PLC基础知识大全1

PLC基础知识基本内容： PLC简介、基本功能、特点、应用范围、工作方式。

重点： 定义、基本功能、工作方式。难点： 工作方式、扫描时间。

第一节 PLC基础知识一、 PLC的产生与历史 二、 可编程控制器的定义 三、 PLC的现状及发展趋势 四、PLC的特点 五 、PLC的基本功能 六、 PLC与其他工业控制系统的比较

一、 PLC的产生与历史 世界上第一台PLC 1969年由美国数字设备公司(DEC)根据美国通用汽车

公司(GE)的要求研制成功。 背景： 1968年美国通用汽车公司(GE),为了适应汽车型号 的不断更新，生产工艺不断变化的需要，实现小批量、多 品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到尽可

能减少重新设计和更换电器控制系统及接线，以降低成本，缩短周期。

设计思想：吸取继电器和计算机两者的优点 ☆ 继电器控制系统体积大、可靠性低、接线复杂、不 易更改、查找和排除故障困难，对生产工艺变化的适应 性差，但简单易懂、价格便宜； ☆ 计算机功能强大、灵活(可编程)、通用性好，但 编程困难；

☆ 采用面向控制过程、面向问题的“自然语言”进行编程，使不熟悉计算机的人也能很快掌握使用。(梯形 图)

◆70年代初期： 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,通常称为可编程逻辑控制 器(Programmable Logic Controller)

◆70年代中期： 微处理器技术应用到PLC中，使PLC不仅具有逻辑控制功能，还增加了算术运算、数据传送和数据处理等 功能 ◆80年代以后：随着大规模、超大规模集成电路等微电子技术 的迅速发展，16位和32位微处理器应用于PLC中，使PLC得 到迅速发展。PLC不仅控制功能增强，同时可靠性提高，功 耗、体积减小，成本降低，编程和故障检测更加灵活方便， 而且具有通信和联网、数据处理和图象显示等功能。

近年来PLC发展迅速PLC集三电(电控、电仪、电传)为一体、性能价格

比高、高可靠性的特点，已成为自动化工程的核心设备。PLC成为具备计算机功能的一种通用工业控制装置，其使 用量高居首位。 PLC成为现代工业自动化的三大技术支柱(PLC、机器 人、CAD/CAM)之一。

二、 可编程控制器的定义 定义： 国际电工委员会(IEC)于1987年颁布了可编程控制器

标准草案第三稿。在草案中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。它采用可编程序的存储器，用来

在其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，都应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”。

三、 PLC的现状及发展趋势 1969年美国数据设备公司(DEC)研制了第一台PLC, 从此PLC发展迅猛。 我国改革开放后，美国AB、GE、MODICON、TI,日本

OMRON、三菱、富士，德国西门子等厂家的产品不断进入我国，并在各行各业的工控系统中占据重要地位。

PLC三大流派 欧洲：德国的西门子(SIEMENS)、AEG及法国的TI公司 美国：A-B(Allen-Bradly)(其产品约占美国PLC市场50%的份额。 )、GE(General Electric)、莫迪康(MODICON)公司、德州仪器 (T1)公司、 歌德(Gould)公司、西屋公司

日本：三菱电机(Mitsubishi Electric)、 欧姆龙(OMRON)、

FUJI

(日本主要发展中小型PLC,在世界小型PLC市场上，

日

本产品约占有70%的份额。在中国，OMRON产品的销量居首位。) 目前国内市场还有韩国、台湾等PLC产品；现在市场上出现了系列 化的国产PLC,其价格相对低廉，性价比较高。

西门子PLC外形图

S7-200系列PLC

S7-300系列PLC

S7-400系列PLC

三菱PLC外形图

Q系列PLC

FX2N系列PLC

FX1N系列PLC

FX1S系列PLC

欧姆龙PLC外形图

C200H系列PLC

CPM1A、CPM2A系列PLC

PLC的国内外状况1974年我国开始仿制美国的第二代PLC产品，但因元器件 质量和技术问题等原因未能推广。直到1977年，我国才研制 出第一台具有实用价值的PLC,并开始批量生产和应用于工业 过程的控制。 主要厂家有：北京和利时，科迪纳，张前苏。洛阳易达， 无锡信捷，南京嘉华，兰州全志，广州科赛恩，中山智达，

恒日等。

PLC的发展趋势 (1)向高速度、大存储容量方向发展

(CPU处理速度nS级；内存2M字节) (2)向多品种方向发展和提高可靠性 (超大型和超小型)

(3)产品更加规范化、标准化(硬件、软件兼容的PLC) (4)分散型、智能型、与现场总线兼容的I/0 (5)加强联网和通信的能力 (6)控制的开放和模块化的体系结构OMAC(open Modular

Architecture for Control)

就全世界自动化市场的过去、现在和可以预见的未来而言， PLC仍然处于一种核心地位。在最近出现在美国、欧洲和国内 有关探讨PLC发展的论文中，这个结论是众口一词的，尽管对

PLC的未来发展有着许多不同的意见。近年来PLC的市场销售一直坚挺；PC控制有了引人注目的 进展，但毕竟只能对高端的PLC产品形成竞争；小型、超小型 PLC的发展势头令人刮目相看；PLC和PC控制在今后可能相互 融合。

四、PLC的特点

通用性强，使用方便功能强，适应面广 可靠性高，抗干

扰能力强 控制程序可变具有很好的柔性 编程方法简单，容易掌握 PLC控制系统的设计、安装、调试和维修工作少.极为方 便。控制程序变化方便.具有很好的柔性。

体积小、重量轻、功耗低

五、PLC的基本功能1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 逻辑控制功能 定时控制功能 计数控制功能 步进控制功能 数据处理功能 回路控制功能 通讯联网功能 监控功能 停电记忆功能 故障诊断功能

PLC应用于步进电 机控制

1 逻辑控制功能

逻辑控制功能是PLC最基本功能之一,是PLC最基本的应用领域，可取代传统的继电 器控制系统，实现逻辑控制和顺序控制。

在单机控制、多机群控和自动生产线控制方面都有很多成功的应用实例。 例如：机床电气控制、起重机、皮带运 输机和包装机械的控制、注塑机控制、电梯 控制、饮料灌装生产线、家用电器(电视机、

冰箱、洗衣机等)自动装配线控制、汽车、化工、造纸、轧钢自动生产线控制等。

2 定时控制功能定时控制功能是PLC的最基本功能之一。 PLC中有许多可供用户使用的定时器，功能类似于继电器 线路中的时间继电器。 定时器的设定值(定时时间)可以在编程时设定，也可以 在运动过程中根据需要进行修改，使用方便灵活。

同时PLC还提供了高精度的时钟脉冲，用于准确实时控制。

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