AC技術(shù)基礎(chǔ)知識篇(PPT 37頁)

1、02016 AC 技術(shù)培訓(xùn)資料基礎(chǔ)知識篇內(nèi)部資料內(nèi)部資料控制事業(yè)部介紹n 工業(yè)設(shè)備使用的電氣產(chǎn)品控制系統(tǒng)事業(yè)部致力于工廠自動化產(chǎn)品的企畫、開發(fā)和銷售。首先我們看一下自動化設(shè)備的電氣部件都有什么類型。開關(guān)、按鈕指示燈傳感器電磁閥、繼電器氣缸電機(jī)測量儀器觸摸屏控制器電源內(nèi)部資料內(nèi)部資料控制事業(yè)部介紹n 工業(yè)設(shè)備使用的電氣產(chǎn)品開關(guān)、按鈕：常用的控制電器元件，常用來接通或斷開電路指示燈：通過開關(guān)信號控制亮或者滅，常用來顯示設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)傳感器：用來檢測物品的有無或者到位，根據(jù)檢測狀態(tài)可以輸出ON/OFF信號，相當(dāng)于開關(guān)的作用。Keyence的FS系列光纖傳感器通過模擬量或者通訊的方式，還可以輸出光量值等

2、信號。電磁閥、繼電器：通過對內(nèi)部的線圈施加電壓，利用線圈通電時產(chǎn)生磁場的原理控制閥門或者金屬觸點的閉合與斷開，從而達(dá)到控制開閉的作用內(nèi)部資料內(nèi)部資料控制事業(yè)部介紹n 工業(yè)設(shè)備使用的電氣產(chǎn)品氣缸：通過對缸體進(jìn)行充氣或者排氣，推動活塞運動。通常與電磁閥、傳感器配合使用電機(jī)：主要動作方式為旋轉(zhuǎn)方式，通過與皮帶、螺桿等機(jī)構(gòu)配合，可把旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動。電機(jī)的種類常見的為普通電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)，其中伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)可通過接收的脈沖數(shù)量指定移動的距離，從而實現(xiàn)定位控制?？刂破鳎鹤詣踊O(shè)備的大腦，根據(jù)程序邏輯，控制設(shè)備的動作。自動化設(shè)備的控制器常見的有PLC、工業(yè)電腦、機(jī)器控制器等。內(nèi)部資料內(nèi)部

3、資料觸摸屏：也叫人機(jī)界面，用于顯示設(shè)備狀態(tài)、數(shù)據(jù)，也可以向控制器發(fā)出指令?？刂剖聵I(yè)部介紹n 控制事業(yè)部的主要產(chǎn)品內(nèi)部資料內(nèi)部資料可編程邏輯控制器PLC小型多功能一體化的KV NANO系列。KEYENCE內(nèi)部代號KVN引領(lǐng)高速、大容量概念的無限規(guī)模KV-5000/3000系列KEYENCE內(nèi)部代號KVB2015年最新推出，擁有頂尖速度和自由存儲的新標(biāo)準(zhǔn)KV-7000系列。KEYENCE內(nèi)部代號KVB控制事業(yè)部介紹n 控制事業(yè)部的主要產(chǎn)品內(nèi)部資料內(nèi)部資料人機(jī)界面HMI多功能觸摸屏VT3系列比VT3具有更高表現(xiàn)力的VT5-W系列和VT5-X系列可基于Excel或者VB等語言環(huán)境使用的KV COM+控

4、制事業(yè)部介紹n 控制事業(yè)部的主要產(chǎn)品內(nèi)部資料內(nèi)部資料步進(jìn)電機(jī)和伺服馬達(dá)快速啟動步進(jìn)電機(jī)：QS系列脈沖輸入和Mechatrolink-II通訊型伺服電機(jī)SV系列2016年推出：Mechatrolink-III通訊型伺服電機(jī)SV2系列控制事業(yè)部介紹n 主要競爭對手的品牌和系列-PLC內(nèi)部資料內(nèi)部資料三菱：小型：FX系列中大型：L系列、Q系列歐姆龍：小型：CP系列中大型：CJ1、CJ2系列機(jī)器控制器：NJ、NX系列控制事業(yè)部介紹n 主要競爭對手的品牌和系列-PLC內(nèi)部資料內(nèi)部資料松下：小型：FP-X、FP-XH系列中大型：FP2系列、FP2SH系列西門子：小型：S7-1200、S7-200系列中大型

