總體時(shí)間安排電器控制部分：30學(xué)時(shí)-其中：授課22學(xué)時(shí)、實(shí)學(xué)習(xí)教學(xué)課件

總體時(shí)間安排電器控制部分：30學(xué)時(shí)其中：授課22學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)PLC及應(yīng)用部分：38學(xué)時(shí)

其中：授課28學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)10學(xué)時(shí)實(shí)踐考核部分：2學(xué)時(shí)

電器控制與PLC技術(shù)總授課內(nèi)容：分為6個(gè)部分第1部分：常用低壓電器及選用（教材第一章）第2部分：電器控制基本線路及原理（教材第一章）

第3部分：PLC基礎(chǔ)知識

（教材第二章）

第4部分：小型PLC及其指令系統(tǒng)(FX系列)（教材第三章、第四章(自學(xué))）

第5部分：PLC程序設(shè)計(jì)（教材第五章）

第6部分：PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)（教材第六章、第七章）可編程序控制器（PLC）應(yīng)用技術(shù)授課內(nèi)容：分為6個(gè)部分可編程序控制器（PLC）應(yīng)用技術(shù)第3部分可編程序控制器基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)說明：本章是學(xué)習(xí)PLC的入門知識，因此對初學(xué)者來說顯得特別重要。重點(diǎn)掌握：什么是PLC？PLC與其它控制裝置的區(qū)別？PLC的工作機(jī)制？本章內(nèi)容：3.1概述3.2PLC系統(tǒng)與繼電器系統(tǒng)比較3.3PLC組成3.4PLC工作原理3.5PLC特點(diǎn)與分類3.6PLC的發(fā)展趨勢第3部分可編程序控制器基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)說明：3.1概述

3.1.1什么是PLC？可編程序控制器（ProgrammbleController）簡稱PC或PLC■是一種工業(yè)控制裝置

PLC是在電器控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，并逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心，將自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)控制裝置3.1概述

3.1.1什么是PLC？1.1概述

1.1.1什么是PLC？■定義

國際電工委員會（IEC）于1987年頒布了可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)草案第三稿。在草案中對可編程控制器定義如下：“可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程控制器及其有關(guān)外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)”。

1.1概述

1.1.1什么是PLC？■定義1.1概述

1.1.1什么是PLC？◆區(qū)別于一般微機(jī)控制系統(tǒng)◆區(qū)別于傳統(tǒng)控制裝置

近年來，可編程控制器發(fā)展很快，幾乎每年都推出不少新系列產(chǎn)品，其功能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了定義的范圍。1.1概述

1.1.1什么是PLC？3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展■世界上第一臺PLC

1969年由美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）根據(jù)美國通用汽車公司（GM）的要求研制成功

◆背景：

1968年美國通用汽車公司（GM），為了適應(yīng)汽車型號的不斷更新，生產(chǎn)工藝不斷變化的需要，實(shí)現(xiàn)小批量、多品種生產(chǎn)，希望能有一種新型工業(yè)控制器，它能做到盡可能減少重新設(shè)計(jì)和更換電器控制系統(tǒng)及接線，以降低成本，縮短周期。

3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展■世界上第3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展

◆設(shè)計(jì)思想：吸取繼電器和計(jì)算機(jī)兩者的優(yōu)點(diǎn)☆繼電器控制系統(tǒng)體積大、可靠性低、接線復(fù)雜、不易更改、查找和排除故障困難，對生產(chǎn)工藝變化的適應(yīng)性差，但簡單易懂、價(jià)格便宜；☆計(jì)算機(jī)功能強(qiáng)大、靈活（可編程）、通用性好，但編程困難；☆采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”進(jìn)行編程，使不熟悉計(jì)算機(jī)的人也能很快掌握使用。（梯形圖）3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展◆3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展◆70年代初期：

僅有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能，只是用來取代傳統(tǒng)的繼電器控制,通常稱為可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController）◆70年代中期：

微處理器技術(shù)應(yīng)用到PLC中，使PLC不僅具有邏輯控制功能，還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和數(shù)據(jù)處理等功能

◆80年代以后：隨著大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，16位和32位微處理器應(yīng)用于PLC中，使PLC得到迅速發(fā)展。PLC不僅控制功能增強(qiáng)，同時(shí)可靠性提高，功耗、體積減小，成本降低，編程和故障檢測更加靈活方便，而且具有通信和聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理和圖象顯示等功能。3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展◆70年代初3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展◆近年來PLC發(fā)展迅速

PLC集三電（電控、電儀、電傳）為一體、性能價(jià)格比高、高可靠性的特點(diǎn)，已成為自動(dòng)化工程的核心設(shè)備。

PLC成為具備計(jì)算機(jī)功能的一種通用工業(yè)控制裝置，其使用量高居首位。

PLC成為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的三大技術(shù)支柱（PLC、機(jī)器人、CAD/CAM）之一。3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展◆近年來PL3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展就全世界自動(dòng)化市場的過去、現(xiàn)在和可以預(yù)見的未來而言，PLC仍然處于一種核心地位。在最近出現(xiàn)在美國、歐洲和國內(nèi)有關(guān)探討PLC發(fā)展的論文中，這個(gè)結(jié)論是眾口一詞的，盡管對PLC的未來發(fā)展有著許多不同的意見。

在全球經(jīng)濟(jì)不景氣的時(shí)候，PLC的市場銷售仍然堅(jiān)挺；PC控制有了引人注目的進(jìn)展，但畢竟只能對高端的PLC產(chǎn)品形成競爭；小型、超小型PLC的發(fā)展勢頭令人刮目相看；PLC和PC控制在今后可能相互融合。

3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展就全世界自動(dòng)3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展PLC三大流派

自從第一臺PLC出現(xiàn)以后，日本、德國、法國等也相繼開始研制PLC，并得到了迅速的發(fā)展。各國PLC都有自己的特色。●歐洲：西門子（Siemens）；法國的TE（Telemecanique）●美國：A-B（Allen-Bradly）、GE（GeneralElectric）

●日本：三菱電機(jī)（MitsubishiElectric）、歐姆龍（OMRON）、FUJI（日本主要發(fā)展中小型PLC，其小型機(jī)性能先進(jìn)，結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格便宜）

目前國內(nèi)市場還有韓國、臺灣等PLC產(chǎn)品3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展PLC三大流3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展■我國PLC發(fā)展情況在70年代末和80年代初，我國隨國外成套設(shè)備、專用設(shè)備引進(jìn)了不少國外的PLC。我國不少科研單位和工廠在研制和生產(chǎn)PLC，如遼寧無線電二廠、無錫華光電子公司、上海香島電機(jī)制造公司、廈門A-B公司等。在傳統(tǒng)設(shè)備改造和新設(shè)備設(shè)計(jì)中，PLC的應(yīng)用逐年增多，取得良好效果。PLC在我國的應(yīng)用越來越廣泛。3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展■我國PLC3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展■我國PLC發(fā)展情況目前，國內(nèi)PLC生產(chǎn)廠家有30余家，并有跡象顯示，更多的來自于原PLC應(yīng)用的技術(shù)人員準(zhǔn)備加入到小型PLC開發(fā)的行列。但在目前上市的眾多PLC產(chǎn)品中，還沒有形成規(guī)?；纳a(chǎn)和名牌產(chǎn)品。從技術(shù)角度來看，國內(nèi)外的小型PLC差距正在縮小。如無錫信捷、蘭州全志等公司生產(chǎn)的微型PLC已經(jīng)比較成熟，有些國產(chǎn)PLC（如和利時(shí)、科迪納）已經(jīng)擁有符合IEC標(biāo)準(zhǔn)的編程軟件、支持了現(xiàn)場總線技術(shù)等。面對國際廠商數(shù)十年的規(guī)?；a(chǎn)和市場管理經(jīng)驗(yàn)，國內(nèi)廠商更多地只停留在小批量生產(chǎn)和維系生存的起步階段，離真正批量生產(chǎn)、市場化經(jīng)營乃至創(chuàng)建品牌還有很長的路要走。與此同時(shí)，國產(chǎn)PLC的低價(jià)優(yōu)勢也正在受到新的挑戰(zhàn)。3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展■我國PLC3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展中國PLC市場（

