第四章PLC的发展史.ppt
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第四章PLC的发展史.ppt
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11/4/2022111/4/2022111/4/20221南通大学电气工程学院南通大学电气工程学院电气控制技术电气控制技术课程课程4PLC的发展史的发展史11/4/2022211/4/2022211/4/20222南通大学电气工程学院南通大学电气工程学院电气控制技术电气控制技术课程课程4-1PLCPLC的简史及定义的简史及定义一、可编程控制器(一、可编程控制器(一、可编程控制器(一、可编程控制器(ProgrammableLogicControllerProgrammableLogicControllerProgrammableLogicControllerProgrammableLogicController,简,简,简,简称称称称PLCPLCPLCPLC)的定义)的定义)的定义)的定义一种一种工业控制装置,工业控制装置,是在电器控制技术和计算机技术的基础是在电器控制技术和计算机技术的基础上开发出来的,并逐渐发展成为以微处理器为核心,将自动化技上开发出来的,并逐渐发展成为以微处理器为核心,将自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业控制装置。
术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业控制装置。
11/4/2022311/4/2022311/4/20223南通大学电气工程学院南通大学电气工程学院电气控制技术电气控制技术课程课程19871987年,国际电工委员会(年,国际电工委员会(IECIEC)定义定义:
“可可编编程程控控制制器器是是一一种种数数字字运运算算操操作作的的电电子子系系统统,专专为为在在工工业业环环境境下下应应用用而而设设计计。
它它采采用用可可编编程程序序的的存存储储器器,用用来来在在其其内内部部存存储储执执行行逻逻辑辑运运算算、顺顺序序控控制制、定定时时、计计数数和和算算术术运运算算等等操操作作的的指指令令,并并通通过过数数字字式式和和模模拟拟式式的的输输入入和和输输出出,控控制制各各种种类类型型的的机机械械或或生生产产过过程程。
可可编编程程控控制制器器及及其其有有关关外外围围设设备备,都都应应按按易易于于与与工工业业系系统统联联成成一一个个整整体体,易于扩充其功能的原则设计易于扩充其功能的原则设计”。
11/4/2022411/4/2022411/4/20224南通大学电气工程学院南通大学电气工程学院电气控制技术电气控制技术课程课程二、可编程控制器的产生二、可编程控制器的产生v因为继电器逻辑电路配线复杂因为继电器逻辑电路配线复杂11/4/2022511/4/2022511/4/20225南通大学电气工程学院南通大学电气工程学院电气控制技术电气控制技术课程课程v背景:
背景:
19681968年年美美国国通通用用汽汽车车公公司司(GMGM),为为了了适适应应汽汽车车型型号号的的不不断断更更新新,生生产产工工艺艺不不断断变变化化的的需需要要,实实现现小小批批量量、多多品品种种生生产产,希希望望能能有有一一种种新新型型工工业业控控制制器器,它它能能做做到到尽尽可可能能减减少少重重新新设设计计和和更更换换继继电电器器控控制制系系统统及及接接线线,以以降低成本,缩短周期。
降低成本,缩短周期。
11/4/2022611/4/2022611/4/20226南通大学电气工程学院南通大学电气工程学院电气控制技术电气控制技术课程课程v19681968年,年,GMGM公司提出公司提出十项设计标准十项设计标准:
