【正文】 出單元編程器或其他設(shè)備按鈕 接觸器電磁閥指示燈行程開關(guān)繼電器觸點(diǎn)第 2章 可編程序控制器概論 一 . 中央處理單元 中央處理單元（ CPU）一般由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成，這些電路都集成在一個(gè)芯片上。 返回本節(jié) 第 2章 可編程序控制器概論 應(yīng)用 1. 工業(yè) 1） 開關(guān)量控制 ， 如邏輯 、 定時(shí) 、 計(jì)數(shù) 、 順序等； 2） 模擬量控制 ， 部分 PLC或功能模塊具有 PID控制功能 ， 可實(shí)現(xiàn)過程控制； 3） 監(jiān)控 ， 用 PLC可構(gòu)成數(shù)據(jù)采集和處理的監(jiān)控系統(tǒng)； 4） 建立工業(yè)網(wǎng)絡(luò) ， 為適應(yīng)復(fù)雜的控制任務(wù)且節(jié)省資源 ， 可采用單級(jí)網(wǎng)絡(luò)或多級(jí)分布式控制系統(tǒng) 。 體積小、功能強(qiáng)，所以占地少、耗電小，每年節(jié)省的電費(fèi)就可將投資收回。 第 2章 可編程序控制器概論 8． 成本低、水平高 PLC功能強(qiáng)大，使得控制系統(tǒng)的費(fèi)用大量降低。這就減少了設(shè)計(jì)、施工的工作量。 為進(jìn)一步優(yōu)化編程， PLC還針對(duì)實(shí)際問題設(shè)計(jì)了諸如步進(jìn)順控指令、移位指令、鼓形控制器等功能性指令，減少編程工作量，加快了開發(fā)速度。 第 2章 可編程序控制器概論 發(fā)展 1. 發(fā)展及現(xiàn)狀 2. 發(fā)展趨勢(shì) （ 1）與計(jì)算機(jī)聯(lián)系密切 （ 2）發(fā)展多樣化 （ 3）模塊化 （ 4）網(wǎng)絡(luò)與通信能力增強(qiáng) （ 5）多樣化與標(biāo)準(zhǔn)化 （ 6）工業(yè)軟件發(fā)展迅速 返回本節(jié) 第 2章 可編程序控制器概論 特點(diǎn) 1. 可靠性高 、 抗干擾能力強(qiáng) 、具有柔性 、使用方便 、完善 、擴(kuò)充方便 、重量輕、環(huán)境要求低 8. 成本低、水平高 返回本節(jié) 第 2章 可編程序控制器概論 可靠性高、抗干擾能力強(qiáng) 故障原因 設(shè)備故障 原 因 外部 環(huán)境 、 溫度 、 灰塵 、 有害氣體的影響 由 I/O線 、 電源線等引入的干擾 振動(dòng) 、 沖擊引起的器件損壞等 輻射干擾 電磁干擾 存儲(chǔ)器信息的丟失 、 出錯(cuò) 內(nèi)部 元器件的老化 、 失效 程序錯(cuò)誤 運(yùn)行進(jìn)入死循環(huán) 第 2章 可編程序控制器概論 解決方法 硬件 ? 常規(guī)手段 ：優(yōu)質(zhì)元器件 ，合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ? 隔離 ： I/O電路光電隔離，無電氣回路的聯(lián)接點(diǎn) ? 濾波 ：對(duì)供電系統(tǒng)及輸入回路采用模擬量濾波和數(shù)字濾波 ? 屏蔽 ：導(dǎo)電、導(dǎo)磁性能良好的材料 ，防電磁波輻射的干擾 ? 增強(qiáng)電源的適應(yīng)性 ：開關(guān)電源 ? 采用模塊式結(jié)構(gòu) ：一旦某模塊有故障，能迅速更換 第 2章 可編程序控制器概論 解決方法 軟件 ? 設(shè)置警戒時(shí)鐘 WDT (看門狗 ) ? 系統(tǒng)軟件對(duì)用戶軟件自動(dòng)進(jìn)行檢查 ? 掉電保護(hù) ? 自檢 第 2章 可編程序控制器概論 2． 程序可變、具有柔性 生產(chǎn)工藝或設(shè)備改變后 ， 在原設(shè)計(jì)的 PLC功能備用量夠用的情況下 ， 可不變 PLC的硬件 ， 只要改編控制程序即可 。 ” 第 2章 可編程序控制器概論 2. PLC ~ PC 之爭(zhēng) ?PC (Programmable Controller) ?PC (Personal Computer) ?PLC (Programmable Logic Controller) 第 2章 可編程序控制器概論 3. 常用術(shù)語 ?點(diǎn)數(shù) 指能夠輸入 / 輸出開關(guān)量、模擬量的總個(gè)數(shù)。 ?