第章可編程序控制器的基礎(chǔ)知識(shí)PLC概述PLC

第4章可編程序控制器的基礎(chǔ)知識(shí)4.1PLC概述4.2PLC的基本結(jié)構(gòu)及工作原理4.3PLC的技術(shù)性能和編程語(yǔ)言4.4S7-1200PLC簡(jiǎn)介4.5S7-1200PLC的硬件4.6S7-1200PLC存儲(chǔ)區(qū)及數(shù)據(jù)類型4.1PLC概述可編程序控制器（ProgrammableLogicController）簡(jiǎn)稱PLC，國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）于1985年對(duì)可編程序控制器作了如下定義：可編程序控制器是一種數(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(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)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(guò)數(shù)字、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。4.1PLC概述4.1.1PLC的產(chǎn)生與發(fā)展PLC問(wèn)世以前，工業(yè)控制領(lǐng)域中以繼電器-接觸器控制技術(shù)占主導(dǎo)地位。采用硬件接線的方式實(shí)現(xiàn)某一固定控制要求如果控制要求更復(fù)雜，控制系統(tǒng)更大呢？4.1PLC概述4.1.1PLC的產(chǎn)生與發(fā)展大型的繼電器控制電路接線更加復(fù)雜電器件多，體積龐大觸點(diǎn)易損壞因而系統(tǒng)可靠性差，檢修困難如果控制要求還需要改變呢？4.1PLC概述4.1.1PLC的產(chǎn)生與發(fā)展一旦控制要求改變，電氣控制系統(tǒng)必須重新配線安裝。對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，這種變動(dòng)的工作量大、周期長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)損失大。顯然，需要尋求一種新的控制裝置來(lái)取代老式的繼電器接觸器控制系統(tǒng)，使電氣控制系統(tǒng)的工作更可靠、更容易維修，更能適應(yīng)經(jīng)常變動(dòng)的工藝條件。4.1PLC概述4.1.1PLC的產(chǎn)生與發(fā)展世紀(jì)60年代，汽車生產(chǎn)流水線的自動(dòng)控制系統(tǒng)基本上都是由繼電器控制裝置構(gòu)成的，而為使汽車結(jié)構(gòu)及外形不斷改進(jìn)，品種不斷增加，需要經(jīng)常變更生產(chǎn)工藝，而每一次工藝變更都需要重新設(shè)計(jì)和安裝繼電器控制裝置，十分費(fèi)時(shí)、費(fèi)工、費(fèi)料，延長(zhǎng)了工藝改造的周期。4.1PLC概述4.1.1PLC的產(chǎn)生與發(fā)展針對(duì)上述設(shè)想，通用汽車公司提出了有名的“GM10條”：可直接使用115V交流輸入電壓；輸出采用115V交流電壓，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥、交流接觸器等；通用性強(qiáng)，擴(kuò)展方便;能存儲(chǔ)程序，存儲(chǔ)器容量可以擴(kuò)展到4KB。編程簡(jiǎn)單，可在現(xiàn)場(chǎng)修改程序；維護(hù)方便，采用插件式結(jié)構(gòu)；可靠性高于繼電器控制柜；體積小于繼電器控制柜；成本可與繼電器控制柜競(jìng)爭(zhēng)；可將數(shù)據(jù)直接送入計(jì)算機(jī)；4.1PLC概述4.1.1PLC的產(chǎn)生與發(fā)展1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司DEC根據(jù)GM10條，首先研制出了世界上第一臺(tái)可編程控制器PDP-14，用于通用汽車公司的生產(chǎn)線，并取得了滿意的效果。1971年日本引進(jìn)PLC技術(shù)1973年德國(guó)引進(jìn)PLC技術(shù)PLC迅速發(fā)展起來(lái)。。。。。。4.1.2PLC的特點(diǎn)與應(yīng)用1.PLC的主要特點(diǎn)（1）抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高（2）編程簡(jiǎn)單、使用方便（3）功能強(qiáng)，性價(jià)比高（4）通用性強(qiáng)、功能完善、適應(yīng)面廣（5）體積小、重量輕、功耗低（6）設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試周期短、維護(hù)方便邏輯控制：最基本、最廣泛運(yùn)動(dòng)控制過(guò)程控制數(shù)據(jù)處理多級(jí)控制4.1.2PLC的特點(diǎn)與應(yīng)用2.PLC的應(yīng)用范圍4.1.3PLC的分類與主要產(chǎn)品（1）按結(jié)構(gòu)形式分類：整體式和模塊式。1.PLC的分類整體式結(jié)構(gòu)是將PLC的各部分電路包括電源、I/O接口電路、CPU、存儲(chǔ)器等安裝在一塊或少數(shù)幾塊印刷電路板上，并封裝在一個(gè)機(jī)殼內(nèi)。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價(jià)格低，小型PLC多采用這種結(jié)構(gòu)，如西門子S7-200、S7-1200系列PLC。4.1.3PLC的分類與主要產(chǎn)品（1）按結(jié)構(gòu)形式分類1.PLC的分類模塊式結(jié)構(gòu)是將PLC的各基本組成部分做成獨(dú)立的模塊，然后通過(guò)插槽板以搭積木的方式安裝在固定的機(jī)架或?qū)к壣?，?gòu)成一個(gè)完整的PLC應(yīng)用系統(tǒng)。其特點(diǎn)是配置靈活、裝配維護(hù)方便，大、中型PLC多采用這種結(jié)構(gòu)，如西門子S7-300、S7-400、S7-1500系列PLC。4.1.3PLC的分類與主要產(chǎn)品（1）按I/O點(diǎn)數(shù)和程序容量分類1.PLC的分類分

類I/O點(diǎn)

數(shù)程

序

容

量超小型機(jī)64點(diǎn)以內(nèi)256～1000字節(jié)小型機(jī)64～128點(diǎn)l～3.6K字節(jié)中型機(jī)128～2048點(diǎn)3.6～13K字節(jié)大型機(jī)2048點(diǎn)以上13K字節(jié)以上4.1.3PLC的分類與主要產(chǎn)品2.PLC的主要產(chǎn)品國(guó)外品牌：美國(guó)PLC：

A-B公司、通用電氣（GE）公司、莫迪康（MODICON）公司、德州儀器（TI）公司、西屋電氣公司等。歐洲PLC：德國(guó)的西門子（SIEMEN