5、：S7-300系列、S7-400系列控制事業(yè)部介紹n 主要競爭對手的品牌和系列-觸摸屏內(nèi)部資料內(nèi)部資料Proface：GP-4000系列、GP-3000系列、ST-3000系列三菱：GT16系列、GT15系列、GT10系列松下：GV系列、GT12系列、GT05系列歐姆龍：NS系列、NT系列、NV系列、NB系列控制事業(yè)部介紹n 主要競爭對手的品牌和系列-馬達(dá)內(nèi)部資料內(nèi)部資料安川：V系列、7系列、M系列三菱：MR-J4系列、MR-J3系列松下：MINAS A5系列、 MINAS A4系列控制基礎(chǔ)知識n 與電氣相關(guān)的知識內(nèi)部資料內(nèi)部資料電壓：類似讓電子流動的壓力，如果把電流比作水流，電壓就相當(dāng)于水的

6、落差。單位是伏特“V”電氣控制的常見電壓等級：交流：220V、110V直流：12V、5V電流：電子在導(dǎo)體中流動的現(xiàn)象，其強(qiáng)度單位是安培“A”電阻：表示阻擋電流流動程度的量，其單位是歐姆“”控制基礎(chǔ)知識n 與電氣相關(guān)的知識內(nèi)部資料內(nèi)部資料l 直流(DC):電流的流動方向不變，與時間無關(guān)l 交流(AC):電流的流動方向和大小呈周期性變化。 傳感器的電源基本上都是直流電 平常使用的干電池也是直流電 電流的流動方向1秒內(nèi)若變化50次，即為50Hz的交流電 中國國內(nèi)的交流電為220V 50Hz控制基礎(chǔ)知識n 與電氣相關(guān)的知識內(nèi)部資料內(nèi)部資料l 歐姆定律：電流(I)=電壓(V)電阻(R)l 功率消耗：功率

7、(W)=電流(A)電壓(V) 一般來說，電氣產(chǎn)品的規(guī)格中都有標(biāo)明消耗電流，由于輸出端和輸入端使用的電壓一致，所以如果消耗電流小于額定負(fù)載電流，即代表負(fù)載能力足夠?？刂苹A(chǔ)知識n 邏輯電路內(nèi)部資料內(nèi)部資料l 常開接點/常閉接點 電氣控制中，要使電路接通或者斷開，需要有“開關(guān)”。 開關(guān)也可以稱為接點、觸點A接點(常開接點/NO)，在常態(tài)（不通電）的情況下處于斷開狀態(tài)的接點叫“常開接點”。有信號時可使電路閉合。B接點(常閉接點/NC)，在常態(tài)（不通電）的情況下處于閉合狀態(tài)的接點叫“常閉接點”。有信號時可使電路斷開。為了在發(fā)生斷線等物理故障時也能給出提示信號，通常安全相關(guān)的信號都為常閉開關(guān)。例如：安全

8、光柵、急停開關(guān)、伺服報警信號等?？刂苹A(chǔ)知識n 邏輯電路內(nèi)部資料內(nèi)部資料l 串聯(lián)和并聯(lián)邏輯電路 串聯(lián)（邏輯“與（AND）”電路）只有所有開關(guān)都ON時，回路才閉合通電的一種連接方法。例如：只有機(jī)器的起動條件（機(jī)構(gòu)處于初始位置、供氣氣壓、安全光柵、急停開關(guān)）都滿足，并且雙手按機(jī)器的啟動按鈕?？刂苹A(chǔ)知識n 邏輯電路內(nèi)部資料內(nèi)部資料l 串聯(lián)和并聯(lián)邏輯電路 并聯(lián)（邏輯“或（OR）”電路）只要所有開關(guān)中任何一個為ON，回路即閉合通電的一種連接方法。例如：5臺機(jī)器中有一臺發(fā)生故障，就會點亮信號燈報警例如：發(fā)生氣壓不足或者急停開關(guān)被按下或者伺服出現(xiàn)報警時把機(jī)器停止控制基礎(chǔ)知識n 與信息相關(guān)的知識內(nèi)部資料內(nèi)部

