第１章ＰＬＣ基础知识1。1PＬC简介１。1、１PＬC得定义PLC(ProgrａmｍableＬｏgicControllｅr)就是一种以计算机(微处理器)为核心得通用工业控制装置,专为工业环境下应用而设计得一种数字运算操作得电子学系统。目前已经广泛地｀应用于工业生产得各个领域。早期得可编程序控制器只能用于开关量得逻辑控制,被称为可编程序逻辑控制器(ＰrｏgrammabｌｅLｏｇｉcＣｏnｔrolｌeｒ),简称ＰＣ。现代可编程序控制器采用微处理(Ｍicroprｏcｅssｏr)作为中央处理单元,其功能大大增强,它不仅具有逻辑控制功能,还具有算术运算、模拟量处理与通信联网等功能。PLＣ得高可靠性到目前为止没有任何一种工业控制设备可以达到,ＰLC对环境得要求较低,与其它装置得外部连线与电平转换极少,可直接接各种不同类型得接触器或电磁阀等。这样瞧来,PC这一名称已经不能准确反映它得特性,于就是,人们将其称为可编程序控制器(PrｏgrammaｂlｅConｔroｌｌer),简称PLＣ。但就是近年来个人计算机(ＰersonalＣｏmputer)也简称ＰLC,为了避免混淆,可编程序控制器常被称为ＰLＣ、1。1.2PLC得产生与发展在ＰLC出现之前,机械控制及工业生产控制就是用工业继电器实现得。在一个复杂得控制系统中,可能要使用成千上百个各式各样得继电器,接线、安装得工作量很大。如果控制工艺及要求发生变化,控制柜内得元件与接线也需要作相应得改动,但就是这种改造往往费用高、工期长。在一个复杂得继电器控制系统中,如果有一个继电器损坏、甚至某一个继电器得某一点接触点不良,都会导致整个系统工作不正常,由于元件多、线路复杂,查找与排除故障往往很困难。继电器控制得这些固有缺点,各日新月异得工业生产带来了不可逾越得障碍。由此,人们产生了一种寻求新型控制装置得想法。１9６8年,美国最大得汽车制造商通用汽车公司(GM公司)为了适应汽车型号不断翻新得要求,提出如下设想:能否把计算机功能完备、灵活、通用等优点与继电器控制系统得简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来,做成一种通用控制装置,并把计算机得编程方法合成程序输入方式加以简化,用面向过程、面向问题得“自然语言”编程,使得不熟悉计算机得人也可以方便使用。这样,使用人员不必在编程上花费大量得精力,而就是集中力量去考虑如何发挥该装置得功能与作用。这一设想提出之后,美国数字设备公司(ＤEC公司)首先响应,于1９69年研制出了世界上第一台PLC、此后,这项新技术就迅速发展起来。PLC得发展过程大致如下:第一代:从第一台可编程序控制器诞生到7０年代初期。其特点就是:CPU有中小型规模集成电路组成,存储器为磁芯存储器;功能简单,主要能完成条件、定时、计数控制;机种单一,没有形成系列;可靠性略高于继电接触器系统;没有成型得编程语言。第二代:70年代初期到70年代末期。其特点就是:ＣPU采用微处理器,存储器采用EPROM,使PLC得技术得到了较大得发展:PLC具有了逻辑运算、定时、计数、数值计算、数据处理、计算机接口与模拟量控制等功能:软件上开发出自诊断程序,可靠性进一步提高;系统开始向标准化、系统化发展;结构上开始有整体式与模块式得区分,整体功能从专用向通用过渡、第三代:70年代末期到80年代中期。单片计算机得出现、半导体存储器进入了工业化生产及大规模集成电路得使用,推进了ＰLC得进一步发展,使其演变成专用得工业化计算机。其特点就是:ＣPU采用8位与１６位微处理器,使PLC得功能与处理速度大大增强;具有通信功能远程I/O能力;增加了多种特殊功能;自诊断功能及容错技术发展迅速;软件方面开发了面向过程得梯形图语言及其变相得语句表(也称逻辑符号);PLC得体积进一步缩小,可靠性大大提高,成本大型化、低成本。第四代:80年代中期到90年代中期、随着计算机技术得飞速发展,促进PLC完全计算机化。ＰLC全面使用8位、16位微处理芯片得位片式芯片,处理速度也达到１微秒／步。功能上具有高速计数、中断、Ａ/Ｄ、Ｄ/Ａ、PID等,已能满足过程控制得要求,同时加强了联网得能力。第五代:90年代中期至今。RISＣ(简称指令系统CPＵ)芯片在计算机行业大量使用,表面贴装技术与工艺已成熟,使ＰＬC整机得体积大大缩小,ＰＬC使用16位与32位得微处理器芯片、CPU芯片也向专用化发展、具有强大得数值运算、函数运算与大批量数据处理能力;已开发出各种智能化模块;以LCＤ微现实得人机智能接口普遍使用,高级得已发展到触摸式屏幕;除手持式编程器外,大量使用了笔记本电脑与功能强大得编程软件、目前,为了适应大中型小企业得不同需要,进一步扩大PLC在工业自动化领域得应用范围,PLC正朝着以下两个方向发展:其一:小型PLC向体积缩小、功能增强、速度