可編程序控制器技術(shù)及其發(fā)展

1、分?jǐn)?shù)： 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)題 目：可編程序控制器技術(shù)及其發(fā)展課 程：電氣設(shè)備與PLC課程設(shè)計(jì) 專(zhuān) 業(yè)： 自動(dòng)化 班 級(jí)：2014級(jí)2班姓 名：學(xué) 號(hào)：電信學(xué)院電氣設(shè)備與PLC課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師評(píng)價(jià)表院（部）年級(jí)專(zhuān)業(yè)班級(jí)學(xué)生姓名學(xué)生學(xué)號(hào)題目一、 指導(dǎo)老師評(píng)語(yǔ)指導(dǎo)老師簽名：2016年12月二、 成績(jī)?cè)u(píng)定（分優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五個(gè)等次）目錄第一章可編程序控制器概述41.1 可編程序控制器的產(chǎn)生和定義41.2 可編程序控制器的主要功能及特點(diǎn)11.3 可編程序控制器的分類(lèi)41.4 可編程序控制器的發(fā)展趨勢(shì)5第二章可編程序控制器的結(jié)構(gòu)和工作原理62.1 可編程序控制器的組成與基本

2、結(jié)構(gòu)62.2 可編程序控制器的工作原理及主要技術(shù)指標(biāo)9第三章 可編程序控制器的功能特點(diǎn)113.1序控制器的功能113.2程序控制器的功能特點(diǎn)12第四章霓虹燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)144.1任務(wù)分析及功能闡述144.2 PLC接線(xiàn)圖164.3 I/O分配表174.4控制流程的設(shè)計(jì)184.5梯形圖的設(shè)計(jì)19第五章可編程序控制器發(fā)展趨勢(shì)23第六章學(xué)習(xí)PLC建議與方法236.1學(xué)習(xí)PLC建議236.2學(xué)習(xí)PLC的方法24第一章 可編程序控制器概述可編程控制器（Programmable Controller簡(jiǎn)稱(chēng)PLC）。PLC是在傳統(tǒng)的順序控制器的基礎(chǔ)上引入了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技

3、術(shù)而形成的一代新型工業(yè)控制裝置，目的是用來(lái)取代繼電器、執(zhí)行邏輯、記時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能，建立柔性的程控系統(tǒng)?？删幊炭刂破骶哂心芰?qiáng)、可靠性高、配置靈活、編程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的主要手段和重要的自動(dòng)化控制設(shè)備。1.1 可編程序控制器的產(chǎn)生和定義一、可編程序控制器的產(chǎn)生在可編程序控制器問(wèn)世以前，工業(yè)控制領(lǐng)域中是以繼電控制器占主導(dǎo)地位的。這種由繼電器構(gòu)成的控制系統(tǒng)有著明顯的缺點(diǎn)：體積大、耗電多、可靠性差、壽命短、運(yùn)行速度不高，尤其是對(duì)生產(chǎn)工藝多變的系統(tǒng)適應(yīng)性更差，一旦生產(chǎn)任務(wù)和工藝發(fā)生變化，就必須重新設(shè)計(jì)，并改變硬件結(jié)構(gòu)，這造成了時(shí)間和資金的嚴(yán)重浪費(fèi)。20世紀(jì)60年代末期，為了使汽車(chē)

4、改型或改變工藝流程時(shí)不改動(dòng)原有繼電器柜內(nèi)的接線(xiàn)，以便降低生產(chǎn)成本，縮短新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，以滿(mǎn)足生產(chǎn)的需求。美國(guó)通用汽車(chē)公司(GM公司) 1968年提出了研制新型控制裝置的十項(xiàng)指標(biāo)，其主要內(nèi)容如下：(1) 編程簡(jiǎn)單，可在現(xiàn)場(chǎng)修改和調(diào)試程序；(2) 價(jià)格便宜，性?xún)r(jià)比高于繼電器控制系統(tǒng)；(3) 可靠性高于繼電器控制系統(tǒng)；(4) 體積小于有繼電器控制柜的體積，能耗少；(5) 能與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信；(6) 輸入量是交流115 V電壓信號(hào)（美國(guó)電網(wǎng)電壓是110V）；(7) 輸出量是交流115 V電壓信號(hào)、輸出電流在2 A以上，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥等；(8) 具有靈活的擴(kuò)展能力；(9) 硬件維護(hù)方便，采用插入

5、式模塊結(jié)構(gòu)；(10) 用戶(hù)存儲(chǔ)器容量至少在4 KB以上(根據(jù)當(dāng)時(shí)的汽車(chē)裝配過(guò)程的要求提出)。從上述10項(xiàng)指標(biāo)可以看出，它實(shí)際上就是當(dāng)今可編程序控制器最基本的功能，具備了可編程序控制器的特點(diǎn)。1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEG）根據(jù)上述要求研制出第一臺(tái)可編程序控制器，型號(hào)為PDP-14，并在GM公司的汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)上適用成功，于是第一臺(tái)可編程序控制器誕生了。二、可編程序控制器的定義由于PLC在不斷發(fā)展，因此，對(duì)它進(jìn)行確切的定義是比較困難的。美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)(NEMA)經(jīng)過(guò)四年的調(diào)查工作，于1980年正式將可編程序控制器命名為PC(Programmable Controller)，但為了與個(gè)人計(jì)算

6、機(jī)PC（Personal Computer）相區(qū)別，常將可編程序控制器簡(jiǎn)稱(chēng)為PLC，并給PLC作了定義：可編程序控制器是一種帶有指令存儲(chǔ)器、數(shù)字的或模擬的輸入/輸出接口，以位運(yùn)算為主，能完成邏輯、順序、定時(shí)、計(jì)數(shù)和運(yùn)算等功能，用于控制機(jī)器或生產(chǎn)過(guò)程的 自動(dòng)化控制裝置。1982年，國(guó)際電工委員會(huì)(International Electrical Committee，IEC)頒布了PLC標(biāo)準(zhǔn)草案第一稿，1985年提交了第2稿，并在1987年的第3稿中對(duì)PLC作了如下的定義：“PLC是一種數(shù)字運(yùn)算的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、

