項目2-PLC控制技術(shù)基礎(chǔ)

工程二

PLC控制技術(shù)根底電氣控制柜〔繼電器-接觸器控制系統(tǒng)〕繼電器-接觸器控制系統(tǒng)如何改變系統(tǒng)功能？思考2.1認(rèn)識PLC教學(xué)目標(biāo)1.理解PLC的根本概念；2.理解PLC系統(tǒng)和繼電器系統(tǒng)的區(qū)別和聯(lián)系；3.重點掌握PLC的工作方式。

本次課重點：PLC的定義、工作方式

本次課難點：

PLC系統(tǒng)和繼電器系統(tǒng)的區(qū)別和聯(lián)系2.1認(rèn)識PLC繼電器控制系統(tǒng)

不適應(yīng)生產(chǎn)開展1968年，美國GM提出10項指標(biāo)招標(biāo)，稱為“GM十條〞1969年，DEC公司研制成功，美國GM首先使用?！泊藭r的功能較少，僅具邏輯功能，稱可編程邏輯控制器。ProgrammableLogicController，PLC〕

引入微處理器技術(shù)，功能增強(qiáng)〔已不僅僅具有邏輯功能，稱可編程控制器。ProgrammableController，PC〕1、編程簡單，可現(xiàn)場修改程序2、維護(hù)方便，采用插件式結(jié)構(gòu)3、可靠性高4、體積小5、本錢可與繼電器系統(tǒng)競爭6、可將數(shù)據(jù)直接輸入計算機(jī)7、可用市電供電8、能直接驅(qū)動電磁閥，接觸器等9、通用性強(qiáng)，能擴(kuò)展10、能存儲程序70年代起，美、日、西歐各國陸續(xù)研制，并大量應(yīng)用。我國從1974年開設(shè)研制，77年開設(shè)應(yīng)用。一、PLC的產(chǎn)生和開展2.1認(rèn)識PLC二、PLC的定義2.1認(rèn)識PLCPLC定義業(yè)內(nèi)對PLC的定義：PLC的本質(zhì)定義：PLC是什么？PLC能做什么？PLC的工作原理是什么？國際權(quán)威機(jī)構(gòu)對PLC的定義國際電工委員會〔IEC〕對它的定義是：“PLC是一種專門為工業(yè)環(huán)境設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲和執(zhí)行邏輯控制、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的程序，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程〞。二、PLC的定義back可編程控制器，簡稱PLC〔ProgrammablelogicalController〕，是在繼電器控制思想的根底上，采用計算機(jī)技術(shù)實現(xiàn)的工業(yè)控制器。

PLC的工作原理PLC的本質(zhì)定義二、PLC的定義PLC的工作原理邏輯表達(dá)式繼電器控制器用硬件接線描述控制用硬件接線實現(xiàn)控制PLC用程序描述控制用計算機(jī)實現(xiàn)控制控制要求控制功能改編困難控制性能差控制功能改變?nèi)菀卓刂菩阅芎?/p>

采用存儲器存儲和執(zhí)行程序程序是使用者對控制要求的描述繼電器控制器依據(jù)什么進(jìn)行工作？繼電器控制器依據(jù)硬件連線進(jìn)行工作。硬件連線是使用者對控制要求的描述PLC依據(jù)程序進(jìn)行工作。編寫程序和硬件連線相比哪種方式更容易修改？PLC的工作原理歸納總結(jié)繼電器控制器與PLC都是應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備控制和工業(yè)流程控制的工業(yè)控制器，它們的區(qū)別在哪呢？PLC與繼電器控制器的比較硬接線邏輯軟接線邏輯控制功能改變困難容易改變控制功能可靠性低，故障率高可靠性高，故障率低速度慢，精度低速度快、精度高單一豐富大小PLC的特點PLC的特點2.編程簡單6.設(shè)計施工周期短5.體積小功耗低3.通用性好4.功能強(qiáng)大1.可靠性高PLC的應(yīng)用領(lǐng)域目前，在先進(jìn)工業(yè)國家中PLC已成為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，應(yīng)用的領(lǐng)域已覆蓋整個工業(yè)企業(yè)。概括起來主要應(yīng)用在以下幾個方面：PLC的應(yīng)用領(lǐng)域模擬量控制機(jī)械運動控制通信、聯(lián)網(wǎng)及集散控制數(shù)據(jù)處理開關(guān)量的邏輯控制傳送帶生產(chǎn)線控制灌裝及包裝機(jī)械木材加工電梯控制空調(diào)控制紡織機(jī)械印刷機(jī)械PLC的應(yīng)用三、PLC的重要性和在中國的市場行情工業(yè)的三大支柱之一PLC(可編程序控制器〕機(jī)器人〔三菱PLC〕2006-3-318

