西門子PLC系統(tǒng)及其應(yīng)用01ppt課件

1、一、課程簡介課程性質(zhì)：本課程是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)任選課程，其特點(diǎn)是與工業(yè)生產(chǎn)聯(lián)系十分密切，實(shí)踐性強(qiáng)，應(yīng)用廣泛。課程任務(wù)：它包括理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，其任務(wù)是學(xué)習(xí)西門子S7-300系列PLC的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、指令系統(tǒng)、典型程序分析和設(shè)計(jì)，并通過上機(jī)實(shí)驗(yàn)和實(shí)例分析，使學(xué)生具有用西門子S7-300/400系列大中型PLC改造常規(guī)繼電控制系統(tǒng)和根據(jù)生產(chǎn)工藝要求設(shè)計(jì)其控制系統(tǒng)的能力。西門子西門子PLCPLC系統(tǒng)及其應(yīng)用系統(tǒng)及其應(yīng)用 第第0101次課次課1.掌握西門子S7300系列PLC的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、尋址方式、工作特點(diǎn)及應(yīng)用范圍。2.掌握S7300系列PLC的指令系統(tǒng)及典型控制程序的設(shè)

2、計(jì)。3.學(xué)會(huì)Windows環(huán)境下的STEP 7編程軟件使用和控制程序的調(diào)試步驟及方法。4.通過實(shí)例分析，掌握用PLC進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟，編程方法，培養(yǎng)學(xué)生用PLC改造常規(guī)繼電控制系統(tǒng)和根據(jù)生產(chǎn)工藝要求設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)的能力教學(xué)基本要求教學(xué)基本要求教材及參考書教材及參考書考核方式n考試課，試卷考試n試卷：60%n作業(yè)+考勤：20%，5次作業(yè)n實(shí)驗(yàn)：20%，5次實(shí)驗(yàn)第第1 1章章 PLCPLC概述概述1.1 PLC1.1 PLC的產(chǎn)生的產(chǎn)生1.2 PLC1.2 PLC的定義和分類的定義和分類1.3 PLC1.3 PLC的功能和特點(diǎn)的功能和特點(diǎn)1.4 PLC1.4 PLC的結(jié)構(gòu)與工作過程的結(jié)構(gòu)

3、與工作過程1.5 1.5 思考與練習(xí)思考與練習(xí)l傳統(tǒng)的生產(chǎn)機(jī)械自動(dòng)控制裝置傳統(tǒng)的生產(chǎn)機(jī)械自動(dòng)控制裝置繼電器控制系統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng) l優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、容易操作結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、容易操作 。l缺陷缺陷體積龐大、生產(chǎn)周期長、接線復(fù)雜、故障率高、體積龐大、生產(chǎn)周期長、接線復(fù)雜、故障率高、可靠性及靈活性差可靠性及靈活性差 。（控制功能略加變動(dòng)，就需重。（控制功能略加變動(dòng)，就需重新組合、改變接線。）新組合、改變接線。）l運(yùn)用運(yùn)用比較適用于工作模式固定，控制邏輯簡單等工比較適用于工作模式固定，控制邏輯簡單等工業(yè)應(yīng)用場合。業(yè)應(yīng)用場合。 l（接線邏輯）（接線邏輯）1.1 PLC1.1 PLC的產(chǎn)生

4、的產(chǎn)生n以往的電氣控制裝置主要采用繼電器、接觸器以往的電氣控制裝置主要采用繼電器、接觸器或電子元件來實(shí)現(xiàn)，由連接導(dǎo)線將這些器件按或電子元件來實(shí)現(xiàn)，由連接導(dǎo)線將這些器件按照一定的工作程序組合在一起，以完成一定的照一定的工作程序組合在一起，以完成一定的控制功能，這種控制叫做接線程序控制。控制功能，這種控制叫做接線程序控制。n 接線程序控制的電氣裝置體積大，生產(chǎn)周期接線程序控制的電氣裝置體積大，生產(chǎn)周期長，接線復(fù)雜，故障率高，可靠性差。控制功長，接線復(fù)雜，故障率高，可靠性差?？刂乒δ苈约幼儎?dòng)，就需重新組合、改變接線。能略加變動(dòng)，就需重新組合、改變接線。 在可編程序控制器問世以前，工業(yè)控制領(lǐng)域中是以繼

