当前课程知识点：电气控制技术与PLC > 第4章 可编程控制器基础 > 4.1 认识PLC > 认识PLC
大家好
这一讲开始我们就进入PLC部分的学习
本讲初步认识一下PLC
了解PLC的产生 定义 应用以及分类
我们都知道
任何生产机械
为了实现预定的动作
都需要有控制装置
传统的由接触器 继电器组成的控制装置
具有结构简单 使用方便 造价低廉等优点
曾经在工业控制领域发挥了很大的作用
但是 继电接触控制电路却存在一定的缺陷
比如硬设备多 接线复杂 改变设计困难
可靠性不高 维修量大
因此 1968年美国通用汽车公司（GM）
为了适应汽车型号不断更新
以及生产工艺不断变化的需要
实现小批量 多品种生产
希望研制一种新型工业控制器
以改善传统控制装置存在的缺陷
在这样的背景下
1969年
美国数字设备公司研制出第一台可编程控制器
并将它应用于生产线上
这种控制器通过改变存储在里面指令的方法
来改变生产线的控制流程
提供继电接触器控制系统无法比拟的灵活性
这一时期
它主要是替代继电接触器控制系统完成顺序控制
虽然采用了计算机的设计思想
实际上只能进行逻辑运算
主要应用于开关量的逻辑控制
因此 也称为可编程序逻辑控制器
进入80年代后
随着微电子技术 计算机技术的发展
可编程控制器的功能已远远超出逻辑控制
顺序控制的功能
这一时期
可以实现模拟量控制 位置控制
以及远程通讯功能
易于实现柔性加工和制造系统
因此 国际电工委员会将可编程逻辑控制器
称为可编程控制器
简称PC
但为避免混淆
仍简称为PLC
好 说了这么多
那么PLC到底是什么设备呢
可以说 PLC是在微计算机技术
自动控制技术
通信技术
简称3C技术的基础上发展起来的
一种现代工业控制装置
随着电子技术的发展
PLC的功能也在不断提升
在各领域的生产过程中得到了越来越广泛的应用
那么PLC都有哪些应用呢
PLC在国内外广泛应用在通用机械 建筑 纺织
水处理 起重机 包装 橡胶 矿山 食品
制药 交通 玻璃等行业领域
各个行业适用情况大致可归纳为以下三类
第一类是开关逻辑控制
它是根据某些条件的逻辑关系来确定的
而逻辑指自然界的二值逻辑
包括与 或 非
这是PLC最基本 最广泛的应用领域
取代了传统的继电接触器控制
可以实现复杂逻辑及顺序流程
实现逻辑控制 顺序控制
可应用装配生产线 包装生产线
电镀流水线等场合
第二类是运动控制
指的是对部件的位置 速度等进行实时的控制
使其按照预期的运动轨迹
和规定的运动参数进行运动
例如 可用于圆周运动和直线运动的控制
那么 如何实现运动控制呢
从控制机构配置来说
早期采用的方式是开关量I/O模块
连接位置传感器和执行机构
现在一般使用专用的运动控制模块
可驱动步进电机或伺服电机
实现单轴或多轴的位置控制
世界上各主要PLC厂家的产品
几乎都有运动控制的功能
广泛用于各种机械 机床 机器人 电梯等场合
第三类是过程控制
指的是以表征生产过程的参量为被控制量
如温度 压力 流量等
使之接近给定值或保持在
给定值范围内的自动控制
一般的过程控制系统通常采用反馈控制的形式
这是过程控制的主要形式
那么PLC如何实现呢
PLC能编制各种各样的控制算法程序
完成闭环控制
较为典型的就是PID算法
广泛应用于冶金 化工 热处理 锅炉控制的场合
好 刚才我们学习了PLC控制的三大类应用
那么和传统控制解决方案相比
它的优势在哪呢
对于开关逻辑控制
传统方案通常使用电控装置
运动控制系统
通常使用电传装置
过程控制系统
通常使用电仪装置
PLC是集三电于一体
实现开关量逻辑控制 过程控制 运动控制
现场数据采集处理
通信联网多级控制功能的一种多功能控制器
除了上面我们了解的应用领域
随着工业4.0时代的到来
必将推动工业化 信息化融合
PLC的应用也将更为广泛
接下来 我们来学习一下PLC的分类
按I/O点数分
可分为小型PLC 中型PLC 大型PLC
小型PLC的I/O点数为256点以下
其中小于64点的为超小型或微型PLC
中型PLC的I/O点数为256点以上
2048点以下
而大型PLC的I/O点数为2048以上
