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电气控制技术(第5章)可编程序控制器的基础知识

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可编程控制器是“数字运算操作的电子系统”, 但它也是一种计算机。它是专为在工业环境下 应用而设计的工业计算机。
它是将逻辑运算,顺序控制,时序和计数以及算术 运算等控制程序,用一串指令的形式存放到存储器中, 然后根据存储的控制内容,经过模拟,数字等输入输 出部件,对生产设备和生产过程进行控制的装置。
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可编程序控制器的优点:
从软件来讲,它的程序可编,也不难编; 从硬件上讲,它的配置可变,也易变。
制在工业 控制领域中占主导地位,这种控制系统是 采用固定接线的硬件实现控制逻辑。如果 生产任务或工艺发生变化,就必须重新设 计,改变硬件结构,这样造成时间和资金 的浪费。
这类PLC的特点是价格低廉、体 积小巧、较适合于控制单台设备。
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另外,大型控制系统用继电接触器控制, 使用的继电器数量多,控制系统的体积大, 耗电多,且继电器触点多为机械触点,工作 频率较低,在频繁动作情况下寿命较短,造 成系统故障,系统的可靠性差。
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为了解决这一问题, 在1968年,美国最大汽 车公司(GM公司)为了 适应汽车型号不断翻新, 以求在激烈竞争的汽车 工业中占有优势,提出 要求用一种新型的控制 装置取代继电接触器控 制装置,并且对于未来 的新型控制装置作出了 具体设想:
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PLC控制与继电器控制的比较
继电器控制为接线程序控制,它是由 分离元件(继电器、接触器等)用导 线连接起来加以实现的,它的程序就 在接线之中,对控制程序的修改必须 通过改变接线来实现
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PLC为存储程序控制,其工作程序放 在存储器中,系统要完成的控制任务 是通过执行存储器中的程序来实现的, 控制程序的修改不需要改变PLC的接 线,只需改变存储器中的某些程序语 句即可
冯.诺依曼微型计算机体系结构
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可编程逻辑控制器 (PLC )体系结构
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强调了可编程控制器直接应用于工 业环境,它须具有很强的抗干扰能力、广 泛的适应能力和应用范围。这也是区别于 一般微机控制系统的一个重要特征。
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(6)用户程序存储器容量至少可以扩展到4KB; (7)输入可以使交流115V; (8)输出为交流115V,能直接驱动电磁阀、交 流接触器等; (9)通用性强,扩展方便; (10)成本上可以与继电接触器控制系统竞争。
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美国数字设备公司(DEC) 根据GE公司招标的技术要求, 于1969年研制出世界上第一台可 编程序控制器,并在GE公司汽 车自动装配线上使用,获得成功。 其后,日本、德国等相继引入这 项新技术,可编程序控制器由此 而迅速发展起来。
第五章 可编程序逻辑控制器 基础知识
自动化学院 宋海鹰
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一、名称定义
可编程序逻辑控制器 Programmable Logic Controller 简称PLC。
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IEC于1985年1月对可编程序控制器作了如下定义:
“可编程序控制器是一种数字运算操作的 电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它 采用可编程序的存储器,用来在其内部存储程 序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和 算术运算等操作的指令,并通过数字的或模拟 的输入和输出,控制各种类型的机械设备或生 产过程。可编程序控制器及其有关设备,都应 按易于与工业控制系统联成一个整体,易于扩 充功能的原则设计”。
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(一)按I/O点数分: 1. 小型机: I/O点数在256点以下 2. 中型机: I/O点数在256-2048点之间 3. 大型机: I/O点数在2048点以上
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1.小型机 小型PLC的功能一般以开 关量控制为主(有些小型机可带少量 的模拟量I/O模块),它们的输入输 出点数较适合接触器,继电器控制的 场合,还能直接驱动电磁阀等执行元 件。
二、组成与分类:
•中央处理器
接收并存储程序和数据 用扫描方式接收输出数据 诊断电源,内部电路各种错误 完成运算
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只读存储器ROM 随机存储器RAM
•存储器
可擦除只读存储器EPRAM 电可擦除只读存储器EEPRAM
•输入/输出模块 •电源
•编程器
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可编程序控制器发展到今 天,已有多种形式和类型,且 其功能也不尽相同。 (一)按容量和功能划分,大 致可以分为小型、中型、和大 型三类机型。
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继电接触器控制系统是一种硬件逻辑系统, 采用并行工作方式.
可编程序控制器(PLC)是一种工业控制 计算机,它的CPU以分时操作方式来处理 各项任务,每一瞬间只能做一件事,所以 程序的执行是按顺序依次完成相应软继电 器的动作,是时间的串行工作.
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3. 继电器控制系统与PLC控制系统的具体电路
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PLC的特点
这种工业计算机采用“面向用户的指 令”,因此编程方便; 能完成逻辑运算、顺序控制、定时、 计数和算术操作; 还具有“数字量或模拟量的输入输出 控制”的能力,并且非常容易与“工 业控制系统联成一体”,易于“扩 充”。
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冯.诺依曼计算机的特点: 基于存储程序的工作原理 所有执行均经过运算器
把计算机的完备功能以及灵活 性、通用性好等优点和继电接触器 控制的简单易懂、操作方便、价格 便宜等优点溶入于新的控制装置中, 且要求新的控制装置编程简单,使 得不熟悉计算机的人员也能很快掌 握它的使用技术。
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为此,特定以下10项公开招标的技术要求: (1)编程简单方便,可在现场修改程序; (2)硬件维护方便,采用插件式结构; (3)可靠性高于继电接触器控制装置; (4)体积小于继电接触器控制装置; (5)可将数据直接送入计算机;
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