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第四模块 可编程序控制器工作原理及结构 掌握PLC工作原理、结构特点。 了解PLC编程语言。 熟悉PLC编程器件。 FKGPWIN编程软件的使用。 1、什么是可编程序控制器？ 可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller）简称（PLC）， 是在继电器控制技术和计算机技术的基础上开发出来的， 并逐渐发展成为以微处理器为核心，将自动化技术、计算机技术、 通信技术融为一体的新型工业控制装置。它具有结构简单、可靠性高、通用性强、易于编程、使用方便等优点。 2、定义： 国际电工委员会（IEC）于1987年颁布了可编程控制器标准草案第三稿。在草案中对可编程控制器定义如下： “可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备，都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计”。 注：近年来，可编程控制器发展很快，几乎每年都推出不少新系列产品，其功能已超出了上述定义的范围。 二、PLC的产生与发展 1、PLC的产生 1969年美国数字设备公司（DEC）根据美国通用汽车公司（GM）的要求研制成第一台可编程序控制器。发展极为迅速。 产生背景： 1）继电控制系统的缺点：通用性和灵活性差、可靠性低。 继电器控制系统体积大、耗电多、可靠性低、接线复杂、不易更改、查找和排除故障困难，对生产工艺变化的适应性差，但简单易懂、价格便宜 2）1968年，美国通用汽车公司（GM公司）为适应汽车型号不断翻新（小批量、多品种、多规格、低成本和高质量），提出要用一种新型的控制装置取代继电—接触器控制装置。拟订了十项公开招标的技术要求： ①编程方便，可现场修改程序； ②维修方便，采用插件式结构； ③可靠性高于继电器控制装置； ④体积小于继电器控制盘； ⑤数据可直接送入管理计算机； ⑥成本可与继电器控制盘竞争； ⑦输入可为市电； ⑧输出可为市电，容量要求在 2A 以上，可直接驱动接触器等； ⑨扩展时原系统改变最少； ⑩用户存储器大于 4KB 。 2、可编程序控制器的发展 1)70年代初期： 可编程序控制器仅具有逻辑运算、定时、计数等一些功能，因此称为可编程序逻辑控制器，简称PLC。 2）70年代中期： 70年代后随着电子技术和计算机技术的发展，微处理技术应用，PLC还增加了算术运算、数据传送和数据处理等功能。 3）80年代以后： 随着大规模、超大规模集成电路等微电子技术的迅速发展，16位和32位微处理器应用于PLC中，使PLC得到迅速发展。PLC不仅控制功能增强，可靠性提高，功耗、体积减小，成本降低，编程和故障检测更加灵活方便，而且具有通信和联网、数据处理和图象显示等功能。 三、PLC的主要生产厂家 4）近年来PLC发展迅速 具备了计算机功能的一种通用工业控制装置，成为现代工业自动化的三大技术支柱（PLC技术、机器人、CAD/CAM）之一。 三、PLC的特点 PLC的发展有两个主要趋势：一、体积更小、速度更快、功能更强和价格更低的微小型方面；二、大型化网络化、高可靠性、好的兼容性和多功能方面。 四、PLC的分类 五、PLC的应用 任务二 PLC的结构和工作原理 可编程控制器由CPU、存储器（RAM、ROM）、输入输出单元（I/O）、I/O扩展接口、电源和编程器等组成。 外形的样子 PLC 编程器 （一）CPU CPU是整个PLC系统的核心，指挥PLC有条不紊地进行各种工作。 1、CPU组成： 1）控制器 2）运算器 3）寄存器 2、CPU的作用： CPU是PLC系统的核心，其主要作用： 1）接收并存储用户程序和数据。 2）检查、校验用户程序。 对正在输入的用户程序进行检查，发现语法错误立即报警，并停止输入；在程序运行过程中若发现错误，则立即报警或停止程序的执行。 3）接收现场的状态或数据并存储。 将接收到现场输入的数据保存起来，在需要改数据的时候将其调出、并送到需要该数据的地方。 4）PLC进入运行后，执行用户程序，存储执行