,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单元三 初步认识可编程序控制器,快乐向导,:,低压电器的继电控制系统是采用弱电信号控制强电系统的控制方法，其使用已有近百年的历史。在复杂的继电器控制系统中，存在设备体积大、可靠性低、故障的查找和排除困难、维护不方便等明显的缺点，严重地影响了工业生产，特别是当生产工艺或控制对象发生改变时，由于其通用性和灵活性较差，必须花费较多时间改变复杂的接线，严重影响生产进度。随着工业生产工艺不断发展变化，,1969,年美国数字设备公司（,DEC,）研制成功了世界上第一台可编程序控制器，其克服了继电器控制的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用微处理器的优点，并将控制器和被控对象方便的联系起来。因此，可编程序控制器得到了迅速的发展和广泛应用。,2024/11/15,主页,单元三 初步认识可编程序控制器快乐向导:低压电器的继电控制,1,2,、熟悉,FX2N,系列,PLC,面板及其命名方式。,3,、掌握,PLC,的工作原理。,知识目标：,技能目标：,1,、了解,PLC,的发展历程和基本概况。,1,、熟悉,FX2N,系列,PLC,的接线方式。,2,、熟悉,PLC,编程语言及其性能指标。,单元三 初步认识可编程序控制器,2024/11/15,2、熟悉FX2N系列PLC面板及其命名方式。3、掌握PLC的,2,任务一,可编程控制器的简介,任务二,可编程控制器编程语言及其工作原理,单元三 初步认识可编程序控制器,2024/11/15,任务一 可编程控制器的简介 任务二,3,任务一,可编程控制器的简介,在可编程序控制器出现以前，工业控制领域中继电器控制占主导地位，应用极其广泛。但是由于继电器控制系统存在体积大、耗电多、可靠性差、寿命短、接线复杂、通用性和灵活性差等缺点，严重束缚了工业生产的发展。随着计算机控制技术的不断发展，,1968,年美国通用汽车公司（,GM,公司）提出了研制一种新型工业控制器的要求。,1969,年美国数字设备公司（,DEC,）根据上述要求，研制出了世界上第一台可编程序控制器，型号为,PDP14,并在,GM,公司的汽车自动装配线上试用成功。这种可编程逻辑控制器（,Programmable Logic Controller,，简称,PLC,）具备了执行逻辑判断、计时、计数等顺序功能，大大提高了生产率。,一、可编程序控制器的由来,单元三 初步认识可编程序控制器,2024/11/15,任务一 可编程控制器的简介在可编程序控制器出现以前，,4,任务一,可编程控制器的简介,1987,年,2,月国际电工委员会（,IEC,）颁发了可编程控制器标准草案第三稿。对可编程控制器定义如下：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。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储和执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备，都按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。如今，,PLC,已经成为应用面最广、功能强大、使用方便的通用工业控制装置。,二、,PLC,的定义及特点,1,、,PLC,的定义,单元三 初步认识可编程序控制器,2024/11/15,任务一 可编程控制器的简介1987年2月国际电工委员,5,任务一,可编程控制器的简介,二、,PLC,的定义及特点,（,1,）可靠性高、抗干扰能力强。（,2,）编程简单、使用方便。,（,3,）功能完善，通用性强。,（,4,）设计安装简单、维护方便。,（,5,）体积小、重量轻、能耗低。,（,1,）,PLC,的工作环境要求低，,PLC,的抗干扰能力强。