這臺(tái) PLC投運(yùn)到汽車生產(chǎn)線后，取得了極為滿意的效果，引發(fā)了效仿的熱潮，從此 PLC技術(shù)得以迅猛的發(fā)展。 但對(duì)龐大的系統(tǒng)而言 ， 日常維護(hù)已很難 ， 再作調(diào)整難度更大 。 主要表現(xiàn)在： ① 當(dāng)某個(gè)繼電器損壞 、 甚至繼電器的某觸點(diǎn)接觸不良都會(huì)影響系統(tǒng)的運(yùn)行； ② 繼電器本身并不太貴 ， 但控制柜內(nèi)元件的安裝和接線工作量極大 ， 造成系統(tǒng)價(jià)格偏高； ③ 產(chǎn)品需要不斷地更新?lián)Q代 ， 生產(chǎn)設(shè)備的控制系統(tǒng)不斷地作相應(yīng)的調(diào)整 。 第 2章 可編程序控制器概論 結(jié)果 ?這次招標(biāo)引起了工業(yè)界的密切注視，吸引了不少大公司前來投標(biāo)，最后 DEC公司一舉中標(biāo)，并于 1969年研制成功第一臺(tái) PC，當(dāng)時(shí)命名為 PC(Programmable Controller)。 第 2章 可編程序控制器概論 NEMA 1987年作的定義 ? 美國(guó)電氣制造協(xié)會(huì)（ NEMA） 1987年作的定義如下： “ 它是一種帶有指令存儲(chǔ)器、數(shù)字或模擬 I/O接口，以位運(yùn)算為主，能完成邏輯、順序、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算功能，用于控制機(jī)器或生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制裝置。它直接反映 PLC的響應(yīng)速度，因此是PLC的重要指標(biāo)之一，其單位是 ms/kw (kb)。 第 2章 可編程序控制器概論 3． 編程簡(jiǎn)單、使用方便 PLC采用與繼電器控制邏輯圖非常接近的 “ 梯形圖 ”進(jìn)行編程 ， 這種編程方法既具備傳統(tǒng)控制線路的易懂易編 ， 清晰直觀優(yōu)點(diǎn) ， 又顧及了多數(shù)電氣技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣和微機(jī)應(yīng)用水平 ， 易于被大眾接受 ， 因此受到普遍歡迎 ， 這種面向生產(chǎn)的編程方法與目前微機(jī)控制中常用的匯編語言或高級(jí)語言編程相比 ， 其優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的 。 第 2章 可編程序控制器概論 6． 減少了工作量 由于 PLC是采用軟件編程來實(shí)現(xiàn)控制功能的，而繼電器控制采用硬接線來實(shí)現(xiàn)。 一般 PLC的功能若用繼電器來實(shí)現(xiàn)，需用3至 4個(gè) 。 PLC靠軟件編程實(shí)現(xiàn)控制功能，硬件及其備件均具有通用性，也減少了采購的時(shí)間和費(fèi)用。 2. 從規(guī)模上 按 PLC的輸入輸出點(diǎn)數(shù)可分為小型、中型和大型。 圖 PLC結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 。 開關(guān)量輸出模塊的作用： 將經(jīng)過 CPU處理過的結(jié)果轉(zhuǎn)換成開關(guān)量信號(hào)送到被控設(shè)備的控制回路去，以驅(qū)動(dòng)閥門執(zhí)行器、電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)器和燈光顯示等設(shè)備。 圖 PLC的直流和交流輸入接口電路的電路圖 ， 采用的是外接電源 。 第 2章 可編程序控制器概論 (2)開關(guān)量輸入模塊 的主要技術(shù)指標(biāo) ① 輸入電壓：指 PLC外接電源的電壓值。 一般為 5~10mA。 ⑧ OFF→ON 的響應(yīng)時(shí)間：指開關(guān)由斷 → 通時(shí)，導(dǎo)致內(nèi)部邏輯 由“ 0”→“1” 的變化時(shí)間。 最大通斷能力 ： 指輸出觸點(diǎn)在一定的電壓下，能通過的最大電流 。 接通壓降 OFF→ ON響應(yīng)時(shí)間 ON→ OFF響應(yīng)時(shí)間 內(nèi)部功耗 同輸入模塊 第 2章 可編程序控制器概論 輸出模塊按外部接線方式分有