7、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或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)的外圍設(shè)備，都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體、易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。”上述的定義表明，PLC是一種能直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境的數(shù)字電子裝置，是以微處理器為基礎(chǔ)，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)，用面向控制過(guò)程、面向用戶(hù)的“自然語(yǔ)言”編程的一種簡(jiǎn)單易懂、操作方便、可靠性高的新一代通用工業(yè)控制裝置。1.2 可編程序控制器的主要功能及特點(diǎn)一、可編程序控制器的主要功能1 . 開(kāi)關(guān)邏輯和順序控制 這是PLC應(yīng)用最廣泛、最基本的場(chǎng)合。它的主要功能是完成開(kāi)關(guān)邏輯運(yùn)算和進(jìn)行順序

8、邏輯控制，從而可以實(shí)現(xiàn)各種控制要求。2. 模擬控制（A/D和D/A控制）在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，許多連續(xù)變化的需要進(jìn)行控制的物理量，如溫度、壓力、流量、液位等，這些都屬于模擬量。過(guò)去，PLC長(zhǎng)于邏輯運(yùn)算控制，對(duì)于模擬量的控制主要靠?jī)x表或分布式控制系統(tǒng)，目前大部分PLC產(chǎn)品都具備處理這類(lèi)模擬量的功能，而且編程和使用方便。3. 定時(shí)/計(jì)數(shù)控制 PLC具有很強(qiáng)的定時(shí)、計(jì)數(shù)功能，它可以為用戶(hù)提供數(shù)十甚至上百個(gè)定時(shí)器與計(jì)數(shù)器。對(duì)于定時(shí)器，定時(shí)間隔可以由用戶(hù)加以設(shè)定；對(duì)于計(jì)數(shù)器，如果需要對(duì)頻率較高的信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，則可以選擇高速計(jì)數(shù)器。4. 步進(jìn)控制PLC為用戶(hù)提供了一定數(shù)量的移位寄存器，用移位寄存器可方便地完成

9、步進(jìn)控制功能。 5運(yùn)動(dòng)控制在機(jī)械加工行業(yè)，可編程序控制器與計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）集成在一起，用以完成機(jī)床的運(yùn)動(dòng)控制。6. 數(shù)據(jù)處理大部分PLC都具有不同程度的數(shù)據(jù)處理能力，它不僅能進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送，而且還能進(jìn)行數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)顯示打印等操作，有些PLC還可以進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算和函數(shù)運(yùn)算。7. 通信聯(lián)網(wǎng)PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使PLC與PLC 之間、PLC與上位計(jì)算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)分散集中控制。二、可編程序控制器的特點(diǎn)PLC能如此迅速發(fā)展的原因，除了工業(yè)自動(dòng)化的客觀需要外，還有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。它較好地解決了工業(yè)控制領(lǐng)域中普遍關(guān)心的可靠、安全、

10、靈活、方便、經(jīng)濟(jì)等問(wèn)題。其主要特點(diǎn)如下：1. 可靠性高可靠性指的是可編程控制器平均無(wú)故障工作時(shí)間。由于可編程序控制器采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強(qiáng)的抗干擾能力，平均無(wú)故障時(shí)間達(dá)到數(shù)萬(wàn)小時(shí)以上，可以直接用于有強(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)?？删幊绦蚩刂破饕驯粡V大用戶(hù)公認(rèn)為是最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一。2. 控制功能強(qiáng)一臺(tái)小型可編程序控制器內(nèi)有成百上千個(gè)可供用戶(hù)使用的編程元件，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。與相同功能的繼電器系統(tǒng)相比，它具有很高的性能價(jià)格比?？删幊绦蚩刂破骺梢酝ㄟ^(guò)通信聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)分散控制與集中管理。3. 用戶(hù)使用方便可編程序控制器產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬

11、件裝置供用戶(hù)選用，用戶(hù)能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)?？删幊绦蚩刂破鞯陌惭b接線(xiàn)也很方便，有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力，可以直接驅(qū)動(dòng)一般的電磁閥和交流接觸器。硬件配置確定后，可以通過(guò)修改用戶(hù)程序，方便快速地適應(yīng)工藝條件的變化。4. 編程方便、簡(jiǎn)單梯形圖是可編程序控制器使用最多的編程語(yǔ)言，其電路符號(hào)、表達(dá)方式與繼電器電路原理圖相似。梯形圖語(yǔ)言形象、直觀、簡(jiǎn)單、易學(xué)，熟悉繼電器電路圖的電氣技術(shù)人員只要花幾天時(shí)間就可以熟悉梯形圖語(yǔ)言，并用來(lái)編制用戶(hù)程序。5. 設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試周期短可編程序控制器用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計(jì)、安

12、裝、接線(xiàn)工作量大大減少，縮短了施工周期?？删幊绦蚩刂破鞯挠脩?hù)程序可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，模擬調(diào)試好后再將PLC控制系統(tǒng)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝和接線(xiàn)，在現(xiàn)場(chǎng)的統(tǒng)調(diào)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題一般通過(guò)修改程序就可以解決，大大縮短了設(shè)計(jì)和投運(yùn)周期。6. 易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化可編程序控制器體積小、重量輕、功耗低、抗振防潮和耐熱能力強(qiáng)，使之易于安裝在機(jī)器設(shè)備內(nèi)部，制造出機(jī)電一體化產(chǎn)品。目前以PLC作為控制器的CNC設(shè)備和機(jī)器人裝置已成為典型。1.3可編程序控制器的分類(lèi)目前PLC的種類(lèi)非常多，型號(hào)和規(guī)格也不統(tǒng)一，了解PLC的分類(lèi)有助于PLC的選型和應(yīng)用。1. 按點(diǎn)數(shù)和功能分類(lèi)為了適應(yīng)不同工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的應(yīng)用要求，可編程序控制器

