火電廠熱工檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)第一章

順序控制順序控制：將生產(chǎn)過程的部分工藝按照事先規(guī)定好的條件及順序啟動(dòng)和停止相關(guān)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作。順序控制的應(yīng)用實(shí)例：電梯控制、信號(hào)等控制、生產(chǎn)線、火電廠輸煤車間、水處理車間等。順序控制中使用的變量：開關(guān)量。開關(guān)量：僅具有兩種對(duì)立狀態(tài)的邏輯變量。0.0110.000.0010.01順序控制的裝置：可編程邏輯控制器課程內(nèi)容開關(guān)量控制可編程邏輯控制器火電廠保護(hù)與順序控制教材開關(guān)量控制，可編程邏輯控制器部分：

可編程控制器技術(shù)及應(yīng)用（歐姆龍機(jī)型），第2版

戴一平主編機(jī)械工業(yè)出版社火電廠順序控制部分

PDF電子版文檔第一章可編程控制器基礎(chǔ)第一節(jié)電氣控制和傳統(tǒng)工業(yè)控制設(shè)備一、繼電器(Relay)定義：繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），用較小的電流去控制較大電流的一種自動(dòng)開關(guān)?？梢云鸬絺鬟f信號(hào)和安全操作的目的。接觸器：一種可以頻繁接通和斷開大功率設(shè)備的繼電器。繼電器由兩部分組成：線圈，其控制的觸點(diǎn)兩者同名。MM維基百科繼電器演示二、手動(dòng)電器按鈕最簡(jiǎn)單的手動(dòng)主令電器。4：動(dòng)斷觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）5：動(dòng)合觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）三、傳統(tǒng)電氣控制回路（以三相電機(jī)控制為例）控制電路中：?jiǎn)?dòng)按鈕SB2

停止按鈕SB1

熱繼電器FR工作過程啟動(dòng)：SB2按下，線圈KM得電，主電路上主觸點(diǎn)閉合，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，KM線圈并聯(lián)在啟動(dòng)按鈕上的動(dòng)合輔助觸點(diǎn)閉合為啟動(dòng)按鈕松開時(shí)提供電流通道（自保持）。停止：SB1動(dòng)斷按下，控制電路斷開，KM線圈斷電，其兩個(gè)觸點(diǎn)斷開，電機(jī)停機(jī)。傳統(tǒng)電氣控制回路的缺點(diǎn)可靠性不高（硬接線邏輯、大量的機(jī)械觸點(diǎn)）；通用性和靈活性較差（當(dāng)控制要求改變時(shí)需重新設(shè)計(jì)布線，花費(fèi)大時(shí)間長）；功能簡(jiǎn)單（只限于邏輯順序控制、定時(shí)等）解決方法：采用PLC完成開關(guān)量控制第二節(jié)PLC概述一、PLC的發(fā)展簡(jiǎn)史1968年，美國通用汽車公司提出招標(biāo)要求。1）編程簡(jiǎn)單，可在現(xiàn)場(chǎng)修改程序；2）維護(hù)方便，最好是插件式；3）可靠性高于繼電器控制柜；4）體積小于繼電器控制柜；5）可將數(shù)據(jù)直接送入管理計(jì)算機(jī)；6）在成本上可與繼電器控制競(jìng)爭(zhēng)；7）輸入可以是交流115V（美國電網(wǎng)電壓為110V）；8）輸出為交流115V、2A以上，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥；9）在擴(kuò)展時(shí)，原系統(tǒng)只需作很小變更；10）用戶程序至少能擴(kuò)展到4K以上。1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司按招標(biāo)要求完成了研制工作。ThefirstPLCwasinstalledatGeneralMotorsOldsmobileplantandattheLanidsCompanyinLandis,Pennsylvaniain1970.Mr.MorleyisshownatrightwiththefirstPLC.Richard(Dick)Morleyisknownasthe"father"ofthePLC20世紀(jì)70年代初開始的近四十年里，PLC已發(fā)展成一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)。二、PLC的定義可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境的應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程的存儲(chǔ)器，用來在其內(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)算等指令，并通過數(shù)字式或模擬式輸入輸出模塊，控制各種類型的設(shè)備或生產(chǎn)過程。1.是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)2.為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì),輸入輸出接口3.采用計(jì)算機(jī)的軟硬件結(jié)構(gòu)4.達(dá)到各類機(jī)械或生產(chǎn)過程的控制目的1.美國的PLC：如羅克韋爾(Rockwell)公司（包括AB公司）產(chǎn)品，通用電氣（GE）產(chǎn)品。2.歐洲的PLC：如西門子（Siemens)公司產(chǎn)品，施耐德(Schneider)公司的產(chǎn)品。如歐姆龍（OMRON）公司的產(chǎn)品，三菱（Mitsubishi)公司的產(chǎn)品。3.日本的PLC：三、PLC主要生產(chǎn)廠家：實(shí)驗(yàn)裝置：OMRONCPM2A型四、PLC的主要優(yōu)點(diǎn)

1.編程簡(jiǎn)單采用圖形化編程語言梯形圖2.可靠性高采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，無故障時(shí)間〉20000h3.通用性好改變輸入輸出設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)多種控制目的4.功能強(qiáng)可以實(shí)現(xiàn)邏輯、定時(shí)、計(jì)數(shù)、模擬量運(yùn)算、通信功能5.易于遠(yuǎn)程監(jiān)控

