电气控制与S7-1200 PLC应用技术

可编程控制器基础

第三章可编程控制器基础

主要内容：

1 可编程控制器概述

2 PLC 的结构、组成与工作原理

SIEMENS S7-1200 系列 PLC 的硬件系统 3

4^{可编程控制器的操作软件}

第三章可编程控制器基础 3.1 可编程序控制器概述

3.1.1 PLC 的产生与定义 3.1.2 PLC 的分类 3.1.3 PLC 的应用

3.1.4 PLC 的功能及特点 3.1.5 PLC 的发展

第三章可编程控制器基础

3.1.1 PLC 的产生与定义 （1）PLC 的产生 1969年之前，传统的自动控制装置→继电器控 制系统 ①优点→结构简单、价格低廉、容易操作。 ②缺点→体积庞大、生产周期长、接线复杂、故障 率高、可靠性及灵活性差。 ③应用→比较适用于工作模式固定，控制逻辑简单 等工业应用场合。

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3.1.1 PLC 的产生与定义 （1）PLC 的产生 能否用一种更先进控制装置来替代继电器控制系统呢？ 随着计算机技术的发展，用户对这种先进控制装置提出设 想：

工业控制单板机（微处理器）

继电器

先进控制装置

把微处理器的功能完善 、 通用 、 灵活等优点和继电器控 制系统的简单易懂 、 操作方便 、 价格便宜等优点结合起来 ， 制成一种通用控制装置 。 把计算机的编程方法和程序输入方 式加以简化 ， 采用面向控制过程 、 面向对象的语言编程 。

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3.1.1 PLC 的产生与定义 （1）PLC 的产生

美国通用汽车公司 （GM） 于 1968 年公开提出汽车生产流水线 控制系统的 10 项技术要求 ， 并在社会上公开招标 。

① 编程简单方便 ， 可在现场修改程序 ; ② 硬件维护方便;

③ 可靠性高于继电器控制柜;

④ 体积小于继电器控制柜；

⑤ 可将数据直接送入管理计算机;

⑥ 成本可与继电器接触器控制设备抗衡;

⑦ 输入可以是交流115v;

⑧ 输出是交流115v， 2A 以上，可以直接驱动电磁阀; ⑨ 可扩展性强，扩展时只需作微小调整; ⑩ 用户程序存储器容量至少4kB;

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3.1.1 PLC 的产生与定义 （1）PLC 的产生

1969 年 ， 美国数据设备公司 （ DEC ） 研制出能满足上述 10 条要 求的可编程控制器样机 ， 安装在美国迪特律市通用汽车 （GM） 公司的汽车装配线上 ， 并获得成功应用 ， 由此诞生了世界上第一 台可编程序控制器 （PLC, programmable logic controller） 。

美国电气制造商协会于 1980 年 将它正式命名为可编程控制器 (Programmable Controller)， 简称 PC 。 由于它与个人计算机 (Personal Computer) 的简称 PC 相同 ， 所以仍习惯将其称为 PLC 。

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3.1.1 PLC 的产生与定义 （1）PLC 的产生

可编程控制器用来替代继电器控制系统

继电器控制系统

先进自动控制系统

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3.1.1 PLC 的产生与定义 （2）PLC 的定义

可编程控制器 (Programmable Controller) 是以 微处理 机 为基础，综合了 计算机技术 、 自动控制技术 和 通信技 术 等现代科技而发展起来的一种新型工业自动化控制装 置，是将计算机技术用于工业控制领域的产品。

PLC 诞生至今仅有 40 年的历史，但发展迅猛，并与 CAD/CAM 、机器人技术一起被誉为当代工业自动化的 三大支柱。

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3.1.1 PLC 的产生与定义 （2）PLC 的定义 国际电工委员会（IEC）对可编程控制器的定义 ： 可编程控制器是一种数字运算的 电子系统 ，专为 在 工业环境下 应用而设计，采用可编程序的存储器，用 于其内部存储执行 逻辑运算 、 顺序控制 、 定时 、 计数 等 操作指令，并通过数字式 、 模拟式的输入/输出控制 各种类型的机械或生产过程 。 可编程控制器及其有关 外部设备，都按易于 与工业控制系统联成一个整体 ， 易于扩充其功能的原则设计 。