其中I/O点数超过8192点的为超大型PLC
小型PLC主要用于开关量控制
定时/计数控制 顺序控制 少量模拟量控制
中型PLC主要用于较复杂系统逻辑控制
闭环过程控制
大型PLC主要用于大规模过程控制
集散式控制
以及工厂自动化网络
PLC按结构形式划分
可分为整体式和模块式两类
第一类 整体式PLC
它是将电源 CPU I/O接口等部件都集中装在一个机箱内
具有结构紧凑 体积小 价格低等特点
小型PLC通常采用这种结构
比如西门子S7-200以及S7-200smart系列的PLC
第二类模块式PLC的各组成部分
分别作成若干个单独的模块
如CPU模块 I/O模块 电源模块
以及各种功能模块
大 中型PLC通常采用这种结构
比如西门子S7-300 400 1200
以及1500系列 PLC都属于模块式PLC
它是各个模块相互独立的
并安装在固定的机架（导轨）上
构成一个完整的PLC应用系统
好 本讲到此结束
谢谢大家
-1.1 低压电器简介
--低压电器简介
-1.2 低压开关电器
--低压开关电器
-1.3 主令电器
--主令电器
-1.4 接触器
--接触器
-1.5 熔断器
--熔断器
-1.6 继电器（一）热继电器和速度继电器
-1.7 继电器（二）时间继电器
-小测验
-2.1 三相异步电动机的直接起动控制
-2.2 三相异步电动机点动控制和长动控制
-2.3 三相异步电动机降压起动控制(一)
-2.4 三相异步电动机降压起动控制（二 ）
-2.5 三相异步电动机的多点控制和顺序控制
-2.6 三相异步电动机的调速控制
-2.7 三相异步电动机的制动控制（一）
-2.8 三相异步电动机的制动控制（二）
-2.9 三相异步电动机正反转控制（一）
-2.10 三相异步电动机正反转控制（二）
-2.11 电气控制线路的设计方法
-小测验
-3.1 电气控制电路图的绘制（一）
-3.2 电气控制电路图的绘制（二）
-3.3 电气控制电路图的绘制（三）
-3.4 电气控制电路的设计方法 （一）
-3.5 电气控制电路的设计方法 （二）
-小测验
-4.1 认识PLC
--认识PLC
-4.2 PLC组成及工作原理
-4.3 S7-200 SMART PLC硬件介绍（上）
-4.4 S7-200 SMART PLC硬件介绍（下）
-4.5 STEP 7-Micro/WIN SMART编程软件（上）
--STEP 7-MicroWIN SMART编程软件（上）
-4.6 STEP 7-Micro/WIN SMART编程软件（下）
--STEP 7-MicroWIN SMART编程软件（下）
-小测验
-5.1 PLC编程语言与程序结构
-5.2 指令基础
--指令基础
-5.3 位逻辑指令
--位逻辑指令
-5.4 PLC编程规则与技巧
-5.5 定时器指令的工作原理
-5.6 定时器指令应用举例
-5.7 计数器指令的工作原理
-5.8 计数器指令的应用
--计数器指令应用
-小测验
-6.1 功能指令概述
--功能指令概述
-6.2 数据处理指令（一）：比较指令与数据传送指令
-6.3 数据处理指令（二）：数据转换指令
--数据转换指令
-6.4 数据处理指令（三）：表格指令和时钟指令
-6.5 算术运算指令及其应用
-6.6 逻辑运算指令及其应用
-6.7 程序控制指令：跳转指令、循环指令
-6.8 子程序的编写与调用
-6.9 中断程序与中断指令
-6.10 高速计数器指令与高速脉冲输出指令(一）
-6.11 高速计数器指令与高速脉冲输出指令(二）
-小测验（一）
-小测验（二）
-小测验（三）
-7.1 梯形图的经验设计法
-7.2 顺序控制设计法与顺序功能图概述
-7.3 顺序功能图的基本结构和绘制方法
-7.4 使用SCR指令的顺序控制梯形图设计方法
-7.5 使用起保停电路的顺序控制梯形图设计方法
-7.6 使用置位复位指令的顺序控制梯形图设计法
-小测验
-8.1模拟量控制概述
--模拟量控制概述
-8.2模拟量输入输出配置及数值的规范化
-8.3PID控制指令
--PID控制指令
-8.4水箱水位PID控制程序举例
-小测验
