第01讲-第1章 可编程序控制器的基础

关于PLC的几个比较 三、关于PLC的几个比较 可编程控制器与微机的比较 ①可编程控制器与微机的比较
• 学习难易程度不同
PLC继承了继电器系统的基本格式和习惯，对于有继电器控 继承了继电器系统的基本格式和习惯， 继承了继电器系统的基本格式和习惯 制经验的人，学习起来容易。 制经验的人，学习起来容易。 微机需要更多的知识储备。 微机需要更多的知识储备。
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二、定义
• • 严格地讲，至今对PLC没有最终的定义。 没有最终的定义。 严格地讲，至今对PLC没有最终的定义
国际电工委员会（IEC）1985年在可编程序控制器标准草案 国际电工委员会（IEC）1985年在可编程序控制器标准草案 第二稿）中作了如下的定义： （第二稿）中作了如下的定义：“可编程序控制器是一种数字 运算的电子系统，专为在工业环境条件下应用而设计。 运算的电子系统，专为在工业环境条件下应用而设计。它采用 可编程序的存储器，用来在内部存储执行逻辑运算、顺序控制、 可编程序的存储器，用来在内部存储执行逻辑运算、顺序控制、 定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、 定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式 的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。 的输入输出，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使工业控制系统形成一个整体、 器及其有关设备都应按易于使工业控制系统形成一个整体、易 于扩充其功能的原则设计。 于扩充其功能的原则设计。”
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③继电-接触器控制与PLC控制原理图的比较 继电-接触器控制与PLC控制 控制原理图的比较
继电继电-接触器控制原理图
主电路原理图 相同
PLC控制原理图原理图 PLC控制原理图原理图
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④继电-接触器控制与PLC控制控制图的比较 继电-接触器控制与PLC控制控制图的比较 控制控制
继电继电-接触器控制线路
• 相同点：PLC和微机都是专为工业现场应用环境而设计的，都 相同点： 和微机都是专为工业现场应用环境而设计的， 和微机都是专为工业现场应用环境而设计的
具有很高的可靠性。 具有很高的可靠性。
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Байду номын сангаас
②可编程控制与继电接触器控制的比较 可编程控制与继电接触器控制的比较
◆控制逻辑不同 PLC为 软接线”技术，继电为硬接线逻辑。 PLC为“软接线”技术，继电为硬接线逻辑。 ◆控制逻辑方面 PLC：同一个器件的线圈和它的各触点动作不同时发生。 PLC：同一个器件的线圈和它的各触点动作不同时发生。 继电： 继电：同一继电器的所有触点与线圈通电或断电同时发生 ◆控制速度 PLC：速度极快 PLC：速度极快； ◆定时/计数 定时/ PLC定时精度高，范围大，有计数功能， PLC定时精度高，范围大，有计数功能， 定时精度高 继电：定时精度不高，范围小， 继电：定时精度不高，范围小，无计数功能 ◆设计与施工 PLC：现场施工与程序设计同步进行，周期短，调试和维修方便。 PLC：现场施工与程序设计同步进行，周期短，调试和维修方便。 继电：设计、现场施工、调试必须依次进行，周期长， 继电：设计、现场施工、调试必须依次进行，周期长，而且修改困难 ◆可靠性和维护性 PLC连线少 使用方便， 连线少， PLC连线少，使用方便，并具有自诊断作用等 ◆价格 PLC： 长远利益） PLC：贵（长远利益） 继电：便宜（短期利益） 继电：便宜（短期利益） 继电：速度慢 继电：速度慢
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1968年 GM公司提出十项设计标准——招标 1968年，GM公司提出十项设计标准——招标： 公司提出十项设计标准 招标：
编程简单，可在现场修改程序； 编程简单，可在现场修改程序； 维护方便，采用插件式结构； 维护方便，采用插件式结构； 可靠性高于继电器控制柜； 可靠性高于继电器控制柜； 体积小于继电器控制柜； 体积小于继电器控制柜； 成本可与继电器控制柜竞争； 成本可与继电器控制柜竞争； 可将数据直接送入计算机； 可将数据直接送入计算机； 可直接使用115V交流输入电压； 115V交流输入电压 可直接使用115V交流输入电压； 输出采用115V交流电压，能直接驱动电磁阀、交流接触器等； 115V交流电压 输出采用115V交流电压，能直接驱动电磁阀、交流接触器等； 通用性强，扩展方便; 通用性强，扩展方便; 能存储程序，存储器容量可以扩展到4KB 4KB。 能存储程序，存储器容量可以扩展到4KB。
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☞PLC控制系统比电气控制系统好得多 PLC控制系统比电气控制系统好得多
①控制方法上： 控制方法上： ②工作方式上： 工作方式上： ③控制速度上： 控制速度上： ④定时和计数控制上： 定时和计数控制上： 硬 ： 软 并行工作方式 ： 串行工作方式 速度 慢 ： 快 精度 低 ： 高
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⑤可靠性和可维护性上： 可靠性 低 ： 高 可靠性和可维护性上：
PLC产生的背景 PLC产生的背景
