第一章 PLC概述 P30

1、可編程序控制器可編程序控制器(PLC)原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用v教材：教材：v可編程控制器原理及應(yīng)用可編程控制器原理及應(yīng)用，魏德仙，漆海霞，魏德仙，漆海霞，等，中國(guó)水利水電出版，等，中國(guó)水利水電出版，2013。v本書(shū)以日本三菱公司最新推出的本書(shū)以日本三菱公司最新推出的FX系列小型系列小型PLC為為例，闡述了其結(jié)構(gòu)、工作原理、指令系統(tǒng)、編程、例，闡述了其結(jié)構(gòu)、工作原理、指令系統(tǒng)、編程、特殊功能模塊、通信及應(yīng)用實(shí)例等。特殊功能模塊、通信及應(yīng)用實(shí)例等。v本書(shū)有些內(nèi)容和應(yīng)用實(shí)例適宜學(xué)生自學(xué)或在進(jìn)行課本書(shū)有些內(nèi)容和應(yīng)用實(shí)例適宜學(xué)生自學(xué)或在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)參考。程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)參考。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)

2、v可編程控制器應(yīng)用技術(shù)（第四版）可編程控制器應(yīng)用技術(shù)（第四版） 瘳常初瘳常初 重慶大重慶大學(xué)出版學(xué)出版 2002v可編程控制器教程（基礎(chǔ)編）胡學(xué)林可編程控制器教程（基礎(chǔ)編）胡學(xué)林 電子工業(yè)出版電子工業(yè)出版社社 2003v可編程控制器教程可編程控制器教程 王兆義主編王兆義主編 機(jī)械工業(yè)出版社機(jī)械工業(yè)出版社 2002v可編程控制器應(yīng)用技術(shù)（第一版）可編程控制器應(yīng)用技術(shù)（第一版） 陳琳陳琳 化學(xué)工業(yè)化學(xué)工業(yè)出版社出版社 2004主要內(nèi)容主要內(nèi)容v第二章第二章 PLC的基本組成及工作原理的基本組成及工作原理v第三章第三章 PLC的基本性能指標(biāo)和內(nèi)部編程軟元件的基本性能指標(biāo)和內(nèi)部編程軟元件v第四章第四章

3、 PLC的基本指令系統(tǒng)的基本指令系統(tǒng)v第五章第五章 PLC步進(jìn)順控指令系統(tǒng)步進(jìn)順控指令系統(tǒng)v第六章第六章 PLC功能指令系統(tǒng)功能指令系統(tǒng)v第七章第七章 PLC特殊功能模塊的編程及應(yīng)用特殊功能模塊的編程及應(yīng)用v第八章第八章 PLC外圍接口電路技術(shù)外圍接口電路技術(shù)v第九章第九章 PLC通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)v第十章第十章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用v學(xué)時(shí)：學(xué)時(shí)：30/28理論理論+ 10/12實(shí)驗(yàn)（自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)（自動(dòng)化/電）電） ?可編程序控制器可編程序控制器(PLC)ProgrammableLogicControllerv定義定義v產(chǎn)生及其發(fā)展過(guò)程產(chǎn)生及其發(fā)展過(guò)程v特點(diǎn)特點(diǎn)v

4、分類(lèi)及技術(shù)指標(biāo)分類(lèi)及技術(shù)指標(biāo)v應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域v國(guó)內(nèi)外狀況國(guó)內(nèi)外狀況v發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展趨勢(shì)學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)內(nèi)容第一章第一章 概述概述PLC的定義v國(guó)際電工委員會(huì)（國(guó)際電工委員會(huì)（IECIEC）于）于 19821982年年1111月和月和19851985年年1 1月對(duì)可編程序控制器作了如下的定義：月對(duì)可編程序控制器作了如下的定義：“可編程可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)