5、電器控制占主導(dǎo)地位的。ST1ST2ST3ST4SB2SB1KM2KM2KM1KM1SB3KM1KM2ST1ST2ST4ST3工作臺工作臺前進(jìn)前進(jìn)后退后退正反轉(zhuǎn)自動(dòng)循環(huán)正反轉(zhuǎn)自動(dòng)循環(huán)控制線路控制線路l用戶迫切需要一種先進(jìn)的自動(dòng)控制裝置用戶迫切需要一種先進(jìn)的自動(dòng)控制裝置繼電器控制系統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)先進(jìn)自動(dòng)控制系統(tǒng)先進(jìn)自動(dòng)控制系統(tǒng) 1968 1968年，美國最大的汽車制造商通用汽車公司年，美國最大的汽車制造商通用汽車公司(GM) (GM) 為了用新的控制裝置取代繼電器控制裝置，在公開招標(biāo)為了用新的控制裝置取代繼電器控制裝置，在公開招標(biāo)中提出了十項(xiàng)指標(biāo)，即：中提出了十項(xiàng)指標(biāo)，即： 這十項(xiàng)招標(biāo)指標(biāo)奠定了

6、可編程控制器最基本的功能要求r 用計(jì)算機(jī)代替繼電器控制盤用計(jì)算機(jī)代替繼電器控制盤r 用程序代替硬件接線用程序代替硬件接線r 輸入輸入/ /輸出電平可與外部裝置直接連接輸出電平可與外部裝置直接連接r 結(jié)構(gòu)易于擴(kuò)展結(jié)構(gòu)易于擴(kuò)展核心為：核心為：工業(yè)控制單板機(jī)計(jì)算機(jī)）工業(yè)控制單板機(jī)計(jì)算機(jī)） 繼電器控制系統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng) 先進(jìn)控制裝置先進(jìn)控制裝置 l可編程序邏輯控制器的產(chǎn)生可編程序邏輯控制器的產(chǎn)生l 19691969年，美國數(shù)字設(shè)備公司年，美國數(shù)字設(shè)備公司DECDEC根據(jù)上述要求根據(jù)上述要求和設(shè)想，研制出了世界上第一臺可編程序控制器，和設(shè)想，研制出了世界上第一臺可編程序控制器，型號為型號為PDP-14P

7、DP-14，并在通用公司的汽車裝配生產(chǎn)線上，并在通用公司的汽車裝配生產(chǎn)線上首次應(yīng)用成功，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)時(shí)人們首次應(yīng)用成功，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)時(shí)人們把它稱為可編程序邏輯控制器把它稱為可編程序邏輯控制器(Programmable (Programmable Logic ControllerLogic Controller，簡稱，簡稱) )?？删幊炭刂破髡Q生可編程控制器誕生n可編程控制器這一新技術(shù)的出現(xiàn)，受到國內(nèi)外工程可編程控制器這一新技術(shù)的出現(xiàn)，受到國內(nèi)外工程n 技術(shù)界的極大關(guān)注，紛紛投入力量研制。技術(shù)界的極大關(guān)注，紛紛投入力量研制。n第一個(gè)把商品化的是美國哥德公司第一個(gè)把商品化的