2004年度）3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展中國PLC市3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展

PLC品牌分布情況的原因：產(chǎn)品覆蓋范圍。排在最前的三個(gè)品牌有最豐富的產(chǎn)品系列，而且沒有偏重，用戶很容易得到恰當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品；其他品牌如Fuji，LG則以小型和微型產(chǎn)品為主，GE和Schneider以中大型產(chǎn)品為主。雖然A－B擁有出色的技術(shù)和全面的產(chǎn)品系列，但是高價(jià)格使用戶卻步。中國市場上的歷史。Siemens，Mitsubishi和Omron都是在中國市場上傳統(tǒng)的供應(yīng)商，在很多領(lǐng)域占了先機(jī)，相對應(yīng)的是GE，Schneider（其實(shí)Modicon進(jìn)入中國也比較早，但沒有完整的銷售和服務(wù)體系）和LG這些后來者雖然市場快速增長，但距先行者仍有一定的差距。行業(yè)分布。某些品牌會側(cè)重于一些行業(yè)，如Schneider更加注重電力行業(yè)，Rockwell在冶金行業(yè)表現(xiàn)出眾。3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展P3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展

2004年度PLC市場研究報(bào)告表明：①作為目前國內(nèi)控制市場上的主流控制器，PLC市場的國內(nèi)參與者卻需要尷尬地面對這樣一個(gè)局面，即在高達(dá)31億的PLC市場總需求中，國產(chǎn)PLC不到整個(gè)市場份額1％。

②在按照I/O數(shù)量劃分的市場總量中，小型PLC（256點(diǎn)以下）的市場巨大，占據(jù)市場總額的64％，而國產(chǎn)PLC的市場貢獻(xiàn)恰恰就在小型PLC的市場中。3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展23.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展■預(yù)測：中國PLC市場在2008年有望翻番在最近的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，中國以其制造業(yè)發(fā)展的迅猛及范圍的廣泛為人矚目，使PLC在某些自動(dòng)化領(lǐng)域增長超過了20%。中國的PLC市場在未來的5年內(nèi)，將以14.1%的綜合年增長率增長。3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展■預(yù)測：中3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展流行新詞匯：可編程自動(dòng)化控制器

（ProgrammableAutomationController，PAC）PAC源自于ARC咨詢集團(tuán)市場調(diào)查公司，認(rèn)為：“PLC相當(dāng)活躍，而且發(fā)展良好，具很強(qiáng)的生命力。然而，PLC這個(gè)工業(yè)的有效工具正在許多方面不斷改變，不斷增加其魅力。自動(dòng)化供應(yīng)商正不斷致力于PLC的開發(fā)，以迎合市場和特殊用戶的需求。功能的增強(qiáng)促使了新系列的系統(tǒng)浮出水面。PAC基于開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、具多領(lǐng)域功能、通用的開放平臺以及高性能”。3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展流行新詞匯：3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展GEFanuc卻沒有絲毫猶豫，立刻接受了PAC的概念，而且在漢諾威展上公開宣布，其新的旗艦控制產(chǎn)品的名稱為PACSystems。GEFanuc使用了這個(gè)名稱，表達(dá)了其產(chǎn)品綜合了傳統(tǒng)PLC和PC硬件的優(yōu)點(diǎn)，具有通用編程環(huán)境。2003年11月Rockwell宣布，其為PAC技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)廠商，其產(chǎn)品ControlLogix和CompactLogixPLC事實(shí)上就是PAC。他認(rèn)為，隨著不斷的發(fā)展，PAC將采用大量的方法以處理數(shù)據(jù)，并具有升級性，而在多項(xiàng)目控制、集成商務(wù)系統(tǒng)分析和生命周期成本管理等方面也能大踏步地前進(jìn)。2004年是否制造商會將產(chǎn)品名稱從PLC改到PAC，還有待觀察。3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展GEFan3.1概述

3.1.3PLC的應(yīng)用領(lǐng)域

目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用冶金、石油、化工、建材、機(jī)械制造、電力、汽車、輕工、環(huán)保及文化娛樂等各行各業(yè)，隨著PLC性能價(jià)格比的不斷提高，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。從PLC應(yīng)用類型看，大致可歸納為以下幾個(gè)方面：開關(guān)量邏輯控制運(yùn)動(dòng)控制過程控制（PID閉環(huán)控制）數(shù)據(jù)處理通信聯(lián)網(wǎng)（構(gòu)成DCS、FCS系統(tǒng)）

3.1概述

3.1.3PLC的應(yīng)用領(lǐng)域3.1概述

3.1.3PLC的應(yīng)用領(lǐng)域PLC的應(yīng)用范圍已從傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)設(shè)備和機(jī)械的自動(dòng)控制，擴(kuò)展到以下應(yīng)用領(lǐng)域：中小型過程控制系統(tǒng)、遠(yuǎn)程維護(hù)服務(wù)系統(tǒng)、節(jié)能監(jiān)視控制系統(tǒng)，以及與生活相關(guān)的機(jī)器、與環(huán)境相關(guān)的機(jī)器，而且有急速的上升趨勢。值得注意的是，隨著PLC、DCS相互滲透，二者的界線日趨模糊的時(shí)候，PLC從傳統(tǒng)的應(yīng)用于離散的制造業(yè)向應(yīng)用到連續(xù)的流程工業(yè)擴(kuò)展

3.1概述

3.1.3PLC的應(yīng)用領(lǐng)域3.2PLC控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)的比較

3.2.1電器控制系統(tǒng)組成3.2PLC控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)的比較

3.2.13.2PLC控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)的比較

3.2.2PLC控制系統(tǒng)組成3.2PLC控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)的比較

3.2.23.2PLC控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)的比較

3.2.3PLC等效電路例：三相異步電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)行電器控制系統(tǒng)

輸入設(shè)備

輸出設(shè)備

3.2PLC控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)的比較

3.2.33.2PLC控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)的比較

3.2.3PLC等效電路三相異步電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)行PLC控制系統(tǒng)3.2PLC控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)的比較

3.2.33.2PLC控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)的比較

3.2.4PLC控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)的區(qū)別

①控制方法上：硬：軟②工作方式上：

并行工作方式：串行工作方式③控制速度上：

速度慢：快

④定時(shí)和計(jì)數(shù)控制上：

精度低：高

⑤可靠性和可維護(hù)性上：可靠性低：高3.2PLC控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)的比較

3.2.4FX-PLCFX-PLCFX0SFX0SFX0NFX0NFX1S/FX1NFX1S/FX1NFX2NFX2NAnSAnSQnA/AnAQnA/AnAQnSQnSCC-LINKCC-LINKS7-200S7-200S7-300S7-300S7-400S7-400LOGOLOGOCCSPSPC200HC200HCSCSSLC500SLC5003.3PLC組成

3.3.1PLC組成概述◆PLC的基本組成與一般的微機(jī)系統(tǒng)類似：

是一種以微處理器為核心的、用于控制的特殊計(jì)算機(jī)◆PLC的基本組成包括硬件與軟件兩部分PLC的硬件：中央處理器（CPU）、存儲器、輸入接口、輸出接口、通信接口、電源等PLC的軟件：系統(tǒng)程序和用戶程序3.3PLC組成