（,2,）,PLC,编程比,PC,易学。,（,3,）,PLC,设计调试周期短。,（,4,）,PLC,应用领域与,PC,不同。,（,5,）,PLC,的输入输出响应速度慢，而,PC,的响应速度快。,（,6,）,PLC,维护比,PC,容易。,2,、,PLC,的特点,3,、可编程控制器,PLC,与个人计算机（,PC,）之间的主要差异,单元三 初步认识可编程序控制器,2024/11/15,任务一 可编程控制器的简介二、PLC的定义及特点（1,6,任务一,可编程控制器的简介,二、,PLC,的定义及特点,（,4,）体积大小不同。,PLC,控制系统结构紧凑、体积小、连线少；继电器控制系统体积大、连线多。,4,、,PLC,与继电器控制系统之间的区别,（,1,）组成器件不同。,PLC,是,“,软,”,继电器、,“,软,”,接点和,“,软,”,线连接；继电器控制主要采用,“,硬,”,器件、,“,硬,”,接点,“,硬,”,接线。,（,2,）触点数量不同。,PLC,编程中无触点数的限制；控制用的继电器触点数一般只有,4,8,对。,（,3,）实施控制的方法不同。,PLC,主要有软件程序控制，而继电器控制系统依靠硬件连线完成。,单元三 初步认识可编程序控制器,2024/11/15,任务一 可编程控制器的简介二、PLC的定义及特点（4,7,任务一,可编程控制器的简介,PLC,的发展与计算机技术、微电子技术、自动控制技术、数字通信技术、网络技术等密切相关。这些高新技术的发展推动了,PLC,的发展，而,PLC,的发展又对这些高新技术提出了更高的要求，促进了它们的发展。其发展过程大致可分三个阶段。,三、,PLC,的发展历程,（,1,）第一阶段,(20,世纪,60,年代末,70,年代中期,),早期的,PLC,作为继电器控制系统的,替,代,物,，,其,主要功能,只,是,执,行原,先,由继电器完成的顺序控制和定时,/,计,数,控制等,任务,。,此时的可编程控制器仅有逻辑运算、定时、计数等顺序控制功能，只是用来取代传统的继电器控制系统，通常称为可编程逻辑控制器。,1,、,PLC,的发展过程,单元三 初步认识可编程序控制器,2024/11/15,任务一 可编程控制器的简介PLC 的发展与计算机技术,8,任务一,可编程控制器的简介,三、,PLC,的发展历程,（,2,）,第二,阶段,(20,世纪,70,年代中期,80,年代,后,期,),20,世纪,70,年代，,微处理,器的出现使,PLC,发生了,巨,大的变化。各,个,PLC,厂商先后,开,始,采用,微处理,器作为,PLC,的中,央处理,单,元,(Central Processing Unit,，简称,CPU),，使,PLC,的功能大大,增,强。,（,3,）,第三,阶段,(20,世纪,80,年代,后,期,至今,),20,世纪,80,年代,后,期，随,着超,大规模,集,成电路技术的,迅速,发展，,微处理,器的价格大,幅度下降,，各种,PLC,采用的,微处理,器的性能,普遍,提高。,这时的,PLC,已不仅仅具有逻辑判断功能，而且具有通信和联网，数据处理和图像显示等功能,。为了进一步提高,PLC,的处理速度，各制造厂家还开发了专用芯片，,PLC,的软件和硬件功能发生了巨大变化，体积更小，成本更低，,I/O,模块更丰富，处理速度更快，指令功能更强。,单元三 初步认识可编程序控制器,2024/11/15,任务一 可编程控制器的简介三、PLC的发展历程（2）,9,任务一,可编程控制器的简介,三、,PLC,的发展历程,3,、国内,PLC,发展的情况,我国,PLC,研制、生产和应用的发展较快，尤其在应用方面更为突出。在,20,世纪,70,年代末和,80,年代初，我国在传统设备改造和新设备设计中，不断拓展,PLC,的应用领域，,PLC,的广泛应用对我国的工业自动化水平的提高起到了巨大的作用。,2,、国外,PLC,发展的情况,自从美国研制出第一台,PLC,以后，日本、德国、法国等也相继开始研制,PLC,，并得到迅速发展。