5、數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的命令，并通制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的命令，并通過(guò)數(shù)字式模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的過(guò)數(shù)字式模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充功能的原則而設(shè)計(jì)擴(kuò)充功能的原則而設(shè)計(jì)”。v可編程控制器是專(zhuān)為在可編程控制器是專(zhuān)為在工業(yè)工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一種數(shù)字式的電子裝置，它采用可編程計(jì)的一種數(shù)字式的電子裝置，它采用可編程序的存儲(chǔ)器來(lái)序的存儲(chǔ)器來(lái)存儲(chǔ)存儲(chǔ)指令，實(shí)現(xiàn)指令，實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算邏輯運(yùn)算、順順

6、序運(yùn)算序運(yùn)算、算術(shù)運(yùn)算算術(shù)運(yùn)算、計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)等功能，用等功能，用來(lái)對(duì)各種機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制。來(lái)對(duì)各種機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制。v一種工業(yè)計(jì)算機(jī)，工業(yè)機(jī)器人、一種工業(yè)計(jì)算機(jī)，工業(yè)機(jī)器人、PLC PLC 、CAD/CAM CAD/CAM ，構(gòu)成現(xiàn)代工業(yè)的三大支柱。，構(gòu)成現(xiàn)代工業(yè)的三大支柱。PLC的定義 PLC的產(chǎn)生及發(fā)展過(guò)程的產(chǎn)生及發(fā)展過(guò)程提問(wèn)： 大家有見(jiàn)過(guò)傳統(tǒng)的繼電器邏輯控制電路嗎？v繼電器控制電路的特點(diǎn)：1、有觸點(diǎn)控制電路，系統(tǒng)壽命有限；2、硬器件體積較大，接線復(fù)雜，安裝工作量大；3、容易出故障，查故障較難，不易維修；4、電路固定，改變控制方案控制系統(tǒng)要改動(dòng)較大。 PLC的產(chǎn)生及發(fā)展

7、過(guò)程的產(chǎn)生及發(fā)展過(guò)程一、一、PLCPLC的產(chǎn)生的產(chǎn)生l時(shí)間：時(shí)間： 2020世紀(jì)六十年代世紀(jì)六十年代l原因：原因：制造業(yè)的迅猛發(fā)展制造業(yè)的迅猛發(fā)展 當(dāng)時(shí)的工業(yè)控制領(lǐng)域以當(dāng)時(shí)的工業(yè)控制領(lǐng)域以繼電器的順序繼電器的順序控制控制為主為主, ,而而繼電器控制系統(tǒng)存在繼電器控制系統(tǒng)存在體積大，體積大，耗電多，可靠性差，壽命短，運(yùn)行速度不耗電多，可靠性差，壽命短，運(yùn)行速度不高，尤其對(duì)生產(chǎn)工藝多變的系統(tǒng)適應(yīng)性差高，尤其對(duì)生產(chǎn)工藝多變的系統(tǒng)適應(yīng)性差等缺點(diǎn)等缺點(diǎn). .如果生產(chǎn)任務(wù)和工藝發(fā)生變化，如果生產(chǎn)任務(wù)和工藝發(fā)生變化，必須重新設(shè)計(jì)，并改變硬件結(jié)構(gòu)，造成時(shí)必須重新設(shè)計(jì)，并改變硬件結(jié)構(gòu)，造成時(shí)間和資金的浪費(fèi)，顯然

8、，繼電器控制系統(tǒng)間和資金的浪費(fèi)，顯然，繼電器控制系統(tǒng)已不能滿(mǎn)足工業(yè)發(fā)展的需要。已不能滿(mǎn)足工業(yè)發(fā)展的需要。 一、一、PLCPLC的產(chǎn)生的產(chǎn)生 當(dāng)時(shí)在底特津的美國(guó)通用汽車(chē)公司當(dāng)時(shí)在底特津的美國(guó)通用汽車(chē)公司（General motor corporationGeneral motor corporation）, , 為在每次為在每次汽車(chē)改型或改變工藝流程時(shí)，能不改動(dòng)原有汽車(chē)改型或改變工藝流程時(shí)，能不改動(dòng)原有控制柜內(nèi)的繼電器接線，以降低生產(chǎn)成本，控制柜內(nèi)的繼電器接線，以降低生產(chǎn)成本，縮短新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，提出研制新型邏輯控縮短新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，提出研制新型邏輯控制裝置的制裝置的十項(xiàng)十項(xiàng)指標(biāo)。并向社會(huì)公開(kāi)招