3.3.1PLC組成概述◆PL3.3PLC組成

3.3.1PLC組成概述編程器寫入器電源輸入單元輸出單元CPU通信接口擴(kuò)展接口存儲器3.3PLC組成

3.3.1PLC組成概述編程器寫3.3PLC組成

3.3.2PLC中的CPU及作用◆PLC中常采用的CPU有三類：1)通用微處理器（如Z80、8086、80286等）2)單片微處理器（如8031、8096等）3)位片式微處理器(如AMD29W等)◆小型PLC：大多采用8位通用微處理器和單片微處理器，中型PLC：大多采用16位通用微處理器或單片微處理器大型PLC：大多采用高速位片式微處理器（32位）小型PLC為單CPU系統(tǒng)，中、大型PLC則大多為雙CPU或多CPU系統(tǒng)。對于雙CPU系統(tǒng)，一般一個(gè)為字處理器，一般采用8位、16位或32位處理器；另一個(gè)為位處理器，采用由各廠家設(shè)計(jì)制造的專用芯片。3.3PLC組成

3.3.2PLC中的CPU及作3.3PLC組成

3.3.2PLC中的CPU及作用◆CPU的作用：按系統(tǒng)程序賦予的功能，指揮PLC有條不紊地進(jìn)行工作。歸納起來主要有以下五個(gè)方面：1）接收并存儲編程器或其它外設(shè)輸入的用戶程序或數(shù)據(jù)2）診斷電源、PLC內(nèi)部電路故障和編程中的語法錯(cuò)誤等3）接收并存儲從輸入單元（接口）得到現(xiàn)場輸入狀態(tài)或數(shù)據(jù)4）逐條讀取并執(zhí)行存儲器中的用戶程序，并將運(yùn)算結(jié)果存入存儲器中5）根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，更新有關(guān)標(biāo)志位和輸出內(nèi)容，通過輸出接口實(shí)現(xiàn)控制、制表打印或數(shù)據(jù)通訊等功能3.3PLC組成

3.3.2PLC中的CPU及作3.3PLC組成

3.3.3PLC中的存儲器及作用◆存儲器的作用：

在PLC中，存儲器主要用于系統(tǒng)程序、用戶程序、數(shù)據(jù)◆存儲器的類型：①可讀/寫操作的隨機(jī)存儲器RAM②只讀存儲器ROM、PROM、EPROM和EEPROM3.3PLC組成

3.3.3PLC中的存儲器及作3.3PLC組成

3.3.3PLC中的存儲器及作用◆系統(tǒng)程序:

系統(tǒng)程序是完成系統(tǒng)診斷、命令解釋、功能子程序調(diào)用、管理、邏輯運(yùn)算、通信及各種參數(shù)設(shè)定等功能。

系統(tǒng)程序由PLC的制造廠家編寫的，在PLC使用過程中不會變動(dòng)，它和PLC的硬件組成有關(guān)，它關(guān)系到PLC的性能。

系統(tǒng)程序由制造廠家直接固化在只讀存儲器ROM、PROM或EPROM中，用戶不能訪問和修改。3.3PLC組成

3.3.3PLC中的存儲器及作3.3PLC組成

3.3.3PLC中的存儲器及作用◆用戶程序:●用戶程序是用戶根據(jù)控制對象生產(chǎn)工藝及控制的要求而編制的應(yīng)用程序。它是由PLC控制對象的要求而定的，

●為了便于讀出、檢查和修改，用戶程序一般存于CMOS靜態(tài)RAM中，用鋰電池作為后備電源，以保證掉電時(shí)不會丟失信息。為了防止干擾對RAM中程序的破壞，當(dāng)用戶程序經(jīng)過運(yùn)行正常，不需要改變，可將其固化在EPROM中。

●現(xiàn)在有許多PLC直接采用EEPROM作為用戶存儲器。3.3PLC組成

3.3.3PLC中的存儲器及作3.3PLC組成

3.3.3PLC中的存儲器及作用PLC的編程語言（IEC61131-3中的5種PLC基本語言）

●順序功能圖（SFC）：不僅僅是一種語言，更是一種組織控制程序的圖形化方式。●梯形圖（LD）：以圖形方式表達(dá)觸點(diǎn)和線圈以及特殊指令塊的梯級。

●指令表（IL）：類似匯編程序的基于文本的語言與其相對應(yīng)的是LD。

●結(jié)構(gòu)文本（ST）：類似Pascal的基于文本的語言●功能塊圖（FBD）：一種對應(yīng)于線路圖的圖形語言。FBD廣泛地用于過程工業(yè)。

3.3PLC組成

3.3.3PLC中的存儲器及作3.3PLC組成

3.3.3PLC中的存儲器及作用◆工作數(shù)據(jù):●工作數(shù)據(jù)是PLC運(yùn)行過程中經(jīng)常變化、經(jīng)常存取的一些數(shù)據(jù)。它們存放在RAM中，以適應(yīng)隨機(jī)存取的要求。

●在PLC的工作數(shù)據(jù)存儲器中，設(shè)有存放輸入/輸出繼電器、輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等邏輯器件的存儲區(qū)，這些器件的狀態(tài)都是由用戶程序的初始設(shè)置和運(yùn)行情況而確定的。根據(jù)需要，部分?jǐn)?shù)據(jù)在掉電時(shí)用后備電池維持其現(xiàn)有的狀態(tài)，這部分在掉電時(shí)可保存數(shù)據(jù)的存儲區(qū)域稱為保持?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)。3.3PLC組成

3.3.3PLC中的存儲器及作3.3PLC組成

3.3.3PLC中的存儲器及作用◆系統(tǒng)程序和工作數(shù)據(jù)與用戶無直接聯(lián)系◆在PLC產(chǎn)品樣本或使用手冊中所列存儲器的形式及容量是指用戶程序存儲器?！舢?dāng)PLC提供的用戶存儲器容量不夠用，許多PLC還提供有存儲器擴(kuò)展功能。3.3PLC組成

3.3.3PLC中的存儲器及作3.3PLC組成

3.3.4PLC中的輸入/輸出接口及作用◆輸入/輸出接口通常也稱I/O單元或I/O模塊，是PLC與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場之間的連接通道?！馪LC輸入接口-----可以檢測被控對象的各種數(shù)據(jù)，用這些數(shù)據(jù)作為PLC對被控制對象進(jìn)行控制的依據(jù)

●

PLC輸出接口-----將處理結(jié)果送給被控制對象，以實(shí)現(xiàn)控制目的3.3PLC組成

3.3.4PLC中的輸入/輸出3.3PLC組成

3.3.4PLC中的輸入/輸出接口及作用◆

I/O接口的作用：●電平轉(zhuǎn)換功能：由于外部輸入設(shè)備和輸出設(shè)備所需的信號電平是多種多樣的，而PLC內(nèi)部CPU的處理的信號是標(biāo)準(zhǔn)電平信號。

●光電隔離和濾波功能，以提高PLC的抗干擾能力

●通常還有狀態(tài)指示，工作狀況直觀，便于維護(hù)◆I/O接口的類型：

●開關(guān)量輸入/輸出接口●模擬量輸入/輸出接口3.3PLC組成

3.3.4PLC中的輸入/輸出3.3PLC組成

3.3.4PLC中的輸入/輸出接口及作用◆開關(guān)量輸入/輸出接口●常用開關(guān)量輸入接口：

①直流輸入接口、②交流輸入接口、③交/直流輸入接口●常用開關(guān)量輸出接口：

①繼電器輸出接口：響應(yīng)速度慢、動(dòng)作頻率低，可驅(qū)動(dòng)交流或直流負(fù)載②晶體管輸出接口：響應(yīng)速度快、動(dòng)作頻率高，只能用于驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載

③晶閘管輸出接口：響應(yīng)速度快、動(dòng)作頻率高，只能用于驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載3.3PLC組成

3.3.4PLC中的輸入/輸出3.3PLC組成

3.3.4PLC中的輸入/輸出接口及作用◆模擬量輸入/輸出接口●模擬量輸入接口（A/D接口）分辨率（8位、10位、12位等）、量化誤差、偏移誤差、滿刻度誤差、線性度、精度等許多PLC還有與熱電阻或熱電偶配套使用的A/D接口