13、能夠處理的輸入/輸出信號(hào)數(shù)是不一樣的。一般將一路信號(hào)叫做一個(gè)點(diǎn)，將輸入點(diǎn)數(shù)和輸出點(diǎn)數(shù)的總和稱(chēng)為機(jī)器的點(diǎn)數(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)I/O點(diǎn)數(shù)。一般講，點(diǎn)數(shù)多的PLC，功能也越強(qiáng)。按照點(diǎn)數(shù)的多少，可將PLC分為超小(微)、小、中、大四種類(lèi)型。（1）超小型機(jī)：I/O點(diǎn)數(shù)為64點(diǎn)以?xún)?nèi)，內(nèi)存容量為2561000字節(jié)；（2）小型機(jī)：I/O點(diǎn)數(shù)為64256，內(nèi)存容量為13.6K字節(jié)；小型及超小型PLC主要用于小型設(shè)備的開(kāi)關(guān)量控制，具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、順序控制、通信等功能。（3）中型機(jī)：I/O點(diǎn)數(shù)為2561024，內(nèi)存容量為3.613K字節(jié)；中型PLC除具有小型、超小型PLC的功能外，還增加了數(shù)據(jù)處理能力，適用于小規(guī)模的

14、綜合控制系統(tǒng)。（4）大型機(jī)：I/O點(diǎn)數(shù)為1024以上，內(nèi)存容量為13K字節(jié)以上；大型PLC的功能更加完善，多用于大規(guī)模過(guò)程控制、集散式控制和工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)。2. 按結(jié)構(gòu)形式分類(lèi) 通常從PLC硬件結(jié)構(gòu)形式上分整體式結(jié)構(gòu)和模塊式結(jié)構(gòu)。（1) 整體式結(jié)構(gòu)一般的小型及超小型PLC多為整體式結(jié)構(gòu)，這種可編程序控制器是把CPU、RAM、ROM、I/O接口及與編程器或EPROM寫(xiě)入器相連的接口、輸入/輸出端子、電源、指示燈等都裝配在一起的整體裝置。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，成本低，安裝方便，缺點(diǎn)是主機(jī)的I/O點(diǎn)數(shù)固定，使用不靈活。西門(mén)子公司的S7-200系列PLC為整體式結(jié)構(gòu)。（2) 模塊式結(jié)構(gòu)模塊式結(jié)構(gòu)

15、又叫積木式。這種結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)是把PLC的每個(gè)工作單元都制成獨(dú)立的模塊，如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊、通信模塊等。另外，機(jī)器上有一塊帶有插槽的母板，實(shí)質(zhì)上就是計(jì)算機(jī)總線(xiàn)。把這些模塊按控制系統(tǒng)需要選取后，都插到母板上，就構(gòu)成了一個(gè)完整的PLC。這種結(jié)構(gòu)的PLC的特點(diǎn)是系統(tǒng)構(gòu)成非常靈活，安裝、擴(kuò)展、維修都很方便，缺點(diǎn)是體積比較大。常見(jiàn)產(chǎn)品有OMRON公司的C200H、C1000H、C2000H，西門(mén)子公司的S5-115U、S7-300、S7-400系列等。3. 按生產(chǎn)廠家分類(lèi)PLC的生產(chǎn)產(chǎn)家很多，國(guó)內(nèi)國(guó)外都有，其點(diǎn)數(shù)、容量、功能各有差異，但都自成系列，比較有影響的廠家有： 日本立石（

16、OMRON）公司的C系列可編程序控制器；日本三菱（MITSUBISHI）公司的F、F1、F2、FX2系列可編程序控制器；日本松下（PANASONIC）電工公司的FP1系列可編程序控制器；美國(guó)通用電氣（GE）公司的GE系列可編程序控制器；美國(guó)艾論布拉德利（A-B）公司的PLC-5系列可編程序控制器；德國(guó)西門(mén)子（SIEMENS）公司的S5、S7系列可編程序控制器。1.4可編程序控制器的發(fā)展趨勢(shì)隨著PLC技術(shù)的推廣、應(yīng)用，PLC將向兩個(gè)方面發(fā)展：一方面向著大型化的方向發(fā)展，另一方面則向著小型化的方向發(fā)展。PLC向大型化方向發(fā)展，主要表現(xiàn)在大中型PLC高功能、大容量、智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，使之能與計(jì)算機(jī)

17、組成集成控制系統(tǒng)，對(duì)大規(guī)模、復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行綜合的自動(dòng)控制。PLC向小型化方向發(fā)展，主要表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面：為了減小體積、降低成本，向高性能的整體型發(fā)展；在提高系統(tǒng)可靠性的基礎(chǔ)上，產(chǎn)品的體積越來(lái)越小，功能越來(lái)越強(qiáng)；應(yīng)用的專(zhuān)業(yè)性，使得控制質(zhì)量大大提高。另外，PLC在軟件方面也將有較大的發(fā)展。系統(tǒng)的開(kāi)放使第三方的軟件能方便地在符合開(kāi)放系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的PLC上得到移植。除了采用標(biāo)準(zhǔn)化的硬件外，采用標(biāo)準(zhǔn)化的軟件也能大大縮短系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期；同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)化的軟件由于經(jīng)受了實(shí)際應(yīng)用的考驗(yàn)，它的可靠性也明顯提高?？傊琍LC總的發(fā)展趨勢(shì)是：高功能、高速度、高集成度、容量大、體積小、成本低、通信聯(lián)網(wǎng)功能強(qiáng)。第二章 可編程序控

