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第二章     可编程控制器原理 第1节  概述一、可编程控制器的产生与发展
1、可编程控制器的产生
上个世纪60年代末期开始产生。
1968年,通用汽车(Gener Motors)公司根据汽车生产流水线改造需要,面向社会进行招标提出了相应的招标条件,即:“GM10条”。
GM10条:
1)编程简单:一般电气工程师不需特殊的计算机知识即可编程,且可现场修改;
2)维护方便:最好采用插件式结构;
3)可靠性高:优于继电器控制系统;
4)体积小:小于继电器控制系统;
5)成本低:性能价格比低于继电器控制系统;
6)可与计算机通信:数据直接传给计算机;
7)输入可以是115VAC:可直接接收交流信号;
8)输出也可以用115VAC:可直接驱动电磁阀、接触器等;
9)具有可扩展性:采用模块化结构;
10)用户程序存储器容量:4K以上。
1969年,美国数字设备公司(DEC)研制出第一台以逻辑控制为主的可编程序控制器,命名为可编程序逻辑控制器(Programmable Logic Controller)—— PLC。
1971年,日本引进美国技术,开发出自己的PLC产品,称为顺序控制器。
1973年,德国SIEMENS(西门子)公司开发自己的PLC产品。
1974年,我国开始研制PLC,1977年开始使用。
2、可编程控制器的发展
1)由PLC向PC的发展
1975年以微处理器为核心的PLC出现。其功能已不局限于逻辑量控制,模拟量控制系统也大量使用,PLC开始向PC转变。
从1976年开始,美国电气制造商协会NEMA经过4年的调查,于1980将其正式命名为可编程序控制器(Programmable Controller),简称为PC。
2)目前PC的发展
新一代网络型PC具有功能强、功耗小、体积小、成本低、可靠性高等特点,且具备远程控制、网络通信、图形编程等优点。目前有两个发展方向:
低档PC向小型、简易及廉价方向发展。
中、高档PC向大型、高速、多功能方向发展,可对大规模、复杂系统进行综合控制。
3、可编程控制器的定义
1980年由NEMA定义,1982年IEC第一稿,1985年IEC第二稿,1987年IEC第三稿。
定义:PLC是一种专为工业环境下应用而设计的数字运算电子设备。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、计时、计数和算术运算等操作指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其外围设备均应按照易于与工业控制系统形成一个整体、易于扩展其功能的原则来设计。
1、开关量控制
主要用于各种生产流水线控制及联锁保护系统等;
2、模拟量控制
主要用于各种连续过程控制;
3、通信联网及多级控制
主要用于网络型监控系统及远程控制系统。
二、可编程控制器的功能
1、可编程控制器的构成
构成与一般的计算机控制系统相似。
输入接口
输入/输出数据存储
中央处理器单元
输出接口
存储器
编程接口
电源单元
各种输入信号
各种执行元件
三、可编程控制器的构成及工作过程
2 、可编程控制器的分类
1)按I/O点数分类
分为微型、小型、中型及大型等。
微型:一般I/O点数在128点以下;
小型:一般I/O点数在512点以下;
中型:一般I/O点数在2048点以下;
大型:一般I/O点数在2048以上。