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1、可编程控制器概述,第一章,PLC,以CPU为核心,为一体,PLC的产生与发展,PLC 的 产生与发展,第一代：从第一台PLC诞生到上个世纪70年代初。,第二代： 70年代初至70年代末。, CPU使用中小规模集成电路，采用磁芯存储器。, CPU使用微处理器，采用半导体存储器EPROM。, 可靠性较差，略强于继电器控制。, 机种单一，没形成系列。, 有了计算机接口和模拟量控制功能。, 可靠性提高。, 整机功能向系列化、标准化发展，并由专用向通用方向过渡。, 功能简单（只有计数/定时功能）。, 功能增强（增加逻辑/数据运算、数据处理、自诊断等功能）。,第三代：70年代末到80年代中期。, CPU使
2、用8或16位微处理器甚至多微处理器，采用半导体存储器EPROM、CMOSRAM等。, 增加浮点数运算，平方、三角函数等运算。, 增加查表、列表功能。, 自诊断及容错技术提高。, 梯形图语言及语句表成熟。, 小型PLC体积减小、可靠性提高、成本下降。, 大型PLC向模块化、多功能方向发展。,第四代：80年代中期到90年代中期。,第五代： 90年代中期之后。, 增加高速计数、中断、A/D、D/A、PID等功能。, 处理速度进一步提高（1s/步）。, 连网功能增强。, 编程语言进一步完善，开发了编程软件。, CPU使用16位或32位微处理器。, PLC的I/O点增加，最多可达32K个I/O点。, 处
3、理速度进一步提高（1ns/步）。, PLC都可以与计算机通信。, 具有强大的数值运算、函数运算、大批量数据处理的功能。, 开发了大量的特殊功能模块。, 编程软件功能更强大。, 不断开发出功能强大可编程终端。,PLC及其控制系统的发展趋势,PLC的性能,对小型PLC,对大中型PLC,向着更大容量、更高速度、更多的功能、更高的可靠性、易于连络通信的方向发展。使之更利于对大规模、复杂系统的控制。,向着体积更小、速度更高、功能增强、价格低廉的方向发展。使之更利于取代继电器控制。, I/O模块将直接安装在现场，CPU与现场I/O通过数据通信实现控制，使系统控制更有效、可靠性更高；, 进一步应用计算机的信
4、息处理技术、网络通信技术和图形显示技术，使系统的产生控制功能与信息管理功能一体化。,PLC控制系统的性能, 随着硬件冗余技术的应用，各种单元、甚至整个系统都可应用冗余技术，使系统具有更高的可靠性；,PLC的主要特点,通用性和灵活性强；,2. 抗干扰能力强，可靠性高；,3. 编程语言简单易学；,4. 与外部设备的连线简单、使用方便；,5. 功能强、功能的扩展能力强；,6. 控制系统设计、调试周期短；,7. 体积小、重量轻、易于机电一体化；,8. PLC控制系统的故障少、维修方便。,PLC的基本组成第一部分,整体式,组合式,PLC的基本分类,小型机常采用整体式,中、大型机常采用组合式,OMRON
5、公司的整体式 PLC,C28P,CPM2A,CPM1A,CQM1,OMRON 公司的组合式 PLC,C200HE,OMRON 公司的组合式 PLC,CVM1,底版,OMRON 公司的组合式 PLC,整体式 PLC的基本组成框图,组合式 PLC的基本组成框图, 输入并存储用户程序、显示输入内容和地址；,CPU指挥PLC完成各种预定的功能, 检查、校验用户程序，发现错误即报警；, 执行用户程序、驱动外部输出设备动作；, 诊断故障、记忆故障信息并报警。,1. CPU单元,系统程序存储器 存储系统系统程序,用户程序存储器 存储系统用户程序,工作数据存储器 存储工作数据,2. 存储器,PLC与外部设备联
6、系的桥梁,开关量输入单元,开关量输出单元,3. 输入/输出单元,直流输入电路,光电耦合,外部开关,输入点的状态显示,输入点,公共端,交流输入电路,光电耦合,输入点的状态显示,外部开关,输入点,晶体管输出电路,光电耦合,输出点的状态显示,公共端,输出点,晶闸管输出电路,光电耦合,输出点的状态显示,公共端,输出点,继电器输出电路,输出点的状态显示,继电器,机械触点,公共端,输出点,PLC由开关式稳压电源为内部电路供电,抗干扰性能好,有的PLC能向外部提供24V的直流电源,可作为输入单元连接的外部设备的电源,开关电源,输入电压范围宽,体积小,重量轻,效率高,4. 电源单元,I/O扩展端口,5. I/
7、O扩展端口,C28P,I/O扩展端口,CPM1A的外设端口和I/O扩展端口,I/O扩展单元,A/D转换单元,I/O扩展端口可以连接的设备举例,CPM1A主机与I/O扩展器的连接,主机,I/O扩展器,连接电缆,I/O扩展端口连接扩展器的示意图,6. 外设端口,外设端口,编程器是对PLC进行操作的工具,专 用 编 程 器,在装有专用编程软件的计算机上编程,简易编程器,直插式、便携式,计算机辅助编程,图形编程器,7. 编程工具,显示屏,工作方式选择开关,编程位,主机,监控位,运行位,编程器,直插式编程器,键盘,指令键,数字键,编辑键,清除键,直插式编程器,便携式编程器,键盘,显示屏,工作方式选择开关,CPM1A主机与编程器的连接,CPM1A主机与编程器的连接,计算机辅助编程,智能单元本身是一个独立的系统,CPU、系统程序、存储器、与外界相连的接口,它们有自己的：,对组合式PLC：,智能单元是PLC系统的一个模块,与CPU单元通过系统总线相连接,在CPU单元的协调管理下独立地进行工作,对整体式PLC：,主机通过I/O扩展接口与智能单元连接,8. 智能单元,