電氣控制第五章

電氣控制第五章第1頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月一、型號及意義特殊品種輸出形式單元類型I/O總點數(shù)系列序號D—DC電源A—AC電源H—大電流輸出擴展模塊V—立式端子排的擴展模塊C—接插口輸入輸出方式F—輸入濾波器1ms擴展模塊L—TTL輸入擴展模塊S—獨立端子（無公共端）擴展模塊R—繼電器輸出T—晶體管輸出S—晶閘管輸出M—基本單元E—輸入輸出混合擴展單元及擴展模塊EX—輸入專用擴展模塊EY—輸出專用擴展模塊16~256點0、2、ON、2C、2N型號的命名方式第一節(jié)PLC的組成第2頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月一、型號及意義I/O點數(shù)：16～256點單元類型M——表示基本單元E——表示擴展單元及擴展模塊EX——擴展輸入單元EY——擴展輸出單元第3頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月一、型號及意義型號變化DS——24VDC，世界型ES——世界型（晶體管型為漏輸出）ESS——世界型（晶體管型為源輸出）輸出形式R——繼電器輸出T——晶體管輸出S——晶閘管輸出第4頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月二、PLC硬件系統(tǒng)組成外部設(shè)備現(xiàn)場用戶輸出設(shè)備微處理器（CPU）運算器控制器輸出部件輸入部件系統(tǒng)存儲器用戶存儲器I/O擴展接口通訊及編程接口編程設(shè)備計算機打印機等傳感器按鈕、開關(guān)現(xiàn)場信號電磁閥中間繼電器執(zhí)行器現(xiàn)場用戶輸入設(shè)備擴展設(shè)備擴展單元通訊模塊功能模塊電源變換器～110V/220V市電PLC基本單元PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖第5頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月FX系列PLC的硬件配置圖第6頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月FX系列PLC的網(wǎng)絡(luò)通信能力第7頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月微處理器（CPU）接收并存儲用戶程序和數(shù)據(jù)；診斷電源、PLC工作狀態(tài)及編程的語法錯誤；接收輸入信號，送入數(shù)據(jù)寄存器并保存；運行時順序讀取、解釋、執(zhí)行用戶程序，完成用戶程序的各種操作；將用戶程序的執(zhí)行結(jié)果送至輸出端。

二、PLC硬件系統(tǒng)組成第8頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月系統(tǒng)存儲器——系統(tǒng)程序存儲器+系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲器存放系統(tǒng)工作程序（監(jiān)控程序）；存放模塊化應(yīng)用功能子程序；存放命令解釋程序；存放功能子程序的調(diào)用管理程序；存放存儲系統(tǒng)參數(shù)。二、PLC硬件系統(tǒng)組成第9頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月用戶存儲器——RAM/EPROM/EEPROM存放用戶工作程序；存放工作數(shù)據(jù)。二、PLC硬件系統(tǒng)組成第10頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月輸入單元——帶光電隔離電路多種輔助電源類型：AC電源DC24V輸入DC電源DC24V輸入DC電源DC12V輸入接收開關(guān)量及數(shù)字量信號（數(shù)字量輸入單元）；接收模擬量信號（模擬量輸入單元）；接收按鈕或開關(guān)命令（數(shù)字量輸入單元）；接收傳感器輸出信號。第11頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月輸出單元——帶光電隔離器及濾波器多種輸出方式：晶體管晶閘管繼電器驅(qū)動直流負載（晶體管輸出單元）；驅(qū)動非頻繁動作的交/直流負載（繼電器輸出單元）；驅(qū)動頻繁動作的交流負載（晶閘管輸出單元）。第12頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月通訊及編程接口——采用RS-485或RS-422串行總線連接專用編程器（FX-20P、FX-10P）；連接個人電腦（PC），實現(xiàn)編程及在線監(jiān)控；連接工控機，實現(xiàn)編程及在線監(jiān)控；連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（如調(diào)制解調(diào)器），實現(xiàn)遠程通訊；連接打印機等計算機外設(shè)。二、PLC硬件系統(tǒng)組成第13頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月I/O擴展接口——采用并行通訊方式擴展I/O模塊；擴展位置控制模塊（如F2-30GM）；擴展通訊模塊（如FX-232AW等）；擴展模擬量控制模塊（如FX-2DA、FX-4AD等）。第14頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月三、PLC軟件系統(tǒng)組成系統(tǒng)監(jiān)控程序