●模擬量輸出接口（D/A接口）分辨率（8位、10位、12位等）、精度、線性度、穩(wěn)定時(shí)間等3.3PLC組成

3.3.4PLC中的輸入/輸出3.3PLC組成

3.3.4PLC中的輸入/輸出接口及作用◆輸入/輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)：●PLC的I/O點(diǎn)數(shù)是指PLC的I/O接口所能接受的輸入信號個(gè)數(shù)和輸出信號個(gè)數(shù)的總和。

●I/O點(diǎn)數(shù)是選擇PLC的重要依據(jù)之一

●當(dāng)I/O點(diǎn)數(shù)不夠時(shí)，可通過PLC的I/O擴(kuò)展接口對系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展3.3PLC組成

3.3.4PLC中的輸入/輸出3.3PLC組成

3.3.5PLC中的通信接口及作用◆PLC配有各種通信接口與外部設(shè)備連接

●與打印機(jī)連接，可將過程信息、系統(tǒng)參數(shù)等輸出打印●與監(jiān)視器連接，可將控制過程圖像顯示出來●與PLC連接，組成多機(jī)系統(tǒng)或連成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)更大規(guī)?？刂啤衽c計(jì)算機(jī)連接，組成多級分布式控制系統(tǒng)，控制與管理相結(jié)合●與人機(jī)界面（觸摸屏）連接●與智能接口模塊連接。智能接口模塊是一獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它有自己的CPU、系統(tǒng)程序、存儲器以及與PLC系統(tǒng)總線相連的接口，PLC的智能接口模塊種類很多，如：高速計(jì)數(shù)模塊、閉環(huán)控制模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊、中斷控制模塊等?！衽c編程器連接3.3PLC組成

3.3.5PLC中的通信接口及3.3PLC組成

3.3.6PLC中的擴(kuò)展接口及作用◆擴(kuò)展接口（是用于連接護(hù)展單元的接口）。當(dāng)PLC基本單元I/O點(diǎn)數(shù)不能滿足要求時(shí)，可通過擴(kuò)展接口連接擴(kuò)展單元以增加系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)3.3PLC組成

3.3.6PLC中的擴(kuò)展接口及3.3PLC組成

3.3.6PLC中的擴(kuò)展接口及作用通信與擴(kuò)展接口的連接實(shí)例3.3PLC組成

3.3.6PLC中的擴(kuò)展接口及3.3PLC組成

3.3.7PLC中的電源及作用◆PLC配有開關(guān)式穩(wěn)壓電源，以提供內(nèi)部電路使用。與普通電源相比，PLC電源的穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)。因此，對于電網(wǎng)提供的電源穩(wěn)定度要求不高，一般允許電源電壓在其額定值±15%的范圍內(nèi)波動(dòng)?！粼S多PLC還向外提供直流24V穩(wěn)壓電源，用于對外部傳感器供電。◆電源的容量3.3PLC組成

3.3.7PLC中的電源及作用3.3PLC組成

3.3.8PLC編程器及作用◆編程器的作用：是編輯、調(diào)試、輸入用戶程序，也可在線監(jiān)控PLC內(nèi)部狀態(tài)和參數(shù)，與PLC進(jìn)行人機(jī)對話。它是開發(fā)、應(yīng)用、維護(hù)PLC不可缺少的設(shè)備。簡易編程器專用編程器◆編程器智能編程器

通用編程系統(tǒng)：PC上配專用編程軟件包3.3PLC組成

3.3.8PLC編程器及作用◆3.3PLC組成

3.3.8PLC編程器及作用3.3PLC組成

3.3.8PLC編程器及作用3.3PLC組成

3.3.8PLC寫入器及作用◆寫入器:是用來將用戶程序固化到EPROM存儲器中的一種PLC外部設(shè)備?！魹榱耸拐{(diào)試好用戶程序不易丟失，經(jīng)常用EPROM寫入器將PLC內(nèi)RAM保存到EPROM中。3.3PLC組成

3.3.8PLC寫入器及作用◆3.4PLC工作原理3.4PLC工作原理3.4PLC工作原理

3.4.1掃描工作方式★當(dāng)PLC運(yùn)行時(shí)，需要進(jìn)行眾多的操作★而PLC的CPU不可能同時(shí)去執(zhí)行多個(gè)操作，每一刻只能執(zhí)行一個(gè)操作。3.4PLC工作原理

3.4.1掃描工作方式3.4PLC工作原理

3.4.1掃描工作方式★解決的辦法：采用分時(shí)操作原理

★由于CPU的運(yùn)算處理速度很快，所以從宏觀上來看，PLC外部出現(xiàn)的結(jié)果似乎是同時(shí)完成的。

★這種分時(shí)操作的方法稱為掃描工作方式

3.4PLC工作原理

3.4.1掃描工作方式3.4PLC工作原理

3.4.1掃描工作方式★例如：用戶程序的執(zhí)行（用戶程序的掃描工作過程）

掃描是從第一條程序開始，在無中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下，按程序存儲順序的先后，逐條執(zhí)行執(zhí)行程序，直到程序結(jié)束。然后再從頭開始掃描執(zhí)行，并周而復(fù)始地重復(fù)進(jìn)行。3.4PLC工作原理

3.4.1掃描工作方式3.4PLC工作原理

3.4.2PLC的掃描工作過程

檢查CPU等內(nèi)部硬件，對監(jiān)視定時(shí)器（WDT）復(fù)位以及其它工作與其它智能裝置（如編程器、計(jì)算機(jī)等）實(shí)現(xiàn)通信

按順序?qū)λ休斎攵说臓顟B(tài)進(jìn)行采樣，并存入相應(yīng)寄存器對用戶程序掃描執(zhí)行，并將結(jié)果存入相應(yīng)的寄存器將寄存器中與輸出有關(guān)狀態(tài)，轉(zhuǎn)到輸出鎖存器，輸出驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載

3.4PLC工作原理

3.4.2PLC的掃描工作過3.4PLC工作原理

3.4.2PLC的掃描工作過程

★整個(gè)過程包括內(nèi)部處理、通信服務(wù)、輸入處理、程序執(zhí)行、輸出處理五個(gè)階段★整個(gè)過程掃描執(zhí)行一遍所需的時(shí)間稱為掃描周期★掃描周期與CPU運(yùn)行速度、PLC硬件配置及用戶程序長短有關(guān)?！锏湫椭禐?～100ms3.4PLC工作原理

3.4.2PLC的掃描工作過3.4PLC工作原理

3.4.3PLC執(zhí)行程序的過程3.4PLC工作原理

3.4.3PLC執(zhí)行程序的過3.4PLC工作原理

3.4.4PLC掃描工作方式的特點(diǎn)★集中采樣：

在一個(gè)掃描周期中，對輸入狀態(tài)的采樣只在輸入處理階段進(jìn)行。當(dāng)PLC進(jìn)入程序處理階段后輸入端將被封鎖，直到下一個(gè)掃描周期的輸入處理階段才對輸入狀態(tài)進(jìn)行重新采樣?！锛休敵觯?/p>

在用戶程序中如果對輸出結(jié)果多次賦值，則最后一次有效。在一個(gè)掃描周期內(nèi)，只在輸出處理階段才將輸出狀態(tài)從輸出映象寄存器中輸出，對輸出接口進(jìn)行刷新。在其它階段里輸出狀態(tài)一直保存在輸出映象寄存器中。3.4PLC工作原理

3.4.4PLC掃描工作方式的3.4PLC工作原理

3.4.4PLC掃描工作方式的特點(diǎn)(集中采樣、集中輸出的優(yōu)點(diǎn))

