可編程控制器概述優(yōu)品

可編程控制器概述課程學(xué)習(xí)內(nèi)容1.PLC基礎(chǔ)可編程控制器的概述，工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2.編程入門(mén)重點(diǎn)：熟練掌握基本邏輯指令、步進(jìn)順控指令、部分功能指令，能夠編制梯形圖和狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖及其相互轉(zhuǎn)化一般掌握：功能指令、特殊功能模塊2課程學(xué)習(xí)內(nèi)容3.編程軟件和仿真軟件的使用三菱全系列PLC通用GXdeveloper7.0andGXsimulator6c4.實(shí)際操作

12學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課

PLC型號(hào)：三菱FX1N-40MR3課程學(xué)習(xí)指導(dǎo)

1.學(xué)好基礎(chǔ)，循序漸進(jìn)認(rèn)真學(xué)好每一章，先基礎(chǔ)，后提高；先弄懂，再應(yīng)用；學(xué)好前一章，再學(xué)后一章。

2.多做練習(xí)，勤學(xué)好問(wèn)做好每章的練習(xí)題，勤于思考，不懂就問(wèn)，互相學(xué)習(xí)，共同提高。

3.參與實(shí)踐，學(xué)用結(jié)合多用編程軟件和仿真軟件進(jìn)行編程模擬。4參考資料《電氣控制與PLC實(shí)訓(xùn)教程》阮友德人民郵電出版社2006年10月《PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用》廖常初機(jī)械工業(yè)出版社2003年6月大量網(wǎng)上資源：://jcpeixun/。。。。。。5課程考核方式閉卷考試，成績(jī)比例：1.期末成績(jī)70%：平時(shí)上課所講的理論知識(shí)、練習(xí)及實(shí)驗(yàn)應(yīng)用。2.平時(shí)成績(jī)（實(shí)驗(yàn)、平時(shí)表現(xiàn)和期中考試成績(jī)）30%：實(shí)驗(yàn)課前預(yù)習(xí)；實(shí)驗(yàn)操作表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成情況6PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用第一章

可編程序控制器概述本章主要內(nèi)容1.1可編程序控制器的產(chǎn)生和定義1.2可編程序控制器的特點(diǎn)及主要功能1.3可編程序控制器的結(jié)構(gòu)和分類(lèi)1.4可編程序控制器的發(fā)展趨勢(shì)8本章學(xué)習(xí)要求重點(diǎn)內(nèi)容：

PLC的定義、結(jié)構(gòu)、分類(lèi)及主要功能了解內(nèi)容：

PLC產(chǎn)生、發(fā)展及特點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容：9本章主要內(nèi)容1.1可編程序控制器的產(chǎn)生和定義1.2可編程序控制器的特點(diǎn)及主要功能1.3可編程序控制器的結(jié)構(gòu)和分類(lèi)1.4可編程序控制器的發(fā)展趨勢(shì)10一、可編程序控制器的產(chǎn)生可編程序控制器的產(chǎn)生和定義1.1

20世紀(jì)20年代起，控制系統(tǒng)主要是由繼電器、接觸器等，靠導(dǎo)線連接構(gòu)成的。其主要缺點(diǎn)是：設(shè)備體積大，動(dòng)作速度慢，功能少，硬布線導(dǎo)致通用性和靈活性差。11一、可編程序控制器的產(chǎn)生美國(guó)通用汽車(chē)公司(GM公司)1968年提出了研制新型控制裝置的十項(xiàng)指標(biāo)。它實(shí)際上就是當(dāng)今可編程序控制器最基本的功能。將它們歸納一下，其核心為以下四點(diǎn)：(1)用計(jì)算機(jī)代替繼電器控制盤(pán)。(2)用程序代替硬件接線。(3)輸入/輸出電平可與外部裝置直接連接。(4)結(jié)構(gòu)易于擴(kuò)展。可編程序控制器的產(chǎn)生和定義1.112一、可編程序控制器的產(chǎn)生