9、標(biāo)。指標(biāo)。并向社會(huì)公開(kāi)招標(biāo)。l十項(xiàng)指標(biāo)的設(shè)想在于：十項(xiàng)指標(biāo)的設(shè)想在于：能用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)；能能用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)；能改變控制邏輯，不需變動(dòng)組成它的元件和修改變控制邏輯，不需變動(dòng)組成它的元件和修改內(nèi)部接線；出現(xiàn)故障時(shí)易于診斷和維修改內(nèi)部接線；出現(xiàn)故障時(shí)易于診斷和維修。 十項(xiàng)指標(biāo)十項(xiàng)指標(biāo)（PLC最基本的功能）最基本的功能）v編程簡(jiǎn)便，可現(xiàn)場(chǎng)修改程序編程簡(jiǎn)便，可現(xiàn)場(chǎng)修改程序v維修方便，采用插件式結(jié)構(gòu)維修方便，采用插件式結(jié)構(gòu)v可靠性高于繼電控制盤(pán)可靠性高于繼電控制盤(pán)v體積小于繼電控制盤(pán)體積小于繼電控制盤(pán)v數(shù)據(jù)可直接送入計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)可直接送入計(jì)算機(jī)v成本可與繼電控制盤(pán)相競(jìng)爭(zhēng)成本可與繼電控制盤(pán)相競(jìng)爭(zhēng)v輸入可為市電輸入

10、可為市電v輸出可為市電，可直接驅(qū)動(dòng)電磁閥、接觸器輸出可為市電，可直接驅(qū)動(dòng)電磁閥、接觸器v擴(kuò)展時(shí)原系統(tǒng)變更最少擴(kuò)展時(shí)原系統(tǒng)變更最少v可存儲(chǔ)程序可存儲(chǔ)程序 創(chuàng)始：美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（創(chuàng)始：美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DECDEC），根據(jù)這），根據(jù)這十項(xiàng)十項(xiàng)要求要求, ,19691969年研制出第一臺(tái)控制器年研制出第一臺(tái)控制器(PDP-14(PDP-14），并投入），并投入GMGM公司的汽公司的汽車(chē)生產(chǎn)線控制中，獲得成功。從此，這項(xiàng)新技術(shù)迅速發(fā)車(chē)生產(chǎn)線控制中，獲得成功。從此，這項(xiàng)新技術(shù)迅速發(fā)展起來(lái)。展起來(lái)。二、二、PLC的發(fā)展過(guò)程的發(fā)展過(guò)程 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體集成技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體集成

11、技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了字技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了PLC的發(fā)展。的發(fā)展。 從從控制功能控制功能來(lái)分，經(jīng)歷了來(lái)分，經(jīng)歷了四個(gè)四個(gè)階段：階段：初創(chuàng)階段初創(chuàng)階段：從第一臺(tái)：從第一臺(tái)PLC問(wèn)世的問(wèn)世的20世紀(jì)世紀(jì)60年代末年代末-70年代中期；年代中期； CPU由中小規(guī)模的數(shù)字集成電路組成，控制功能較由中小規(guī)模的數(shù)字集成電路組成，控制功能較簡(jiǎn)單，主要完成邏輯功能，所以稱(chēng)，可編程序邏輯簡(jiǎn)單，主要完成邏輯功能，所以稱(chēng)，可編程序邏輯控制器（控制器（Programmable logical controller -PLC）擴(kuò)展階段擴(kuò)展階段：從：從20世紀(jì)