★提高了抗干擾能力，增強(qiáng)了系統(tǒng)可靠性

PLC工作時(shí)大多數(shù)時(shí)間與外部輸入/輸出設(shè)備隔離，從根本上提高了系統(tǒng)的抗干擾能力，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。

3.4PLC工作原理

3.4.4PLC掃描工作方式的3.4PLC工作原理

3.4.4PLC掃描工作方式的特點(diǎn)(集中采樣、集中輸出的缺點(diǎn))★降低了系統(tǒng)的響應(yīng)速度

PLC輸入／輸出響應(yīng)滯后：當(dāng)PLC輸入端輸入信號發(fā)生變化到PLC輸出端對該輸入變化作出反應(yīng)，需要一段時(shí)間。對一般的工業(yè)控制，這種滯后是完全允許的。

注意：這種響應(yīng)滯后不僅是由于PLC掃描工作方式造成，更主要是PLC輸入接口濾波環(huán)節(jié)帶來的輸入延遲和輸出接口中驅(qū)動(dòng)器件動(dòng)作時(shí)間帶來輸出延遲，還與程序設(shè)計(jì)有關(guān)。

3.4PLC工作原理

3.4.4PLC掃描工作方式的★

對于小型PLC:

I/O點(diǎn)數(shù)較少、用戶程序較短一般采用集中采樣、集中輸出的工作方式

★而對于大中型PLC:

I/O點(diǎn)數(shù)較多，控制功能強(qiáng)，用戶程序較長，為提高系統(tǒng)響應(yīng)速度，采用定期采樣、定期輸出方式或中斷輸入、輸出方式以及采用智能I/O接口等多種方式3.4PLC工作原理

3.4.4PLC掃描工作方式的特點(diǎn)★對于小型PLC:I/O點(diǎn)數(shù)較少、用戶程序較短★而3.5PLC的分類及特點(diǎn)3.5PLC的分類及特點(diǎn)3.5PLC的分類及特點(diǎn)

3.5.1PLC的分類

PLC一般可從其I/O點(diǎn)數(shù)、結(jié)構(gòu)形式和功能三方面進(jìn)行分類：

3.5PLC的分類及特點(diǎn)

3.5.1PLC的分類

3.5PLC的分類及特點(diǎn)

3.5.1PLC的分類（按I/O點(diǎn)數(shù)分類）根據(jù)PLC的I/O點(diǎn)數(shù)，PLC分為小型、中型和大型三類。1）小型PLCI/O點(diǎn)數(shù)為256點(diǎn)以下的為小型PLC（其中I/O點(diǎn)數(shù)小于64點(diǎn)的為超小型或微型PLC）2）中型PLCI/O點(diǎn)數(shù)為256點(diǎn)以上、2048點(diǎn)以下的為中型PLC3）大型PLCI/O點(diǎn)數(shù)為2048以上的為大型PLC（其中I/O點(diǎn)數(shù)超過8192點(diǎn)的為超大型PLC）這個(gè)分類界限不是固定不變的，它隨PLC的發(fā)展而變化。3.5PLC的分類及特點(diǎn)

3.5.1PLC的分類3.5PLC的分類及特點(diǎn)

3.5.1PLC的分類（按結(jié)構(gòu)形式分類）

根據(jù)PLC的結(jié)構(gòu)形式，可將PLC分為整體式和模塊式兩類。1）整體式PLC

將電源、CPU、I/O接口等部件都集中裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價(jià)格低的特點(diǎn)。整體式PLC由不同I/O點(diǎn)數(shù)的基本單元（又稱主機(jī)）和擴(kuò)展單元組成?；締卧獌?nèi)有CPU、I/O接口、與I/O擴(kuò)展單元相連的擴(kuò)展口，以及與編程器或EPROM寫入器相連的接口等。擴(kuò)展單元內(nèi)只有I/O和電源等，沒有CPU?；締卧蛿U(kuò)展單元之間一般用扁平電纜連接。整體式PLC一般還可配備特殊功能單元，如模擬量單元、位置控制單元等，使其功能得以擴(kuò)展。小型PLC一般采用這種整體式結(jié)構(gòu)。3.5PLC的分類及特點(diǎn)

3.5.1PLC的分類（3.5PLC的分類及特點(diǎn)

3.5.1PLC的分類（按結(jié)構(gòu)形式分類）2）模塊式PLC

將PLC各組成部分分別作成若干個(gè)單獨(dú)的模塊，如CPU模塊、I/O模塊、電源模塊（有的含在CPU模塊中）以及各種功能模塊。模塊式由框架或基板和各種模塊組成。模塊裝在框架或基板的插座上。這種模塊式PLC的特點(diǎn)是配置靈活，可根據(jù)需要選配不同模塊組成一個(gè)系統(tǒng)，而且裝配方便，便于擴(kuò)展和維修。大、中型PLC一般采用模塊式結(jié)構(gòu)。3.5PLC的分類及特點(diǎn)

3.5.1PLC的分類（3.5PLC的分類及特點(diǎn)

3.5.1PLC的分類（按結(jié)構(gòu)形式分類）3）疊裝式PLC

還有一些PLC將整體式和模塊式的特點(diǎn)結(jié)合起來。

疊裝式PLC其CPU、電源、I/O接口等也是各自獨(dú)立的模塊，但它們之間是靠電纜進(jìn)行聯(lián)接，并且各模塊可以一層層地疊裝。這樣，不但系統(tǒng)可以靈活配置，還可做得體積小巧。

3.5PLC的分類及特點(diǎn)

3.5.1PLC的分類（3.5PLC的分類及特點(diǎn)

3.5.1PLC的分類（按功能分類）

1）低檔PLC

具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、移位以及自診斷、監(jiān)控等基本功能，還可有少量模擬量輸入／輸出、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、通信等功能。主要用于邏輯控制、順序控制或少量模擬量控制的單機(jī)系統(tǒng)

2）中檔PLC

具有低檔PLC功能外，具有較強(qiáng)的模擬量輸入/輸出、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)程I/O、子程序、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。有些還增設(shè)中斷、PID控制等功能

3）高檔PLC

具有中檔機(jī)功能外，增加帶符號算術(shù)運(yùn)算、矩陣運(yùn)算、位邏輯運(yùn)算、平方根運(yùn)算及其它特殊功能函數(shù)運(yùn)算、制表及表格傳送等。高檔PLC機(jī)具有更強(qiáng)的通信聯(lián)網(wǎng)功能，可用于大規(guī)模過程控制或構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化。3.5PLC的分類及特點(diǎn)

3.5.1PLC的分類（3.5PLC的分類及特點(diǎn)

3.5.2PLC的特點(diǎn)

PLC技術(shù)之所以高速發(fā)展，除了工業(yè)自動(dòng)化的客觀需要外，主要是因?yàn)樗哂性S多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。它較好地解決了工業(yè)領(lǐng)域中普遍關(guān)心的可靠、安全、靈活、方便、經(jīng)濟(jì)等問題。①可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)

②編程簡單、使用方便

③功能完善、通用性強(qiáng)

④設(shè)計(jì)安裝簡單、維護(hù)方便

⑤體積小、重量輕、能耗低3.5PLC的分類及特點(diǎn)

3.5.2PLC的特點(diǎn)3.5.2PLC的特點(diǎn)

①可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)是PLC最重要的特點(diǎn)之一。PLC的平均無故障時(shí)間可達(dá)幾十萬個(gè)小時(shí)?！镉布矫妫篒/O接口采用采用光電隔離，有效地抑制了外部干擾源的影響；對供電電源及線路采用多種形式的濾波，從而消除或抑制了高頻干擾；對CPU等重要部件采用良好的導(dǎo)電、導(dǎo)磁材料進(jìn)行屏蔽，以減少空間電磁干擾；對有些模塊設(shè)置了聯(lián)鎖保護(hù)、自診斷電路等?！镘浖矫妫翰捎脪呙韫ぷ鞣绞剑瑴p少了外界的干擾；設(shè)有故障檢測和自診斷程序，能對系統(tǒng)硬件電路等故障實(shí)現(xiàn)檢測和判斷；當(dāng)由干擾引起故障時(shí)，能立即將當(dāng)前重要信息加以封存，禁止任何不穩(wěn)定的讀寫操作，一旦正常后，便可恢復(fù)到故障發(fā)生前的狀態(tài)，繼續(xù)原來的工作。3.5.2PLC的特點(diǎn)