8、是美國哥德公司(GOULD)(GOULD)，時(shí)，時(shí)間也是間也是 19691969年，型號為年，型號為084084。n19711971年，日本從美國引進(jìn)了這項(xiàng)新技術(shù)，研制出日本年，日本從美國引進(jìn)了這項(xiàng)新技術(shù)，研制出日本n 第一臺可編程控制器第一臺可編程控制器DSC-8DSC-8。n1973197319741974年，德國和法國也都相繼研制出自己的可年，德國和法國也都相繼研制出自己的可編程控制器，德國西門子公司編程控制器，德國西門子公司(SIEMENS)(SIEMENS)于于19731973年研制年研制出歐洲第一臺出歐洲第一臺 ， 型號為型號為SIMATIC S4SIMATIC S4。n我國從我國

9、從19741974年開始研制，年開始研制，19771977年開始工業(yè)應(yīng)用。年開始工業(yè)應(yīng)用。 PLC的中國現(xiàn)狀的中國現(xiàn)狀 目前，中國PLC市場的95以上被國外品牌占領(lǐng)。2019中國中國PLC市市場研究報(bào)告介紹場研究報(bào)告介紹為盡快提升我國PLC的技術(shù)水平，引進(jìn)PLC的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，中外合資或外商獨(dú)資企業(yè)在國內(nèi)開始批量生產(chǎn)PLC。西門子公司率先在大連建立PLC生產(chǎn)企業(yè)；歐姆龍公司在上海生產(chǎn)的PLC遠(yuǎn)銷海內(nèi)外。 國內(nèi)已有具有較強(qiáng)實(shí)力的公司開始拓展PLC業(yè)務(wù)，并在中國PLC市場有了一定響應(yīng)。北京和利時(shí)系統(tǒng)工程股份有限公司就是一個(gè)典范。1.2 PLC1.2 PLC的定義和分類的定義和分類l閱歷：可編程邏輯

10、控制器閱歷：可編程邏輯控制器PLCPLC）可編程控制器可編程控制器PCPC）l 通用叫法：通用叫法：l 可編程序控制器可編程序控制器Programmable ControllerProgrammable Controller，PCPC），），是一臺專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)。它具有是一臺專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)。它具有豐富的輸入豐富的輸入/ /輸出接口，并且具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力。但由輸出接口，并且具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力。但由于于PCPC容易和個(gè)人計(jì)算機(jī)容易和個(gè)人計(jì)算機(jī)Personal ComputerPersonal Computer混淆，所混淆，所以人們還沿用以人們還沿用PLCP

11、LC作為可編程控制器的英文縮寫。作為可編程控制器的英文縮寫。 1.2.1 PLC的定義的定義 國際電工委員會(huì)國際電工委員會(huì)IECIEC對可編程控制器的定義：對可編程控制器的定義： “ “可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲器，用于其業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/ /輸出輸出

12、控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。其功能的原則設(shè)計(jì)?！?1987.2)(1987.2)PLCPLC是一種是一種特別適合于工業(yè)環(huán)境的特別適合于工業(yè)環(huán)境的面向工程技術(shù)人員的面向工程技術(shù)人員的“藍(lán)領(lǐng)計(jì)算機(jī)藍(lán)領(lǐng)計(jì)算機(jī)” ” l1.1.按結(jié)構(gòu)形式分類按結(jié)構(gòu)形式分類 CPU CPU基本單元）基本單元） + + 擴(kuò)展模塊擴(kuò)展模塊 一體化緊湊型一體化緊湊型PLC PLC ：電源、：電源、CPUCPU中央處理系統(tǒng)、中央處理

13、系統(tǒng)、I/OI/O接接口都集成在一個(gè)機(jī)殼內(nèi)。如西門子口都集成在一個(gè)機(jī)殼內(nèi)。如西門子S7-200S7-200系列。系列。1.2.2 PLC的分類的分類標(biāo)準(zhǔn)模塊式結(jié)構(gòu)化標(biāo)準(zhǔn)模塊式結(jié)構(gòu)化PLC PLC ：各種模塊相互獨(dú)立，并安裝在固：各種模塊相互獨(dú)立，并安裝在固定的機(jī)架導(dǎo)軌上，構(gòu)成一個(gè)完整的定的機(jī)架導(dǎo)軌上，構(gòu)成一個(gè)完整的PLCPLC應(yīng)用系統(tǒng)。如：應(yīng)用系統(tǒng)。如：西門子西門子S7-300S7-300、S7-400S7-400系列。系列。2.按I/O點(diǎn)數(shù)及內(nèi)存容量分類小型機(jī)：256點(diǎn)以下F1、S7-200）中型機(jī)：256-1024點(diǎn)大型機(jī)：1024點(diǎn)以上3.按控制性能分類低檔PLC中檔PLC高檔PLC例：

