可编程控制器（PLC）综述报告 一、PLC的定义 1969年美国数字设备公司（DEC）根据招标的要求，研制出世界上第一台可编程序控制器，并在GM公司汽车生产线上首次应用成功。 1980年美国电气制造商协会（NEMA）正式将其命名为编程序控制器（Programmable Controller），简称 PC。 国际电工委员会（ IEC）于 1982年11月和 1985年1月对可编程序控制器作了如下的定义：“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，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命令，并通过数字式模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应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而设计”。 二、PLC的基本结构：PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，如图所示： 三、PLC的特点 （1）容易编程 （2）采用模块式结构 （3）价格便宜 （4）具有数据通讯功能 （5）输入输出电源使用市电 （6）能在恶劣环境下工作 （7）存储设备可扩充至4K个存储字节 四、PLC的应用领域 • PLC在工业自动化中起着举足轻重的作用，在国内外已广泛应 用于机械、冶金、石油、化工、轻工、纺织、电力、电子、食品、 交通等行业。经验表明， 80 ％以上的工业控制可以使用PLC来完成。 • 在日本，凡8个以上中间继电器组成的控制系统都已采用PLC来取代。 其应用范围不断扩大，大致可归纳为如下几类： 1、开关量的逻辑控制 这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器控制系统，实现逻辑控制、顺序控制，可用于单机控制、多机群控、自动化生产线的控制等。例如注塑机、印刷机械、订书机械、切纸机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线的控制等等。 2、位置控制 大多数的PLC制造商，目前都提供拖动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。这一功能可广泛用于各种机械，如金属切割机床、金属成型机床、装配机械、高精度印刷机械、轮胎帘布裁断机、轮胎成型机、机器人和电梯等的控制。 3、过程控制 过程控制是指对温度、压力、流量等连续变化的模拟量的闭环控制。PLC通过模拟量I／0模块，实现模拟量与数字量之间的A／D、D／A转换，并对模拟量进行闭环PID(Proportional-Integral-Derivative)控制。现代的大、中型PLC一般都有PID闭环控制模块。这一功能可用PID子程序来实现，也可用专用的智能PID模块实现，而松下FP10的指令系统甚至能提供专门的PID指令。 4、数据处理 现代的PLC具有数学运算(包扩矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传递、转换、排序和查表、位操作等功能，也能完成数据的采集、分析和处理，这些数据可通过通信接口传送到其它智能装置，如计算机数值控制（CNC）设备，进行处理。 5、通信联网 PLC的通信包括PLC相互之间，PLC与上位计算机，PLC和其它智能设备间的通信。PLC系统与通用计算机可以直接或通过通信处理单元、通信转接器相连构成网络，以实现信息的交换，并可构成“集中管理、分散控制”的分布式控制系统，满足工厂自动化(FA)系统发展的需要。各PLC系统或远程I／0模块按功能各自放置在生产现场分散控制，然后采用网络连接构成集中管理信息的分布式网络系统。网络系统正向开放、标准、互连的方向发展。 五、PLC的优点 ①抗干扰能力强，可靠性高(平均无故障时间3--5万小时)； ②编程简单； ③有很强的输入输出接口，使用简便； ④体积小、结构紧凑、安装、维护方便； 六、PLC的缺点 • 主要是PLC的软、硬件体系结构是封闭而不是开放的：如专用总线、专家通信网络及协议，I/O模板不通用，甚至连机柜、电源模板亦各不相同。 • 编程语言虽多数是梯形图，但组态、寻址、语言结构均不一致，因此各公司的 PLC互不兼容。 SIEMENS等公司已经开发出以个人计算机为基础，在Windows平台下，结合IEC1131－国际标准的新一代开放体系结构的PLC。