①可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)3.5.2PLC的特點(diǎn)

②編程簡單、使用方便目前，各種PLC都采用梯形圖語言為第一編程語言，是，它是一種面向生產(chǎn)、面向用戶的編程語言。梯形圖與電器控制線路圖相似，形象、直觀，不需要掌握計(jì)算機(jī)知識，很容易讓廣大工程技術(shù)人員掌握。當(dāng)生產(chǎn)流程需要改變時(shí)，可以現(xiàn)場改變程序，使用方便、靈活。同時(shí)，PLC編程器的操作和使用也很簡單。這也是PLC獲得普及和推廣的主要原因之一。許多PLC還針對具體問題，設(shè)計(jì)了各種專用編程指令及編程方法，進(jìn)一步簡化了編程。3.5.2PLC的特點(diǎn)

②編程簡單、使用方便3.5.2PLC的特點(diǎn)

③功能完善、通用性強(qiáng)現(xiàn)代PLC不僅具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、順序控制等功能，而且還具有A/D和D/A轉(zhuǎn)換、數(shù)值運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、PID控制、通信聯(lián)網(wǎng)以等許多功能。同時(shí)，由于PLC產(chǎn)品的系列化、模塊化，有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，可以組成滿足各種要求的控制系統(tǒng)。3.5.2PLC的特點(diǎn)

③功能完善、通用性強(qiáng)3.5.2PLC的特點(diǎn)

④設(shè)計(jì)安裝簡單、維護(hù)方便由于PLC用軟件代替了傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)的硬件，控制柜的設(shè)計(jì)、安裝接線工作量大為減少。

PLC的用戶程序大部分可在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬調(diào)試，縮短了應(yīng)用設(shè)計(jì)和調(diào)試周期。在維修方面，由于PLC的故障率極低，維修工作量很?。欢襊LC具很強(qiáng)的自診斷功能，如果出現(xiàn)故障，可根據(jù)PLC上指示或編程器上提供的故障信息，迅速查明原因，維修極為方便。3.5.2PLC的特點(diǎn)

④設(shè)計(jì)安裝簡單、維護(hù)方便3.5.2PLC的特點(diǎn)

⑤體積小、重量輕、能耗低PLC結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、能耗低，因而是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備3.5.2PLC的特點(diǎn)

⑤體積小、重量輕、能耗低3.6PLC的發(fā)展趨勢

3.6.1向高速度、大容量方向發(fā)展為了提高PLC的處理能力，要求PLC具有更好的響應(yīng)速度和更大的存儲容量。目前，有的PLC的掃描速度可達(dá)0.1ms/k步左右。PLC的掃描速度已成為很重要的一個(gè)性能指標(biāo)。在存儲容量方面，有的PLC最高可達(dá)幾十兆字節(jié)。為了擴(kuò)大存儲容量，有的公司已使用了磁泡存儲器或硬盤。3.6PLC的發(fā)展趨勢

3.6.1向高速度、大容量3.6PLC的發(fā)展趨勢

3.6.2向超大型、超小型兩個(gè)方向發(fā)展當(dāng)前中小型PLC比較多，為了適應(yīng)市場的多種需要，今后PLC要向多品種方向發(fā)展，特別是向超大型和超小型兩個(gè)方向發(fā)展?，F(xiàn)已有I/O點(diǎn)數(shù)達(dá)14336點(diǎn)的超大型PLC，其使用32位微處理器，多CPU并行工作和大容量存儲器，功能強(qiáng)。小型PLC由整體結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展，使配置更加靈活，為了市場需要已開發(fā)了各種簡易、經(jīng)濟(jì)的超小型微型PLC，最小配置的I/O點(diǎn)數(shù)為8～16點(diǎn)，以適應(yīng)單機(jī)及小型自動(dòng)控制的需要，如三菱公司α系列PLC、西門子公司的LOGO系列PLC。3.6PLC的發(fā)展趨勢

3.6.2向超大型、超小型兩3.6PLC的發(fā)展趨勢

3.6.3大力開發(fā)智能模塊，加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)與通信能力為滿足各種控制系統(tǒng)的要求，不斷開發(fā)出許多功能模塊，如高速計(jì)數(shù)模塊、溫度控制模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊、通信和人機(jī)接口模塊等。這些帶CPU和存儲器的智能I/O模塊，既擴(kuò)展了PLC功能，又使用靈活方便，擴(kuò)大了PLC應(yīng)用范圍。加強(qiáng)PLC聯(lián)網(wǎng)與通信的能力，是PLC技術(shù)進(jìn)步的潮流。PLC的聯(lián)網(wǎng)與和通信有兩類：①PLC之間聯(lián)網(wǎng)通信，各PLC生產(chǎn)廠家都有自己的專有聯(lián)網(wǎng)手段；②PLC與計(jì)算機(jī)之間的聯(lián)網(wǎng)通信，一般PLC都有專用通信模塊與計(jì)算機(jī)通信。為了加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)與和通信能力，PLC生產(chǎn)廠家之間也在協(xié)商制訂通用的通信標(biāo)準(zhǔn)，以構(gòu)成更大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。3.6PLC的發(fā)展趨勢

3.6.3大力開發(fā)智能模塊，加3.6PLC的發(fā)展趨勢

3.6.4增強(qiáng)外部故障的檢測與處理能力根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明：在PLC控制系統(tǒng)的故障中，CPU占5%，I/O接口占15%，輸入設(shè)備占45%，輸出設(shè)備占30%，線路占5%。前二項(xiàng)共20%故障屬于PLC的內(nèi)部故障，它可通過PLC本身的軟、硬件實(shí)現(xiàn)檢測、處理；而其余80%的故障屬于PLC的外部故障。PLC生產(chǎn)廠家都致力于研制、發(fā)展用于檢測外部故障的專用智能模塊，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性3.6PLC的發(fā)展趨勢

3.6.4增強(qiáng)外部故障的檢測與3.6PLC的發(fā)展趨勢

3.6.5編程語言多樣化在PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展的同時(shí)，PLC的編程語言也越來越豐富，功能也不斷提高。除了大多數(shù)PLC使用的梯形圖語言外，為了適應(yīng)各種控制要求，出現(xiàn)了面向順序控制的步進(jìn)編程語言、面向過程控制的流程圖語言、與計(jì)算機(jī)兼容的高級語言（BASIC、C語言等）等。多種編程語言的并存、互補(bǔ)與發(fā)展是PLC進(jìn)步的一種趨勢。3.6PLC的發(fā)展趨勢

3.6.5編程語言多樣化第3部分

可編程控制器基礎(chǔ)知識3.1概述3.2PLC系統(tǒng)與繼電器系統(tǒng)比較3.3PLC組成3.4PLC基本工作原理3.5PLC特點(diǎn)與分類3.6PLC發(fā)展趨勢第3部分可編程控制器基礎(chǔ)知識3.1概述整體式PLC整體式PLC模塊式PLC模塊式PLC總體時(shí)間安排電器控制部分：30學(xué)時(shí)-其中：授課22學(xué)時(shí)、實(shí)學(xué)習(xí)教學(xué)課件總體時(shí)間安排電器控制部分：30學(xué)時(shí)其中：授課22學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)PLC及應(yīng)用部分：38學(xué)時(shí)

其中：授課28學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)10學(xué)時(shí)實(shí)踐考核部分：2學(xué)時(shí)