14、例：SIEMENS S7SIEMENS S7系列系列PLCPLC分類分類小型機(jī)小型機(jī) : :中型機(jī)中型機(jī): :大型機(jī)大型機(jī)SIMATIC S7 - 200一體化模塊化SIMATIC S7 - 300模塊化SIMATIC M7 - 300一體化SIMATIC C7 - 620模塊化SIMATIC S7 - 400模塊化SIMATIC M7 - 400q按用途分類q用于順序邏輯控制q用于閉環(huán)過程控制q用于多級分布式和集散控制系統(tǒng)q用于機(jī)械加工的數(shù)字控制和機(jī)器人控制q根據(jù)生產(chǎn)廠家分類qOMRON日本歐蒙龍）qMITSUBISHI日本三菱）qTOSHIBA日本東芝）qGE-FUNAC美國通用電氣）qA

15、-B (AllenBradley)（艾倫-布拉德利,是美國最大的電氣公司 ）qSIEMENS德國西門子）1.3 PLC1.3 PLC的功能和特點(diǎn)的功能和特點(diǎn)控制功能控制功能 邏輯控制邏輯控制 定時(shí)控制定時(shí)控制 計(jì)數(shù)控制計(jì)數(shù)控制 順序控制順序控制1.3.1 PLC的功能的功能lPLCPLC的功能的功能 l數(shù)據(jù)采集、存儲與處理功能數(shù)據(jù)采集、存儲與處理功能數(shù)學(xué)運(yùn)算功能數(shù)學(xué)運(yùn)算功能數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理模擬數(shù)據(jù)處理模擬數(shù)據(jù)處理lPLCPLC的功能的功能 l輸入輸入/ /輸出接口調(diào)理功能輸出接口調(diào)理功能 具有具有A/DA/D、D/AD/A轉(zhuǎn)換功轉(zhuǎn)換功能，通過能，通過I/OI/O模塊完成對模塊完成對模擬量的控制

16、和調(diào)節(jié)。模擬量的控制和調(diào)節(jié)。位數(shù)和精度可以根據(jù)用位數(shù)和精度可以根據(jù)用戶要求選擇。具有溫度戶要求選擇。具有溫度測量接口，直接連接各測量接口，直接連接各種 熱 電 阻 或 熱 電 偶 。種 熱 電 阻 或 熱 電 偶 。 lPLCPLC的功能的功能 l通訊、聯(lián)網(wǎng)功能通訊、聯(lián)網(wǎng)功能PROFIBUS DPPROFIBUS PA (Ex)PROFIBUS PAlPLCPLC的功能的功能 l人機(jī)界面功能人機(jī)界面功能lPLCPLC的功能的功能 l編程、調(diào)試等編程、調(diào)試等使用復(fù)雜程度不同的使用復(fù)雜程度不同的手持、便攜和桌面式手持、便攜和桌面式編程器、工作站和操編程器、工作站和操作屏，進(jìn)行編程、調(diào)作屏，進(jìn)行編程