18、制器的結(jié)構(gòu)和工作原理2.1 可編程序控制器的組成與基本結(jié)構(gòu)PLC是微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物，從廣義上講，PLC也是一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，只不過(guò)它比一般計(jì)算機(jī)具有更強(qiáng)的與工業(yè)過(guò)程相連接的輸入/輸出接口，具有更適用于控制要求的編程語(yǔ)言，具有更適應(yīng)于工業(yè)環(huán)境的抗干擾性能。因此，PLC是一種工業(yè)控制用的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)，它的實(shí)際組成與一般微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基本相同，也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。一、可編程序控制器的硬件系統(tǒng)PLC的硬件系統(tǒng)由主機(jī)系統(tǒng)、輸入/輸出擴(kuò)展環(huán)節(jié)及外部設(shè)備組成。1. 主機(jī)系統(tǒng)圖2.1 PLC結(jié)構(gòu)示意圖(1) 微處理器單元(Central Processing Unit，C

19、PU)。CPU是PLC的核心部分，它包括微處理器和控制接口電路。微處理器是PLC的運(yùn)算控制中心，由它實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)內(nèi)部各部分的工作。它的運(yùn)行是按照系統(tǒng)程序所賦予的任務(wù)進(jìn)行的。(2) 存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器是PLC存放系統(tǒng)程序、用戶(hù)程序和運(yùn)行數(shù)據(jù)的單元。它包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)。只讀存儲(chǔ)器(ROM)在使用過(guò)程中只能取出不能存儲(chǔ)，而隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)在使用過(guò)程中能隨時(shí)取出和存儲(chǔ)。(3) 輸入/輸出模塊單元。PLC的對(duì)外功能主要是通過(guò)各類(lèi)接口模塊的外接線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程的檢測(cè)與控制。通過(guò)各種輸入/輸出接口模塊，PLC既可檢測(cè)到所需的過(guò)程信息，又可將處理

20、結(jié)果傳送給外部過(guò)程，驅(qū)動(dòng)各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的控制。通過(guò)輸入模塊單元，PLC能夠得到生產(chǎn)過(guò)程的各種參數(shù)；通過(guò)輸出模塊單元，PLC能夠把運(yùn)算處理的結(jié)果送至工業(yè)過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)控制。為適應(yīng)工業(yè)過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)對(duì)不同輸入/輸出信號(hào)的匹配要求，PLC配置了各種類(lèi)型的輸入/輸出模塊單元。(4) I/O擴(kuò)展接口。I/O擴(kuò)展接口是PLC主機(jī)為了擴(kuò)展輸入/輸出點(diǎn)數(shù)和類(lèi)型的部件，輸入/輸出擴(kuò)展單元、遠(yuǎn)程輸入/輸出擴(kuò)展單元、智能輸入/輸出單元等都通過(guò)它與主機(jī)相連。I/O擴(kuò)展接口有并行接口、串行接口等多種形式。(5) 外設(shè)I/O接口。外設(shè)I/O接口是PLC主機(jī)實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話(huà)、機(jī)機(jī)對(duì)話(huà)的通道。通過(guò)它，PLC可以

21、和編程器、彩色圖形顯示器、打印機(jī)等外部設(shè)備相連，也可以與其他PLC或上位計(jì)算機(jī)連接。外設(shè)I/O接口一般是RS232C或RS422A串行通信接口，該接口的功能是進(jìn)行串行/并行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，通信格式的識(shí)別，數(shù)據(jù)傳輸?shù)某鲥e(cuò)檢驗(yàn)，信號(hào)電平的轉(zhuǎn)換等。對(duì)于一些小型PLC，外設(shè)I/O接口中還有與專(zhuān)用編程器連接的并行數(shù)據(jù)接口。(6) 電源。電源單元是PLC的電源供給部分。它的作用是把外部供應(yīng)的電源變換成系統(tǒng)內(nèi)部各單元所需的電源，有的電源單元還向外提供直流電源，給與開(kāi)關(guān)量輸入單元連接的現(xiàn)場(chǎng)電源開(kāi)關(guān)使用。電源單元還包括掉電保護(hù)電路和后備電池電源，以保持RAM在外部電源斷電后存儲(chǔ)的內(nèi)容不丟失。PLC的電源一般采用開(kāi)關(guān)

22、電源，其特點(diǎn)是輸入電壓范圍寬，體積小，質(zhì)量輕，效率高，抗干擾性能好。2. 輸入/輸出擴(kuò)展環(huán)節(jié)輸入/輸出擴(kuò)展環(huán)節(jié)是PLC輸入輸出單元的擴(kuò)展部件，當(dāng)用戶(hù)所需的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)或類(lèi)型超出主機(jī)的輸入/輸出單元所允許的點(diǎn)數(shù)或類(lèi)型時(shí)，可以通過(guò)加接輸入/輸出擴(kuò)展環(huán)節(jié)來(lái)解決。輸入/輸出擴(kuò)展環(huán)節(jié)與主機(jī)的輸入/輸出擴(kuò)展接口相連，有兩種類(lèi)型：簡(jiǎn)單型和智能型。簡(jiǎn)單型的輸入/輸出擴(kuò)展環(huán)節(jié)本身不帶中央處理單元，對(duì)外部現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的輸入/輸出處理過(guò)程完全由主機(jī)的中央處理單元管理，依賴(lài)于主機(jī)的程序掃描過(guò)程。通常，它通過(guò)并行接口與主機(jī)通信，并安裝在主機(jī)旁邊，在小型PLC的輸入/輸出擴(kuò)展時(shí)常被采用。智能型的輸入/輸出擴(kuò)展環(huán)節(jié)本身帶有中

23、央處理單元，它對(duì)生產(chǎn)過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的輸入/輸出處理由本身所帶的中央處理單元管理，而不依賴(lài)于主機(jī)的程序掃描過(guò)程。通常，它采用串行通信接口與主機(jī)通信，可以遠(yuǎn)離主機(jī)安裝，多用于大中型PLC的輸入/輸出擴(kuò)展。3. 外部設(shè)備(1) 編程器。它是編制、調(diào)試PLC用戶(hù)程序的外部設(shè)備，是人機(jī)交互的窗口。通過(guò)編程器可以把新的用戶(hù)程序輸入到PLC的RAM中，或者對(duì)RAM中已有程序進(jìn)行編輯。通過(guò)編程器還可以對(duì)PLC的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視和跟蹤，這對(duì)調(diào)試和試運(yùn)行用戶(hù)程序是非常有用的。除了上述專(zhuān)用的編程器外，還可以利用微機(jī)(如IBM-PC)，配上PLC生產(chǎn)廠家提供的相應(yīng)的軟件包來(lái)作為編程器，這種編程方式已成為PLC發(fā)展的趨勢(shì)