電器控制與PLC技術(shù)總授課內(nèi)容：分為6個(gè)部分第1部分：常用低壓電器及選用（教材第一章）第2部分：電器控制基本線路及原理（教材第一章）

第3部分：PLC基礎(chǔ)知識

（教材第二章）

第4部分：小型PLC及其指令系統(tǒng)(FX系列)（教材第三章、第四章(自學(xué))）

第5部分：PLC程序設(shè)計(jì)（教材第五章）

第6部分：PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)（教材第六章、第七章）可編程序控制器（PLC）應(yīng)用技術(shù)授課內(nèi)容：分為6個(gè)部分可編程序控制器（PLC）應(yīng)用技術(shù)第3部分可編程序控制器基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)說明：本章是學(xué)習(xí)PLC的入門知識，因此對初學(xué)者來說顯得特別重要。重點(diǎn)掌握：什么是PLC？PLC與其它控制裝置的區(qū)別？PLC的工作機(jī)制？本章內(nèi)容：3.1概述3.2PLC系統(tǒng)與繼電器系統(tǒng)比較3.3PLC組成3.4PLC工作原理3.5PLC特點(diǎn)與分類3.6PLC的發(fā)展趨勢第3部分可編程序控制器基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)說明：3.1概述

3.1.1什么是PLC？可編程序控制器（ProgrammbleController）簡稱PC或PLC■是一種工業(yè)控制裝置

PLC是在電器控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，并逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心，將自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)控制裝置3.1概述

3.1.1什么是PLC？1.1概述

1.1.1什么是PLC？■定義

國際電工委員會（IEC）于1987年頒布了可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)草案第三稿。在草案中對可編程控制器定義如下：“可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)”。

1.1概述

1.1.1什么是PLC？■定義1.1概述

1.1.1什么是PLC？◆區(qū)別于一般微機(jī)控制系統(tǒng)◆區(qū)別于傳統(tǒng)控制裝置

近年來，可編程控制器發(fā)展很快，幾乎每年都推出不少新系列產(chǎn)品，其功能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了定義的范圍。1.1概述

1.1.1什么是PLC？3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展■世界上第一臺PLC

1969年由美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）根據(jù)美國通用汽車公司（GM）的要求研制成功

◆背景：

1968年美國通用汽車公司（GM），為了適應(yīng)汽車型號的不斷更新，生產(chǎn)工藝不斷變化的需要，實(shí)現(xiàn)小批量、多品種生產(chǎn)，希望能有一種新型工業(yè)控制器，它能做到盡可能減少重新設(shè)計(jì)和更換電器控制系統(tǒng)及接線，以降低成本，縮短周期。

3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展■世界上第3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展

◆設(shè)計(jì)思想：吸取繼電器和計(jì)算機(jī)兩者的優(yōu)點(diǎn)☆繼電器控制系統(tǒng)體積大、可靠性低、接線復(fù)雜、不易更改、查找和排除故障困難，對生產(chǎn)工藝變化的適應(yīng)性差，但簡單易懂、價(jià)格便宜；☆計(jì)算機(jī)功能強(qiáng)大、靈活（可編程）、通用性好，但編程困難；☆采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”進(jìn)行編程，使不熟悉計(jì)算機(jī)的人也能很快掌握使用。（梯形圖）3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展◆3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展◆70年代初期：

僅有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能，只是用來取代傳統(tǒng)的繼電器控制,通常稱為可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController）◆70年代中期：

微處理器技術(shù)應(yīng)用到PLC中，使PLC不僅具有邏輯控制功能，還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和數(shù)據(jù)處理等功能

◆80年代以后：隨著大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，16位和32位微處理器應(yīng)用于PLC中，使PLC得到迅速發(fā)展。PLC不僅控制功能增強(qiáng)，同時(shí)可靠性提高，功耗、體積減小，成本降低，編程和故障檢測更加靈活方便，而且具有通信和聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理和圖象顯示等功能。3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展◆70年代初3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展◆近年來PLC發(fā)展迅速

PLC集三電（電控、電儀、電傳）為一體、性能價(jià)格比高、高可靠性的特點(diǎn)，已成為自動(dòng)化工程的核心設(shè)備。

PLC成為具備計(jì)算機(jī)功能的一種通用工業(yè)控制裝置，其使用量高居首位。

PLC成為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的三大技術(shù)支柱（PLC、機(jī)器人、CAD/CAM）之一。3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展◆近年來PL3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展就全世界自動(dòng)化市場的過去、現(xiàn)在和可以預(yù)見的未來而言，PLC仍然處于一種核心地位。在最近出現(xiàn)在美國、歐洲和國內(nèi)有關(guān)探討PLC發(fā)展的論文中，這個(gè)結(jié)論是眾口一詞的，盡管對PLC的未來發(fā)展有著許多不同的意見。

在全球經(jīng)濟(jì)不景氣的時(shí)候，PLC的市場銷售仍然堅(jiān)挺；PC控制有了引人注目的進(jìn)展，但畢竟只能對高端的PLC產(chǎn)品形成競爭；小型、超小型PLC的發(fā)展勢頭令人刮目相看；PLC和PC控制在今后可能相互融合。

3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展就全世界自動(dòng)3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展PLC三大流派

自從第一臺PLC出現(xiàn)以后，日本、德國、法國等也相繼開始研制PLC，并得到了迅速的發(fā)展。各國PLC都有自己的特色?！駳W洲：西門子（Siemens）；法國的TE（Telemecanique）●美國：A-B（Allen-Bradly）、GE（GeneralElectric）

●日本：三菱電機(jī)（MitsubishiElectric）、歐姆龍（OMRON）、FUJI（日本主要發(fā)展中小型PLC，其小型機(jī)性能先進(jìn)，結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格便宜）

目前國內(nèi)市場還有韓國、臺灣等PLC產(chǎn)品3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展PLC三大流3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展■我國PLC發(fā)展情況在70年代末和80年代初，我國隨國外成套設(shè)備、專用設(shè)備引進(jìn)了不少國外的PLC。我國不少科研單位和工廠在研制和生產(chǎn)PLC，如遼寧無線電二廠、無錫華光電子公司、上海香島電機(jī)制造公司、廈門A-B公司等。在傳統(tǒng)設(shè)備改造和新設(shè)備設(shè)計(jì)中，PLC的應(yīng)用逐年增多，取得良好效果。PLC在我國的應(yīng)用越來越廣泛。3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展■我國PLC3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展■我國PLC發(fā)展情況目前，國內(nèi)PLC生產(chǎn)廠家有30余家，并有跡象顯示，更多的來自于原PLC應(yīng)用的技術(shù)人員準(zhǔn)備加入到小型PLC開發(fā)的行列。但在目前上市的眾多PLC產(chǎn)品中，還沒有形成規(guī)?；纳a(chǎn)和名牌產(chǎn)品。從技術(shù)角度來看，國內(nèi)外的小型PLC差距正在縮小。如無錫信捷、蘭州全志等公司生產(chǎn)的微型PLC已經(jīng)比較成熟，有些國產(chǎn)PLC（如和利時(shí)、科迪納）已經(jīng)擁有符合IEC標(biāo)準(zhǔn)的編程軟件、支持了現(xiàn)場總線技術(shù)等。面對國際廠商數(shù)十年的規(guī)?；a(chǎn)和市場管理經(jīng)驗(yàn)，國內(nèi)廠商更多地只停留在小批量生產(chǎn)和維系生存的起步階段，離真正批量生產(chǎn)、市場化經(jīng)營乃至創(chuàng)建品牌還有很長的路要走。與此同時(shí)，國產(chǎn)PLC的低價(jià)優(yōu)勢也正在受到新的挑戰(zhàn)。3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展■我國PLC3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展中國PLC市場（

2004年度）3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展中國PLC市3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展