1968年美国通用汽车公司GM： 1968年美国通用汽车公司GM： 年美国通用汽车公司GM 适应汽车型号的不断更新 适应汽车型号的不断更新； 汽车型号的不断更新； 生产工艺不断变化的需要； 生产工艺不断变化的需要； 的需要 小批量、多品种生产。 小批量、多品种生产。 尽可能减少重新设计； 尽可能减少重新设计； 减少重新设计 尽可能减少更换继电器控制系统 尽可能减少更换继电器控制系统 及接线； 及接线； 降低成本，缩短周期。 降低成本，缩短周期。
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1.可编程序控制器的基础 1.可编程序控制器的基础
什么是PLC？ 什么是PLC？ PLC
是一种工业控制装置 是一种工业控制装置 是在电器控制技术和计算机技术的基础上开发出来的， 是在电器控制技术和计算机技术的基础上开发出来的， 并逐渐发展成为以微处理器为核心 以微处理器为核心， 自动化技术、 并逐渐发展成为以微处理器为核心 ，将 自动化技术、 计算机技术、通信技术融为一体的新型工业控制装置 融为一体的新型工业控制装置。 计算机技术、通信技术融为一体的新型工业控制装置。
• 通用性不同
PLC一般是由电气控制器的制造厂家研制生产，各厂家的产 一般是由电气控制器的制造厂家研制生产， 一般是由电气控制器的制造厂家研制生产 品不通用。 品不通用。 微机是由通用计算机推广应用发展起来的，标准化程序高， 微机是由通用计算机推广应用发展起来的，标准化程序高， 兼容性强。 兼容性强。
美国电气制造协会（ 年作的定义如下： 美国电气制造协会（NEMA）1987年作的定义如下：“它是一种 ） 年作的定义如下 带有指令存储器、数字或模拟I/O接口 以位运算为主，能完成逻辑、 接口， 带有指令存储器、数字或模拟 接口，以位运算为主，能完成逻辑、 顺序、定时、计数和算术运算功能， 顺序、定时、计数和算术运算功能，用于控制机器或生产过程的自 动控制装置。 动控制装置。” • IEC(国际电工委员会 在标准草案中，将这种装置定义为可编程序 国际电工委员会)在标准草案中 国际电工委员会 在标准草案中， 控制器(Programmable Controller)，简称 。为了避免同个人计 控制器 ，简称PC。 算机混淆，现在一般将可编程序控制器简称PLC（Programmable 8 算机混淆，现在一般将可编程序控制器简称 （ Logic Controller）。 ）。 •
PLC控制线路（梯形图） PLC控制线路（梯形图） 控制线路
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⑤继电-接触器控制与PLC控制实际控制的比较 继电-接触器控制与PLC控制 控制实际控制的比较 继电-接触器控制直接控制 起保停） 直接控制（ 继电-接触器控制直接控制（起保停）
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⑤继电-接触器控制与PLC控制实际控制的比较 继电-接触器控制与PLC控制 控制实际控制的比较 PLC控制连续控制 起保停） PLC控制连续控制（起保停） 控制连续控制（
PLC原理及应用 PLC原理及应用 第1讲
•讲解内容： 讲解内容： 讲解内容
1. 可编程序控制器基础 1.1 PLC的由来 的由来 1.2 PLC的功能、特点与分类 的功能、 的功能 1.3 PLC的应用状况和发展趋势 PLC的应用状况和发展趋势
•学习说明 ： 学习说明
本讲是学习PLC的基础知识。重点掌握： 的基础知识。重点掌握： 本讲是学习 的基础知识 PLC的产生、定义、特点、功能、使用方法及PLC 的产生、定义、特点、功能、使用方法及 应用状况和发展趋势。 的应用状况和发展趋势。
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这次招标引起了工业界的密切注视，吸引了不少大公司前来投 这次招标引起了工业界的密切注视， 最后DEC公司 美国数字设备公司)一举中标，并于1969年 公司( 标，最后DEC公司(美国数字设备公司)一举中标，并于1969年 研制成功第一台PC，当时命名为PC(Programmable 研制成功第一台PC，当时命名为PC(Programmable Controller)。 Controller)。 这台PLC投运到汽车生产线后 取得了极为满意的效果， 投运到汽车生产线后， 这台PLC投运到汽车生产线后，取得了极为满意的效果，引发 了效仿的热潮，从此PLC技术得以迅猛的发展 技术得以迅猛的发展。 了效仿的热潮，从此PLC技术得以迅猛的发展。
通用叫法: 通用叫法:
中文名称为可编程控制器； 中文名称为可编程控制器； 可编程控制器 英文名称为Programmable Controller，简称PLC。 英文名称为Programmable Logic Controller，简称PLC。 PLC
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1.1 PLC的由来 PLC的由来
一、产生
主要是线路复杂)： ☞继电器控制系统存在的缺点 (主要是线路复杂 ： 主要是线路复杂 • 1.继电器控制线路是接线开关电路，实现控制的程序就在线 继电器控制线路是接线开关电路， 继电器控制线路是接线开关电路 路接法的本身，线路一旦确定，难以调整和更改， 路接法的本身，线路一旦确定，难以调整和更改，不能适应 当前快速的技术进步和产品更新的要求。 当前快速的技术进步和产品更新的要求。 • 2.输出响应时间长，不能适应生产自动化程度不断提高的要 输出响应时间长， 输出响应时间长 求。 • 3.控制要求复杂时，继电器控制系统将变得十分庞大笨重， 控制要求复杂时，继电器控制系统将变得十分庞大笨重， 控制要求复杂时 难以实现。因此随着科学技术的发展， 难以实现。因此随着科学技术的发展，人们在不断探求着实 现开关量控制的新途径。 现开关量控制的新途径。