PLC的產生與發(fā)展劉桂蘭74課件

PLC的產生與發(fā)展主講教師：劉桂蘭廣州鐵路職業(yè)技術學院軌電教研室PLC產生的背景在20世紀60年代初，美國汽車制造業(yè)競爭激烈，產品更新的周期越來越短，所以對生產流水線的自動控制系統(tǒng)更新也越來越頻繁。而原來的繼電器控制經常需要重新設計和安裝，很不方便。1968年4月，美國通用汽車公司的年輕工程師DaveEmmett提出設計一款“標準機器控制器”的設備，用來替代當時用于控制機器運行的繼電器系統(tǒng)。同年6月，通用公司發(fā)布招標文件，首先提出了PLC的概念。PLC產生的背景1968年，GM公司提出十項設計標準：編程簡單，可在現場修改程序；維護方便，采用插件式結構；可靠性高于繼電器控制柜；體積小于繼電器控制柜；成本可與繼電器控制柜競爭；可將數據直接送入計算機；可直接使用市電交流輸入電壓；輸出采用市電交流電壓，能直接驅動電磁閥、交流接觸器等；在擴展時，原有系統(tǒng)只要很小的變更;用戶程序存儲器容量至少能擴展到4KB。PLC產生的背景1969年，美國數字設備公司研制出世界上第一臺PLC—PDP14，并在美國通用汽車自動裝配線上試用，用于控制齒輪研磨機，獲得成功。接著，美國MODICON公司也開發(fā)出可編程序控制器，這種新型的電控裝置由于優(yōu)點多、缺點少，很快就在美國得到了推廣應用。1971年，日本從美國引進了這項新技術，很快研制出了日本第一臺可編程序控制器。1973年，歐洲國家也研制出了歐洲第一臺可編程序控制器。PLC產生的背景我國從1974年開始研制可編程序控制器，1977年開始工業(yè)應用。PLC的發(fā)展早期的可編程序控制器主要用于邏輯運算和定時、計數等順序控制，均屬于開關量邏輯控制，所以通常稱為可編程序控制器（ProgrammableLogicController，簡稱為PLC）。PLC的發(fā)展進入20世紀70年代，隨著微電子技術的發(fā)展，PLC采用了通用微處理器，這種控制器就不再局限于當初的邏輯運算了，其功能不斷增強。實際上應稱為PC（ProgrammableController）—可編程序控制器。但由于PC容易與個人計算機（PersonalComputer）相混淆，故人們仍習慣用PLC作為可編程序控制器的簡稱。PLC的發(fā)展20世紀80年代初，可編程序控制器在先進工業(yè)國家中已獲得廣泛應用。這個時期可編程序控制器發(fā)展的特點是大規(guī)模、高速度、高性能和產品系列化。這個階段的另一個特點是世界上生產可編程序控制器的國家日益增多，產量日益上升。這標志著可編程序控制器已步入成熟階段。PLC的發(fā)展20世紀末期，可編程序控制器的發(fā)展特點是更加適應于現代工業(yè)的需要。伴隨著微電子技術、控制技術與信息技術的不斷發(fā)展，PLC也在不斷地發(fā)展。可編程序控制器的發(fā)展趨勢主要體現在以下幾個方面：PLC的發(fā)展1）從技術上來看PLC會向速度快、容量大、功能廣、性能穩(wěn)定、性價比高的方向發(fā)展。傳統(tǒng)PLC簡單的邏輯控制功能已漸漸不能滿足目前工業(yè)控制領域的要求。許多新的控制系統(tǒng)不再是簡單的邏輯控制，而是增加了許多新的功能要求，如大量數據處理、圖形處理及存儲、顯示等。PLC的發(fā)展2）從規(guī)模上來看PLC會向兩個方向發(fā)展：一個是向小型化、專用化和低價格的方向發(fā)展，以進行單機控制；另一個是向大型化、高速度、多功能和分布式全自動網絡化方向發(fā)展，以適應現代化的大型工廠、企業(yè)自動化的需求。PLC的發(fā)展3）從配套上來看PLC產品會向規(guī)格更齊備、品種更豐富的方向發(fā)展。有的廠商提出了全集成自動化的概念，即把原先分離的工業(yè)控制（PLC與工控機）、人機界面、傳感器/執(zhí)行器、上位機監(jiān)控、DCS、數據采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)等系統(tǒng)集成在同一自動化環(huán)境中，以利于接駁、通信，上行、下行全無障礙。PLC的發(fā)展4）從標準上來看隨著IEC61131-3標準的誕生，各廠家或同一廠家不同型號的PLC將打破互不兼容的格局，使PLC的通用信息、設備特性、編程語言等向IEC61131-3標準的方向靠攏，而最終實現通用。PLC的發(fā)展5）從網絡通信上來看PLC將向著網絡化和通信簡易的方向發(fā)展。近幾年來，隨著互聯網技術的普及與推廣，以太網（Ethernet）也得到了飛速發(fā)展。基于以太網和Internet的不斷發(fā)展，控制產品要想有更好的開放性，是離不開Ethernet的。所以諸多品牌的PLC都配備了以太網的模塊，部分產品如三菱的FX5U、5UC系列PLC和西門子的S7-1200系列PLC都內置了以太網接口，上位機可直接通過以太網與PLC進行通信。PLC的發(fā)展經過多年的發(fā)展，國內PLC生產廠家約有幾十家，但尚未形成規(guī)模。國內PLC應用市場仍然以國外產品為主，如：西門子的S7-1200系列、1500系列、400系列；三菱的FX3U系列、Q系列；歐姆龍的C200H系列等。FX3U系列Q系列S7-1200系列C200H系列PLC的定義是一種工業(yè)控制裝置。是在電器控制技術和計算機技術的基礎上開發(fā)出來的，并逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心，將自動化技術、計算機技術、通信技術融為一體的新型工業(yè)控制裝置。什么是PLCPLC的定義中文名稱為可編程控制器；英文名稱為ProgrammableLogicController，簡稱PLC。通用叫法PLC的定義1987年，國際電工委員會（IEC）定義：PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的進行數字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、定時、計數和算術運算等操作的指令，并能通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。PLC及其有關的外圍設備都應按照易