9、資料l 位和字 電氣信號只有ON和OFF兩種狀態(tài)。在控制器中，ON用1表示，OFF用0表示。 位和字位(bit):電氣信號中的最小單位，只有兩種狀態(tài)，即ON和OFF字節(jié)(byte):容量的常用表示方法（如SD卡的容量為xx KB，即xx千字節(jié)），通訊中也可用于表示字符數(shù)。 1個字節(jié)由8個位組成，用8各位的組合表示信息數(shù)值。字(Word):1個字由16個位組成。用16個位（0和1）的組合來表示數(shù)值控制基礎(chǔ)知識n 與信息相關(guān)的知識內(nèi)部資料內(nèi)部資料l 數(shù)值表示 二進(jìn)制(BIN)表示二進(jìn)制用0和1的組合來表示，首先了解一下二進(jìn)制(BIN)的概念二進(jìn)制(BIN)即逢2進(jìn)1，即每個數(shù)字位只能表示0到1，看

10、一下二進(jìn)制與常用的十進(jìn)制對應(yīng)關(guān)系十進(jìn)制012345678910二進(jìn)制011 10111 1001011101111 100010011010進(jìn)位例如：用二進(jìn)制表示的數(shù)值“11001”12 24 4+12 23 3+02 22 2+02 21 1+12 20 0=11616+ 18 8+ 04 4+ 02 2+ 11 1=16+8+1=25轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制時，即為十進(jìn)制的25控制基礎(chǔ)知識n 與信息相關(guān)的知識內(nèi)部資料內(nèi)部資料l 數(shù)值表示 二進(jìn)制(BIN)表示由于一個字?jǐn)?shù)據(jù)由16個1或0組成，所以：最小數(shù)字為0000 0000 0000 0000(16個位皆為0)最大數(shù)字為1111 1111 1111

11、1111(16個位皆為1)最小數(shù)字對應(yīng)的是十進(jìn)制的0最大數(shù)字對應(yīng)的是十進(jìn)制的65535控制基礎(chǔ)知識n 與信息相關(guān)的知識內(nèi)部資料內(nèi)部資料l 數(shù)值表示 十六進(jìn)制(HEX)表示十進(jìn)制用0-9的數(shù)值表示，二進(jìn)制用0和1表示。接下來，將介紹十六進(jìn)制表示方法。十六進(jìn)制中逢16進(jìn)1，但是0-15要用一位“數(shù)”來表示，具體為：10A、11B、12C、13D、14E、15F。十進(jìn)制十六進(jìn)制二進(jìn)制10A101011B101112C110013D110114E111015F111116100001 000017110001 0001比較左側(cè)的表示方式，即可知道二進(jìn)制能簡單地用十六進(jìn)制來表示。4個為一組的二進(jìn)制數(shù)字，

12、正好與十六進(jìn)制的0-F相對應(yīng)。也就是說，二進(jìn)制數(shù)值按4位一組來分，再將各組數(shù)值用十六進(jìn)制來表示的話，立即就能轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制。注：請勿將十六進(jìn)制和十六位混淆控制基礎(chǔ)知識n 與信息相關(guān)的知識內(nèi)部資料內(nèi)部資料l 數(shù)值表示 十六進(jìn)制(HEX)表示例1:0011 1111 0110 1101 （十進(jìn)制16237）842184218421842100111111011011013F6D例2:1111 1111 1111 1111 （十進(jìn)制65535）84218421842184211111111111111111FFFF為了區(qū)分十六進(jìn)制和十進(jìn)制，例如十六進(jìn)制的1111和十進(jìn)制的1111或者二進(jìn)制的1111