12、世紀(jì)70年代中期到末期；年代中期到末期； 產(chǎn)品的主要控制功能得到較大發(fā)展，朝兩個(gè)方面發(fā)展：產(chǎn)品的主要控制功能得到較大發(fā)展，朝兩個(gè)方面發(fā)展： （1）從可編程序控制器發(fā)展而來(lái)的控制器，主要是邏輯運(yùn)算，）從可編程序控制器發(fā)展而來(lái)的控制器，主要是邏輯運(yùn)算，同時(shí)也擴(kuò)展了其他運(yùn)算功能。同時(shí)也擴(kuò)展了其他運(yùn)算功能。 （2）從模擬儀表發(fā)展而來(lái)的控制器，主要是模擬運(yùn)算，同時(shí)）從模擬儀表發(fā)展而來(lái)的控制器，主要是模擬運(yùn)算，同時(shí)擴(kuò)展了邏輯運(yùn)算功能。（擴(kuò)展了邏輯運(yùn)算功能。（programmable controller ）通信功能實(shí)現(xiàn)階段通信功能實(shí)現(xiàn)階段：從：從20世紀(jì)世紀(jì)70年代中期到年代中期到80年代末期；年代末期；

13、 與計(jì)算機(jī)通信發(fā)展相聯(lián)系，初步形成了分布式通信網(wǎng)絡(luò)體系；與計(jì)算機(jī)通信發(fā)展相聯(lián)系，初步形成了分布式通信網(wǎng)絡(luò)體系；數(shù)學(xué)運(yùn)算功能增強(qiáng)。數(shù)學(xué)運(yùn)算功能增強(qiáng)。開(kāi)放階段開(kāi)放階段：從：從20世紀(jì)世紀(jì)80年代后期開(kāi)始；年代后期開(kāi)始； 主要表現(xiàn)在通信系統(tǒng)的開(kāi)放，各制造業(yè)的產(chǎn)品可以通信，通信主要表現(xiàn)在通信系統(tǒng)的開(kāi)放，各制造業(yè)的產(chǎn)品可以通信，通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化。協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化。二、二、PLC的發(fā)展過(guò)程的發(fā)展過(guò)程PLC的特點(diǎn)一、一、PLC的特點(diǎn)（的特點(diǎn)（P2）v可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)v編程方法簡(jiǎn)單、易學(xué)編程方法簡(jiǎn)單、易學(xué)v通用性強(qiáng)，適應(yīng)性強(qiáng)通用性強(qiáng)，適應(yīng)性強(qiáng)v硬件配套齊全，用戶(hù)使用方便硬件配套齊全，用戶(hù)使

14、用方便v安裝簡(jiǎn)單、調(diào)試方便，維修工作量小，維修方便安裝簡(jiǎn)單、調(diào)試方便，維修工作量小，維修方便v體積小，能耗低體積小，能耗低PLC的特點(diǎn)二、二、PLC 與其他順序邏輯控制系統(tǒng)的比較與其他順序邏輯控制系統(tǒng)的比較1、與繼電器順序邏輯控制系統(tǒng)與繼電器順序邏輯控制系統(tǒng)的比較的比較 共同點(diǎn)共同點(diǎn)：（：（1）均可用于開(kāi)關(guān)量邏輯控制，均可用于開(kāi)關(guān)量邏輯控制，（2）PLC梯形圖和繼電器電路圖對(duì)邏輯關(guān)系梯形圖和繼電器電路圖對(duì)邏輯關(guān)系表達(dá)方式相同，（表達(dá)方式相同，（3）電路符號(hào)相似。）電路符號(hào)相似。 從幾個(gè)方面比較從幾個(gè)方面比較： （1）工作原理工作原理：控制功能分別用軟、硬件實(shí)：控制功能分別用軟、硬件實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)。