编程简单,可在现场修改程序;编程简单,可在现场修改程序;维护方便,采用插件式结构;维护方便,采用插件式结构;可靠性高于继电器控制柜;可靠性高于继电器控制柜;体积小于继电器控制柜;体积小于继电器控制柜;成本可与继电器控制柜竞争;成本可与继电器控制柜竞争;可将数据直接送入计算机;可将数据直接送入计算机;可直接使用可直接使用115V115V交流输入电压;交流输入电压;输出采用输出采用115V115V交流电压,能直接驱动电磁阀、交流接交流电压,能直接驱动电磁阀、交流接触器等;触器等;通用性强,扩展方便通用性强,扩展方便;能存储程序,存储器容量可以扩展到能存储程序,存储器容量可以扩展到4KB4KB。
11/4/2022711/4/2022711/4/20227南通大学电气工程学院南通大学电气工程学院电气控制技术电气控制技术课程课程v19691969年,美国数字设备公司研制第一台可编程控制器,年,美国数字设备公司研制第一台可编程控制器,并应用于工业现场。
并应用于工业现场。
11/4/2022811/4/2022811/4/20228南通大学电气工程学院南通大学电气工程学院电气控制技术电气控制技术课程课程4-2PLC的特点的特点v无触点免配线,可靠性高,抗干扰能力强无触点免配线,可靠性高,抗干扰能力强v通用性强,控制程序可变,使用方便通用性强,控制程序可变,使用方便v硬件配套齐全,用户使用方便,适应性强硬件配套齐全,用户使用方便,适应性强v编程简单,容易掌握编程简单,容易掌握v系统的设计、安装、调试工作量少系统的设计、安装、调试工作量少v维修工作量小,维护方便维修工作量小,维护方便v体积小,能耗低体积小,能耗低.11/4/2022911/4/2022911/4/20229南通大学电气工程学院南通大学电气工程学院电气控制技术电气控制技术课程课程4-3PLC的应用及发展前景的应用及发展前景一、一、PLC的应用的应用11/4/20221011/4/20221011/4/202210南通大学电气工程学院南通大学电气工程学院电气控制技术电气控制技术课程课程11/4/20221111/4/20221111/4/202211南通大学电气工程学院南通大学电气工程学院电气控制技术电气控制技术课程课程11/4/20221211/4/20221211/4/202212南通大学电气工程学院南通大学电气工程学院电气控制技术电气控制技术课程课程11/4/20221311/4/20221311/4/202213南通大学电气工程学院南通大学电气工程学院电气控制技术电气控制技术课程课程11/4/20221411/4/20221411/4/202214南通大学电气工程学院南通大学电气工程学院电气控制技术电气控制技术课程课程11/4/20221511/4/20221511/4/202215南通大学电气工程学院南通大学电气工程学院电气控制技术电气控制技术课程课程11/4/20221611/4/20221611/4/202216南通大学电气工程学院南通大学电气工程学院电气控制技术电气控制技术课程课程11/4/20221711/4/20221711/4/202217南通大学电气工程学院南通大学电气工程学院电气控制技术电气控制技术课程课程11/4/20221811/4/20221811/4/202218南通大学电气工程学院南通大学电气工程学院电气控制技术电气控制技术课程课程11/4/20221911/4/20221911/4/202219南通大学电气工程学院南通大学电气工程学院电气控制技术电气控制技术课程课程二、二、PLC的发展的发展1.1.高性能、高速度、大容量发展高性能、高速度、大容量发展为为了了提提高高PLCPLC的的处处理理能能力力,要要求求PLCPLC具具有有更更好好的的响响应应速速度度和和更更大大的的存存储储容容量量。
目目前前,有有的的PLCPLC的的扫扫描描速速度度可可达达0.1ms/k0.1ms/k步步左左右右。
PLCPLC的的扫扫描描速速度度已已成成为为很很重重要要的的一一个个性能指标。
性能指标。
在在存存储储容容量量方方面面,有有的的PLCPLC最最高高可可达达几几十十兆兆字字节节。
为为了了扩大存储容量,有的公司已使用了磁泡存储器或硬盘。
扩大存储容量,有的公司已使用了磁泡存储器或硬盘。
