PLC基礎(chǔ)培訓(xùn)演示文稿

1、可編程序控制器(PLC)培訓(xùn) 一、一、 PLC的概述和發(fā)展歷程的概述和發(fā)展歷程1、概述 可編程序控制器又稱PLC簡(jiǎn)稱(PC)，是近年來發(fā)展極為迅速，應(yīng)用越來越廣泛的工業(yè)控制裝置。PC自1969年問世以來，迄今為止經(jīng)過30多年了，是針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程自動(dòng)控制的特點(diǎn)與需要而開發(fā)的PLC。 上世紀(jì)80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展最快的時(shí)期，年增長(zhǎng)率一直保持為3040%。在這時(shí)期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，PLC逐漸進(jìn)入過程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)2、PLC的發(fā)展歷程 w1968年美國(guó)年美國(guó)GM（通用汽車）公

2、司提出取代（通用汽車）公司提出取代 繼電氣控制裝置的要求繼電氣控制裝置的要求 w1969年美國(guó)年美國(guó)DEC公司研制出第一臺(tái)公司研制出第一臺(tái)PLC。w1971年日本開始生產(chǎn)年日本開始生產(chǎn)PLC。w1973年歐洲開始生產(chǎn)年歐洲開始生產(chǎn)PLC。w1974年我國(guó)開始生產(chǎn)年我國(guó)開始生產(chǎn)PLC。3、 什么是什么是PLC PLC 是一種專門用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)。是一種專門用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)。 早期的早期的PLC是用來替代繼電器、接觸器控制的。是用來替代繼電器、接觸器控制的。它主要它主要 用于順序控制，只能實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算。因此，用于順序控制，只能實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算。因此，被稱為被稱為可編程邏輯控制器可編程邏輯控制器

3、（Programmable logic controller，略寫略寫 PLC ) 隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，可編程隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，可編程控制器的功能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了順序控制的范圍。被稱控制器的功能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了順序控制的范圍。被稱為為可編程控制器可編程控制器（Programmable controller，略寫略寫PC)。為區(qū)別于。為區(qū)別于Personal Computer (PC)，故沿用，故沿用PLC 這個(gè)略寫。這個(gè)略寫。4、PLC定義w PLC是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為是一種數(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)，它采用一類可編在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)

4、用而設(shè)計(jì)，它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，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)算輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等面向用戶的指令，并通過數(shù)字式或模擬式等面向用戶的指令，并通過數(shù)字式或模擬式輸入輸出控制各類機(jī)械或生產(chǎn)過程。輸入輸出控制各類機(jī)械或生產(chǎn)過程。PC及其及其有關(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)連有關(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)連成一個(gè)整體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。成一個(gè)整體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。w 用軟件方式來實(shí)現(xiàn)用軟件方式來實(shí)現(xiàn)“可編程可編程”的目的。的目的。二、PLC特點(diǎn) 可編程控制器，是一種由使用者自己編程

5、的通用控制裝置。使用者可以根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合，不同的控制需要，使用面向問題的“自然語言”編制不同的程序，實(shí)現(xiàn)完全不同的控制功能。即一臺(tái)，只改變軟件，就能用于多種不同的控制線路。因而具有高度靈活、通用及易于使用的特性。這也正是為什么技術(shù)能和機(jī)器人技術(shù)共同成為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的二大支柱的原因。三、PLC六大優(yōu)點(diǎn)w1、抗干擾、可靠性高。、抗干擾、可靠性高。w2. 模塊化組合式結(jié)構(gòu)，使用靈活方便。模塊化組合式結(jié)構(gòu)，使用靈活方便。w3. 編程簡(jiǎn)單，便于普及。編程簡(jiǎn)單，便于普及。w4. 可進(jìn)行在線修改?？蛇M(jìn)行在線修改。w5. 網(wǎng)絡(luò)通訊功能，便于實(shí)現(xiàn)分散式測(cè)控系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)通訊功能，便于實(shí)現(xiàn)分散式測(cè)控系統(tǒng)。w6、

6、與傳統(tǒng)的控制方式比較，線路簡(jiǎn)單、與傳統(tǒng)的控制方式比較，線路簡(jiǎn)單四、的兩個(gè)發(fā)展方向。w1、一是向大型、復(fù)雜、高功能、分散型、多層分布式工廠自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。 2、另一個(gè)方向是簡(jiǎn)易和超小型。 CPU POWERPCFP1-C16 五、現(xiàn)在渭南公司使用的PLC生產(chǎn)廠家wOMRON(歐姆龍) 現(xiàn)在渭南公司使用的PLC生產(chǎn)廠家wS7-300系列wS7-400系列西門子（西門子（CPU）狀態(tài)和）狀態(tài)和故障顯示故障顯示1、SF(紅色）硬件和軟件錯(cuò)誤紅色）硬件和軟件錯(cuò)誤2、BF(紅色）總線出錯(cuò)紅色）總線出錯(cuò)3、DC5V（綠色）（綠色）5V電源正常電源正常4、PRCE(黃色）強(qiáng)制作業(yè)有效黃色）強(qiáng)制作業(yè)有效5、

