电气控制与PLC学习教程第三章

第3章可编程控制器概述可编程控制器的产生3.1可编程控制器的特点3.2可编程控制器的分类3.3可编程控制器的编程语言3.4可编程控制器的技术性能指标3.5可编程控制器的应用领域及发展趋势3.63.1可编程控制器的产生3.1.1PLC的由来可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicalController）简称PLC。3.1.2PLC的定义国际电工委员会（IEC）在1987年2月颁布了PLC的标准草案（第三稿），草案对PLC作了如下定义。3.2可编程控制器的特点1．可靠性高，抗干扰强2．功能强大，性价比高3．编程简易，现场可修改4．配套齐全，使用方便5．寿命长，体积小，能耗低6．系统的设计、安装、调试、维修工作量少，维修方便3.3可编程控制器的分类3.3.1按输入/输出点数分根据PLC的输入/输出（I/O）点数的多少，一般可将PLC分为以下3类。1．小型机小型PLCI/O总点数一般在256点以下，用户程序存储器容量在4KB左右。2．中型机中型PLC的I/O总点数在256～2048点之间，用户程序存储器容量达到8KB左右。3．大型机大型PLC的I/O总点数在2048点以上，用户程序存储器容量达到16KB以上。3.3.2按结构形式分根据PLC结构形式的不同，可分为整体式和模块式两类。1．整体式2．模块式3.3.3按生产厂家分它们是美国Rockwell自动化公司所属的A-B（Allen＆Bradly）公司GE-Fanuc公司，德国的西门子（SIEMENS）公司法国的施耐德（SCHNEIDER）自动化公司日本的欧姆龙（OMRON）和三菱公司等3.4可编程控制器的编程语言3.4.1PLC编程语言的国际标准PLC编程语言标准（IEC61131-3）中有5种编程语言，即顺序功能图（Sequentialfunctionchart），梯形图（Ladderdiagram），功能块图（Functionblockdiagram），指令表（Instructionlist），结构文本（Structuredtext）。其中的顺序功能图（SFC）、梯形图（LD）、功能块图（FBD）是图形编程语言，指令表（IL）、结构文本（ST）是文字语言。1．顺序功能图（SFC）2．梯形图（LD）3．功能块图（FBD）4．指令表（IL）5．结构文本（ST）3.4.2梯形图的主要特点（1）PLC梯形图中的某些编程元件沿用了继电器这一名称（2）根据梯形图中各触点的状态和逻辑关系，求出图中各线圈对应的软元件的ON/OFF状态，称为梯形图的逻辑运算。（3）梯形图中各软元件的常开触点和常闭触点均可以无限多次地使用。（4）输入继电器的状态唯一地取决于对应的外部输入电路的通断状态，因此在梯形图中不能出现输入继电器的线圈。（5）辅助继电器相当于继电控制系统中的中间继电器，用来保存运算的中间结果，不对外驱动负载，负载只能由输出继电器来驱动。3.5可编程控制器的技术性能指标PLC的技术性能指标有一般指标和技术指标两种。一般性能规格是指使用PLC时应注意的问题，主要包括电源电压、允许电压波动范围、耗电情况、直流输出电压、绝缘电阻、耐压情况、抗噪声性能、耐机械振动及冲击情况、使用环境温度和湿度、接地要求、外形尺寸、质量等。具体性能规格是指PLC所具有的技术能力，如果只是一般地了解PLC的性能，了解如下的基本技术性能指标即可。1．I/O点数如FX系列的I/O点数最多为256。2．扫描速度小型PLC的扫描时间可能大于40ms。3．内存容量一般小型机的存储容量为1KB到几千字节，大型机则为几十千字节，甚至1MB～2MB，通常以PLC所能存放用户程序的多少来衡量。4．指令系统5．内部寄存器6．特殊功能模块3.6可编程控制器的应用领域及发展趋势3.6.1PLC的应用领域1．开关量逻辑控制2．运动控制3．过程控制4．数据处理5．通信连网3.6.2PLC的发展趋势（1）从技术上看，PLC会向运算速度更快、存储容量更大、功能更广、性能更稳定、性价比更高的方向发展。（2）从规模上看，PLC会进一步向超小型和超大型两个方向发展。（3）从配套性上看，PLC产品会向品种更丰富、规格更齐备的方向发展。（4）从标准上看，PLC的通用信息、设备特性、编程语言等向IEC1131标准的方向发展。（5）从网络通信的角度看，PLC将向网络化和通信的简便化方向发展。