllenBradley）德国西门子公司（Siemens）美国GEFanuc公司美国的莫迪康（Modicon）和法国的TE电器公司日本欧姆公司（OMRON）日本三菱电机株式会社（MITSUBISHI）日本富士电机株式会社（Fuji Electric）日本东芝公司（TOSHIBA）日本的光洋电子（KOYO）和中国的华光电子(CKE）日本松下电工株式会社（MEW）：Matsushita Electric Works Ltd）,4.PLC著名品牌,根据美国 Automation Research Co（ARC）的商情调查，在1994年PLC市场上，最大的5家PLC制造商是:SIEMENS，AllenBradly，（Rockwell)AEG Schneider，三菱电机,OMRON(立石电机）（1996年中国PLC市场）,一、PLC的定义,国际电工委员会（IEC）于 1982年11月和 1985年1月对可编程序控制器作了如下的定义：“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命令，并通过数字式模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充功能的原则而设计”。,2-2 可编程序控制器的基本结构及特点,二、PLC的分类,（1）按 IO点数分类IO点数小于 32为微型PLC；IO点数在32128为微小型PLC；IO点数在128256为小型PLC；IO点九在2561024为中型PLC；IO点数大于1024为大型PLC；IO点数在4000以上为超大型PLC。以上划分不包括模拟量I0点数，且划分界限不是固定不变的。,2-2 可编程序控制器的基本结构及特点,（2）按结构形式分类整体式PLC：又称单元式或箱体式。整体式PLC是将电源、CPU、I0部件都集中装在一个机箱内。一般小型PLC采用这种结构。模块式PLC：将PLC各部分分成若干个单独的模块，如 CPU模块、I0模块、电源模块和各种功能模块。模块式PLC由框架和各种模块组成。模块插在插座上。一般大、中型PLC采用模块式结构，有的小型PLC也采用这种结构。有的PLC将整体式和模块式结合起来，称为叠装式PLC。,2-2 可编程序控制器的基本结构及特点,二、PLC的分类,可靠性高(平均无故障时间3-5万小时）编程简单通用性强体积小、结构紧凑、安装、维护方便,2-2 可编程序控制器的基本结构及特点,三、PLC的优点,主要是PLC的软、硬件体系结构是封闭而不是开放的：如专用总线、专家通信网络及协议，I/O模板不通用，甚至连机柜、电源模板亦各不相同。编程语言虽多数是梯形图，但组态、寻址、语言结构均不一致，因此各公司的 PLC互不兼容。SIEMENS等公司已经开发出以个人计算机为基础，在Windows平台下，结合IEC11313国际标准的新一代开放体系结构的PLC。,2-2 可编程序控制器的基本结构及特点,三、PLC的缺点,一、PLC的应用领域,PLC在工业自动化中起着举足轻重的作用，在国内外已广泛应 用于机械、冶金、石油、化工、轻工、纺织、电力、电子、食品、交通等行业。经验表明，80 以上的工业控制可以使用PLC来完成。在日本，凡8个以上中间继电器组成的控制系统都已采用PLC来取代。,2-3 可编程序控制器的应用领域和发展趋势,一、PLC的应用领域,2-3 可编程序控制器的应用领域和发展趋势,（1）向高速度、大存储容量方向发展（CPU处理速度nS级；内存2M字节）（2）向多品种方向发展和提高可靠性（超大型和超小型）（3）产品更加规范化、标准化（硬件、软件兼容的PLC）（4）分散型、智能型、与现场总线兼容的I0（5）加强联网和通信的能力（6）控制的开放和模块化的体系结构OMAC（open Modular Architecture for Control）,