6.設(shè)計(jì)、施工和調(diào)試周期短六、PLC的應(yīng)用

（1）邏輯控制（2）位置控制和運(yùn)動(dòng)控制（3）過程控制（4）監(jiān)控系統(tǒng)（5）集散控制網(wǎng)絡(luò)化分散控制系統(tǒng)可靠性向控制與管理功能一體化方向發(fā)展向小型化、低成本、簡(jiǎn)單易用方向發(fā)展向編程語言標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展第三節(jié)

PLC的基本構(gòu)成及工作原理

一、PLC的基本構(gòu)成

系統(tǒng)程序用戶程序編程器存儲(chǔ)器輸入口CPU輸出口通信口系統(tǒng)總線電源軟件系統(tǒng)基本單元硬件系統(tǒng)CPU存儲(chǔ)器總線I/O口通信接口編程器電源擴(kuò)展設(shè)備……系統(tǒng)軟件用戶軟件硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)二、PLC控制的等效電路傳統(tǒng)電機(jī)控制電氣圖FRKMKMAFU2SB2SB1BSB1SB2FR24VCOM0.000.02PLCCOM10.000.01輸入模塊輸出模塊LNBAQSFU1KMFRM3~L3L2L1NFU2KMFU3拆除原控制回路安裝PLC接入輸入元件接入輸出元件對(duì)PLC供電編寫程序（梯形圖）寫入PLC

PLC控制實(shí)例輸入元件負(fù)載SB1SB2FRKM負(fù)載電源PLC內(nèi)部控制電路（用戶程序）等效輸出繼電器0.00PLCCOMDC24V0.000.010.020.010.0210.0010.0010。00COM等效輸入繼電器END傳統(tǒng)電氣控制圖與梯形圖的比較寄存器0.000.010.02分別記錄外部觸點(diǎn)（繼電器）SB1,SB2,FR的狀態(tài)，與其一一對(duì)應(yīng)，所以稱為“軟觸點(diǎn)（繼電器）”10.00為輸出寄存器，保存前面指令的運(yùn)算結(jié)果，與線圈“KM”對(duì)應(yīng)，稱為“軟線圈”。常開觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)線圈三、PLC的工作原理（一）PLC的工作方式

*PLC的掃描周期與用戶程序的長短和該P(yáng)LC的掃描速度緊密相關(guān)。

PLC一次掃描的過程，包括公共處理、執(zhí)行程序、掃描周期計(jì)算處理、I/O刷新、外設(shè)端口服務(wù)共五個(gè)階段，其所需時(shí)間稱為一個(gè)工作周期（或掃描周期）。PLC采用循環(huán)掃描的工作方式。初始化（1）公共處理（2）執(zhí)行程序（3）掃描周期計(jì)算處理（4）I/O刷新（5）外設(shè)端口服務(wù)異常正常警告異常否是無有（二）I/O信號(hào)傳遞的滯后現(xiàn)象(1)I/O信號(hào)的傳遞過程讀寫讀寫20000010000100000000輸入映像寄存器元件映像寄存器輸出鎖存器輸出端子輸入端子輸入電路輸出電路從PLC的輸入端有一個(gè)輸入信號(hào)發(fā)生變化，到PLC輸出端對(duì)該變化做出響應(yīng)，需要一段響應(yīng)時(shí)間。最小I/O響應(yīng)時(shí)間=輸入ON延時(shí)+掃描時(shí)間+輸出ON延時(shí)I/O刷新I/O刷新執(zhí)行指令/其他處理掃描時(shí)間PLC輸入觸點(diǎn)輸入濾波輸出鎖存器輸出觸點(diǎn)執(zhí)行指令/其他處理掃描時(shí)間輸入ON延時(shí)輸出ON延時(shí)I/O響應(yīng)時(shí)間響應(yīng)現(xiàn)象一：PLC輸入／輸出響應(yīng)的滯后現(xiàn)象：0.0010.00最大I/O響應(yīng)時(shí)間=輸入ON延時(shí)+掃描時(shí)間×2+輸出ON延時(shí)I/O響應(yīng)時(shí)間I/O刷新I/O刷新執(zhí)行指令/其他處理掃描時(shí)間PLC輸入觸點(diǎn)輸入濾波輸出鎖存器輸出觸點(diǎn)執(zhí)行指令/其他處理掃描時(shí)間輸入ON延時(shí)輸出ON延時(shí)I/O刷新執(zhí)行指令/其他處理掃描時(shí)間響應(yīng)現(xiàn)象二：0.0010.00輸入濾波器有時(shí)間常數(shù)。輸出電路存在滯后循環(huán)掃描工作方式(2)I/O信號(hào)傳遞滯后的原因四、PLC的工作模式1）程序模式（PROGRAM）

程序模式是程序的停止?fàn)顟B(tài)，PLC的初始設(shè)定、程序傳送、程序檢查、強(qiáng)制置位／復(fù)位等程序執(zhí)行前的準(zhǔn)備，要在該模式下進(jìn)行。2）監(jiān)視模式（MONITOR）

監(jiān)視模式是程序的執(zhí)行狀態(tài)，可進(jìn)行聯(lián)機(jī)編輯、強(qiáng)制置位／復(fù)位、I/O存儲(chǔ)器的當(dāng)前值變更等操作。試運(yùn)行時(shí)的調(diào)整等可在該模式下進(jìn)行。3）運(yùn)行模式（RUN）

運(yùn)行模式為程序的執(zhí)行狀態(tài)。第三節(jié)

PLC的技術(shù)規(guī)格與分類一、PLC的一般技術(shù)規(guī)格

電源電壓允許電壓范圍消耗功率沖擊電流絕緣電阻耐壓抗干擾性抗振動(dòng)耐沖擊環(huán)境溫度環(huán)境濕度環(huán)境氣體狀況保存溫度電源保持時(shí)