Q系列PLCFX2N系列PLCFX1N系列PLCFX1S系列PLC在中國市場占有率較高的PLC〔西門子PLC〕2006-3-319

S7-200系列PLCS7-300系列PLCS7-400系列PLC在中國市場占有率較高的PLC〔歐姆龍PLC〕C200H系列PLCCPM1A、CPM2A系列PLC在中國市場占有率較高的PLC可編程控制器由哪幾局部組成？硬件軟件CPUI/O接口存儲器電源編程器用戶程序系統(tǒng)程序四、PLC的一般結(jié)構(gòu)輸出設(shè)備輸入設(shè)備

I/O擴(kuò)展單元

特殊功能單元主機(jī)輸出單元輸入單元

電源外設(shè)接口I/O擴(kuò)展口存儲器

系統(tǒng)程序

存儲器CPU

用戶程序

存儲器盒式磁帶機(jī)打印機(jī)EPROM寫入器

上位計算機(jī)PLC編程器可編程終端PT…1.PLC的硬件★輸入并存儲用戶程序、顯示輸入內(nèi)容和地址；CPU指揮PLC完成各種預(yù)定的功能★檢查、校驗用戶程序，發(fā)現(xiàn)錯誤即報警；★執(zhí)行用戶程序、驅(qū)動外部輸出設(shè)備動作；★診斷故障、記憶故障信息并報警。

1.CPU單元1.PLC的硬件系統(tǒng)程序存儲器——存儲系統(tǒng)系統(tǒng)程序用戶程序存儲器——存儲系統(tǒng)用戶程序工作數(shù)據(jù)存儲器——存儲工作數(shù)據(jù)

2.存儲器返回本節(jié)1.PLC的硬件PLC與外部設(shè)備聯(lián)系的橋梁

3.輸入/輸出單元輸入接口電路—PLC通過輸入接口電路將開關(guān)、按鈕、傳

感器等輸入信號轉(zhuǎn)換成CPU能接收和處理的信號。輸出接口電路—是將CPU送出的弱電流控制信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)

場需要的強(qiáng)電流信號輸出，以驅(qū)動被控設(shè)備。輸入、輸出接口是用戶使用PLC唯一要進(jìn)行的硬件連接。輸入輸出信號有開關(guān)量、模擬量、數(shù)字量三種，在我們實驗室涉及到的信號當(dāng)中，開關(guān)量最普遍，也是實驗條件所限，主要介紹開關(guān)量接口電路。

1.PLC的硬件

開關(guān)量輸入單元

開關(guān)量輸出單元

直流輸入單元

交流輸入單元晶體管輸出單元晶閘管輸出單元繼電器輸出單元

3.輸入/輸出單元1.PLC的硬件PLC由開關(guān)式穩(wěn)壓電源為內(nèi)部電路供電抗干擾性能好

有的PLC能向外部提供24V的直流電源

可作為輸入單元連接的外部設(shè)備的電源

開關(guān)電源輸入電壓范圍寬體積小重量輕效率高

4.電源單元1.PLC的硬件2.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(biāo)準(zhǔn)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)

1〕掃描的定義：從第一條程序開始，在無中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下，按程序存儲順序的先后，逐條執(zhí)行執(zhí)行程序，直到程序結(jié)束。然后再從頭開始掃描執(zhí)行，并周而復(fù)始地重復(fù)進(jìn)行。1.PLC的工作方式：周期掃描五、PLC的工作方式2〕PLC的掃描工作過程檢查CPU等內(nèi)部硬件，對監(jiān)視定時器〔WDT〕復(fù)位以及其它工作與其它智能裝置〔如編程器、計算機(jī)等〕實現(xiàn)通信按順序?qū)λ休斎攵说臓顟B(tài)進(jìn)行采樣，并存入相應(yīng)存放器對用戶程序掃描執(zhí)行，并將結(jié)果存入相應(yīng)的存放器將存放器中與輸出有關(guān)狀態(tài)，轉(zhuǎn)到輸出鎖存器，輸出驅(qū)動外部負(fù)載開機(jī)內(nèi)部處理通訊效勞輸入采樣程序執(zhí)行輸出刷新STOP