11/4/20222011/4/20222011/4/202220南通大学电气工程学院南通大学电气工程学院电气控制技术电气控制技术课程课程2.2.向小型化和大型化两个方向发展向小型化和大型化两个方向发展小小型型PLCPLC由由整整体体结结构构向向小小型型模模块块化化结结构构发发展展,使使配配置置更更加加灵灵活活,为为了了市市场场需需要要已已开开发发了了各各种种简简易易、经经济济的的超超小小型型微微型型PLCPLC,最最小小配配置置的的I/OI/O点点数数为为881616点点,以以适应单机及小型自动控制的需要适应单机及小型自动控制的需要。
大大型型化化是是指指大大中中型型PLCPLC向向大大容容量量、智智能能化化和和网网络络化化发发展展,使使之之能能与与计计算算机机组组成成集集成成控控制制系系统统,对对大大规规模模、复复杂杂系系统统进进行行综综合合性性的的自自动动控控制制。
现现已已有有I/OI/O点点数数达达1433614336点点的的超超大大型型PLCPLC,其其使使用用3232位位微微处处理理器器,多多CPUCPU并行工作和大容量存储器,功能强。
并行工作和大容量存储器,功能强。
11/4/20222111/4/20222111/4/202221南通大学电气工程学院南通大学电气工程学院电气控制技术电气控制技术课程课程3.3.大力开发智能模块,加强联网与通信能力大力开发智能模块,加强联网与通信能力为为满满足足各各种种控控制制系系统统的的要要求求,不不断断开开发发出出许许多多功功能能模模块块,如如高高速速计计数数模模块块、温温度度控控制制模模块块、远远程程I/OI/O模模块块、通信和人机接口模块等。
通信和人机接口模块等。
PLCPLC的的联联网网与与通通信信有有两两类类:
PLCPLC之之间间联联网网通通信信,各各PLCPLC生生产产厂厂家家都都有有自自己己的的专专有有联联网网手手段段;PLCPLC与与计计算算机之间的联网通信。
机之间的联网通信。
为为了了加加强强联联网网与与和和通通信信能能力力,PLCPLC生生产产厂厂家家也也在在协协商商制制订通用的通信标准,以构成更大的网络系统。
订通用的通信标准,以构成更大的网络系统。
11/4/20222211/4/20222211/4/202222南通大学电气工程学院南通大学电气工程学院电气控制技术电气控制技术课程课程4.4.增强外部故障的检测与处理能力增强外部故障的检测与处理能力据据统统计计资资料料表表明明:
在在PLCPLC控控制制系系统统的的故故障障中中,CPUCPU占占5%5%,I/OI/O接接口口占占15%15%,输输入入设设备备占占45%45%,输输出出设设备备占占30%30%,线路占线路占5%5%。
前前二二项项共共20%20%故故障障属属于于PLCPLC的的内内部部故故障障,它它可可通通过过PLCPLC本本身的软、硬件实现检测、处理。
身的软、硬件实现检测、处理。
而而其其余余80%80%的的故故障障属属于于PLCPLC的的外外部部故故障障。
PLCPLC生生产产厂厂家家都都致致力力于于研研制制、发发展展用用于于检检测测外外部部故故障障的的专专用用智智能能模模块块,进一步提高系统的可靠性。
进一步提高系统的可靠性。
11/4/20222311/4/20222311/4/202223南通大学电气工程学院南通大学电气工程学院电气控制技术电气控制技术课程课程5.5.编程语言多样化编程语言多样化在在PLCPLC系系统统结结构构不不断断发发展展的的同同时时,PLCPLC的的编编程程语语言言也也越越来越丰富,功能也不断提高。
来越丰富,功能也不断提高。
除除了了大大多多数数PLCPLC使使用用的的梯梯形形图图、语语句句表表语语言言外外,为为了了适适应应各各种种控控制制要要求求,出出现现了了面面向向顺顺序序控控制制的的步步进进编编程程语语言言、面面向向过过程程控控制制的的流流程程图图语语言言、与与计计算算机机兼兼容容的的高高级级语语言言(BASICBASIC、CC语语言言等等)等等。
多多种种编编程程语语言言并并存存、互补与发展是互补与发展是PLCPLC进步的一种趋势。
进步的一种趋
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