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1、...............第1章PLC基礎知識1.1PLC簡介1.1.1PLC的定義PLC(ProgrammableLogicController)是一種以計算機（微處理器）為核心的通用工業(yè)控制裝置,專為工業(yè)環(huán)境下應用而設計的一種數(shù)字運算操作的電子學系統(tǒng)。目前已經(jīng)廣泛地`應用于工業(yè)生產(chǎn)的各個領域。早期的可編程序控制器只能用于開關量的邏輯控制，被稱為可編程序邏輯控制器（ProgrammableLogicController）,簡稱PC?，F(xiàn)代可編程序控制器采用微處理（Microprocessor）作為中央處理單元，其功能大大增強，它不僅具
2、有邏輯控制功能，還具有算術運算、模擬量處理和通信聯(lián)網(wǎng)等功能。PLC的高可靠性到目前為止沒有任何一種工業(yè)控制設備可以達到，PLC對環(huán)境的要求較低，與其它裝置的外部連線和電平轉換極少，可直接接各種不同類型的接觸器或電磁閥等。這樣看來，PC這一名稱已經(jīng)不能準確反映它的特性，于是，人們將其稱為可編程序控制器（ProgrammableController），簡稱PLC。但是近年來個人計算機（PersonalComputer）也簡稱PLC，為了避免混淆，可編程序控制器常被稱為PLC。1.1.2PLC的產(chǎn)生和發(fā)展在PLC出現(xiàn)之前，機械控制及工業(yè)生產(chǎn)控制
3、是用工業(yè)繼電器實現(xiàn)的。在一個復雜的控制系統(tǒng)中，可能要使用成千上百個各式各樣的繼電器，接線、安裝的工作量很大。如果控制工藝及要求發(fā)生變化，控制柜內的元件和接線也需要作相應的改動，但是這種改造往往費用高、工期長。在一個復雜的繼電器控制系統(tǒng)中，如果有一個繼電器損壞、甚至某一個繼電器的某一點接觸點不良，都會導致整個系統(tǒng)工作不正常，由于元件多、線路復雜，查找和排除故障往往很困難。繼電器控制的這些固有缺點，各日新月異的工業(yè)生產(chǎn)帶來了不可逾越的障礙。由此，人們產(chǎn)生了一種尋求新型控制裝置的想法。1968年，美國最大的汽車制造商通用汽車公司（GM公司）為了
4、適應汽車型號不斷翻新的要求，提出如下設想：能否把計算機功能完備、靈活、通用等優(yōu)點和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點結合起來，做成一種通用控制裝置，并把計算機的編程方法合成程序輸入方式加以簡化，用面向過程、面向問題的“自然語言”編程，使得不熟悉計算機的人也可以方便使用。這樣，使用人員不必在編程上花費大量的精力，而是集中力量去考慮如何發(fā)揮該裝置的功能和作用。這一設想提出之后，美國數(shù)字設備公司（DEC公司）首先響應，于1969年研制出了世界上第一臺PLC。此后，這項新技術就迅速發(fā)展起來。PLC的發(fā)展過程大致如下：第一代：從第一
5、臺可編程序控制器誕生到70年代初期。其特點是：CPU有中小型規(guī)模集成電路組成，存儲器為磁芯存儲器；功能簡單，主要能完成條件、定時、計數(shù)控制；機種單一，沒有形成系列；可靠性略高于繼電接觸器系統(tǒng)；沒有成型的編程語言。技術資料學習必備...............第二代：70年代初期到70年代末期。其特點是：CPU采用微處理器，存儲器采用EPROM，使PLC的技術得到了較大的發(fā)展：PLC具有了邏輯運算、定時、計數(shù)、數(shù)值計算、數(shù)據(jù)處理、計算機接口和模擬量控制等功能：軟件上開發(fā)出自診斷程序，可靠性進一步提高；系統(tǒng)開始向標準化、系統(tǒng)化發(fā)展；結構上開始
6、有整體式和模塊式的區(qū)分，整體功能從專用向通用過渡。第三代：70年代末期到80年代中期。單片計算機的出現(xiàn)、半導體存儲器進入了工業(yè)化生產(chǎn)及大規(guī)模集成電路的使用，推進了PLC的進一步發(fā)展，使其演變成專用的工業(yè)化計算機。其特點是：CPU采用8位和16位微處理器，使PLC的功能和處理速度大大增強；具有通信功能遠程I/O能力；增加了多種特殊功能；自診斷功能及容錯技術發(fā)展迅速；軟件方面開發(fā)了面向過程的梯形圖語言及其變相的語句表（也稱邏輯符號）；PLC的體積進一步縮小，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。隨著計算機技術
7、的飛速發(fā)展，促進PLC完全計算機化。PLC全面使用8位、16位微處理芯片的位片式芯片，處理速度也達到1微秒/步。功能上具有高速計數(shù)、中斷、A/D、D/A、PID等，已能滿足過程控制的要求，同時加強了聯(lián)網(wǎng)的能力。第五代：90年代中期至今。RISC(簡稱指令系統(tǒng)CPU)芯片在計算機行業(yè)大量使用，表面貼裝技術和工藝已成熟，使PLC整機的體積大大縮小，PLC使用16位和32位的微處理器芯片。CPU芯片也向專用化發(fā)展。具有強大的數(shù)值運算、函數(shù)運算和大批量數(shù)據(jù)處理能力；已開發(fā)出各種智能化模塊；以LCD微現(xiàn)實的人機智能接口普遍使用，高級的已發(fā)展到觸摸式
8、屏幕；除手持式編程器外，大量使用了筆記本電腦和功能強大的編程軟件。目前，為了適應大中型小企業(yè)的不同需要，進一步擴大PLC在工業(yè)自動化領域的應用范圍，PLC正朝著以下兩個方向發(fā)展：其一：小型PL
