第1部分： FA技术中级实训指导

第1章 小型PLC系统

1.1 PLC系统简介

1.1.1 PLC的由来

1968年，美国最大的汽车制造商通用汽车（General Motors）公司，为了适应汽车型号不断更新的需要，提出了十条技术指标在社会上公开招标，以制造一种新型的工业控制装置。

1969年美国数字设备公司（Digital Equipment Corporation）根据招标的要求，研制出世界上第一台可编程序控制器（Programmable Logical Controller，PLC），并在GM公司汽车生产线上首次应用成功。

1.1.2 PLC的定义

国际电工委员会（IEC）于1982年11月和1985年1月对PLC做了如下的定义：“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连成一个整体，易于扩充功能的原则而设计”。

1.1.3 PLC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。

1.1.4 PLC的分类

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PLC的I/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。

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。

3.按生产厂家分

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，日本的三菱电机（MITSUBISHI）公司和欧姆龙（OMRON）公司，法国的施耐德（SCHNEIDER）自动化公司等。

1.1.5 PLC的编程语言

1.PLC编程语言的国际标准

PLC编程语言标准（IEC 61131-3）中有5种编程语言，即顺序功能图（Sequential Func-tion Chart），梯形图（Ladder Diagram），功能块图（Function Block Diagram），指令表（In-struction List），结构文本（Structured Text）。

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。

另外，目前市场上还出现了C语言控制器，该控制器可以采用C语言编程。

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。

1.1.6 PLC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IEC61131-3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。

1.1.7 PLC的应用领域

1）开关量控制。

2）运动控制。

3）过程控制。

4）数据处理。

5）通信联网。