PLC基础介绍

由来定义内部结构工作原理编程语言发展特点分类应用领域生产厂商发展趋势PLC的…PLC的基础知识PLC基础知识－由来继电器电气控制时代，存在的缺点：体积大耗电多改变生产程序特别困难接线调试改造有点烦能不能用一种新型的装置通过软件编程来实现逻辑控制呢？PLC基础知识－由来嘻嘻1969年，世界上第1台可编程序控制器（PLC）诞生(由美国数字设备公司DEC研制），并在美国通用汽车生产线上成功使用。PLC时代带来的好处：编程简单，易于学习软件实现，修改方便配置灵活，方便增删联机监控，维护简单PLC可以解除一切烦恼！1987年，国际电工委员会（IEC）对PLC的定义是：PLC是一种数字运算的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用一类可编程序的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数和算术操作等面向用户的指令，并通过数字式或模拟式输入或输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其外部设备都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来设计的。PLC基础知识－定义注：由于PLC技术的快速发展，其实际已经是一种完整的工业计算机，简称PC（PROGRAMMABLECONTROLLER），为避免混乱，各界仍称为PLC。按钮行程开关继电器触点接触器电磁阀指示灯I/O扩展模块外部设备PLC上位机仪表。。输入单元输出单元电源部分存储器EEPROM（系统程序）RAM（用户程序）I/O扩展接口通讯口微处理器CPUPLC基础知识—内部结构PLC基础知识—工作原理输入映像区:现场每个输入信号都被存放在用户存储器的某一对应指定的区域输出映像区:程序产生的输出信息先被存放在RAM中的某些区域程序只对映像区进行读写按钮2接触器按钮1输入电路输入映象寄存器输出映象寄存器输出电路（）程序执行X0X1Y0Y0PLC基础知识－扫描原理程序执行顺序：自上而下，自左到右开始I/O刷新通讯任务用户程序内务处理周而复始PLC基础知识－梯形图梯形图－－是一种与电气（继电器）控制图相类似的图形化PLC编程语言，面向控制过程的一种“自然语言”，沿用继电器的触点、线圈、串并联等术语和图形符号。同时也增加了一些继电器控制系统中没有的特殊符号，以便扩充PLC的控制功能。上图中：梯形图和继电器线路完成的功能是一致的；X0，X1是PLC的输入点，Y0是PLC的输出点，它们分别对应继电器线路中的SB1，SB2，KM1。假设以上程序实现电机的运行控制：SB1（或X0）为启动按钮；SB2（或X1）为停止按钮；KM1（或Y0）为输出继电器线圈。通过继电器线圈的得失电控制接触器的通断，进而控制电机的启停。SB1SB2KM1KM1X0X1Y0Y0继电器线路对应的梯形图补充：1）梯形图中的触点和线圈并不存在，它只是为了编程而设计出来的概念，沿用了继电器的叫法，这些“元件”仅是PLC存储器中的一些“位”单元而已。2）梯形图的执行是从左到右，总上到下。可编程控制器技术的发展历程20世纪70年代中期逻辑控制定时记数20世纪70年代末期算术运算函数处理通信模拟量处理远程I/O模块各种特殊功能模块可编程控制器技术的发展历程20世纪80年代末期PLC的处理速度提高通讯功能极大的发展20世纪90年代末期通讯协议标准化产品规模增大可编程控制器的特点编程方便，易于使用功能强大，性价比高在线监控，维护方便工艺更改，快速实现抗干扰强，可靠性高PLC基础知识－分类按I/O点数分：微型：32点以下小型：128点以下中型：1024点以下大型：2048点以下超大型：8192点以上按结构分：一体化模块化40.2%23.8%18.2%17.9%微型小型中型大型(11.46亿)(6.79亿)(5.19亿)(5.11亿)微型＋小型＝64％=18.24亿根据工控网2005年发布的市场调查报告显示，2004年按产品类型分的PLC市场情况如下：18.24亿元，如每套应用价值5000元，会有近40万套PLC系统，如市场占有率为5%，则有约2万套EC20和EC10系统在运行。PLC市场分布24.827.328.530.632.234.436.138.605101520253035402003200420052006工控网ARC单位:亿元人民币根据中国工控网（自动化学会）2004年发布的中国PLC市场报告显示，2004年中国PLC市场规模为29亿，并且到2006年，市场预计以年13％的速度增长。根据相关专家预计，目前中国工业自动化程度大约在30—40％，而发达国家的自动化程度在70－80％。世界平均水平在50％，而我国仅30％国内市场PLC容量PLC概述－应用领域PLC概述－应用领域照明控制空调/通风工业监视系统控制制造工业科技农业物流设备PLC概述－应用领域交通运输矿山机械过程控制游乐场所食品轻工图上显示纺织化纤、冶金、汽车、食品饮料烟草、电子制造，化工等行业PLC用量较大，根据工控网发布的2005年市场调查报告，2004年按行业划分的PLC市场情况如下(PLC市场规模为28.5亿)20%15%12%11%8%7%5%4%4%3%3%8%纺织化纤冶金汽车食品饮料烟草电子制造化工电力造纸石油建材市政其他73%国内市场各行业PLC容量目前PLC主要生产厂商艾默生西门子三菱罗克维尔欧姆龙LG施耐德富士通用GE松下台湾和利时安控兰州全志南京嘉华（民营）南京亚锐（台资）杭州机床电器厂国外：国内：6.94.132.652.572.111.61.050.60.580.540.320.310.280.2101234567西门子三菱AB施耐德欧姆龙GEFUJINAISDELTAKOYOABB穆勒HITACHILG竞争对手分析（工控网2003年数据）单位：亿元人民币国内各品牌销售比较3.93.461.791.060.980.630.580.570.540.530.250.230.220.1900.511.522.533.54三菱西门子欧姆龙ABFUJIGEDELTANAIS施耐德KOYOHITACHIABB穆勒LG2003年中国微小型PLC主要供应商市场份额(256点)单位：亿元人民币国内各品牌销售比较国内客户PLC产品选购标准PLC基础知识—发展功能模块智能化网络通信标准化控制技术冗余化控制管理一体化问题：1、PLC是什么？2、PLC与工控机各自的特点？3、为什么不用单片机单板代替PLC？