17、、調(diào)試、監(jiān)視、試驗(yàn)和記試、監(jiān)視、試驗(yàn)和記錄，并通過打印機(jī)打錄，并通過打印機(jī)打印出程序文件。印出程序文件。 STEP7STEP7ProToolProToolMPI cable有有MPI接口的接口的PG 或或PClPLCPLC的特點(diǎn)的特點(diǎn) l高可靠性高可靠性l豐富的豐富的I/OI/O接口模塊接口模塊l采用模塊化結(jié)構(gòu)采用模塊化結(jié)構(gòu)l運(yùn)行速度快運(yùn)行速度快l功能完善功能完善l編程簡單，易于使用編程簡單，易于使用l系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試方便系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試方便l維修方便，維修工作量小維修方便，維修工作量小l總價(jià)格低總價(jià)格低 可編程控制器的種可編程控制器的種類雖然千差萬別，但為類雖然千差萬別，但為了在工業(yè)

18、環(huán)境中使用，了在工業(yè)環(huán)境中使用，它們都有許多共同的特它們都有許多共同的特點(diǎn)點(diǎn).高可靠性高可靠性 工業(yè)生產(chǎn)對電氣控制設(shè)備的可靠性的要求工業(yè)生產(chǎn)對電氣控制設(shè)備的可靠性的要求是非常高的，它應(yīng)具有很強(qiáng)的抗干擾能力，是非常高的，它應(yīng)具有很強(qiáng)的抗干擾能力，能在很惡劣的環(huán)境下能在很惡劣的環(huán)境下( (如溫度高、濕度大、金如溫度高、濕度大、金屬粉塵多、距離高壓設(shè)備近、有較強(qiáng)的高頻屬粉塵多、距離高壓設(shè)備近、有較強(qiáng)的高頻電磁干擾等電磁干擾等) )長期連續(xù)可靠的工作，平均無故長期連續(xù)可靠的工作，平均無故障時(shí)間障時(shí)間(MTBF)(MTBF)長，故障修復(fù)時(shí)間短。而長，故障修復(fù)時(shí)間短。而PLCPLC是專為工業(yè)控制設(shè)計(jì)的，能

19、適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場的是專為工業(yè)控制設(shè)計(jì)的，能適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場的惡劣環(huán)境。可以說，惡劣環(huán)境?？梢哉f， 沒有任何一種工業(yè)控制沒有任何一種工業(yè)控制設(shè)備能夠達(dá)到可編程控制器的可靠性。設(shè)備能夠達(dá)到可編程控制器的可靠性。 n在硬件方面，首先是選用優(yōu)質(zhì)器件，采用合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，加固簡化安裝，使它能抗振動(dòng)沖擊。對印刷電路板的設(shè)計(jì)、加工及焊接都采取了極為嚴(yán)格的工藝措施。對于工業(yè)生產(chǎn)過程中最常見的瞬間強(qiáng)干擾，采取的措施主要是采用隔離和濾波技術(shù)。PLC的輸入和輸出電路一般都用光電耦合器傳遞信號，作到電浮空，使CPU與外部電路完全切斷了電的聯(lián)系，有效地抑制了外部干擾對PLC的影響。n在PLC的電源電路和接口中，還設(shè)置多種濾波電

20、路，除了采用常規(guī)的模擬濾波器(如LC濾波和型濾波)外，還加上了數(shù)字濾波，以消除和抑制高頻干擾信號， 同時(shí)也削弱了各種模板之間的相互干擾。用集成電壓調(diào)整器對微處理器的5伏電源進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)交流電網(wǎng)的波動(dòng)和過電壓、欠電壓的影響。在PLC內(nèi)部還采用了電磁屏蔽措施，對電源變壓器、CPU、存儲器、編程器等主要部件采用導(dǎo)電、 導(dǎo)磁良好的材料進(jìn)行屏蔽，以防外界干擾。 n在軟件方面，PLC也采取了很多特殊措施，設(shè)置了警戒時(shí)鐘WDT(Watching Dog Timer)，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)對WDT定時(shí)刷新，一旦程序出現(xiàn)死循環(huán)，使之能立即跳出，重新起動(dòng)并發(fā)出報(bào)警信號。還設(shè)置了故障檢測及診斷程序，用以檢測系統(tǒng)硬件是否正

