8项目 PLC的硬件认识 课件(共56张PPT)- 《电气控制与PLC应用（微课版）》同步教学（人邮版·2021）

(课件网) 项目八 PLC及其硬件认知 项目九 PLC及其软件认知 项目八 PLC及其硬件认知 8.1 项目导入 在PLC出现前，工业电气控制领域中，继电控制系统占主导地位，但是电气控制系统存在体积大、可靠性低、查找和排除故障困难等缺点，特别是其接线复杂、不易更改，对生产工艺变化的适应性差。为此，在20世纪60年代末期，PLC第一次被提出。 1968年，美国通用汽车公司为适应汽车型号的不断更新和生产工艺的不断变化，要求开发一种新型工业控制器，并提出了十项设计指标： ①编程方便，现场可修改程序； ②维修方便，采用插件式结构； ③可靠性高于继电控制盘； ④体积小于继电控制盘； ⑤数据可直接送入管理计算机； ⑥成本可与继电控制盘竞争； ⑦输入可为市电； ⑧输出可为市电，输出电流在2A以上，可直接驱动电磁阀、接触器等； ⑨系统扩展时原系统变更很少； ⑩用户程序存储器容量大于4KB。 8.1.1. PLC的产生及发展历程 1. PLC的产生 美国通用汽车公司从用户角度提出上述研制新型控制器的条件后，立即引起了开发热潮。1969年，美国数字设备公司研制出了世界上第一台可编程序控制器，称作Programmable Logic Controller，简称PLC，这台PLC机立即被应用于通用汽车公司的汽车自动装配线上，试用获得成功。早期的可编程控制器满足了最初的要求，并且打开了新的控制技术发展的大门。 2. PLC的定义 1987年国际电工委员会颁布了PLC的最新定义： PLC是一种进行数字运算的电子系统，是专为在工业环境下的应用而设计的工业控制器，它采用了可以编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 国际电工学会对可编程控制器所作的定义中有几点值得注意： 强调了PLC带有“可编制程序的存储器”，可以“执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作”功能。 具有计算机的基本特性 “专为工业环境下应用而设计” ，在控制“机械或生产过程”的同时能“易于与工业控制系统形成一个整体” 具备能适应工业环境的特殊构造 能“控制各种类型的机械或生产过程”，并且“易于扩充其功能”。 PLC作为专为工业环境下应用而设计的通用工业控制计算机，用户的应用程序可以根据控制对象的不同要求，方便、灵活地让使用者对已经编制好的程序进行修改或技术革新的改进，以适用于各种工业场合。 3. PLC的发展历程 从控制功能来看，可编程控制器的发展大致经历了4个阶段： 从第一台可编程控制器问世直到 20世纪70年代中期，称为PLC发 展的初级阶段。由于第一代PLC 是为了取代继电器的，因此，初 级阶段的主要功能是逻辑运算和计时、计数功能。CPU由中小规模数字集成电路构成。 （1）初级阶段 第一阶段已经采用了梯形图语言作为编程方式，尽管有些枯燥，但却形成了工厂的编程标准。 从20世纪70年代中期 到70年代末期，是可编程控制器发展中的扩展阶段。为方便熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用可编程控制器技术，PLC采用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言，并将参加运算及处理的计算机存储元件都以继电器命名。此时的微处理器技术已经应用到PLC中，使其增加了算术运算、数据传送和数据处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置，使PLC产品的控制功能得到进一步扩大发展，成为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。 （2）扩展阶段 通信阶段初期是从20世纪70年代末 期到80年代中期。，计算机技术的 全面引入使PLC功能发生了质的飞 跃。更高的运算速度、超小型体积、 更可靠的工业抗干扰设计、模拟量 运算、PID功能及极高的性价比奠定了可编程控 ... ...