15、（2）功能功能：PLC采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，具有順序采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，具有順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)、運(yùn)動(dòng)控制、數(shù)據(jù)處理、閉控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)、運(yùn)動(dòng)控制、數(shù)據(jù)處理、閉環(huán)控制和通信聯(lián)網(wǎng)等功能；環(huán)控制和通信聯(lián)網(wǎng)等功能；繼電器只有順序控繼電器只有順序控制制。PLC的特點(diǎn)（3）可靠性與可維護(hù)性可靠性與可維護(hù)性：繼電器可靠性差，復(fù)雜，：繼電器可靠性差，復(fù)雜，故障診斷及排除困難平均修復(fù)時(shí)間長(zhǎng)；故障診斷及排除困難平均修復(fù)時(shí)間長(zhǎng)；PLC用軟繼用軟繼電器，可靠性高，故障率低，易診斷和排除故障。電器，可靠性高，故障率低，易診斷和排除故障。（4）靈活性：靈活性：繼電器線路固定，功能單一，不易修繼電器線路固定，功能單一，不易修改，靈

16、活性差；改，靈活性差；PLC僅改變程序就可以改變控制功僅改變程序就可以改變控制功能；能；（5）響應(yīng)速度：響應(yīng)速度：繼電器靠觸點(diǎn)動(dòng)作，約幾十繼電器靠觸點(diǎn)動(dòng)作，約幾十ms，且，且存在觸點(diǎn)抖動(dòng)；存在觸點(diǎn)抖動(dòng)；PLC速度快；速度快；（6）設(shè)計(jì)與調(diào)試：設(shè)計(jì)與調(diào)試：PLC設(shè)計(jì)復(fù)雜電路周期短且可模設(shè)計(jì)復(fù)雜電路周期短且可模擬調(diào)試。擬調(diào)試。（7）定時(shí)與計(jì)數(shù)：定時(shí)與計(jì)數(shù)：PLC內(nèi)部繼電器的精度高，定時(shí)內(nèi)部繼電器的精度高，定時(shí)范圍寬，時(shí)間調(diào)整方便。范圍寬，時(shí)間調(diào)整方便。PLC的特點(diǎn)2、與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的比較的比較（1）與）與工控機(jī)工控機(jī)比較：工控機(jī)采用總線式結(jié)構(gòu)，比較：工控機(jī)采用總線式結(jié)構(gòu)，與與PC

17、機(jī)兼容，有實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)支持，在快機(jī)兼容，有實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)支持，在快速、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、功能復(fù)雜中占優(yōu)勢(shì)，且價(jià)速、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、功能復(fù)雜中占優(yōu)勢(shì)，且價(jià)格較高，用于開(kāi)關(guān)量控制以取代繼電器系格較高，用于開(kāi)關(guān)量控制以取代繼電器系統(tǒng)有些大材小用。接線用多芯扁平電纜和統(tǒng)有些大材小用。接線用多芯扁平電纜和插頭、插座，不如插頭、插座，不如PLC方便。方便。（2）與）與單片機(jī)單片機(jī)比較：?jiǎn)纹瑱C(jī)不能直接與外比較：?jiǎn)纹瑱C(jī)不能直接與外部部I/O信號(hào)連接，采用匯編語(yǔ)言、高級(jí)語(yǔ)言，信號(hào)連接，采用匯編語(yǔ)言、高級(jí)語(yǔ)言，硬件設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)工作量大。硬件設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)工作量大。3、與集散控制系統(tǒng)與集散控制系統(tǒng)的比較的比較 集散控制系統(tǒng)集散控

18、制系統(tǒng)DCS（Distributed Control System），是用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行），是用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制的一種新集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制的一種新型控制裝置，由型控制裝置，由集中管理部分、分散控制監(jiān)集中管理部分、分散控制監(jiān)測(cè)部分和通信部分測(cè)部分和通信部分組成，具有通用性強(qiáng)、系組成，具有通用性強(qiáng)、系統(tǒng)組態(tài)靈活、控制功能完善、數(shù)據(jù)處理方便、統(tǒng)組態(tài)靈活、控制功能完善、數(shù)據(jù)處理方便、顯示操作集中、人機(jī)界面友好、安裝高度方顯示操作集中、人機(jī)界面友好、安裝高度方便、運(yùn)行安全可靠等特點(diǎn)。便、運(yùn)行安全可靠等特點(diǎn)。 但隨著但隨著PLC增加了數(shù)值運(yùn)算、增