21、常，用戶程序是否正確，便于自動(dòng)地做出相應(yīng)的處理，如報(bào)警、封鎖輸出、保護(hù)數(shù)據(jù)等。當(dāng)PLC檢測到故障時(shí)，立即將現(xiàn)場信息存入存儲器，由系統(tǒng)軟件配合對存儲器進(jìn)行封閉，禁止對存儲器的任何操作，以防存儲信息被破壞。這樣，一旦檢測到外界環(huán)境正常后，便可恢復(fù)到故障發(fā)生前的狀態(tài)，繼續(xù)原來的程序工作。n 這些有效的措施，保證了可編程控制器的高可靠性。 編程簡單編程簡單n可編程控制器的設(shè)計(jì)是面向工業(yè)企業(yè)中一般電氣可編程控制器的設(shè)計(jì)是面向工業(yè)企業(yè)中一般電氣工程技術(shù)人員的，它采用易于理解和掌握的梯形工程技術(shù)人員的，它采用易于理解和掌握的梯形圖語言，以及面向工業(yè)控制的簡單指令。圖語言，以及面向工業(yè)控制的簡單指令。 n除了

22、梯形圖語言以外，除了梯形圖語言以外，PLCPLC還可以采用其他形式還可以采用其他形式的編程語言，的編程語言， 如如STLSTL語句表言語，功能塊圖語句表言語，功能塊圖FBDFBD），順序功能圖），順序功能圖SFCSFC以及高級語言進(jìn)行以及高級語言進(jìn)行編程。編程。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試方便系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試方便n 用可編程控制器完成一項(xiàng)控制工程時(shí)，由于其硬、軟件齊全，設(shè)計(jì)和施工可同時(shí)進(jìn)行。由于用軟件編程取代了繼電器硬接線實(shí)現(xiàn)控制功能，使得控制柜的設(shè)計(jì)及安裝接線工作量大為減少，縮短了施工周期。同時(shí)，由于用戶程序大都可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，模擬調(diào)試好后再將PLC控制系統(tǒng)在生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行聯(lián)機(jī)統(tǒng)調(diào)，使得調(diào)

23、試方便、快速、平安，因此大大縮短了設(shè)計(jì)和投運(yùn)周期。 維修方便維修方便nPLCPLC的控制程序可通過編程器輸入到的控制程序可通過編程器輸入到PLCPLC的用戶程序存儲器中。的用戶程序存儲器中。編程器不僅能對編程器不僅能對PLCPLC控制程序進(jìn)行寫入、讀出、檢測、修正，控制程序進(jìn)行寫入、讀出、檢測、修正，還能對還能對PLCPLC的工作進(jìn)行監(jiān)控，使得的工作進(jìn)行監(jiān)控，使得PLCPLC的操作及維護(hù)都很方便。的操作及維護(hù)都很方便。PLCPLC還具有很強(qiáng)的自診斷能力，能隨時(shí)檢查出自身的故障，并還具有很強(qiáng)的自診斷能力，能隨時(shí)檢查出自身的故障，并顯示給操作人員，如通道的狀態(tài)、顯示給操作人員，如通道的狀態(tài)、RAM

24、RAM的后備電池的狀的后備電池的狀態(tài)、數(shù)據(jù)通信的異常、態(tài)、數(shù)據(jù)通信的異常、PLCPLC內(nèi)部電路的異常等信息。正是通過內(nèi)部電路的異常等信息。正是通過PLCPLC的這種完善的診斷和顯示能力，當(dāng)?shù)倪@種完善的診斷和顯示能力，當(dāng)PLCPLC機(jī)或外部的輸入裝置機(jī)或外部的輸入裝置及執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，使操作人員能迅速檢查、判斷故障原及執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，使操作人員能迅速檢查、判斷故障原因，確定故障位置，以便采取迅速有效的措施。如果是因，確定故障位置，以便采取迅速有效的措施。如果是PLCPLC本本身故障，在維修時(shí)只需要更換插入式模板或其它易損件即可，身故障，在維修時(shí)只需要更換插入式模板或其它易損件即可，既方便