7、RUN(綠色）綠色）CPU出于運(yùn)行狀出于運(yùn)行狀態(tài)態(tài)6、STOP（黃色）（黃色）CPU出于停止出于停止?fàn)顟B(tài)狀態(tài)SIEMENS S7-300圖片1S7-300（CPU）圖片2w西門子通訊w1、綠色線（DP網(wǎng)絡(luò)通訊線）w2、紫色線（PROFIBUS總線）SIEMENS 裝配圖片現(xiàn)在渭南公司使用的PLC生產(chǎn)廠家wGEFAUNC（美國(guó)通用和日本） 現(xiàn)在渭南公司使用的PLC生產(chǎn)廠家w我們公司我們公司用的是一種SIMATIC機(jī)架式機(jī)架式PC 840V2 ，又是一種堅(jiān)固的工業(yè)PC，設(shè)計(jì)安裝于機(jī)柜和控制臺(tái)內(nèi)。它優(yōu)越的系統(tǒng)性能和良好的擴(kuò)展和延伸能力，使它能用于所有的工業(yè)領(lǐng)域 六、PLC的基本組成編程器存儲(chǔ)器CPU

8、電源輸入模塊輸出模塊電源 結(jié)構(gòu)及工作原理結(jié)構(gòu)及工作原理1.PLC結(jié)構(gòu)示意結(jié)構(gòu)示意地址總線地址總線 控制總線控制總線輸輸入入接接口口中中央央處處理理單單元元存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器輸輸出出接接口口照明照明電磁裝置電磁裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)繼電器繼電器編程編程單元單元電源電源模擬量模擬量行程開關(guān)行程開關(guān)觸點(diǎn)觸點(diǎn)各種開關(guān)各種開關(guān)數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線電源電源CPU定義定義 (1) 將各種輸入信號(hào)取入存儲(chǔ)器將各種輸入信號(hào)取入存儲(chǔ)器。(2) 編譯、執(zhí)行指令。編譯、執(zhí)行指令。(3) 把結(jié)果送到輸出端。把結(jié)果送到輸出端。(4) 響應(yīng)各種外部設(shè)備的請(qǐng)求。響應(yīng)各種外部設(shè)備的請(qǐng)求。存儲(chǔ)器 內(nèi)容w按存儲(chǔ)器程序的控制

9、方式工作，配有系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序存儲(chǔ)器 I/O?？?w用作輸入、輸出電平的轉(zhuǎn)換、隔離、串/并型轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)傳送、模數(shù)或數(shù)模轉(zhuǎn)換及其其他專用功能控制等。電源與模板安裝框架 wPLC帶有PS穩(wěn)壓電源供電，提供5V、12V、24V的直流電源。內(nèi)部邏輯電路有+5V供電，RS-232/RS422串行接口用+12V供電，EPROM寫入功能有+24V供電。七、PLC其它設(shè)備1、編程器 w用作用戶程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視，也可以通過編程的鍵盤調(diào)用，以顯示PLC的一些內(nèi)部狀態(tài)和系統(tǒng)參數(shù)。也可以通過通信接口完成人機(jī)對(duì)話連接。它分為手持編程器和計(jì)算機(jī)編程器。2、人機(jī)界面 w最簡(jiǎn)單的人機(jī)界面是指示燈和按鈕，目

10、前液晶屏（或觸摸屏）式的一體式操作員終端應(yīng)用越來越廣泛，由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行組態(tài)軟件）充當(dāng)人機(jī)界面非常普及。3、輸入輸出設(shè)備 w用于永久性地存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)，如EPROM、EEPROM寫入器、條碼閱讀器，輸入模擬量的電位器，打印機(jī)等。八、PLC的主要功能w控制與運(yùn)算功能控制與運(yùn)算功能 w監(jiān)視功能監(jiān)視功能w診斷和報(bào)警功能診斷和報(bào)警功能w通信與分級(jí)控制功能通信與分級(jí)控制功能 九、PLC編程及編程語言簡(jiǎn)介w1、PLC的程序由系統(tǒng)程序和用戶程序組成。系統(tǒng)程序由監(jiān)控PLC內(nèi)部運(yùn)行和模塊化的應(yīng)用功能子程序等程序部分組成。系統(tǒng)程序由PLC生產(chǎn)廠家提供，并主流再PROM或EEPROM里，不能由用戶直接讀取。用戶程序是現(xiàn)