1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）根據(jù)上述要求研制出第一臺(tái)可編程序控制器，型號(hào)為PDP-14?？删幊绦蚩刂破鞯漠a(chǎn)生和定義1.113早期的PLC是用來(lái)替代繼電器、接觸器控制的。它主要用于順序控制，只能實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算。因此，被稱為可編程邏輯控制器（Programmablelogiccontroller，略寫(xiě)PLC)1980年正式將可編程序控制器命名為PC(ProgrammableController)，常將可編程序控制器簡(jiǎn)稱為PLC。1.1可編程序控制器的產(chǎn)生和定義一、可編程序控制器的產(chǎn)生14從控制功能上看，PLC經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段：1.崛起階段（1969~

1975），8位微處理器芯片為CPU。2.成熟階段（1975~1979），拓展了模擬量控制功能。3.通信階段（1979~

1985），拓展了網(wǎng)絡(luò)通信功能。可編程序控制器的產(chǎn)生和定義1.1二、可編程序控制器的發(fā)展歷史154.加速階段（1985~現(xiàn)在），通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化，具有CRT(陰極射線管顯示器)顯示功能，采用了標(biāo)準(zhǔn)的軟件系統(tǒng)，增加了高級(jí)編程語(yǔ)言.可編程序控制器的產(chǎn)生和定義1.1二、可編程序控制器的發(fā)展歷史16IEC對(duì)PLC定義：可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字的，模擬的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。1.1可編程序控制器的產(chǎn)生和定義三、可編程序控制器的定義17簡(jiǎn)單講PLC就是一部小型的工業(yè)電腦。1.1可編程序控制器的產(chǎn)生和定義三、可編程序控制器的定義18可編程序控制器的產(chǎn)生和定義1.1四、繼電器控制和PLC控制的比較繼電器控制為接線程序控制，是由各種分立的繼電器、接觸器、行程開(kāi)關(guān)、控制按鈕等聯(lián)接而成的有觸點(diǎn)硬接線控制電路。它的控制邏輯就在接線之中，若需修改控制要求必須改變接線。PLC控制為存儲(chǔ)程序控制，控制程序放在存儲(chǔ)器中，通過(guò)修改程序來(lái)改變控制，無(wú)需改變接線，控制靈活，無(wú)觸點(diǎn)，可靠性高。已成為工業(yè)自動(dòng)化的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。19可編程序控制器的產(chǎn)生和定義1.1四、繼電器控制和PLC控制的比較取代的是控制部分，控制系統(tǒng)信號(hào)的采集和驅(qū)動(dòng)輸出部分仍然由電氣元器件承擔(dān)。輸入部分控制部分輸出部分繼電氣控制系統(tǒng)開(kāi)關(guān)、按鈕、限位開(kāi)關(guān)、傳感器等由用硬接線連接繼電器、觸點(diǎn)等組成控制電路實(shí)現(xiàn)邏輯控制功能接觸器、電磁閥、指示燈等PLC控制系統(tǒng)由存放在存儲(chǔ)器中的用戶程序來(lái)實(shí)現(xiàn)控制功能20一、可編程序控制器的主要功能1.開(kāi)關(guān)量邏輯控制：代替了繼電控制2.運(yùn)動(dòng)定位控制：機(jī)床、機(jī)器人、電梯3.模擬量過(guò)程控制：PID閉環(huán)控制…4.數(shù)據(jù)處理：數(shù)字運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳遞…等等。用于大型工業(yè)控制系統(tǒng)。5.通訊控制：PLC之間通訊，與智能設(shè)備通信，組網(wǎng)通信可編程序控制器的主要功能及特點(diǎn)

1.221二、可編程序控制器的特點(diǎn)1.通用性強(qiáng)，適應(yīng)性好2.程序編制，簡(jiǎn)單易學(xué)3.功能完善，配套齊全4.可靠性好，抗干擾強(qiáng)5.體小耗低，維修方便可編程序控制器的主要功能及特點(diǎn)

