可编程序控制器原理与应用

主编：赵燕

北京大学出版社

第一章 可编程序控制器概论教学提示：可编程序控制器 (Programmable Logic Controller, 简称 PLC) 是以微处理器为核心，综合计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种新型工业自动控制装置。随着大规模、超大规模集成电路技术和数字通信技术的进步和发展，PLC 技术不断提高，在工业生产中获得极其广泛的应用。教学要求：本章让学生了解 PLC 及其控制系统的基本知识，重点了解 PLC 的技术特点、类型以及发展概况。

第一章 可编程序控制器概论1.1 PLC的定义及特点

1.1.1 PLC的产生及定义

1.1.2 PLC的特点1.1.3 PLC的分类

1.2 PLC的发展趋势

1.1 PLC 的产生及定义 PLC 发展至今大体经历了三个主要阶段：

（ 1 ）从 20 世纪 60 年代 PLC 产生到 70 年代，占支配地位的 PLC 技术是处在序列发生器状态机（ Sequencer State-Machines ）和基于 CPU 的位片（ Bit-Slice ）技术之间。（ 2 ） 1973 年， PLC 具有了通信能力， PLC 之间可以进行相互对话，使得它们可以远离工业控制现场。

（ 3 ） 90 年代以来，由于大规模和超大规模集成电路等微电子技术的迅速发展，同时为了适应计算机集成制造系统（ CIMS ）和现代网络技术， PLC 由单 CPU 转向多CPU ， 16 位和 32 位微处理器被大量应用于 PLC 中，使其运算速度、通信联网、图象显示和数据处理功能都大大增强。

PLC 的定义：1987 年国际电工委员会（ IEC ）颁布的可编程控制器标准草案中对 PLC 作了如下的定义：“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，用来在其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等指令，并通过数字式和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，易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的设计”。

1.1.2 PLC 的特点(1) 可靠性高，抗干扰能力强

(2) 应用灵活，编程方便

(3) 易于安装、调试、维修

(4) 功能完善，适用性强

(5) 体积小，能耗低

1.1.3 PLC 的分类1. 按 I ／ O 点数分类（ 1 ）微型 PLC （ I ／ O 点数小于 64 ）（ 2 ）小型 PLC （ I ／ O 点数为 256 点以下 ）（ 3 ）中型 PLC （ I ／ O 点数在 512~2048 点之间）（ 4 ）大型 PLC （ I ／ 0 点数为 2048 点以上的为大 型 PLC ）

2. 按结构分类

（ 2 ）模块式 PLC

（ 1 ）整体式 PLC

（ 3 ）叠装式 PLC

3. 按功能分类（ 1 ）低档 PLC

（ 2 ）中档 PLC

（ 3 ）高档 PLC

（ 1 ）微型化、网络化、开放性 （ 2 ）智能模块

（ 3 ）编程语言的标准化和高级化

1.2 PLC 的发展趋势PLC 未来的发展方向：

（ 4 ）网络通信功能标准化

（ 5 ）外部故障检测能力

小 结PLCPLC 具有可靠性高、抗干扰能力强、编程方便、具有可靠性高、抗干扰能力强、编程方便、功能完善和适用性强特点。功能完善和适用性强特点。 PLCPLC 可用于各种自动可用于各种自动控制领域中的开关量控制、模拟量控制、运动控制、控制领域中的开关量控制、模拟量控制、运动控制、数据处理和通信联网等。数据处理和通信联网等。 PLCPLC 的种类较多。的种类较多。（（ 11 ）按）按 I/OI/O 点数分 大（点数分 大（ 20482048 点以上）、中点以上）、中（（ 512~2048512~2048 点之间）、小（点之间）、小（ 256256 点以下）、微点以下）、微（（ 6464 点以下）型 。点以下）型 。（（ 22 ）按其结构可分为整体式、模块式及叠装式）按其结构可分为整体式、模块式及叠装式式式 33 种；种；（（ 33 ）按）按 PLCPLC 所具有的功能不同，可将所具有的功能不同，可将 PLCPLC 分分为低档、中档、高档三类。为低档、中档、高档三类。