19、加了數(shù)值運(yùn)算、PID閉環(huán)調(diào)節(jié)閉環(huán)調(diào)節(jié)功能、與功能、與PC機(jī)聯(lián)網(wǎng)或機(jī)聯(lián)網(wǎng)或PLC自身構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，組自身構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，組成分級(jí)控制，也能實(shí)現(xiàn)成分級(jí)控制，也能實(shí)現(xiàn)DCS所完成的功能。所完成的功能。 PLC的分類(lèi)及技術(shù)性能指標(biāo)一、分類(lèi)一、分類(lèi) PLC產(chǎn)品的種類(lèi)很多，主要從幾個(gè)方面來(lái)分類(lèi)產(chǎn)品的種類(lèi)很多，主要從幾個(gè)方面來(lái)分類(lèi)按結(jié)構(gòu)形式分：按結(jié)構(gòu)形式分：整體式整體式、模塊式模塊式 整體式結(jié)構(gòu)：整體式結(jié)構(gòu)：把把CPU、存儲(chǔ)單元、存儲(chǔ)單元、I/O單元、單元、 I/O擴(kuò)展單元、外部設(shè)備接口單元及電源單元擴(kuò)展單元、外部設(shè)備接口單元及電源單元等集中等集中裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)；其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價(jià)格低，裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)；其結(jié)構(gòu)緊湊

20、、體積小、價(jià)格低，一般小型一般小型PLC采用這種結(jié)構(gòu)。采用這種結(jié)構(gòu)。整體式整體式PLC由不同由不同I/O點(diǎn)數(shù)的基本單元和擴(kuò)展點(diǎn)數(shù)的基本單元和擴(kuò)展單元組成，單元組成，基本單元基本單元內(nèi)有內(nèi)有CPU、I/O和電源，和電源，擴(kuò)展單元擴(kuò)展單元內(nèi)只有內(nèi)只有I/O和電源和電源。基本單元和擴(kuò)展。基本單元和擴(kuò)展單元之間用單元之間用扁平電纜扁平電纜連接。整體式連接。整體式PLC一般配一般配備有特殊功能單元。如模擬量單元、位置控制備有特殊功能單元。如模擬量單元、位置控制單元。單元。 整體式結(jié)構(gòu)整體式結(jié)構(gòu)適用于單體設(shè)備的開(kāi)關(guān)量自動(dòng)控適用于單體設(shè)備的開(kāi)關(guān)量自動(dòng)控制和機(jī)電一體化產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)應(yīng)用制和機(jī)電一體化產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)應(yīng)用

21、。模塊式結(jié)構(gòu)模塊式結(jié)構(gòu)：把：把CPU、存儲(chǔ)單元、存儲(chǔ)單元、 I/O單元等單元等做成各自獨(dú)立的模塊，再組裝在一個(gè)帶電源做成各自獨(dú)立的模塊，再組裝在一個(gè)帶電源單元的機(jī)架或母板上。單元的機(jī)架或母板上。 模塊式結(jié)構(gòu)模塊式結(jié)構(gòu)適用于復(fù)雜過(guò)程控制系統(tǒng)的應(yīng)用適用于復(fù)雜過(guò)程控制系統(tǒng)的應(yīng)用。 PLC的分類(lèi)及技術(shù)性能指標(biāo) 按輸入輸出點(diǎn)數(shù)（容量）：超小型、小型、中按輸入輸出點(diǎn)數(shù)（容量）：超小型、小型、中型、大型、超大型型、大型、超大型vIO點(diǎn)數(shù)小于點(diǎn)數(shù)小于 32為微型為微型PLC；vIO點(diǎn)數(shù)在點(diǎn)數(shù)在32128為超小型為超小型PLC；vIO點(diǎn)數(shù)在點(diǎn)數(shù)在128256為為小型小型PLC；vIO點(diǎn)數(shù)在點(diǎn)數(shù)在2561024為