運行管理

生成用戶元件系統(tǒng)內(nèi)部自檢管理程序

解釋程序標準程序模塊、系統(tǒng)調(diào)用用戶程序自動化系統(tǒng)控制程序數(shù)據(jù)表格軟件系統(tǒng)第15頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月四、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)十進制數(shù)（DEC:DECimalnumber），常用于：定時器/計數(shù)器的設(shè)定值；輔助繼電器（M）、定時器（T）、計數(shù)器（C）、狀態(tài)（S）等軟元件的地址號；應(yīng)用指令的數(shù)值型操作數(shù)及指令動作常數(shù)（K）。十六進制數(shù)（HEX:HEXdecimalnumber）與十進制數(shù)一樣，用于指定應(yīng)用指令的數(shù)值型操作數(shù)及指令動作常數(shù)（H）。第16頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月四、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)二進制數(shù)（BIN:BINarynumber）

PLC內(nèi)部數(shù)據(jù)類型，通過外設(shè)進行監(jiān)視時，各軟元件的數(shù)值自動變換為十進制數(shù)或十六進制數(shù)。八進制數(shù)（OCT:OCTalnumber）——用于輸入繼電器和輸出繼電器的軟元件編號。輸入繼電器用X00~X07、X10~X17、X20~X27等八進制格式進行編號；輸出繼電器用Y00~Y07、Y10~Y17、Y20~Y27等八進制格式進行編號。第17頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月四、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)BCD碼（BCD:BINaryCodeDecimal）——用二進制形式表示的十進制數(shù)，常采用8421BCD碼。常用BCD碼編碼開關(guān)將BCD碼數(shù)據(jù)送入PLC；PLC常以BCD碼格式將輸出數(shù)據(jù)送數(shù)碼顯示器顯示。浮點數(shù)據(jù)（標繪值）二進制浮點數(shù)常用于高精度浮點運算；十進制浮點數(shù)用于實施監(jiān)視。第18頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月輸入繼電器（X）在PLC內(nèi)部，與輸入端子相連的輸入繼電器是光電隔離的電子繼電器，采用八進制編號，用無數(shù)個常開和常閉觸點。輸入繼電器不能用程序驅(qū)動。五、軟元件（邏輯元件）第19頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月輸出繼電器（Y）輸出繼電器采用八進制編號，有內(nèi)部觸點和外部輸出觸點（繼電器觸點、雙向可控硅、晶體管等輸出元件）之分，由程序驅(qū)動。在PLC內(nèi)部，外部輸出觸點與輸出端子相連，向外部負載輸出信號，且一個輸出繼電器只有一個常開型外部輸出觸點。輸出繼電器有無數(shù)個內(nèi)部常開和常閉觸點，編程時可隨意使用。五、軟元件（邏輯元件）第20頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月輔助繼電器（M）由內(nèi)部軟元件的觸點驅(qū)動,常開和常閉觸點使用次數(shù)不限，但不能直接驅(qū)動外部負載,采用十進制編號。通用輔助繼電器M0～M499（500點）掉電保持輔助繼電器M500～M1023（524點）特殊輔助繼電器M8000～M8255（256點）只能利用其觸點的特殊輔助繼電器可驅(qū)動線圈的特殊輔助繼電器通用輔助繼電器與掉電保持用輔助繼電器的比例，可通過外設(shè)設(shè)定參數(shù)進行調(diào)整。五、軟元件（邏輯元件）第21頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月只能利用其觸點的特殊輔助繼電器M8000：運行監(jiān)控用，PLC運行時M8000接通。M8002：僅在運行開始瞬間接通的初始脈沖特殊輔助繼電器。M8012：產(chǎn)生100ms時鐘脈沖的特殊輔助繼電器?？沈?qū)動線圈的特殊輔助繼電器M8030：鋰電池電壓指示燈特殊繼電器。M8033：PLC停止時輸出保持特殊輔助繼電器。M8034：止全部輸出特殊輔助繼電器。M8039：時掃描特殊輔助繼電器。第22頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月狀態(tài)（S）狀態(tài)是對工序步進型控制進行簡易編程的內(nèi)部軟元件，采用十進制編號。與步進指令STL配合使用；狀態(tài)有無數(shù)個常開觸點與常閉觸點，編程時可隨意使用；狀態(tài)不用于步進階梯指令時，可作輔助繼電器使用。狀態(tài)同樣有通用狀態(tài)和掉電保持用狀態(tài)，其比例分配可由外設(shè)設(shè)定。五、軟元件（邏輯元件）第23頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月狀態(tài)（S）狀態(tài)有五種類型：初始狀態(tài)S0～S9共10點回零狀態(tài)S10～S19共10點通用狀態(tài)S20～S499共480點保持狀態(tài)S500～S899共400點報警用狀態(tài)S900～S999共100點

