第1页，共12页，星期日，2025年，2月5日1.认识可编程控制器1）定义可编程控制器是一种专为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子系统．它采用一种可编程序的存储器，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，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程．2)产品主要厂家和产品德国的西门子S7系列、日本三菱的FX系列、欧姆龙的C系列，美国AB公司的PLC-5系列。本门课主要介绍西门子S7系列中的低端产品S7-200的原理、使用方法和程序设计，简单介绍高端产品S7-300、S7-400。S7-200系列具有紧凑的设计、良好的扩展性、低廉的价格以及强大的指令，因此可以满足小规模的控制要求。第2页，共12页，星期日，2025年，2月5日2．PLC的产生和国内外现状1）产生背景60年代末期，美国汽车制造工业竞争激烈，为了适应生产工艺不断更新的需要，在1968年美国通用汽车公司(GM)首先公开招标，对控制系统提出的具体要求基本为a．它的继电控制系统设计周期短，更改容易，接线简单，成本低；b．它能把计算机的功能和继电控制系统结合起来，但编程又比计算机简单易学、操作方便；c．系统通用性强。1969年美国数字设备公司(DEC)根据上述要求，研制出世界上第一台可编程序控制器，并在GM公司汽车生产线上首次应用成功，实现了生产的自动控制，但当时只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称PLC(ProgrammablclogicController)。第3页，共12页，星期日，2025年，2月5日2）发展历程70年代后期，随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，可编程逻辑控制器更多地具有计算机功能，不仅用逻辑编程取代硬接线逻辑，还增加了运算、数据传送和处理等功能，真正成为一种电子计算机工业控制装置，而且做到了小型化和超小型化。这种采用微电脑技术的工业控制装置的功能远远超出逻辑控制、顺序控制的范围，故称为可编程序控制器，简称PC(ProgrammableController)。但由于PC容易和个人计算机(PersonalComputer)混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程序控制器的缩写。70年代末和80年代初PLC已成为工业控制领域中占主导地位的基础自动化设备。目前在世界先进工业国家PLC已成为工业控制的标准设备，它的应用几乎覆盖了所有工业企业，作为工业自动化的三大支柱(PLC技术、机器人、计算机辅助设计和制造)之一的PLC技术，将会跃居主导地位。第4页，共12页，星期日，2025年，2月5日3）未来发展趋势近年来，国外PLC发展的明显特征是产品的集成度越来越高，工作速度越来越快，功能越来越强，使用越来越方便，工作越来越可靠。方向一微型化取代传统继电器方向二大型化作为主控制器方向三多功能化扩展使用领域方向四网络化实现远程监控第5页，共12页，星期日，2025年，2月5日3．特点(1)运行稳定、可靠性高、抗干扰能力强设计上采用集成电路，无触点控制，元器件的寿命几乎不受限制；采取了提高可靠性和抗干扰的措施，如：系统硬件模块冗余、采用光电隔离、掉电保护、对干扰的屏蔽和滤波、在运行过程中允许模块热插拔、设置故障检测自诊断程序以及其他措施等，适应工业现场较为恶劣的生产环境。由名牌大厂采用先进的设备和优选的电子器件制造、质量和服务有保证。(2)使用和维护灵活方便使用扩展模块进行硬件配置、安装(3)简单易学使用梯形图简单易学(4)体积小、重量轻、价格低第6页，共12页，星期日，2025年，2月5日4．结构第7页，共12页，星期日，2025年，2月5日5．基本工作原理如图所示PLC则采用循环扫描工作方式。①每次扫描用户程序之前，都先执行故障自诊断程序。②PLC检查是否有与编程器、计算机等的通信请求，若有则进行相应处理，③PLC的中央处理器对各个输入端进行扫描，将输入端的状态送到输入状态寄存器这就是输人采样阶段。④中央处理器CPU将指令逐条调出并执行，将正确的结果送到输出状态寄存器中，这就是程序执行阶段。⑤当所有的指令执行完毕时，集中把输出状态寄存器的状态输出，这就是输出刷新阶段。第8页，共12页，星期日，2025年，2月5日6．PLC的技术性能指标(1)输