22、為中型中型PLC；vIO點(diǎn)數(shù)大于點(diǎn)數(shù)大于1024為為大型大型PLC；vIO點(diǎn)數(shù)在點(diǎn)數(shù)在4000以上為超大型以上為超大型PLC。 以上劃分不包括模擬量以上劃分不包括模擬量I0點(diǎn)數(shù)，且劃分界限不點(diǎn)數(shù)，且劃分界限不是固定不變的。是固定不變的。 PLC的分類(lèi)及技術(shù)性能指標(biāo)按功能分：低檔、中檔、高檔按功能分：低檔、中檔、高檔低檔：低檔：以邏輯控制為主，適用開(kāi)關(guān)控制場(chǎng)合；以邏輯控制為主，適用開(kāi)關(guān)控制場(chǎng)合；中檔：中檔：兼有開(kāi)關(guān)量和模擬量控制，適用于小兼有開(kāi)關(guān)量和模擬量控制，適用于小型連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程的復(fù)雜邏輯控制和閉環(huán)調(diào)節(jié)型連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程的復(fù)雜邏輯控制和閉環(huán)調(diào)節(jié)控制控制高檔：高檔：可與其他可與其他PLC、上位計(jì)算

23、機(jī)，構(gòu)成分、上位計(jì)算機(jī)，構(gòu)成分布式生產(chǎn)過(guò)程綜合控制管理系統(tǒng)布式生產(chǎn)過(guò)程綜合控制管理系統(tǒng)。 PLC的分類(lèi)及技術(shù)性能指標(biāo)二、二、PLC的技術(shù)性能指標(biāo)的技術(shù)性能指標(biāo)1、I/O點(diǎn)數(shù)：點(diǎn)數(shù)：指指I/O總數(shù)。總數(shù)。2、掃描速度：掃描速度：執(zhí)行一步指令的時(shí)間執(zhí)行一步指令的時(shí)間 ， 3、內(nèi)存容量?jī)?nèi)存容量 ：在在PLC中，程序指令按中，程序指令按“步步”存放，存放，一條指令往往不止一步，一步一條指令往往不止一步，一步=一個(gè)地址單元一個(gè)地址單元=兩兩個(gè)字節(jié)。個(gè)字節(jié)。4、指令條數(shù)和指令功能：指令條數(shù)和指令功能：衡量衡量PLC軟件功能強(qiáng)弱的軟件功能強(qiáng)弱的主要指標(biāo)。主要指標(biāo)。5、內(nèi)部寄存器：內(nèi)部寄存器：用于存放變量狀態(tài)

24、，中間結(jié)果和數(shù)用于存放變量狀態(tài)，中間結(jié)果和數(shù)據(jù)；衡量據(jù)；衡量PLC硬件功能的指標(biāo)。硬件功能的指標(biāo)。6、特殊功能模塊：特殊功能模塊：衡量衡量PLC產(chǎn)品水平高低的一個(gè)重產(chǎn)品水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志。（第七章介紹）要標(biāo)志。（第七章介紹）步或步kms，s/ PLC的國(guó)內(nèi)外狀況 v1969年美國(guó)研制出世界上第一臺(tái)年美國(guó)研制出世界上第一臺(tái)PLC以后，日本、德國(guó)、以后，日本、德國(guó)、法國(guó)等國(guó)相繼研制了各自的法國(guó)等國(guó)相繼研制了各自的PLC。美國(guó)美國(guó)PLC發(fā)展得最快發(fā)展得最快：v1984年有年有48家，生產(chǎn)家，生產(chǎn)150多種多種PLC；v1987年有年有63家，生產(chǎn)家，生產(chǎn)243種種PLC；v1996年有年有70余