13、，通常在數(shù)值后加上不同的字母。如：十六進(jìn)制：1111（H）十進(jìn)制：1111（D）二進(jìn)制：1111（B）控制基礎(chǔ)知識n 與信息相關(guān)的知識內(nèi)部資料內(nèi)部資料l 數(shù)值表示 十進(jìn)制、二進(jìn)制、十六進(jìn)制簡單地轉(zhuǎn)換方法例如：想把十進(jìn)制的#5372轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制或者十六進(jìn)制打開Windows附件的計算器，從“查看”中選擇“程序員”控制基礎(chǔ)知識n 與信息相關(guān)的知識內(nèi)部資料內(nèi)部資料l 數(shù)值表示 十進(jìn)制、二進(jìn)制、十六進(jìn)制簡單地轉(zhuǎn)換方法輸入十進(jìn)制5372后，點選“十六進(jìn)制”即可得到轉(zhuǎn)換的結(jié)果“14FC”控制基礎(chǔ)知識n 與信息相關(guān)的知識內(nèi)部資料內(nèi)部資料l 數(shù)值表示 BCD(二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制)將16位4等分成4個快，分割后

14、的每一塊能表示的數(shù)值為0-15（參照下圖）。十進(jìn)制中全部位數(shù)（個位、十位、百位）只能是0-9的數(shù)字，所以表示0-15時也只能用0-9。在這樣的規(guī)則下，所表示的數(shù)值被稱為BCD表示。變?yōu)?869用個位（4位）能表示的數(shù)是0-9，到10時則要進(jìn)位到上4位。因此，表示個位的4個位的組合不存在1110(B）=14(D)這樣的數(shù)據(jù)。BCD用于被稱為BCD顯示器（7段顯示器）的時候，需要用4Bit來表示0-9。并且也可用于有數(shù)字開關(guān)進(jìn)行輸入?？刂苹A(chǔ)知識n 與信息相關(guān)的知識內(nèi)部資料內(nèi)部資料l 數(shù)值表示 BCD(二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制)將16位4等分成4個快，分割后的每一塊能表示的數(shù)值為0-15（參照下圖）。十

15、進(jìn)制中全部位數(shù)（個位、十位、百位）只能是0-9的數(shù)字，所以表示0-15時也只能用0-9。在這樣的規(guī)則下，所表示的數(shù)值被稱為BCD表示。變?yōu)?869用個位（4位）能表示的數(shù)是0-9，到10時則要進(jìn)位到上4位。因此，表示個位的4個位的組合不存在1110(B）=14(D)這樣的數(shù)據(jù)。BCD用于被稱為BCD顯示器（7段顯示器）的時候，需要用4Bit來表示0-9。并且也可用于有數(shù)字開關(guān)進(jìn)行輸入。控制基礎(chǔ)知識n 與信息相關(guān)的知識內(nèi)部資料內(nèi)部資料l 數(shù)據(jù)類型 由上面的內(nèi)容可以看出來，同樣的16位二進(jìn)制排列，按照不同的類型編碼時，可以表示的數(shù)值已經(jīng)可以表示的數(shù)值范圍不一樣。用16位的二進(jìn)制（BIN）來表示一個

16、無符號的十進(jìn)制整數(shù)時，最小數(shù)值是0，最大是65535，如果超出65535的十進(jìn)制整數(shù)，需要更多的位才能表示。如果需要表示的是一個有符號的十進(jìn)制整數(shù)，由于需要使用最高位來表示符號的正負(fù)，因此可以表示的狀態(tài)數(shù)量仍然為65536種，所以可以表示的范圍是-3276832767。PLC中一般使用二進(jìn)制(BIN)表示十進(jìn)制整數(shù)，下面是常用的數(shù)據(jù)類型及表示范圍數(shù)據(jù)的種類范圍占用字?jǐn)?shù)16位十進(jìn)制數(shù)0655351有符號16位十進(jìn)制-32768+32767132位十進(jìn)制數(shù)042949672952有符號32位十進(jìn)制-2147483648+21474836472控制基礎(chǔ)知識n 與信息相關(guān)的知識內(nèi)部資料內(nèi)部資料l 數(shù)據(jù)

