1、 1 第第 1 章章 概概 述述 1 1.1.1 PLCPLC 的由来的由来 随着微电子技术和计算机技术的飞速发展，20 世纪 70 年代中期又出现了微处理器和 微型计算机，这些新技术很快被用到 PLC 之中，使得 PLC 不仅具有逻辑控制功能，而且还 增加了运算、 数据处理和传递等功能， 从而成为具有计算机功能的新型工业控制装置。 1980 年美国电器制造商协会(NEMA)正式将其命名为可编程控制器简称 PLC。 1 1.2.2 PLCPLC 的分类与特点的分类与特点 PLC 一般可按 I/O 点数和结构形式分类。按 I/O 点数可分为小型、中型和大型几类。 一般小于 512 点为小型 PL
2、C。5122048 点为中型，2048 点以上为大型 PLC。按结构形式 可分为整体式和模块式两类。整体式 PLC 又称为单元式或箱体式。整体式 PLC 是将电源、 CPU、I/O 部件都集中在一个机箱内,其结构紧凑、体积小、价格低。模块式 PLC 是将 PLC 各部分分成若干个单独的模块,如 CPU 模块、I/O 模块、电源模块和各种功能模块。有时可 根据需要将整体式和模块式结合起来,称为叠装式 PLC。它除基本单元和扩展单元外,还有 扩展模块和特殊功能模块,配置比较合理。 PLC 的特点:1 可靠性高 2 编程简单 3 通用性强 4 体积小、结构紧凑,安装、维修方便。 1 1.3.3 PL
3、CPLC 的应用领域与发展趋势的应用领域与发展趋势 PLC 已广泛应用于国内外的机械、冶金、化工、汽车、轻工等行业中。若按应用类型 来划分,PLC 的应用领域大致可分为如下几个领域。1、开关逻辑控制 2、闭环构成控制 3、 位置控制 4、监控系统 5、分布式系统。PLC 的发展趋势：1、向高速度、大存储容量方向 发展；2、向多品种方向发展；3、编程语言多样化；4、发展智能模块；5、加强联网和通 信功能。 1 1.4.4 PLCPLC 的结构和工作原理的结构和工作原理 PLC 主要有中央处理单元(CPU)、存储器(RAM、ROM)、输入/输出部件(I/O)、电源和编 2 程器几大部分组成。 PL
4、C 是以微机处理器为核心的数值式电子、电气自动控制装置,也可以说是一种专用微 型计算机。各种 PLC 的具体结构虽然多种多样,但组成的一般原理基本相同，即都是以微 处理器为核心，并辅以外围电路和 I/O 单元等硬件所构成的。正像通用的微机一样,PLC 的 各种功能的实现,不仅基于其硬件的作用,而且要靠其软件的支持。实际上，PLC 就是一种 工业控制计算机，其系统组成、工作原理、操作使用原理都与计算机相同。 PLC 的操作是按其程序要求进行的，而程序是用程序语言表达的。表达方式有多种多 样，不同的 PLC 生产厂家，不同的机种，采用的表达方式也不相同。但基本上可归纳为字 符表达式(即用文字符号来
5、表达程序,如语句表程序表达方式)和图形符号表达方式(即用 图形符号来表达程序,如梯形图程序表达方式)这两大类。也有将这两种方式结合起来表示 PLC 的程序。 （1）梯形图 PLC 的梯形图编程语言与传统的“继电、接触”控制原理图十分相似， 它形象、直观、实用,为广大电气技术人员所熟知。这种变成语言继承了传统的继电器控 制逻辑中使用的框架结构、逻辑运算方式和输入输出形式，使得程序直观易读。当今世界 各国的 PLC 制造家所生产的 PLC 大都采用梯形图语言编程。 （2） 指令表 用指令表所描述的编程方式是一种与计算机汇编语言相类似的助记符编 程方式。由于不同型号的 PLC 的表识符和参数表示方法
6、不一，所以无千篇一律的格式。 （3）逻辑符号图 采用逻辑符号图表示控制逻辑时,首先要定义某些逻辑符号的功能 和变量函数，它类似于“与”、“或”、“非”逻辑电路结构的编程方式。一般来说，用 这三种逻辑能够表达所有的控制逻辑。这是国际电工委员会(IEC)颁布的 PLC 编程语言之 一。 （4）高级语言编程 随着软件技术的发展，近年来推出的 PLC，尤其是大型的 PLC， 已开始用高级语言进行编程。许多 PLC 采用类似 PASCAL 语言的专用语言，系统软件具有 这种专用语言编程的自动编译程序。采用高级语言编程后，用户可以像使用普通微型计算 机一样操作 PLC。除了完成逻辑控制功能外，还可以进行 PID 调节、数据采集和处理以及 与计算机通信等。 1 1.5.5 PLCPLC 的工作方式的工作方式 通常把 PLC 看作是由等效的继电器、计时器、计数器等元件组成的装置。PLC 采用循 环扫描的工作方式，其工作过程可分为:内部处理、通信服务、输入处理、程序执行、输 3 出处理几个阶段，整个过程扫描一次所需的时间称为扫描周期。在内部处理阶段,PLC 检查 CPU 模块内部
