《機(jī)床電氣與PLC控制技術(shù)》課件 2 PLC的誕生與發(fā)展

PLC的誕生與發(fā)展目錄1PLC產(chǎn)生的背景2PLC的誕生3PLC的發(fā)展過(guò)程4PLC的定義5PLC的應(yīng)用領(lǐng)域6PLC品牌20世紀(jì)20年代起人們把各種繼電器、定時(shí)器、接觸器及其觸點(diǎn)按一定的邏輯關(guān)系連接起來(lái)組成控制系統(tǒng)，控制各種生產(chǎn)機(jī)械。1PLC誕生的背景隨著微處理器、計(jì)算機(jī)和數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展，社會(huì)的發(fā)展要求制造業(yè)對(duì)市場(chǎng)需求作出迅速的反應(yīng)，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本和高質(zhì)量的產(chǎn)品。繼電器控制系統(tǒng)社會(huì)和技術(shù)的發(fā)展對(duì)產(chǎn)品提出了新要求傳統(tǒng)控制方式無(wú)法滿足要求這種情況下，硬連接方式的繼電接觸式控制系統(tǒng)因?yàn)槠涑杀靖?，設(shè)計(jì)、施工周期長(zhǎng)，不能滿足經(jīng)常更新的要求了。

案例

20世紀(jì)60年代

汽車生產(chǎn)流水線的自動(dòng)控制系統(tǒng)就是繼電接觸器控制的典型代表。1PLC誕生的背景汽車的每一次改型隨著生產(chǎn)的發(fā)展，汽車型號(hào)更新的周期愈來(lái)愈短繼電接觸器控制裝置的重新設(shè)計(jì)和安裝。十分費(fèi)時(shí)、費(fèi)工、費(fèi)料，甚至阻礙了更新周期的縮短。為了改變這一現(xiàn)狀，1968年美國(guó)通用汽車公司公開(kāi)招標(biāo)，要求用新的控制裝置取代繼電接觸器控制裝置，并提出了十項(xiàng)招標(biāo)指標(biāo)。硬連接邏輯1PLC誕生的背景要求核心將繼電接觸器控制具有的簡(jiǎn)單易懂、使用方便、價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)計(jì)算機(jī)控制具有的功能強(qiáng)大、靈活性、通用性好的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合使用計(jì)算機(jī)技術(shù)能讓電氣技術(shù)人員很容易掌握的編程語(yǔ)言不需要使用特別的供電方式該設(shè)備與被控制設(shè)備連接方便計(jì)算機(jī)軟件邏輯繼電接觸器控制

1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制出第一臺(tái)PLC2PLC的誕生到1971年，已經(jīng)成功地應(yīng)用于食品，飲料，冶金，造紙等工業(yè)?；诩呻娐泛碗娮蛹夹g(shù)，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制在美國(guó)通用汽車自動(dòng)裝配線上試用，獲得了成功。這種新型的工業(yè)控制裝置以其簡(jiǎn)單易懂、操作方便、可靠性高、通用靈活、體積小及使用壽命長(zhǎng)等一系列優(yōu)點(diǎn)，很快在美國(guó)其他工業(yè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。這就是第一代可編程序控制器早期的PLC(20世紀(jì)60年代末—70年代中期)3PLC的發(fā)展采用廣大電氣工程技術(shù)人員所熟悉的繼電接觸器控制線路的方式——梯形圖，一直沿用至今。這時(shí)的PLC還應(yīng)該看作是繼電接觸器控制裝置的替代物，主要功能是：執(zhí)行原先用繼電接觸器完成的順序控制、定時(shí)控制等。稱為可編程邏輯控制器以準(zhǔn)計(jì)算機(jī)的形式出現(xiàn)，在I/0接口電路上做了改進(jìn)以適應(yīng)工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)的要求。另外還采取了一些措施，以提高其抗干擾的能力。

軟件編程方面硬件方面

中期的PLC(20世紀(jì)70年代中期—80年代中后期)微處理器的出現(xiàn)而發(fā)生了巨大的變化。美國(guó)、日本等一些廠家先后開(kāi)始采用微處理器作為PLC的中央處理單元(CPU)，使PLC的功能大大增強(qiáng)。

3PLC的發(fā)展除了保持其原有的邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)及計(jì)數(shù)等功能以外，還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通信、自診斷等功能。除了保持其原有的開(kāi)關(guān)量模塊以外，還增加了模擬量模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊及各種特殊功能模塊，并擴(kuò)大了存儲(chǔ)器的容量，使各種邏輯線圈的數(shù)量增加，還提供了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)寄存器，使PLC的應(yīng)用范圍得以擴(kuò)大。硬件方面軟件方面

近期的PLC(20世紀(jì)80年代中后期至今)由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器的市場(chǎng)價(jià)格大幅度下跌，使得各種類型的PLC所采用的微處理器的檔次普遍提高；而且，為了進(jìn)一步提高PLC的處理速度，各制造廠商還紛紛研制開(kāi)發(fā)了專用邏輯處理芯片，使得PLC軟硬件功能發(fā)生了巨大變化。

當(dāng)前，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，PLC的網(wǎng)絡(luò)通信功能進(jìn)一步增強(qiáng)。3PLC的發(fā)展

我國(guó)PLC發(fā)展大概經(jīng)歷三個(gè)階段：

90年以前是起步階段，國(guó)內(nèi)對(duì)PLC開(kāi)始有初步認(rèn)識(shí)，但限于企業(yè)研發(fā)和資金實(shí)力不足，僅有小部分引進(jìn)

90年代開(kāi)始進(jìn)入發(fā)展初期，PLC進(jìn)口量增加，同時(shí)國(guó)內(nèi)開(kāi)始進(jìn)行自主研發(fā)，市場(chǎng)逐步形成規(guī)模

2000年以來(lái)進(jìn)入穩(wěn)步增長(zhǎng)階段，制造業(yè)快速發(fā)展，PLC需求持續(xù)提升，在各生產(chǎn)領(lǐng)域開(kāi)始廣泛應(yīng)用。3PLC的發(fā)展1985年，國(guó)際電工委員會(huì)頒布的可編程序控制器的定義：“可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程控制器及其有關(guān)外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)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)”。4PLC的定義PLC功能理解：機(jī)電一體化設(shè)備大賽視頻、庭院控制5PLC的應(yīng)用領(lǐng)域5PLC的應(yīng)用領(lǐng)域我國(guó)PLC應(yīng)用市場(chǎng)中，90%以上被