17、類型上述四種數(shù)據(jù)類型只能表示十進(jìn)制的整數(shù)，為了能夠表示1.25或者-2.5或者圓周率等帶有小數(shù)點的實數(shù)，需要使用單精度浮點數(shù)或者雙精度浮點數(shù)的數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)的種類范圍占用字?jǐn)?shù)名稱后綴16位十進(jìn)制數(shù)0655351Unsigned.U有符號16位十進(jìn)制-32768+327671Signed.S32位十進(jìn)制數(shù)042949672952Double.D有符號32位十進(jìn)制-2147483648+21474836472Long.L單精度浮點數(shù)-3.4E+38=N=-1.4E-45N=0+1.4E-45=N=+3.4E+38(有效位數(shù)約7位)2Float.F雙精度浮點數(shù)-1.79E+308=N=-2.23E-3

18、08N=0+2.23E-308=N=+1.79E+308(有效位數(shù)約16位)4Double Float.DF在基恩士的PLC中可以在指令后添加后綴，以指定該指令按照哪一種數(shù)據(jù)類型進(jìn)行處理控制基礎(chǔ)知識n 與信息相關(guān)的知識內(nèi)部資料內(nèi)部資料l 數(shù)據(jù)類型回顧一下目前學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)類型二進(jìn)制(BIN)十六進(jìn)制(HEX)二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制(BCD)浮點型實數(shù)請注意：這三種數(shù)據(jù)類型表示數(shù)值的編碼方式不一樣，即表示同樣的數(shù)值時，對應(yīng)0和1排列不一樣例如，同樣表示十進(jìn)制的數(shù)值10二進(jìn)制/十六進(jìn)制0000 0000 0000 1010BCD0000 0000 0001 0000單精度浮點數(shù)0100 0001 0010

19、 0000 0000 0000 0000 0000PLC基礎(chǔ)知識n 什么是PLC？內(nèi)部資料內(nèi)部資料P L CLogic ProgrammableControllerPLC 是 Programmable Logic Controller 的縮寫，譯為可編程邏輯控制器。PLC基礎(chǔ)知識n 什么是PLC？內(nèi)部資料內(nèi)部資料控制部PLC輸入回路微型處理器存儲器輸出回路按鈕、開關(guān)傳感器電流、電壓溫度視覺系統(tǒng)測量儀器HMI觸摸屏操作指示燈蜂鳴器電磁閥繼電器氣缸馬達(dá)HMI觸摸屏顯示PLC簡單來說就是采集各種外部信號輸入，在內(nèi)部經(jīng)過邏輯處理后，輸出控制各種外部器件PLC基礎(chǔ)知識n 梯形圖程序內(nèi)部資料內(nèi)部資料為了使

20、用 PLC 完成控制，需要相應(yīng)程序。 這種程序便稱之為梯形圖（Ladder）程序。梯形圖程序?qū)嶋H上是將電路配線圖簡化后的程序電路配線圖順控程序圖梯形圖程序梯形圖程序中的指令執(zhí)行總是按照從左到右，從上到下的順序執(zhí)行PLC基礎(chǔ)知識n 程序掃描和掃描時間內(nèi)部資料內(nèi)部資料在PLC中編制的梯形圖程序?qū)嶋H上按如下狀態(tài)反復(fù)執(zhí)行。從輸入處理到輸出處理的執(zhí)行流程稱為“掃描”。梯形圖程序是將這樣的掃描反復(fù)多次執(zhí)行。輸入處理執(zhí)行程序輸出處理執(zhí)行程序前把全部輸入端子的ON/OFF狀態(tài)讀取到軟元件中根據(jù)軟元件的狀態(tài)執(zhí)行梯形圖程序根據(jù)程序執(zhí)行的結(jié)果把軟元件的狀態(tài)輸出PLC基礎(chǔ)知識n 程序掃描和掃描時間內(nèi)部資料內(nèi)部資料 執(zhí)行從輸入處理到輸出處理的一連串動作所需的時間成為“掃描時間”掃描時間END處理 從上一個掃描周期的輸出處