24、?，F(xiàn)在，有些PLC不再提供編程器，而只提供微機(jī)編程軟件，并且配有相應(yīng)的通信連接電纜。(2) 彩色圖形顯示器。大中型PLC通常配接彩色圖形顯示器，用以顯示模擬生產(chǎn)過(guò)程的流程圖、實(shí)時(shí)過(guò)程參數(shù)、趨勢(shì)參數(shù)及報(bào)警參數(shù)等過(guò)程信息，使得現(xiàn)場(chǎng)控制情況一目了然。(3) 打印機(jī)。PLC也可以配接打印機(jī)等外部設(shè)備，用以打印記錄過(guò)程參數(shù)、系統(tǒng)參數(shù)以及報(bào)警事故記錄表等。 PLC還可以配置其他外部設(shè)備，例如，配置存儲(chǔ)器卡、盒式磁帶機(jī)或磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，用于存儲(chǔ)用戶(hù)的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)；配置EPROM寫(xiě)入器，用于將程序?qū)懭氲紼PROM中。二、可編程序控制器的軟件系統(tǒng)PLC除了硬件系統(tǒng)外，還需要軟件系統(tǒng)的支持，它們相輔相成，缺一不可，

25、共同構(gòu)成PLC。PLC的軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)程序(又稱(chēng)系統(tǒng)軟件)和用戶(hù)程序(又稱(chēng)應(yīng)用軟件)兩大部分組成。1. 系統(tǒng)程序系統(tǒng)程序由PLC的制造企業(yè)編制，固化在PROM或EPROM中，安裝在PLC上，隨產(chǎn)品提供給用戶(hù)。系統(tǒng)程序包括系統(tǒng)管理程序、用戶(hù)指令解釋程序和供系統(tǒng)調(diào)用的標(biāo)準(zhǔn)程序模塊等。2. 用戶(hù)程序用戶(hù)程序是根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程控制的要求由用戶(hù)使用制造企業(yè)提供的編程語(yǔ)言自行編制的應(yīng)用程序。用戶(hù)程序包括開(kāi)關(guān)量邏輯控制程序、模擬量運(yùn)算程序、閉環(huán)控制程序和操作站系統(tǒng)應(yīng)用程序等。2.2 可編程序控制器的工作原理及主要技術(shù)指標(biāo)一、可編程序控制器的工作原理可編程控制器是一種專(zhuān)用的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，其工作原理與計(jì)算機(jī)控制系

26、統(tǒng)的工作原理基本相同。PLC是采用周期循環(huán)掃描的工作方式，CPU連續(xù)執(zhí)行用戶(hù)程序和任務(wù)的循環(huán)序列稱(chēng)為掃描。CPU對(duì)用戶(hù)程序的執(zhí)行過(guò)程是CPU的循環(huán)掃描，并用周期性地集中采樣、集中輸出的方式來(lái)完成的。一個(gè)掃描周期（工作周期）主要分為以下幾個(gè)階段：1.輸入采樣掃描階段 這是第一個(gè)集中批處理過(guò)程，在這個(gè)階段中，PLC按順序逐個(gè)采集所有輸入端子上的信號(hào)，不論輸入端子上是否接線(xiàn)，CPU順序讀取全部輸入端，將所有采集到的一批輸入信號(hào)寫(xiě)到輸入映像寄存器中，在當(dāng)前的掃描周期內(nèi)，用戶(hù)程序用到的輸入信號(hào)的狀態(tài)（ON或OFF）均從輸入映像寄存器中去讀取，不管此時(shí)外部輸入信號(hào)的狀態(tài)是否變化。即使此時(shí)外部輸入信號(hào)的狀態(tài)

27、發(fā)生了變化，也只能在下一個(gè)掃描周期的輸入采樣掃描階段去讀取，對(duì)于這種采集輸入信號(hào)的批處理，雖然嚴(yán)格上說(shuō)每個(gè)信號(hào)被采集的時(shí)間有先有后，但由于PLC的掃描周期很短，這個(gè)差異對(duì)一般工程應(yīng)用可忽略，所以可以認(rèn)為這些采集到的輸入信息是同時(shí)的。2.執(zhí)行用戶(hù)程序掃描階段這是第二個(gè)集中批處理過(guò)程，在執(zhí)行用戶(hù)程序階段，CPU對(duì)用戶(hù)程序按順序進(jìn)行掃描。如果程序用梯形圖表示，則總是按先上后下、從左至右的順序進(jìn)行掃描，每掃描到一條指令，所需要的輸入信息的狀態(tài)均從輸入映像寄存器中去讀取，而不是直接使用現(xiàn)場(chǎng)的立即輸入信號(hào)。對(duì)其他信息，則是從PLC的元件映像寄存器中去讀取，在執(zhí)行用戶(hù)程序中，每一次運(yùn)算的中間結(jié)果都立即寫(xiě)入元