PLC品牌分布情況的原因：產(chǎn)品覆蓋范圍。排在最前的三個(gè)品牌有最豐富的產(chǎn)品系列，而且沒有偏重，用戶很容易得到恰當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品；其他品牌如Fuji，LG則以小型和微型產(chǎn)品為主，GE和Schneider以中大型產(chǎn)品為主。雖然A－B擁有出色的技術(shù)和全面的產(chǎn)品系列，但是高價(jià)格使用戶卻步。中國市場上的歷史。Siemens，Mitsubishi和Omron都是在中國市場上傳統(tǒng)的供應(yīng)商，在很多領(lǐng)域占了先機(jī)，相對應(yīng)的是GE，Schneider（其實(shí)Modicon進(jìn)入中國也比較早，但沒有完整的銷售和服務(wù)體系）和LG這些后來者雖然市場快速增長，但距先行者仍有一定的差距。行業(yè)分布。某些品牌會側(cè)重于一些行業(yè)，如Schneider更加注重電力行業(yè)，Rockwell在冶金行業(yè)表現(xiàn)出眾。3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展P3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展

2004年度PLC市場研究報(bào)告表明：①作為目前國內(nèi)控制市場上的主流控制器，PLC市場的國內(nèi)參與者卻需要尷尬地面對這樣一個(gè)局面，即在高達(dá)31億的PLC市場總需求中，國產(chǎn)PLC不到整個(gè)市場份額1％。

②在按照I/O數(shù)量劃分的市場總量中，小型PLC（256點(diǎn)以下）的市場巨大，占據(jù)市場總額的64％，而國產(chǎn)PLC的市場貢獻(xiàn)恰恰就在小型PLC的市場中。3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展23.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展■預(yù)測：中國PLC市場在2008年有望翻番在最近的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，中國以其制造業(yè)發(fā)展的迅猛及范圍的廣泛為人矚目，使PLC在某些自動(dòng)化領(lǐng)域增長超過了20%。中國的PLC市場在未來的5年內(nèi)，將以14.1%的綜合年增長率增長。3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展■預(yù)測：中3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展流行新詞匯：可編程自動(dòng)化控制器

（ProgrammableAutomationController，PAC）PAC源自于ARC咨詢集團(tuán)市場調(diào)查公司，認(rèn)為：“PLC相當(dāng)活躍，而且發(fā)展良好，具很強(qiáng)的生命力。然而，PLC這個(gè)工業(yè)的有效工具正在許多方面不斷改變，不斷增加其魅力。自動(dòng)化供應(yīng)商正不斷致力于PLC的開發(fā)，以迎合市場和特殊用戶的需求。功能的增強(qiáng)促使了新系列的系統(tǒng)浮出水面。PAC基于開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、具多領(lǐng)域功能、通用的開放平臺以及高性能”。3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展流行新詞匯：3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展GEFanuc卻沒有絲毫猶豫，立刻接受了PAC的概念，而且在漢諾威展上公開宣布，其新的旗艦控制產(chǎn)品的名稱為PACSystems。GEFanuc使用了這個(gè)名稱，表達(dá)了其產(chǎn)品綜合了傳統(tǒng)PLC和PC硬件的優(yōu)點(diǎn)，具有通用編程環(huán)境。2003年11月Rockwell宣布，其為PAC技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)廠商，其產(chǎn)品ControlLogix和CompactLogixPLC事實(shí)上就是PAC。他認(rèn)為，隨著不斷的發(fā)展，PAC將采用大量的方法以處理數(shù)據(jù)，并具有升級性，而在多項(xiàng)目控制、集成商務(wù)系統(tǒng)分析和生命周期成本管理等方面也能大踏步地前進(jìn)。2004年是否制造商會將產(chǎn)品名稱從PLC改到PAC，還有待觀察。3.1概述

3.1.2PLC的產(chǎn)生與發(fā)展GEFan3.1概述

3.1.3PLC的應(yīng)用領(lǐng)域

目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用冶金、石油、化工、建材、機(jī)械制造、電力、汽車、輕工、環(huán)保及文化娛樂等各行各業(yè)，隨著PLC性能價(jià)格比的不斷提高，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。從PLC應(yīng)用類型看，大致可歸納為以下幾個(gè)方面：開關(guān)量邏輯控制運(yùn)動(dòng)控制過程控制（PID閉環(huán)控制）數(shù)據(jù)處理通信聯(lián)網(wǎng)（構(gòu)成DCS、FCS系統(tǒng)）

3.1概述

3.1.3PLC的應(yīng)用領(lǐng)域3.1概述

3.1.3PLC的應(yīng)用領(lǐng)域PLC的應(yīng)用范圍已從傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)設(shè)備和機(jī)械的自動(dòng)控制，擴(kuò)展到以下應(yīng)用領(lǐng)域：中小型過程控制系統(tǒng)、遠(yuǎn)程維護(hù)服務(wù)系統(tǒng)、節(jié)能監(jiān)視控制系統(tǒng)，以及與生活相關(guān)的機(jī)器、與環(huán)境相關(guān)的機(jī)器，而且有急速的上升趨勢。值得注意的是，隨著PLC、DCS相互滲透，二者的界線日趨模糊的時(shí)候，PLC從傳統(tǒng)的應(yīng)用于離散的制造業(yè)向應(yīng)用到連續(xù)的流程工業(yè)擴(kuò)展

3.1概述

3.1.3PLC的應(yīng)用領(lǐng)域3.2PLC控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)的比較

3.2.1電器控制系統(tǒng)組成3.2PLC控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)的比較

3.2.13.2PLC控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)的比較

3.2.2PLC控制系統(tǒng)組成3.2PLC控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)的比較

3.2.23.2PLC控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)的比較

3.2.3PLC等效電路例：三相異步電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)行電器控制系統(tǒng)

輸入設(shè)備

輸出設(shè)備

3.2PLC控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)的比較

3.2.33.2PLC控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)的比較

3.2.3PLC等效電路三相異步電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)行PLC控制系統(tǒng)3.2PLC控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)的比較

3.2.33.2PLC控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)的比較

3.2.4PLC控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)的區(qū)別

①控制方法上：硬：軟②工作方式上：

并行工作方式：串行工作方式③控制速度上：

速度慢：快

④定時(shí)和計(jì)數(shù)控制上：

精度低：高

⑤可靠性和可維護(hù)性上：可靠性低：高3.2PLC控制系統(tǒng)與電器控制系統(tǒng)的比較

3.2.4FX-PLCFX-PLCFX0SFX0SFX0NFX0NFX1S/FX1NFX1S/FX1NFX2NFX2NAnSAnSQnA/AnAQnA/AnAQnSQnSCC-LINKCC-LINKS7-200S7-200S7-300S7-300S7-400S7-400LOGOLOGOCCSPSPC200HC200HCSCSSLC500SLC5003.3PLC組成

3.3.1PLC組成概述◆PLC的基本組成與一般的微機(jī)系統(tǒng)類似：

是一種以微處理器為核心的、用于控制的特殊計(jì)算機(jī)◆PLC的基本組成包括硬件與軟件兩部分PLC的硬件：中央處理器（CPU）、存儲器、輸入接口、輸出接口、通信接口、電源等PLC的軟件：系統(tǒng)程序和用戶程序3.3PLC組成

3.3.1PLC組成概述◆PL3.3PLC組成

3.3.1PLC組成概述編程器寫入器電源輸入單元輸出單元CPU通信接口擴(kuò)展接口存儲器3.3PLC組成

3.3.1PLC組成概述編程器寫3.3PLC組成

3.3.2PLC中的CPU及作用◆PLC中常采用的CPU有三類：1)通用微處理器（如Z80、8086、80286等）2)單片微處理器（如8031、8096等）3)位片式微處理器(如AMD29W等)◆小型PLC：大多采用8位通用微處理器和單片微處理器，中型PLC：大多采用16位通用微處理器或單片