25、又減少了影響生產(chǎn)的時(shí)間。既方便又減少了影響生產(chǎn)的時(shí)間。n 有人曾預(yù)言，將來自動(dòng)化工廠的電氣工人，將一手拿著有人曾預(yù)言，將來自動(dòng)化工廠的電氣工人，將一手拿著螺絲刀，一手拿著編程器。這也是可編程控制器得以迅速發(fā)展螺絲刀，一手拿著編程器。這也是可編程控制器得以迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用的重要因素之一。和廣泛應(yīng)用的重要因素之一。 功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高 一臺小型可編程序控制器內(nèi)有成百上千個(gè)可一臺小型可編程序控制器內(nèi)有成百上千個(gè)可供用戶使用的編程元件，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制供用戶使用的編程元件，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。與相同功能的繼電器系統(tǒng)相比，它具有很高功能。與相同功能的繼電器系統(tǒng)相比，

26、它具有很高的性能價(jià)格比?？删幊绦蚩刂破骺梢酝ㄟ^通信聯(lián)網(wǎng)，的性能價(jià)格比?？删幊绦蚩刂破骺梢酝ㄟ^通信聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)分散控制與集中管理。實(shí)現(xiàn)分散控制與集中管理。比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目 繼電器邏輯控制繼電器邏輯控制 可編程控制器可編程控制器控制邏輯控制邏輯接線邏輯接線邏輯,體積大體積大,接線復(fù)雜，修接線復(fù)雜，修改困難改困難存儲邏輯存儲邏輯,體積小、連線少體積小、連線少,控制靈活，控制靈活，易于擴(kuò)展易于擴(kuò)展控制速度控制速度通過觸點(diǎn)的開閉實(shí)現(xiàn)控制作用。動(dòng)作通過觸點(diǎn)的開閉實(shí)現(xiàn)控制作用。動(dòng)作速度為幾十毫秒，易出現(xiàn)觸點(diǎn)抖動(dòng)速度為幾十毫秒，易出現(xiàn)觸點(diǎn)抖動(dòng)由半導(dǎo)體電路實(shí)現(xiàn)控制作用由半導(dǎo)體電路實(shí)現(xiàn)控制作用,每條指令執(zhí)行每條指令

27、執(zhí)行時(shí)間在微秒級時(shí)間在微秒級,不會(huì)出現(xiàn)觸點(diǎn)抖動(dòng)不會(huì)出現(xiàn)觸點(diǎn)抖動(dòng)限時(shí)控制限時(shí)控制由時(shí)間繼電器實(shí)現(xiàn)，精度差，易由時(shí)間繼電器實(shí)現(xiàn)，精度差，易受環(huán)境、溫度影響受環(huán)境、溫度影響用半導(dǎo)體集成電路實(shí)現(xiàn)用半導(dǎo)體集成電路實(shí)現(xiàn),精度高，時(shí)精度高，時(shí)間設(shè)置方便，不受環(huán)境、溫度影響間設(shè)置方便，不受環(huán)境、溫度影響觸點(diǎn)數(shù)量觸點(diǎn)數(shù)量對，易磨損對，易磨損任意多個(gè)，永不磨損任意多個(gè)，永不磨損工作方式工作方式并行工作并行工作串行循環(huán)掃描串行循環(huán)掃描設(shè)計(jì)與施工設(shè)計(jì)與施工設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試必須順序進(jìn)行，設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試必須順序進(jìn)行，周期長，修改困難周期長，修改困難在系統(tǒng)設(shè)計(jì)后，現(xiàn)場施工與程序設(shè)計(jì)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)后，現(xiàn)場施工與程序設(shè)計(jì)可同時(shí)進(jìn)