11、場(chǎng)信號(hào)處理的全部指令和安排，它是由用戶自己編制的。 編程語言的簡(jiǎn)介一般常見的有三種： 一、 （LAD）梯形圖、 二、 (STL)語句表、 三、 （FBD）功能塊圖 一、 (LAD)梯形圖 與電氣原理線路相呼應(yīng)，形象、直觀且實(shí)用，是大中型PLC的主要編程語言2、（STL）語句表,又稱為命令語句。 w是與計(jì)算匯編語言類似的一種助記符變成表達(dá)式。（LD、LDNOT、OUT、）Y0X0X2X1LD X0ANDLDX1OR X2OUT Y0例：例：3、（FBD）功能塊圖， w類似于邏輯電路結(jié)構(gòu)的編程表達(dá)形式。指令系統(tǒng)與編程基礎(chǔ)w指令分為：一、為邏輯指令；（觸點(diǎn)、線圈、RS觸發(fā)器）。二、時(shí)鐘指令；三、通訊

12、指令；（網(wǎng)絡(luò)讀寫指令、發(fā)送和接收指令、獲取口地址和設(shè)定口地址）四、比較指令(數(shù)值比較)五、計(jì)數(shù)器指令；六、脈沖輸出指令；七、定時(shí)器指令；八、傳送指令。w編程基礎(chǔ)：首先要熟悉整個(gè)工藝流程和明確控制的任務(wù)要求，在熟悉了解以上的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一個(gè)PLC控制程序要詳細(xì)了解該系統(tǒng)的全部功能和要求，這其中包括I/O與被控制過程的關(guān)系。確定輸入、輸出的點(diǎn)數(shù)，包括框架號(hào)。 十、PLC常見的故障w電源故障，供給I/O模塊、CPU外圍元件的穩(wěn)壓電源 wCPU故障，CPU出現(xiàn)故障，PLC將不能正常工作，主要是由于系統(tǒng)程序損壞和支持程序損壞。w輸入點(diǎn)損壞，它主要是輸入板應(yīng)用的集成電路損壞，不能正常接收外部輸入信號(hào)。這時(shí)

13、可以用編程器監(jiān)視運(yùn)行，可以直觀發(fā)現(xiàn)這樣問題。w輸出點(diǎn)損壞，不能帶動(dòng)負(fù)載，所以必須加過電流保護(hù)。 十一、自動(dòng)化控制（PLC）的維護(hù)保養(yǎng)w我們公司是一個(gè)自動(dòng)化程度很高，生產(chǎn)設(shè)備先進(jìn)，又是一個(gè)流水線性的企業(yè)，短暫停機(jī)會(huì)嚴(yán)重影響生產(chǎn)。所以必須熟悉自動(dòng)控制和元件的維護(hù)保養(yǎng)，才能更好的保障生產(chǎn)的安全運(yùn)行。 1、熟悉自動(dòng)化系統(tǒng)的基本組成2、自動(dòng)控制的元件基本組成w氣控元件：電磁閥、氣動(dòng)開關(guān)、氣缸、調(diào)速閥、排氣閥、磁簧開關(guān) w電控元件：開關(guān)類：按鈕、選擇、微動(dòng)、極限、接近、光電(反射、透過、擴(kuò)散)開關(guān)、壓力開關(guān)、溫度開關(guān)等；繼電器類：電磁繼電器、無熔絲繼電器、過載保護(hù)繼電器、計(jì)時(shí)繼電器、計(jì)數(shù)繼電器、壓力繼電器

14、等 w控制元件：PLC、變頻器、步進(jìn)馬達(dá)控制器、伺服馬達(dá)控制器 3、自動(dòng)控制元件使用維護(hù)保養(yǎng)的重點(diǎn) w1、防止電氣訊號(hào)干擾 w2、防止感測(cè)元件選用不當(dāng)：工件顏色、距離、環(huán)境 w3、防止自動(dòng)化設(shè)備移動(dòng)，容易斷線 w4、保證控制電源獨(dú)立接地 w5、保證光電開關(guān)的表面干凈無灰塵w6、緊急開關(guān)必須串聯(lián) w7、馬達(dá)剎車間隙要定期作調(diào)整 ，調(diào)整任何設(shè)備之前先做記號(hào) w8、注意設(shè)備元件使用壽命 w9、保證控制元件（設(shè)備）的無限制擴(kuò)充，應(yīng)考量電源負(fù)荷 w10、要定期檢查過載保護(hù)開關(guān)的脫扣電流w11、防止接點(diǎn)螺絲松動(dòng)、生銹 w12、不定期的觀察極限開關(guān)動(dòng)作是否正常?w13、定期檢查PLC電池是否失效，是否到使用壽命 w14、定期檢查RELAY（輸出點(diǎn)繼電器）是否接點(diǎn)不良 w15、定期檢查控制盤風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)的正常運(yùn)行