28、件映像寄存器中，對(duì)輸出繼電器的掃描結(jié)果，也不是馬上去驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，而是將其結(jié)果寫(xiě)入到輸出映像寄存器中。在此階段，允許對(duì)數(shù)字量I/O指令和不設(shè)置數(shù)字濾波的模擬量I/O指令進(jìn)行處理，在掃描周期的各個(gè)部分，均可對(duì)中斷事件進(jìn)行響應(yīng)。在這個(gè)階段，除了輸入映像寄存器外，各個(gè)元件映像寄存器的內(nèi)容是隨著程序的執(zhí)行而不斷變化的。3.輸出刷新掃描階段這是第三個(gè)集中批處理過(guò)程，當(dāng)CPU對(duì)全部用戶(hù)程序掃描結(jié)束后，將元件映像寄存器中各輸出繼電器的狀態(tài)同時(shí)送到輸出鎖存器中，再由輸出鎖存器經(jīng)輸出端子去驅(qū)動(dòng)各輸出繼電器所帶的負(fù)載。在輸出刷新階段結(jié)束后，CPU進(jìn)入下一個(gè)掃描周期，重新執(zhí)行輸入采樣，周而復(fù)始。二、可編程序控制器的

29、主要技術(shù)指標(biāo)1. 輸入/輸出點(diǎn)數(shù) 可編程控制器的I/O點(diǎn)數(shù)指外部輸入、輸出端子數(shù)量的總和。它是描述的PLC大小的一個(gè)重要的參數(shù)。2. 存儲(chǔ)容量 PLC的存儲(chǔ)器由系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器，用戶(hù)程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器三部分組成。PLC存儲(chǔ)容量通常指用戶(hù)程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器容量之和，表征系統(tǒng)提供給用戶(hù)的可用資源，是系統(tǒng)性能的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)。3. 掃描速度 可編程控制器采用循環(huán)掃描方式工作，完成1次掃描所需的時(shí)間叫做掃描周期。影響掃描速度的主要因素有用戶(hù)程序的長(zhǎng)度和PLC產(chǎn)品的類(lèi)型。PLC中CPU的類(lèi)型、機(jī)器字長(zhǎng)等直接影響PLC運(yùn)算精度和運(yùn)行速度 4. 指令系統(tǒng) 指令系統(tǒng)是指PLC所有指令的總和?？删幊炭刂?/p>

30、器的編程指令越多，軟件功能就越強(qiáng)，但掌握應(yīng)用也相對(duì)較復(fù)雜。用戶(hù)應(yīng)根據(jù)實(shí)際控制要求選擇合適指令功能的可編程控制器。5. 通信功能 通信有PLC之間的通信和PLC與其他設(shè)備之間的通信。通信主要涉及通信模塊，通信接口，通信協(xié)議和通信指令等內(nèi)容。PLC的組網(wǎng)和通信能力也已成為PLC產(chǎn)品水平的重要衡量指標(biāo)之第三章 可編程序控制器的功能特點(diǎn)3.1序控制器的功能1 邏輯控制     PLC具有邏輯運(yùn)算功能，能夠進(jìn)行與、或、非等邏輯運(yùn)算，可以代替繼電器進(jìn)行開(kāi)關(guān)量控制故它可替代繼電器進(jìn)行開(kāi)關(guān)量控制。  2 定時(shí)控

31、制     為滿(mǎn)足生產(chǎn)控制工藝對(duì)時(shí)間的要求，PLC一般提供時(shí)間繼電器，如FX1S提供T0T63共64個(gè)計(jì)時(shí)器。并且計(jì)時(shí)時(shí)間常數(shù)在范圍內(nèi)用戶(hù)編寫(xiě)程序時(shí)自己設(shè)定：接通延時(shí)、關(guān)斷延時(shí)和定脈沖等方式。并且在PLC運(yùn)行中也可以讀出、修改，使用方便。 3 計(jì)數(shù)控制     為滿(mǎn)足計(jì)數(shù)的需要，不同的PLC提供不同數(shù)量、不同類(lèi)型的計(jì)數(shù)器。如FX1S提供16位增量計(jì)數(shù)C0C15（一般用）、C16C31（保持用），32位高速可逆計(jì)數(shù)器C235C245（單相單輸入）、C246C250（單相雙輸入）

32、、C251C255（雙相雙輸入）共26個(gè)定時(shí)器。用脈沖控制可以實(shí)現(xiàn)加、減計(jì)數(shù)模式，可以連接碼盤(pán)進(jìn)行位置檢測(cè)，且在PLC運(yùn)行中也可以讀出、修改，使用方便  4 步進(jìn)順序控制    步進(jìn)順序控制是plc最基本的控制方式。是為有時(shí)間或運(yùn)行順序的生產(chǎn)過(guò)程專(zhuān)門(mén)設(shè)置的指令，在前道工序完成之后，就轉(zhuǎn)入下一道工序，使一臺(tái)PLC可作為多部步進(jìn)控制器使用。  5對(duì)控制系統(tǒng)的監(jiān)控  PLC具有較強(qiáng)的監(jiān)控能力，操作人員可以根據(jù)PLC的監(jiān)控信息，通過(guò)監(jiān)控命令，可以監(jiān)視系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，從而改變對(duì)異常值的設(shè)定。&#

33、160;6 數(shù)據(jù)處理    PLC具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，隨著PLC的發(fā)展，已經(jīng)能對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速處理。如數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)與處理功能。 7 通信和聯(lián)網(wǎng)   現(xiàn)代 PLC大多數(shù)都采用了通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，有RS232或RS485接口，可進(jìn)行遠(yuǎn)程I/O控制，多臺(tái) PLC可彼此間聯(lián)網(wǎng)、通信，外部器件與一臺(tái)或多臺(tái)可編程控制器的信號(hào)處理單元之間，實(shí)現(xiàn)程序和數(shù)據(jù)交換，如程序轉(zhuǎn)移、數(shù)據(jù)文檔轉(zhuǎn)移、監(jiān)視和診斷。  通信接口或通信處理器按標(biāo)準(zhǔn)的硬件接口或?qū)Ｓ械耐ㄐ艆f(xié)議完成程序和