28、行可同時(shí)進(jìn)行, 周期短，調(diào)試、修改方便周期短，調(diào)試、修改方便可靠性與可靠性與可維護(hù)性可維護(hù)性壽命短壽命短 可靠性與可維護(hù)性差可靠性與可維護(hù)性差壽命長，可靠性高，有自診斷功能，壽命長，可靠性高，有自診斷功能，易于維護(hù)易于維護(hù)價(jià)價(jià) 格格使用機(jī)械開關(guān)、繼電器及接觸器使用機(jī)械開關(guān)、繼電器及接觸器等，價(jià)格便宜等，價(jià)格便宜使用大規(guī)模集成電路，初期投資較高使用大規(guī)模集成電路，初期投資較高n在工業(yè)控制領(lǐng)域幾種有代表性的工業(yè)控制器：在工業(yè)控制領(lǐng)域幾種有代表性的工業(yè)控制器：n u 可編程控制器可編程控制器(PLC)(PLC)；u PIDPID控制器控制器( (又稱又稱PIDPID調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器) )；u 集散控制系

29、統(tǒng)集散控制系統(tǒng)(DCS)(DCS)；u 微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)(PC)(PC)和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)IPCIPC） 由于由于PIDPID控制器一般只適用于過程控制中的模擬量控制，并且，目前控制器一般只適用于過程控制中的模擬量控制，并且，目前的的PLCPLC或或DCSDCS中均具有中均具有PIDPID的功能。所以，只對可編程控制器與通用的微型的功能。所以，只對可編程控制器與通用的微型計(jì)算機(jī)、與集散控制系統(tǒng)、與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)分別做一下比較。計(jì)算機(jī)、與集散控制系統(tǒng)、與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)分別做一下比較。比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目可編程控制器可編程控制器微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍工業(yè)控制工業(yè)控制科學(xué)

30、計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、通信等科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、通信等使用環(huán)境使用環(huán)境工業(yè)現(xiàn)場工業(yè)現(xiàn)場具有一定溫度、濕度的機(jī)房具有一定溫度、濕度的機(jī)房輸入輸出輸入輸出控制強(qiáng)電設(shè)備控制強(qiáng)電設(shè)備,有光電隔離有光電隔離,有大量有大量的口的口與主機(jī)采用微電聯(lián)系與主機(jī)采用微電聯(lián)系,沒有光電隔沒有光電隔離離,沒有專用的口沒有專用的口程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)一般為梯形圖語言，易于學(xué)習(xí)和一般為梯形圖語言，易于學(xué)習(xí)和掌握掌握程序語言豐富，程序語言豐富， 需專門計(jì)算機(jī)的硬件和軟件知識需專門計(jì)算機(jī)的硬件和軟件知識系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能自診斷、監(jiān)控等自診斷、監(jiān)控等配有較強(qiáng)的操作系統(tǒng)配有較強(qiáng)的操作系統(tǒng)工作方式工作方式循環(huán)掃描方式及中斷方式循環(huán)掃描方式及中斷方式中斷方式中斷方式可靠性可靠性極高，抗干擾能力強(qiáng)，長期運(yùn)行極高，抗干擾能力強(qiáng)，長期運(yùn)行抗干擾能力差抗干擾能力差,不能長期運(yùn)行不能長期運(yùn)行體積與結(jié)構(gòu)體積與結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊結(jié)構(gòu)緊湊,體積小體積小外殼堅(jiān)固，密封外殼堅(jiān)固，密封結(jié)構(gòu)松散，體積大，密封性差結(jié)構(gòu)松散，體積大，密封性差鍵盤大，顯示器大鍵盤大，顯示器大可編程控制器與通用的微型計(jì)算機(jī)的比較可編程控制器與通用的微型計(jì)算機(jī)的比較 PLC與微機(jī)有相似的構(gòu)造，但又不同于一般的微機(jī)，特別是它采用了特殊的抗干擾技術(shù)，有著很強(qiáng)的接口能力，使它更能適用于工業(yè)控制。 可編程控制器與集散控制系統(tǒng)的比較可編程控制器與集散控制系統(tǒng)的比較 集散控制系統(tǒng)又稱分散控制系統(tǒng)，