目前，世界上有,200,多家,PLC,厂商，,400,多种,PLC,产品，按地域可分成美国、欧洲和日本三个流派。各流派各具特色，比如日本主要发展中小型的,PLC,其小型,PLC,性能先进、结构紧凑、价格便宜，在世界市场上占有重要地位。,单元三 初步认识可编程序控制器,2024/11/15,任务一 可编程控制器的简介三、PLC的发展历程3、国,10,任务一,可编程控制器的简介,三、,PLC,的发展历程,4,、,PLC,的发展方向,现代,PLC,的发展有两个主要趋势：其一是向体积更小、速度更快、功能更强和价格更低的微小型方面发展，,主要表现在为了减小体积、降低成本、向高性能的整体型发展，在提高系统可靠性的基础上产品的体积越来越小、功能越来越强,；其二是向大型网络化、高可靠性、良好的兼容性和多功能方面发展，趋向于当前工业控制计算机,(,工控机,),的性能，,主要表现在大中型,PLC,的高功能、大容量、智能化、网络化发展，使之能与计算机组成集成控制系统，以便对大规模的复杂系统进行综合的自动控制。,总之，高功能、高速度、高集成度、容量大、体积小、成本低、通信联网功能强，成为,PLC,发展的总趋势。,单元三 初步认识可编程序控制器,2024/11/15,任务一 可编程控制器的简介三、PLC的发展历程4、P,11,任务一,可编程控制器的简介,PLC,主要由微处理器（,CPU,）、存储器、输入,/,输出（,I/O,）接口、,I,O,扩展接口、外部设备接口、电源、编程器等组成。如图所示为三菱,FX2N-16MR,型,PLC,外形及其面板。,四、,PLC,的组成,FX2N-16MR,型,PLC,外形,FX2N-16MR,型,PLC,面板示意图,单元三 初步认识可编程序控制器,2024/11/15,任务一 可编程控制器的简介PLC主要由微处理器（CP,12,任务一,可编程控制器的简介,四、,PLC,的组成,PLC,的主要结构示意图,PLC,的结构多种多样，但其组成的一般原理基本相同，都是以,CPU,为核心的结构，如图,3.2,所示。编程装置将用户程序送入可编程控制器，在可编程控制器运行状态下，输入单元接收到外部元件发出的输入信号，可编程控制器执行程序，并根据程序运行后的结果，由输出单元驱动外部设备。,单元三 初步认识可编程序控制器,2024/11/15,任务一 可编程控制器的简介四、PLC的组成PLC的主,13,任务一,可编程控制器的简介,3,、,I/O,扩展接口：,PLC,利用,I/O,扩展接口使,I/O,扩展单元与,PLC,的基本单元实现连接，当基本,I/O,单元的输入或输出的点数不够使用时，可以用,I/O,扩展单元来扩充开关量,I/O,的点数和增加模拟量的,I/O,端子。,四、,PLC,的组成,1,、微处理器,(CPU),：,CPU,是,PLC,的核心部分，负责指挥与协调,PLC,的工作，一般有控制器、运算器、寄存器组成，并把它们制作在集成芯片上。,CPU,的主要功能为处理与运行用户程序，连续监控,PLC,工作，逻辑判断信号状态和按控制的需要使各个状态的变化决定输出部分。,2,、存储器：具有记忆功能的半导体电路，存储系统程序和用户程序等。,（,1,）系统存储器，用于存储系统和监控程序。只能读信息，而不能写信息。,（,2,）用户存储器。用来存放编程器或磁带输入的程序，即用户编制的程序。,单元三 初步认识可编程序控制器,2024/11/15,任务一 可编程控制器的简介3、I/O扩展接口：PLC,14,任务一,可编程控制器的简介,四、,PLC,的组成,4,、输入,/,输出（,I/O,）接口电路：,PLC,与现场外围设备相连接的组件。用户送入,PLC,的各种开关量、模拟量信号，通过输入单元的光电隔离器件，将各种信号转换成微处理器的电平信号。,6,、电源：电源单元是将工业交流电转换成直流电，供,PLC,各单元工作。外部连接的电源，通过,PLC,内部配有的一个专