可编程控制器教(学)案.docxVIP

教学 容 注意点 配时 绪论 1、 PLC的产生 20世纪60年代末，在可编程控制器出现以前，继电器控制在工业领域占 主导地位，由此构成的控制系统都是按预先设定好的时间或条件顺序地工作， 若要改变控制顺序就要改变控制系统的硬件接线， 通用性和灵活性较差。当时， 计算机技术也开始应用于工业控制领域， 但由于价格高、编程难度大以及难于 适用恶劣工业环境等原因，未能在工业控制领域获得推广。 20世纪60年代末，美国汽车制造工业竞争十分激烈。为了适应生产工艺 不断的更新，要求寻找一种比继电器控制更可靠、功能更齐全、响应速度更快 的新型工业控制器，尽可能减少控制系统的设计制造时间和成本， 以满足市场 竞争需求。1968年美国最大的汽车制造商一一通用汽车公司( GM )从用户角 度提出了新一代控制器应具备的十大条件，立即引起了开发热潮。主要容是： 编程方便，可现场修改程序； 维修方便，米用插件式结构； 可靠性咼于继电器控制系统； 体积小于继电器控制盘； 数据可直接送入计算机管理； 成本可与继电器控制盘竞争； 输入可为市电； 输出可为市电，容量要求在2A以上，可直接驱动接触器、 电磁阀等； 扩展系统时，原系统变更少； 用户存储器大于4KB。 这些条件实际上是将继电器控制的优点与计算机控制的优点结合起来， 并 将继电器控制的硬件接线逻辑转变为计算机的软件逻辑的设想。 1969年，美国 数字设备公司(DEC )成功研制出了世界上第一台可编程控制器 PDP-14，用 于通用汽车公司生产线，取得了满意的效果。 2、 PLC的发展 PLC勺出现引起了世界各国的普遍重视。 日本日立公司从美国引进了 PLC技 术，于1971年试制成功了日本第一台 PLC 1973年德国西门子公司独立研制成 功了欧洲第一台PLC;我国从1974年开始研制PLC 1977年开始工业应用。 从PL(产生到现在，经历了四次换代。其过程如下： 第一代PLC (1969-1972 ):米用1位机开发，用磁芯存储器存储，只具有 单一逻辑控制功能，机种单一，没有形成系列化。 第二代PLC (1973-1975 ):米用8位微处理器及半导体存储器，增加了数 字运算、传送、比较等功能，能实现模拟量的控制，开始具备自诊断功能，初 步形成系列化。 第三代PLC (1976-1983 ):米用高性能8位微处理器及位片式微处理器， 处理速度有所提咼，向多功能及联网通信发展，增加了多种特殊功能，如浮点 运算、三角函数运算、表处理、脉宽调制输出等，自诊断功能及容错技术发展 迅速。 第四代PLC (1983年至今)：采用16位、32位微处理器及高性能位片式微 处理器，使第四代 PL(产品成为具有逻辑控制功能、过程控制功能、运动控制 功能、数据处理功能、联网通讯功能的真正名符其实的多功能控制器。 PLC的产 生 PLC的发 展 10 10 教学 容 注意点 配时 3、 PLC的应用 （1） 开关量逻辑控制 应用于注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电 镀流水线及电梯控制等。 （2） 闭环过程控制 应用于塑料挤压成型机、加热炉、热处理炉、锅炉等设备，以及轻工、化 工、机械、冶金、电力、建材等行业。 （3） 运动控制 应用于金属切削机床、金属成形机械、装配机械、电梯等场合。 （4） 数据处理 数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用 于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。 （5） 通信及联网 PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。 4、 PLC的分类 （1）按控制规模分类 PLC按控制规模（即I/O点数）可分为小型机、中型机和大型机 3类。 I/O点总数在256点以下的为小型机。适合用于单机控制或小型系统的控 制。I/O点总数在256点-1024点之间的为中型 PLG适用于中型或大型控制系 统的控制。I/O点总数在1024点以上的为大型 PLC不仅可以用于对设备进行 直接控制，可以对多个下一级的 PLC进行监控，还可以完成现代化工厂的全面 管理和控制任务。 （2） 按结构分类 PLC按结构分，可以分为整体式和模块式两大类。 整体式结构的PLC把电源、CPU存储器和I/O系统都集成在一个单元， 该单元叫做基本单元。一个基本单元就是一台完整的 PLG整体式结构的特点 是结构紧凑、体积小、重量轻，容易装配在设备的部， 适合于设备的单机控制。 其缺点是主机I/O点数固定，使用不够灵活，维修也不够方便。模块式结构的 PLC是把PLC系统的各个组成部分按功能分成若干个模块特点是 CPU输入和 输出均为独立的模块。模块尺寸统一、安装整齐、 I/O点选型自由，并且安装 调试、扩展和维修方便。模块式 PLC的缺点是结构较复杂，价格较高。 （