34、數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移。 在系統(tǒng)構(gòu)成時(shí)，可由一臺(tái)計(jì)算機(jī)與多臺(tái)PLC構(gòu)成“集中管理、分散控制”的分布式控制網(wǎng)絡(luò)，以便完成較大規(guī)模的復(fù)雜控制。通常所說(shuō)的SCADA系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)端和遠(yuǎn)程端也可以采用PLC作場(chǎng)機(jī)。  8輸入/輸出接口調(diào)理功能   具有 A/D、D/A轉(zhuǎn)換功能，通過(guò)I/O模塊完成對(duì)模擬量的控制和調(diào)節(jié)。位數(shù)和精度可以根據(jù)用戶(hù)要求選擇。具有溫度測(cè)量接口，直接連接各種電阻或電偶。 9人機(jī)界面功能      提供操作者以監(jiān)視機(jī)器 、過(guò)程工作必需的信息。允許操作者

35、和PLC系統(tǒng)與其應(yīng)用程序相互作用，以便作出決策和調(diào)整。實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面功能的手段：從基層的操作者屏幕文字顯示，到單機(jī)的CRT顯示與鍵盤(pán)操作和用通信處理器、專(zhuān)用處理器、個(gè)人計(jì)算機(jī)、工業(yè)計(jì)算機(jī)的分散和集中操作與監(jiān)視系統(tǒng)。 3.2程序控制器的功能特點(diǎn)1.可靠性高    PLC是專(zhuān)門(mén)為工業(yè)控制設(shè)計(jì)的，在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中采取了多層次抗干擾、精選元件的措施，可在惡劣的工業(yè)環(huán)境下與強(qiáng)電設(shè)備一起工作，運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性較高。PLC是以集成電路為基本單元的電子設(shè)備，內(nèi)部處理不依賴(lài)于接點(diǎn)，元件的壽命長(zhǎng)，平均無(wú)故障工作時(shí)間高。 2編程簡(jiǎn)單易學(xué) &#

36、160;  PLC的最大特點(diǎn)之一，就是采用易學(xué)易懂的梯形圖語(yǔ)言，它是以計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)構(gòu)成人們慣用的繼電器模型，形成一套獨(dú)具風(fēng)格的以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的形象編程語(yǔ)言。方便電氣人員在了解PLC工作原理和它的編程技術(shù)后，就可迅速地結(jié)合實(shí)際需要進(jìn)行應(yīng)用設(shè)計(jì)，進(jìn)而將PLC用于實(shí)際控制系統(tǒng)中。 3通用性強(qiáng)，使用方便    由于PLC自身硬件特點(diǎn)，用戶(hù)在進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，不需要自己設(shè)計(jì)和制作硬件裝置，只需要根據(jù)控制要求進(jìn)行模塊的配置；用戶(hù)所作的工作只是設(shè)計(jì)滿(mǎn)足控制對(duì)象的控制要求的應(yīng)用程序。對(duì)于一個(gè)控制系統(tǒng)，當(dāng)控制要求改變時(shí)，只需修改程

37、序，就能變更控制功能；與外圍設(shè)備的連接方便，通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。 4系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短    由于系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)任務(wù)僅僅是根據(jù)對(duì)象的控制要求配置適當(dāng)?shù)哪K，而不要設(shè)計(jì)具體的接口電路，同時(shí)軟件設(shè)計(jì)和外圍電路設(shè)計(jì)可以同時(shí)進(jìn)行，這樣大大縮短了整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)間，加快了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)周期。 5對(duì)生產(chǎn)工藝改變適應(yīng)性強(qiáng)    其控制功能是通過(guò)軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)生產(chǎn)工藝改變時(shí)，在很大程度上只需改變用戶(hù)程序這對(duì)現(xiàn)代化的小批量 、多品種產(chǎn)品的生產(chǎn)尤其適合；現(xiàn)今plc已經(jīng)朝著嵌入式系統(tǒng)發(fā)展，將進(jìn)入日常生活中。

38、0;6安裝簡(jiǎn)單、調(diào)試方便、維護(hù)工作量小   PLC控制系統(tǒng)的安裝接線(xiàn)工作量比繼電器控制系統(tǒng)少得多，只需將現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備與PLC相應(yīng)的I/O口相連。PLC軟件設(shè)計(jì)和調(diào)試大部分可以在實(shí)驗(yàn)室模擬進(jìn)行，模擬調(diào)試好后再將PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)機(jī)調(diào)試，方便省時(shí)。其本身可靠性高，有完善的自診斷能力和系統(tǒng)監(jiān)管力，方便迅速故障查明和排除，維護(hù)的工作效率高。 7適應(yīng)工業(yè)環(huán)境  PLC的技術(shù)條件能在一般高溫、振動(dòng)、沖擊和粉塵等惡劣環(huán)境下工作，能在強(qiáng)電磁干擾環(huán)下可靠工作。這是PLC產(chǎn)品的市場(chǎng)生存價(jià)值。第四章 霓虹燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1任務(wù)分析及功能闡述本控制

39、系統(tǒng)主要是用于控制霓虹燈和邊框流水燈按順序的閃爍。輸入程序后可以通過(guò)硬件進(jìn)行燈的自動(dòng)閃爍，達(dá)到宣傳的目的。如圖3-1，八個(gè)字能按順序地進(jìn)行亮滅，并且邊框的燈能同時(shí)閃爍。圖4-1霓虹燈現(xiàn)實(shí)用PLC對(duì)霓虹燈廣告屏實(shí)現(xiàn)控制,其具體要求如下:該廣告屏中間8個(gè)霓虹燈字亮滅的時(shí)序?yàn)椤岸Α弊至恋健俺小弊至恋健按蟆弊至痢肮ぁ弊至?時(shí)間間隔均為1S,8個(gè)霓虹燈字全亮后,顯示10S,再反過(guò)來(lái)從“工”字到“天”字“鼎”字順序熄滅.全滅后,停亮2S,再?gòu)念^開(kāi)始運(yùn)行,周而復(fù)始。廣告屏四周的流水燈共24只,一直亮。系統(tǒng)有單步連續(xù)控制,有啟動(dòng)和停止按鈕。系統(tǒng)霓虹燈字,白幟燈的電壓及供電電源均為市電220V。4.2 PLC接