五、軟元件（邏輯元件）第24頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月定時器（T）定時器實際是內(nèi)部脈沖計數(shù)器，可對內(nèi)部1ms、10ms和100ms時鐘脈沖進行加計數(shù)，當達到用戶設(shè)定值時，觸點動作。定時器可以用用戶程序存儲器內(nèi)的常數(shù)k或H作為設(shè)定值，也可以用數(shù)據(jù)寄存器D的內(nèi)容作為設(shè)定值。普通定時器（T0～T245）100ms定時器T0～T199共200點，設(shè)定范圍0.1～3276.7s；10ms定時器T200～T245共46點，設(shè)定范圍0.01～327.67s。積算定時器（T246～T255）1ms定時器T246～T249共4點，設(shè)定范圍0.001～32.767s；100ms定時器T250～T255共6點，設(shè)定范圍為0.1～3276.7s。五、軟元件（邏輯元件）第25頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月加法計數(shù)器設(shè)定值K、H或D觸點動作TxTx時鐘脈沖驅(qū)動T10K123X0T10Y1相等比較器普通定時器的工作原理T10第26頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月T250設(shè)定值K計數(shù)器1100ms時鐘脈沖X2X1觸點動作Tx相等比較器積算定時器的工作原理RSTT250K345X1X2T250Y1T250第27頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月計數(shù)器（C）

計數(shù)器可分為通用計數(shù)器和高速計數(shù)器。16位通用加計數(shù)器，C0～C199共200點，設(shè)定值：1～32767。設(shè)定值K0與K1含義相同，即在第一次計數(shù)時，其輸出觸點動作。32位通用加/減計數(shù)器，C200～C234共135點，設(shè)定值：-2147483648～+2147483647。高速計數(shù)器C235～C255共21點，共享PLC上6個高速計數(shù)器輸入（X000～X005）。高速計數(shù)器按中斷原則運行。五、軟元件（邏輯元件）第28頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月16位加計數(shù)器通用型：C0~C99共100點斷電保持型：C100~C199共100點16位計數(shù)器工作過程示意圖第29頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月32位雙向計數(shù)器有兩種32位加/減計數(shù)器，設(shè)定值：-2147483648～+2147483647。通用計數(shù)器：C200～C219共20點保持計數(shù)器：C220～C234共15點計數(shù)方向由特殊輔助繼電器M8200～M8234設(shè)定。加減計數(shù)方式設(shè)定：對于C△△△，當M8△△△△接通（置1）時，為減計數(shù)器，斷開（置0）時，為加計數(shù)器。計數(shù)值設(shè)定：直接用常數(shù)K或間接用數(shù)據(jù)寄存器D的內(nèi)容作為計數(shù)值。間接設(shè)定時，要用元件號緊連在一起的兩個數(shù)據(jù)寄存器。第30頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月32位加/減計數(shù)器工作過程示意圖第31頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)寄存器（D）通用數(shù)據(jù)寄存器D0~D199共200點。只要不寫入其它數(shù)據(jù)，已寫入的數(shù)據(jù)不會變化。但是PLC狀態(tài)由運行→停止時，全部數(shù)據(jù)均清零。斷電保持數(shù)據(jù)寄存器D200~D511共312點，只要不改寫，原有數(shù)據(jù)不會丟失。特殊數(shù)據(jù)寄存器D8000~D8255共256點這些數(shù)據(jù)寄存器供監(jiān)視PLC中各種元件的運行方式用。文件寄存器D1000~D2999共2000點。五、軟元件（邏輯元件）第32頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月變址寄存器（V/Z）變址寄存器的作用類似于一般微處理器中的變址寄存器（如Z80中的IX、IY），通常用于修改元件的編號。V0~V7、Z0~Z7共16點16位變址數(shù)據(jù)寄存器。進行32位運算時，與指定Z0~Z7的V0~V7組合，分別成為（V0、Z0），（V1、Z1）…（V7、Z7）。五、軟元件（邏輯元件）第33頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月一、工作方式——周期循環(huán)掃描二、工作過程——自診斷、輸入采樣、程序掃描、輸出刷新