25、家，生產(chǎn)近余家，生產(chǎn)近300種種PLC。v著名廠家著名廠家有：有： AB（AllenBradley）艾倫一布拉德利公司）艾倫一布拉德利公司 IPM（International Parallel Machines）國(guó)際并行機(jī)器公）國(guó)際并行機(jī)器公司司 T I（Texas Instrument）德州儀器公司，）德州儀器公司， WESTHOUSE Electric西屋電氣公司，西屋電氣公司， MODICON莫迪康公司，莫迪康公司，GEFSNUC公司，等公司，等 PLC的國(guó)內(nèi)外狀況歐洲歐洲PLC的廠家有的廠家有60余家余家: 西門(mén)子（西門(mén)子（Siemens）于于1973年研制出第年研制出第一臺(tái)一臺(tái)PLC

26、。v金鐘默勒金鐘默勒 （Klockner Moeller Gmbh），）， AEG，v法國(guó)的法國(guó)的TE(Telemecanique）(施耐德）施耐德）v瑞士的瑞士的Selectron (史力頓史力頓)公司公司等。等。PLC的國(guó)內(nèi)外狀況 1971年，年，日本日本從美國(guó)引進(jìn)從美國(guó)引進(jìn)PLC技術(shù)，由日立公司技術(shù)，由日立公司研制成功日本第一臺(tái)研制成功日本第一臺(tái)PLC。 日本生產(chǎn)日本生產(chǎn)PLC的廠家有的廠家有40余家：余家：v三菱電機(jī)三菱電機(jī)(MITSUBISHI),歐姆龍歐姆龍(OMRON),v富士電機(jī)（富士電機(jī)（Fuji Electric）,東芝（東芝（TOSHIBA）,v光洋（光洋（KOYO)，松

27、下電工（，松下電工（MEW）,v和泉（和泉（IDEC）,夏普夏普(SHARP）,v安川等公司。安川等公司。PLC的國(guó)內(nèi)外狀況 我國(guó)在我國(guó)在 70年代末和年代末和 80年代初開(kāi)始引進(jìn)年代初開(kāi)始引進(jìn)PLC。我。我國(guó)早期獨(dú)立研制國(guó)早期獨(dú)立研制PLC的單位有：的單位有：北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所，北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所，上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所，上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所，大連組合機(jī)床研究所，大連組合機(jī)床研究所，成都機(jī)床電器研究所，成都機(jī)床電器研究所，中科院北京計(jì)算機(jī)所及自動(dòng)化所，中科院北京計(jì)算機(jī)所及自動(dòng)化所，長(zhǎng)春一汽，長(zhǎng)春一汽，上海起重電器廠，上海起重電器廠，上海香島機(jī)電公司，上海香島機(jī)電公司，上海自

28、力電子設(shè)備廠等單位。上海自力電子設(shè)備廠等單位。 以上諸單位都沒(méi)有形成規(guī)?；a(chǎn)。以上諸單位都沒(méi)有形成規(guī)?；a(chǎn)。 PLC的國(guó)內(nèi)外狀況 1993年中國(guó)年中國(guó)PLC市場(chǎng)排行榜上的世界十大廠家：市場(chǎng)排行榜上的世界十大廠家：v美國(guó)美國(guó) AB公司公司 （AllenBradley）v德國(guó)西門(mén)子公司（德國(guó)西門(mén)子公司（Siemens）v美國(guó)美國(guó)GEFanuc公司公司v美國(guó)的莫迪康（美國(guó)的莫迪康（Modicon）和法國(guó)的）和法國(guó)的TE電器公司電器公司v日本歐姆龍公司（日本歐姆龍公司（OMRON）v日本三菱電機(jī)株式會(huì)社（日本三菱電機(jī)株式會(huì)社（MITSUBISHI）v日本富士電機(jī)株式會(huì)社（日本富士電機(jī)株式會(huì)社（Fuji Electric）v日本東芝公司（日本東芝公司（TOSHIBA）v日本的光洋電子（日本的光洋電子（KOYO）和中國(guó)的華光電子）和中國(guó)的華光電子(CKE）v日本松下電工株式會(huì)社（日本松下電工株式會(huì)社（MEW）：）：Matsushita Electric Works Ltd）PLC的國(guó)內(nèi)外狀況