电气控制及电气控制及PLCPLC（第（第三三章）章）江南大学江南大学物联网工程学院物联网工程学院第第33章可编程控制器基础章可编程控制器基础了解可编程控制器产生的背景、特点、性能指标以及今后的发展方向掌握可编程控制器的硬件组成形式熟悉可编程控制器的软件及工作过程学习目标：教学内容：3.1可编程控制器概述3.2可编程控制器的组成3.3可编程控制器的工作原理3.4可编程控制器的硬件基础3.5可编程控制器的软件基础3.6可编程控制器的性能指标及分类第第33章章可编程控制器基础可编程控制器基础3.13.1可编程控制器概述可编程控制器概述可编程控制器的英文名称是ProgrammableController，早期简称PC，后来为了与个人计算机（PC）区分，在行业中多称之为ProgrammableLogicController，即可编程逻辑控制器，简称PLC，而这种称呼又与可编程控制器的起源和它本身的特点有关。返回3.1.13.1.1可编程控制器的产生与发展可编程控制器的产生与发展美国数字设备公司（DEC）根据提出10项指标，于1969年研制出第一台控制器，型号为PDP-14，它的开创性意义在于引入了程序控制功能，为计算机技术在工业控制领域的应用开辟了空间。至上世纪70年代，PLC技术已经进入成熟期。推动PLC技术发展的动力主要来自于两个方面：其一是企业对高性能、高可靠性自动控制系统的客观需要和追求；其次，大规模及超大规模集成电路技术的飞速发展，微处理器性能的不断提高，为PLC技术的发展奠定了基础并开拓了空间。返回3.1.23.1.2可编程控制器的特点可编程控制器的特点可编程控制器的产生是基于工业控制的需要，是面向工业控制领域的专用设备，它具有以下特点：CPU的可靠性高，抗干扰能力强；灵活性强，控制系统具有良好的柔性；编程简单，使用方便；控制系统易于实现，开发工作量少，周期短；维修方便；体积小，能耗低；功能强，性能价格比高。3.23.2可编程控制器的组成可编程控制器的组成PLC的基本组成部件如下图所示：返回3.2.13.2.1中央处理单元（中央处理单元（CPUCPU））中央处理单元是PLC的核心部件，负责完成逻辑运算、数字运算以及协调系统内各部分的工作。它在系统程序的管理下运行，主要功能有：接受并存储由编程器键入的用户程序和数据；诊断电源故障以及用户程序的语法错误；读取输入状态和数据并存储到相应的存储区；读取用户程序指令，解释执行用户程序，完成逻辑运算、数字运算、数据传递等任务，刷新输出映像，将输出映像内容送至输出单元。返回3.2.23.2.2存储器单元存储器单元PLC的存储器单元分成两个部分：系统程序存储器：用于存放PLC生产厂家编写的系统程序，系统程序在出厂时已经被固化在PROM或EPROM中。用户程序存储器：可分为程序存储区和数据存储区，程序存储器用于存放用户编写的控制程序，数据存储区存放的是程序执行过程中所需要的或者所产生的中间数据。3.2.33.2.3电源单元电源单元电源单元将外界提供的电源转换成PLC的工作电源后，提供给PLC。有些电源单元也可以作为负载电源，通过PLC的I/O接口向负载提供直流24V电源。电源单元还提供掉电保护电路和后备电池电源，以维持部分RAM存储器的内容在外界电源断电后不会丢失。在面板上通常有发光二极管（LED）指示电源的工作状态，便于判断电源工作是否正常。3.2.43.2.4输入输出单元输入输出单元PLC的输入、输出单元也叫I/O单元，对于模块式的PLC来说，I/O单元以模块形式出现，所以又称为I/O模块。I/O单元是PLC与工业现场的接口，现场信号与PLC之间的联系通过I/O单元实现。工业现场的输入和输出信号包括数字量和模拟量两类，因此I/O单元也有数字I/O和模拟I/O两种，前者又称为DI/DO，后者又称为AI/AO。PLC的输入、输出单元还应包括一些功能模块，所谓功能模块就是一些智能化了的输入和输出模块。3.2.53.2.5接口单元接口单元接口单元包括扩展接口、通信接口、编程器接口和存储器接口及其它外部设备接口等。PLC的I/O单元也属于接口单元的范畴，它完成PLC与工业现场之间电信号的往来联系。除此之外，PLC与其它外界设备和信号的联系都需要相应的接口单元。3.2.63.2.6外部设备外部设...
