1、 1 1 总体方案论述 1.1 PLC 的概述 PLC = Programmable logic Controller主要是指数字运算操作电子系统的可 编程逻辑控制器,用于控制机械的生产过程。可编程逻辑控制器,一种数字运算操作 的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。PLC是基于电子计算机,且适用于工 业现场工作的电控制器。它源于继电控制装置,但它不像继电装置那样,通过电路的 物理过程实现控制,而主要靠运行存储于PLC内存中的程序,进行入出信息变换实 现控制。 它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制, 定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/
2、输出控制各种 类型的机械或生产过程。 典型的PLC控制系统的硬件组成框图如图1.1所示. 图 1.1 PLC 硬件组成框图 1.2 PLC 的特点和应用 PLC系统的特点: (1)可靠性高,PLC作为一种通用的工业控制器,必须能够在各种不同的工作 环境中正常工作,对工作的环境要求较低,抗外部干扰能力强,平均无故障时间长。 (2)使用方便灵活,PLC采用了基本单元扩展或者是模块化的结构形式,因此, 输入/输出信号的数量、形式、驱动能力等都可以根据实际控制要求进行选择与确定, CPU 存储器 外部输入 电源 输 入 接 口 输 出 接 口 通讯接口 内部设备 外部输入 2 而且在需要时可以随时更换
3、。近年来,PLC的特殊模块增多这些可以满足不同的控 制要求,使PLC的使用更加灵活与多变。 (3)编程简单,PLC的优越性主要体现在它采用了独特的,多种面向广大工程 设计人员的编程语言,如指令表,梯形图,逻辑功能图,顺序功能图等,程序简洁, 明了适合各类技术人员的传统习惯,即使是没有计算机知识的人员也很统一掌握,特 别是梯形图与逻辑功能图,形象直观,动态监测效果逼真,且与计算机控制容易。 PLC的发展 1968年美国通用汽车公司提出使用新一代控制器的设想,从用户的角度考虑, 该公司对新一代控制器提了10点要求,为各大公司提供了明确的开发目标。第二年 (1969年) ,美国数字公司研制出了基于集
4、成电路和电子技术的控制装置PDP-14, 首次采用程序化的手段应用于电气控制,这就是第一代可编程控制器。这时的PLC 用固态(集成)电路来代替继电器逻辑电路,用存储器电路中的存储数位(程序)来 代替继电器系统的布线,以程序来规定逻辑关系;用固态I/ O电路来检测按钮和限 位开关的信号,给出输出以控制电机和其它执行机构。这时的PLC系统已开始具有 如下一些特点:环境适应性较强,可以使用于车间现场;有较高的可靠性和诊断 能 力,维修容易;基本能适应不同的制造过程所需,柔性度有 了较大提高,只要改变 系统中的程序即可改变控制“逻辑” ,而无需改造或更换控制硬件等。差不多同时, 美国MODICON公司也研制出084控制器。它们的问世,引起了全世界的瞩目, 美国的其他公司和西欧、日本等工业发达国家,也相继研究开发出类似的产品。?第 一代可编程控制器最早是用于替代传统的继电器控制装置,功能上只有逻辑计算、计 时、计数以及顺序控制等,而且只能进行开关量控制。所以第一代可编程控制器取名 为可编程逻辑控制器,英文名称为Programmable Logic Controller,简称PLC。 PLC基于