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电控与PLC控制技术,项目四PLC的硬件组态与编程软件使用,广西机电职业技术学院,宋瑞娟,目录,,,任务二PLC扩展模块选用和安装,任务三PLC编程软件的使用,任务一PLC基本知识,任务一PLC基本知识,一、PLC的产生,可编程序控制器问世于1969年。是美国汽车制造工业激烈竞争的结果。更新汽车型号必然要求加工生产线改变。正是从汽车制造业开始了对传统继电器控制的挑战。1968年美国GeneralMotors公司，要求制造商为其装配线提供一种新型的通用程序控制器，并提出10项招标要求。这就是著名的GM10条。,一、PLC的产生,任务一PLC基本知识,GM10条是可编程序控制器出现的直接原因1.编程简单，可在现场修改程序；2.可靠性高于继电器控制柜；3.体积小于继电器控制柜；4.维护方便，最好是插件式；5.可将数据直接送入管理计算机；6.在成本上可与继电器控制柜竞争；7.输入可以是交流115V；8.输出为交流115V、2A以上，能直接驱动电磁阀等；9.在扩展时，原系统只需要很小变更；10.用户程序存储器容量至少能扩展到4K。,二、PLC的定义,任务一PLC基本知识,1969年，美国数据设备公司（DEC）研制出世界上第一台可编程序控制器，并成功地应用在GM公司的上产线上。这一时期它主要用于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称为可编程序逻辑控制器，简称PLC（ProgrammabalLogicController）。70年代后期，随着微电子技术和计算机科技术的迅猛发展，使PLC从开关量的逻辑控制扩展到数字控制及生产过程控制领域，真正成为一种电子计算机工业控制装置，故称为可编程序控制器，简称PC（ProgrammableController）。但由于PC容易和个人计算机（PersonalComputer）相混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程序控制器的缩写。,二、PLC的定义,任务一PLC基本知识,1985年1月国际电工委员会的定义“可编程序控制器是一种数字运算的电子系统，专为工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算数运算等操作的指令，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。可变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，易于扩充的原则设计”。,三、PLC的发展历史,任务一PLC基本知识,第一代从第一台PLC诞生到上个世纪70年代1969年美国数字设备公司研制了世界上第一台PLC，在通用汽车公司生产线上应用。►CPU使用中小规模集成电路，采用磁芯存储器。►功能简单（只有计数/定时功能）。►可靠性较差，略强于继电器控制。►机种单一，没形成系列。,三、PLC的发展历史,任务一PLC基本知识,第二代70年代至70年代末►CPU使用微处理器，采用半导体存储器EPROM。►功能增强（增加逻辑/数据运算、数据处理、自诊断等功能）。►有了计算机接口和模拟量控制功能。►可靠性提高。►整机功能向系列化、标准化发展，并由专用向通用方向过度。,三、PLC的发展历史,任务一PLC基本知识,第三代70年代至80年代中期►CPU使用8或16位微处理器甚至多微处理器。采用半导体存储器EPROM、CMOSRAM。►增加浮点数运算，平方、三角函数等运算。►增加查表、列表功能。►梯形图语言及语句表成熟。►小型PLC体积减小、可靠性提高、成本下降。►大型PLC向模块化、多功能方向发展。,三、PLC的发展历史,任务一PLC基本知识,第四代80年代中期至90年代中期►增加高速计数、中断、A/D、D/A、PID等功能。►处理速度进一步提高（1μs步）。►联网功能增强。►编程语言进一步完善，开发了编程软件。,三、PLC的发展历史,任务一PLC基本知识,第五代90年代中期之后►CPU使用16位或32位微处理器。►PLC的I/O点增加，最多可达32K个I/0点。►处理速度进一步提高（1ns步）。►PLC都可以与计算机通信。►具有强大的数值运算、函数运算、大批量数据处理的功能。►开发了大量的特殊功能模块。►不断开发出功能强大可编程终端。►编程软件功能强大。,四、PLC的发展趋势,任务一PLC基本知识,1、向高速度、大存储量方向发展►CPU处理速度进一步加快使用64bitRISC芯片，多CPU并行、分时、分任务处理，这样可使速度达到ns级。大中型PLC的扫描速度可达0.2ms/K左右。►存储容量进一步扩大目前大型PLC是几百K字节，最高可达几兆字节。,2、控制系统将分散化、分散控制、集中管理的原则►I/O模块将直接安装在现场，CPU与现场I/O通过数据通信实现控制，使系统控制更有效、可靠性更高。,四、PLC的发展趋势,任务一PLC基本知识,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将进一步应用。►随着硬件冗余技术的应用，各种单元、甚至整个系统都可应用冗余技术，使系统具有更高的可靠性。,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、网络通信技术和图形显示技术，使PC系统的生产控制功能和信息管理功能融为一体。,五、PLC的特点,任务一PLC基本知识,六、PLC的分类,1、按I/O点数容量分,任务一PLC基本知识,2、按结构形式分,整体式,模块式,六、PLC的分类,任务一PLC基本知识,七、PLC的系统组成,任务一PLC基本知识,任务一PLC基本知识,七、PLC的系统组成,任务一PLC基本知识,七、PLC的系统组成,任务一PLC基本知识,七、PLC的系统组成,任务一PLC基本知识,七、PLC的系统组成,任务一PLC基本知识,七、PLC的系统组成,任务一PLC基本知识,七、PLC的系统组成,任务一PLC基本知识,七、PLC的系统组成,任务一PLC基本知识,七、PLC的系统组成,任务一PLC基本知识,七、PLC的系统组成,任务一PLC基本知识,七、PLC的系统组成,扩展接口,CPU226,扩展单元,,,任务一PLC基本知识,七、PLC的系统组成,5.I/O扩展接口,任务一PLC基本知识,七、PLC的系统组成,5.I/O扩展接口,通信接口,,通信接口,,任务一PLC基本知识,七、PLC的系统组成,6.通信接口,任务一PLC基本知识,八、PLC的工作原理,输入采样阶段,程序执行阶段,输出刷新阶段,任务一PLC基本知识,八、PLC的工作原理,,任务一PLC基本知识,八、PLC的工作原理,
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