1.222

一、可編程控制器的硬件結(jié)構(gòu)可編程序控制器結(jié)構(gòu)和分類(lèi)1.3幾種型號(hào)的PLC實(shí)物圖23三菱FX系列PLC24西門(mén)子PLC-S7-200西門(mén)子PLC-S7-400系統(tǒng)歐姆龍CPM1A系列PLC歐姆龍C200H系列PLC251969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）根據(jù)上述要求研制出第一臺(tái)可編程序控制器，型號(hào)為PDP-14。輸入輸出單元：輸入各種現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，輸出現(xiàn)場(chǎng)控制信號(hào)?？删幊绦蚩刂破鞯闹饕δ芗疤攸c(diǎn)可編程序控制器結(jié)構(gòu)和分類(lèi)二、可編程控制器的軟件組成一、可編程序控制器的產(chǎn)生多用編程軟件和仿真軟件進(jìn)行編程模擬。可編程序控制器結(jié)構(gòu)和分類(lèi)它把ＣＰＵ、Ｉ／Ｏ和電源均做成不同模塊，根據(jù)需要組裝在框架上。西門(mén)子PLC-S7-2003可編程序控制器的結(jié)構(gòu)和分類(lèi)(3)輸入/輸出電平可與外部裝置直接連接。從控制功能上看，PLC經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段：可編程序控制器結(jié)構(gòu)和分類(lèi)日本松下（PANASONIC）電工公司的FP1系列可編程序控制器；編程軟件和仿真軟件的使用組合方便、維修簡(jiǎn)單、價(jià)格較高。

一、可編程控制器的硬件結(jié)構(gòu)可編程序控制器結(jié)構(gòu)和分類(lèi)1.3PLC硬件主要由中央處理單元CPU、存儲(chǔ)器，輸入單元I、輸出單元O、電源單元、編程器、擴(kuò)展接口、編程器接口和存儲(chǔ)器接口組成?？删幊炭刂破骶幊唐鬏敵鰡卧娫粗醒胩幚砥鰿PU系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器ROM用戶程序存儲(chǔ)器RAM輸入單元結(jié)構(gòu)框圖26

一、可編程控制器的硬件結(jié)構(gòu)可編程序控制器結(jié)構(gòu)和分類(lèi)1.3中央處理單元(CPU)：PLC的核心，它在系統(tǒng)程序控制下，完成PLC的所有工作，保證PLC的運(yùn)行。存儲(chǔ)器：存放系統(tǒng)程序和數(shù)據(jù)（ROM），存放用戶程序和數(shù)據(jù)（RＡM）。輸入輸出單元：輸入各種現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，輸出現(xiàn)場(chǎng)控制信號(hào)。輸入部件是開(kāi)關(guān)、按鈕、傳感器等。輸出部件是電磁閥、接觸器、繼電器。電源：對(duì)PLC的各工作單元供電27編程器：對(duì)PLC寫(xiě)入用戶程序，有編程器及編程軟件兩種28

二、可編程控制器的軟件組成可編程序控制器結(jié)構(gòu)和分類(lèi)1.3系統(tǒng)軟件：為系統(tǒng)管理程序，編譯程序和相應(yīng)數(shù)據(jù)。裝入機(jī)內(nèi)ROM存儲(chǔ)器中，永久保存，不能更改。應(yīng)用軟件：是用戶為達(dá)到某種控制目的，采用專用的編程語(yǔ)言自主編寫(xiě)的用戶程序。并有用戶用一定手段寫(xiě)入到機(jī)內(nèi)RＡM中，可以隨時(shí)進(jìn)行修改和重新編寫(xiě)。29

三、可編程控制按結(jié)構(gòu)分類(lèi)

（1）整體式結(jié)構(gòu)（2）模塊式結(jié)構(gòu)（3）混合式結(jié)構(gòu)可編程序控制器結(jié)構(gòu)和分類(lèi)1.330

三、可編程控制按結(jié)構(gòu)分類(lèi)

（1）整體式結(jié)構(gòu)

它把ＣＰＵ、Ｉ／Ｏ和電源均裝在一個(gè)箱體內(nèi)。結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，價(jià)格低。一般的小型及超小型PLC多為整體式結(jié)構(gòu)?？删幊绦蚩刂破鹘Y(jié)構(gòu)和分類(lèi)1.331

