PLC可编程控制器教材.doc

PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程控系统。国际电工委员会（IEC）颁布了对PLC的规定：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 ### PLC可编程控制器知识点详解 #### 一、PLC概述 **可编程控制器（Programmable Controller，简称PC）**，为了避免与个人计算机(Personal Computer)的缩写冲突，通常称为PLC。PLC是在传统顺序控制器的基础上融入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术等现代科技手段而发展起来的一种新型工业控制装置。它的核心目标是取代传统的继电器逻辑控制，实现更为灵活、高效的逻辑、计时、计数等功能，并构建出一个柔性的程控系统。 #### 二、PLC的定义与功能 根据国际电工委员会（IEC）的标准定义，**可编程控制器（PLC）**是一种专门为工业环境设计的数字运算操作电子系统。它具备可编程的存储器，能够在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数以及算术运算等指令，并通过数字和模拟的输入输出接口来控制各种类型的机械设备或生产流程。PLC及相关设备的设计原则是易于与现有的工业控制系统集成，同时便于功能的扩展。 #### 三、PLC的特点 PLC具有以下显著特点： 1. **通用性强**：适用于多种不同的工业控制场合。 2. **使用方便**：易于编程和调试。 3. **适应面广**：可以应用于各种复杂的控制任务。 4. **可靠性高**：采用先进的硬件设计和软件算法，确保稳定运行。 5. **抗干扰能力强**：能够在恶劣的工业环境中正常工作。 6. **编程简单**：支持多种编程语言，如梯形图、指令表等。 #### 四、PLC的程序组成 PLC程序由两大部分组成： 1. **系统程序**：由PLC制造商提供，用于提供运行平台和支持程序的可靠运行。 2. **用户程序**：由用户自行编写，根据实际控制需求设计，实现特定的控制逻辑。 #### 五、PLC的结构与配置 PLC的结构类型主要分为箱体式和模块式两种，但无论哪种结构，PLC的基本组成部分都是相似的，主要包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块等。 1. **CPU模块**：是PLC的核心部件，负责接收、存储用户程序和数据，并执行相关的控制指令。它还负责诊断电源和PLC内部电路的工作状态，以及编程过程中的语法错误等。 - **构成**：包括运算器、控制器、寄存器等组件。 - **功能**：读取指令、解析指令、执行指令。 - **外部表现**：包括工作状态显示、接口及设定开关等。 2. **I/O模块**：PLC与外界联系的主要途径，根据I/O点数的不同确定模块的规格和数量。I/O模块集成了PLC的输入输出电路，反映输入信号的状态和输出锁存器的状态。 3. **电源模块**：为PLC的各个模块提供工作电源，有些PLC的电源与CPU模块合二为一，有些则是独立的。 4. **底板或机架**：大多数模块式PLC使用底板或机架，实现各模块之间的电气连接和机械连接。 5. **外部设备**： - **编程设备**：用于编程、监控PLC及控制系统的运行状态。 - **监控设备**：用于监控PLC的运行情况，例如显示器或专用软件等。 - **存储设备**：如USB存储器、CF卡等，用于备份或传输程序。 - **通信设备**：用于与其他设备进行数据交换，如以太网接口、串行通信接口等。 #### 六、PLC的发展趋势 随着信息技术的进步，PLC也在不断发展和完善，其发展趋势包括： 1. **更高的集成度**：更多的功能被集成到单个模块中，简化系统设计和安装。 2. **更强的处理能力**：采用更先进的处理器，提高数据处理的速度和效率。 3. **更丰富的通信接口**：支持多种通信协议，方便与其他设备的互联。 4. **更灵活的编程工具**：提供更直观、易用的编程界面和工具。 5. **更强的安全性和稳定性**：增强安全机制，提高系统的稳定性和安全性。 PLC作为一种重要的工业自动化控制装置，不仅在传统制造业中发挥着重要作用，在新兴的智能制造、物联网等领域也展现出广阔的应用前景。随着技术的不断进步，PLC将继续向着更高集成度、更强处理能力和更智能化的方向发展。