RUN

信號傳遞過程(從輸入到輸出)輸入端輸入電路輸入映像存放器輸入刷新階段---CPU從輸入電路的輸出端讀出各路狀態(tài)，并將其寫入輸入映像存放器；X0X1b.程序執(zhí)行階段--CPU從輸入映像存放器和輸出映像存放器中讀出各繼電器的狀態(tài)，并根據(jù)此狀態(tài)執(zhí)行用戶程序，執(zhí)行結(jié)果再寫入輸出映像存放器中；c.緊接著的輸出刷新階段---將輸出映像存放器的狀態(tài)寫入輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路傳遞輸出端子，從而控制外接器件動作。X0Y0Y0Y1輸出映像存放器讀寫輸出鎖存器輸出電路輸出端Y0Y1讀寫①按梯形圖自左向右、自上而下逐次執(zhí)行程序②執(zhí)行程序時所需數(shù)據(jù)取自于：輸入映像存放器輸出映像存放器③輸入映像存放器和輸出映像存放器中的數(shù)據(jù)輸出映像存放器：在一個掃描周期中可讀可寫輸入映像存放器：在一個掃描周期中保持不變④每個掃描周期I/O刷新階段集中讀入/讀出數(shù)據(jù)3〕PLC執(zhí)行用戶程序的特點

(1)I/O點數(shù)即PLC面板上的輸入、輸出端子的個數(shù)。(2)PLC的I/O點數(shù)一般包括主機(jī)I/O點數(shù)和擴(kuò)展單元I/O點數(shù)。1.I/O點數(shù)衡量PLC性能的主要指標(biāo)之一。2.程序容量3.掃描速度指執(zhí)行程序的速度。ＰＬＣ用戶手冊一般給出執(zhí)行各條指令所用的時間，可以通過比較各種ＰＬＣ執(zhí)行相同操作所用的時間來衡量掃描速度的快慢。六、PLC的技術(shù)性能4.指令條數(shù)。5.內(nèi)部繼電器和存放器內(nèi)部器件包括各種繼電器、計數(shù)器、定時器、數(shù)據(jù)存儲器等。編程指令種類及條數(shù)越多，功能越強(qiáng)6.特殊功能及高級模塊包括I/Ｏ擴(kuò)展及各種功能模塊的功能擴(kuò)展六、PLC的技術(shù)性能三菱FX2N系列PLC簡介2.2FX系列PLC系列名I/O總點數(shù)單元功能特殊品種區(qū)別輸出類型R：繼電器輸出S：晶體管輸出T：晶閘管輸出M：根本單元E：輸入輸出混合擴(kuò)展單元與擴(kuò)展模塊EX：輸入專用擴(kuò)展模塊EY：輸出專用擴(kuò)展模塊

FX2N—□□

□

□-□FX2N系列PLC型號名稱的含義FX2N系列PLC根本單元的輸入輸出比為1：1。FX2N系列PLC型號名稱的含義特殊品種區(qū)別D：24V〔DC〕電源，24V直流輸入H：大電流輸出擴(kuò)展模塊〔1A/1點〕V：立式端子排的擴(kuò)展模塊C：接插口輸入方式F：輸入濾波時間常數(shù)為1ms的擴(kuò)展模塊L：TTL輸入擴(kuò)展模塊S：獨立端子〔無公共端〕擴(kuò)展模塊假設(shè)無標(biāo)記，那么為AC電源，24V直流輸入，橫式端子排，標(biāo)準(zhǔn)輸出。PLC主機(jī)的面板結(jié)構(gòu)輸入點LED輸出點LED運行狀態(tài)LED電源、輔助電源、輸入信號用裝卸式端子輸出用裝卸式端子外圍接線插座蓋板擴(kuò)展設(shè)備接線插座板課堂小結(jié)

1、

PLC定義

2、

PLC工作方式：周期掃描

3、

PLC與繼電-接觸器控制系統(tǒng)區(qū)別與聯(lián)系：物理繼電器繼電器需硬接線連接觸點個數(shù)有限PLC繼電器繼電器用程序軟連接觸點個數(shù)無限繼電器的接線改變——控制功能改變PLC的用戶程序改變——控制功能改變兩種控制系統(tǒng)中繼電器的區(qū)別課堂小結(jié)演練反響2、PLC常用的編程語言主要有

、

、

。3、根據(jù)PLC的I/O點數(shù)不同，PLC分為低檔機(jī)，中檔機(jī)和高檔機(jī)?！病?、PLC的工作方式是等待掃描的工作方式?！病场?、PL