三、可編程控制按結(jié)構(gòu)分類(lèi)

（2）模塊式結(jié)構(gòu)

它把ＣＰＵ、Ｉ／Ｏ和電源均做成不同模塊，根據(jù)需要組裝在框架上。組合方便、維修簡(jiǎn)單、價(jià)格較高。可編程序控制器結(jié)構(gòu)和分類(lèi)1.3西門(mén)子PLC-S7-400系統(tǒng)32

三、可編程控制按結(jié)構(gòu)分類(lèi)

（３）混合式結(jié)構(gòu)兼?zhèn)湔w式和模塊式優(yōu)點(diǎn)，有基本單元（為整體式ＰＬＣ）和擴(kuò)展單元、功能模塊組成。應(yīng)用靈活，價(jià)格便宜。為中小型ＰＬＣ普遍采用?？删幊绦蚩刂破鹘Y(jié)構(gòu)和分類(lèi)1.333

四、按點(diǎn)數(shù)和功能分類(lèi)可編程序控制器結(jié)構(gòu)和分類(lèi)1.3（1）超小型機(jī) ：I/O點(diǎn)數(shù)為64點(diǎn)以內(nèi)，內(nèi)存容量為256～1000字節(jié)；（2）小型機(jī)：I/O點(diǎn)數(shù)為64～256，內(nèi)存容量為1～3.6K字節(jié)；（3）中型機(jī)：I/O點(diǎn)數(shù)為256～1024，內(nèi)存容量為3.6～13K字節(jié)；（4）大型機(jī)：I/O點(diǎn)數(shù)為1024以上，內(nèi)存容量為13K字節(jié)以上；34四、按生產(chǎn)廠家分類(lèi)

可編程序控制器的分類(lèi)1.3日本立石（OMRON）公司的C系列可編程序控制器；日本三菱（MITSUBISHI）公司的F、F1、F2、FX2系列可編程序控制器；日本松下（PANASONIC）電工公司的FP1系列可編程序控制器；美國(guó)通用電氣（GE）公司的GE系列可編程序控制器；美國(guó)艾倫—布拉德利（A--B）公司的PLC-5系列可編程序控制器；德國(guó)西門(mén)子（SIEMENS）公司的S5、S7系列可編程序控制器。35可編程序控制器的發(fā)展趨勢(shì)

一方面向著大型化的方向發(fā)展，一方面則向著小型化的方向發(fā)展。PLC向大型化方向發(fā)展，主要表現(xiàn)在大中型PLC高功能、大容量、智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，使之能與計(jì)算機(jī)組成集成控制系統(tǒng)，對(duì)大規(guī)模、復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行綜合的自動(dòng)控制。PLC向小型化方向發(fā)展，主要表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面：為了減小體積、降低成本，向高性能的整體型發(fā)展；在提高系統(tǒng)可靠性的基礎(chǔ)上，產(chǎn)品的體積越來(lái)越小，功能越來(lái)越強(qiáng)?？删幊绦蚩刂破鞯陌l(fā)展趨勢(shì)

1.436可編程序控制器的發(fā)展趨勢(shì)

PLC總的發(fā)展趨勢(shì)是：高功能、高速度、高集成度、容量大、體積小、成本低、通信聯(lián)網(wǎng)功能強(qiáng)。

可編程序控制器的發(fā)展趨勢(shì)

1.4371可編程序控制器的產(chǎn)生和定義從控制功能上看，PLC經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段：可編程序控制器結(jié)構(gòu)和分類(lèi)三、可編程控制按結(jié)構(gòu)分類(lèi)可編程序控制器結(jié)構(gòu)和分類(lèi)一般掌握：功能指令、特殊功能模塊平時(shí)成績(jī)（實(shí)驗(yàn)、平時(shí)表現(xiàn)和期中考試成績(jī)）30%：實(shí)驗(yàn)課前預(yù)習(xí)；一、可編程序控制器的主要功能成熟階段（1975~1979），拓展