西门子PLC硬件及软件介绍.docxVIP

模块一认识西门子PLC

1.1PLC的产生和发展

l传统的生产机械自动控制装置→继电器控制系统

?优点→结构简单、价格低廉、容易操作。

?缺点→体积庞大、生产周期长、接线复杂、故障率高、可靠性及灵活性差。

?应用→比较适用于工作模式固定，控制逻辑简单等工业应用场合。

二十世纪六十年代末期，美国汽车制造工业竞争十分激烈，为了适应市场从少品种大批量生产向多品种小批量生产的转变，为了尽可能减少转变过程中控制系统的设计制造时间，减少经济成本，1968年美国通用汽车公司GM (GenerlMotors)公开招标，要求

用新的控制装置取代生产线上的继电接触器控制系统。

l迫切需要一种先进的自动控制装置

继电器控制系统

先进自动控制系统

?1968年，美国通用汽车(GM)公司液压部提出了10项招标指示：

?1)编程简单，可在现场修改和调试程序；

?2)维护方便，各部件最好采用插件方式；

?3)可靠性高于继电器控制系统；

?4)设备体积小于继电器控制柜；

?5)数据可以直接送给管理计算机；

?6)成本可与继电器控制系统相竞争；

?7)输入电压是115V交流电；

?8)输出电压也是115V交流电，输出电流达2A以上，直接驱动电磁阀；

?9)系统扩展时，原系统只需作很小的变动；

?10)用户程序存储容量可扩展到4KB。

什么时间？谁最先造出世界上的第一台

什么时间？谁

最先造出世界上

的第一台PLC？

1969年美国数字设备公司

DEC(DIGTAL)根据上述要求，首先研制出了世界上第一台可编程控制器PDP-14，用于通用汽车

公司的生产线，取得了满意的效果。由于当时主要用于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称为可编程序逻辑控制器(ProgrammableLogicController，PLC)。

lPLC的定义

经历：可编程逻辑控制器(PLC)→可编程控制器(PC)

通用叫法：可编程序控制器(ProgrammableController，PC)，是一台专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力。但由于PC容易和个人计算机(PersonalComputer)混淆，所以人们还沿用PLC作为可编程控制器的英文缩写。

1.2PLC的分类

?一体化紧凑型PLC：电源、CPU中央处理系统、I/O接口都集成在一个机壳内。如西门子S7-200系列。

?标准模块式结构化PLC：各种模块相互独立，并安装在固定的机架(导轨)上，构成一个完整的PLC应用系统。如：西门子S7-300、S7-400系列。

PS

(电源模块)

CPUIMSM:SM:

(接口模块)DIDO

SM:

AI

SM:

AO

CP:

-点-到-点

-PROFIBUS

-工业以太网

1.3PLC应用领域

?按PLC编程功能来分可分为4大类：

?(1)开关量顺序控制

?最早最原始的控制功能，可以取代传统的继电器逻辑电路中的顺序控制系统。如电梯自动控制、工厂装配流水线的控制及交通分流信号灯的自动控制。

?(2)模拟量控制

?PLC利用PID算法可实现闭环控制功能。例如对温度、速度、压力及流量等的过程量控制。

?(3)运动控制

?目前PLC制造商已制造出能驱动步进电动机和伺服电动机的单轴或多轴的PLC和运动控制特殊模块，可驱动单轴或多轴电动机按一定的速度、作用力到达拟定目标位置。

?(4)通信功能

?为适应现代化工业自动化控制系统的需要——集中及远程管理，PLC可实现与PLC、单片机、打印机及上级计算机等之间的互相交换信息的通信功能。

1.4与继电器控制系统的比较

继电器控制系统和PLC控制

系统实现逻辑控制的方式不

同，继电器控制逻辑由继电

器硬件连线组成，PLC控制

逻辑由程序组成。PLC利用

程序中的“软继电器”取代

传统的物理硬件继电器，使

控制系统的硬件结构大大简

化，具有价格便宜、维护方

便、编程简单、控制功能强

等优点。

KM2KM1KM1KM2FRSB2KM2继电接触器电动机正反转控制线路

KM2

KM1

KM1

KM2

FR

SB2

KM2

~~

Q

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FR

KM2KM1

KM2

KM1

SB3

SB1

M2KM1KM2KM2KM1

M2

KM1KM2

KM2