40、線(xiàn)圖P L CCOM220vI0.0I0.1I0.2Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7SB1SB2SB3圖4-2 PLC電氣原理圖的設(shè)計(jì)4.3 I/O分配表根據(jù)控制要求,PLC控制霓虹燈廣告顯示屏的輸入輸出(I0)地址編排如下表所示,見(jiàn)表4.3。地址注釋I0.0啟動(dòng)按鈕I0.1停止按鈕I0.2單步/連續(xù)開(kāi)關(guān)Q0.0霓虹燈1Q0.1霓虹燈2Q0.2霓虹燈3Q0.3霓虹燈4Q0.4霓虹燈5Q0.5霓虹燈6Q0.6霓虹燈7Q0.7霓虹燈8表4-3 I/O分配表通過(guò)以上資料分析，我選擇了S7-200系列中的CPU224，CPU224是S7-200系列中具有較強(qiáng)控制能力的小

41、型控制器。S7-200系列CPU224集成了14點(diǎn)輸入/10點(diǎn)輸出，共有24點(diǎn)數(shù)字量I/O。它適合本次設(shè)計(jì)的要求，并且具有較強(qiáng)的控制能力的小型控制器，相對(duì)于其它系列CPU224能更好的應(yīng)用于本次設(shè)計(jì)中的任務(wù)，并且具有較高的性能價(jià)格比，應(yīng)用廣泛。4.4控制流程的設(shè)計(jì)開(kāi) 始返 回圖4-4流程圖的設(shè)計(jì)4.5梯形圖的設(shè)計(jì)圖4-5梯形圖的設(shè)計(jì)程序運(yùn)行原理說(shuō)明本程序是用S7_200所寫(xiě)的，在啟動(dòng)按鈕按下以后，程序開(kāi)始運(yùn)行，霓虹燈字的開(kāi)始亮滅，在按下啟動(dòng)按鈕以后，八個(gè)字會(huì)按要求亮滅，主要是計(jì)時(shí)器控制的，開(kāi)始時(shí)燈的正序亮，然后是燈的反序滅。霓虹燈的亮滅，狀態(tài)比較多，我是把每一種亮的情況都納入一個(gè)狀態(tài)的，最后，

42、會(huì)由正序的亮轉(zhuǎn)換成反序的滅。第五章 可編程序控制器發(fā)展趨勢(shì) PLC的應(yīng)用是基于其以微處理器為核心，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種通用的工業(yè)自動(dòng)控制裝置，它具有可靠性高、體積小、功能強(qiáng)、程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、靈活通用、維護(hù)方便等一系列優(yōu)點(diǎn)，因而在制造、冶金、能源、交通、化工、電力等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，成為現(xiàn)代工業(yè)控制的支柱之一。 根據(jù)這些特點(diǎn)，可將其應(yīng)用形式歸納為以下幾種：開(kāi)關(guān)量邏輯控制 、模擬量控制、過(guò)程控制、定時(shí)和計(jì)數(shù)控制、順序控制；、數(shù)據(jù)處理、通信和聯(lián)網(wǎng)。 PLC的發(fā)展有兩個(gè)主要趨勢(shì)：1.大型網(wǎng)絡(luò)化 向大型網(wǎng)絡(luò)化、高可靠性、

43、好的兼容性和多功能方面發(fā)展,主要是朝DCS方向發(fā)展，使其具有DCS系統(tǒng)的一些功能。網(wǎng)絡(luò)化和通信能力強(qiáng)是PLC發(fā)展的一個(gè)重要方面，向下可將多個(gè)PLC、I/O框架相連；向上與工業(yè)計(jì)算機(jī)、以太網(wǎng)、MAP網(wǎng)等相連構(gòu)成整個(gè)工廠的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。  2.多功能 是向體積更小、速度更快、功能更強(qiáng)和價(jià)格更低的微小型方面發(fā)展，即現(xiàn)今開(kāi)始發(fā)展的嵌入式PLC控制方式；隨著自調(diào)整、步進(jìn)電機(jī)控制、位置控制、伺服控制等模塊的出現(xiàn)，使PLC控制領(lǐng)域更加寬廣。如研制出了多回路閉環(huán)控制模塊、步進(jìn)電機(jī)控制模塊、仿真模塊和通信處理模塊等。并為用戶(hù)提供了方便的人機(jī)界面，用戶(hù)程序多級(jí)口令保護(hù)，極強(qiáng)的計(jì)算性

44、能，完善的指令集，通過(guò)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)PROFIBUS以及以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)能力，強(qiáng)勁的內(nèi)部集成功能，全面的故障診斷功能；模塊式結(jié)構(gòu)可用于各處性能的擴(kuò)展，脈沖輸出晶閘管步進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī)；快速的指令處理大大縮短了循環(huán)周期，并采用了高速計(jì)數(shù)器，高速中斷處理可以分別響應(yīng)過(guò)程事件，大幅度降低了成本。    3、高可靠性 由于控制系統(tǒng)的可靠性日益受到人們的重視，一些公司已將自診斷技術(shù)、冗余技術(shù)、容錯(cuò)技術(shù)廣泛應(yīng)用到現(xiàn)有產(chǎn)品中，推出了高可靠性的冗余系統(tǒng)，并采用熱備用或并行工作、多數(shù)表決的工作方式。PLC即使在惡劣、不穩(wěn)定的工作環(huán)境下，堅(jiān)固、全密封的模板依然可正常工作，在操作運(yùn)行過(guò)程中模板還可熱插拔第六章 學(xué)習(xí)PLC建議與方法6.1學(xué)習(xí)PLC建議1、編程需要堅(jiān)強(qiáng)的毅力和足夠的耐心2、編程需要敢于實(shí)踐的信心3、編程需要有縝密的邏輯思維4、不可或缺的相關(guān)知識(shí)5、養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣6.2學(xué)習(xí)PLC的方法1 收集資料在收集資料時(shí)不僅要收集程序還要收