電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)（FX5U）課件：認(rèn)識PLC的特點(diǎn)與應(yīng)用

PLC的認(rèn)知

.1認(rèn)識PLC的特點(diǎn)與應(yīng)用國際電工委員會(InternationalElectricalCommittee)在1987年頒布的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案中對PLC作了如下定義：“可編程序控制器是一種數(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)。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、定時、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(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?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)的外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于工業(yè)控制系統(tǒng)連成一個整體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。”PLC的定義

Y-Δ降壓啟動，如圖繼電器-接觸器控制系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)比較（1）用繼電器-接觸器完成控制任務(wù)圖3-2繼電器控制系統(tǒng)框圖PLC控制系統(tǒng)比較（2）用PLC完成控制任務(wù)（2）用PLC完成控制任務(wù)（2）用PLC完成控制任務(wù)圖3-3PLC控制系統(tǒng)框圖

1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)PLC

有一系列硬件和軟件方面的抗干擾措施，

極少出現(xiàn)誤動作；具有很強(qiáng)的抗震動和抗沖擊能力，可以用于有強(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場

。

2）功能強(qiáng)大，性價(jià)比高PLC有很強(qiáng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能，與相同功能的繼電控制系統(tǒng)相比，具有很高的性價(jià)比。

3）編程簡單，現(xiàn)場可修改

梯形圖PLC獨(dú)有的，使用最多的編程語言，其圖形符號和表達(dá)方式與繼電器—接觸器控制電路相似，形象直觀，易學(xué)易懂。

4）配套齊全，使用方便PLC產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件和軟件供用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。PLC的安裝接

線也很方便。PLC

帶負(fù)載能力較強(qiáng)，可以直接驅(qū)動一般的電磁閥和中小型交流接觸器，使用方便。PLC的控制系統(tǒng)的特點(diǎn)

5）壽命長，體積小，能耗低PLC平均無故障時間可達(dá)數(shù)萬小時以上，使用壽命長。控制柜的體積小。能耗僅為數(shù)瓦，是機(jī)電一體化設(shè)備的理想控制裝置。

6）PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、維修工作量少，維護(hù)方便PLC用軟件取代了繼電器—接觸器控制系統(tǒng)中的大量硬件，使控制柜的設(shè)計(jì)、安裝、接線工作量大大減少。對于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)梯形圖的時間比設(shè)計(jì)繼電控制電路的時間一般要少得多。PLC可以將現(xiàn)場統(tǒng)調(diào)過程中發(fā)現(xiàn)的問題通過修改程序來解決，還可以在實(shí)驗(yàn)室里模擬調(diào)試用戶程序，系統(tǒng)的調(diào)試時間比繼電器—接觸器控制系統(tǒng)少得多。PLC的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。當(dāng)PLC外部的輸入裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時，可以根據(jù)PLC上的發(fā)光二極管或編程器提供的信息方便地查明故障原因和部位，從而迅速地排除故障，維修極為方便。。

PLC的控制系統(tǒng)的特點(diǎn)

美國：A-B（Allen-Bradly）公司-ABPLC

GE（GeneralElectric）公司-通用PLC；

日本：三菱電機(jī)（MitsubishiElectric）公司-三菱PLC

歐姆龍（OMRON）公司-歐姆龍PLC；

德國：AEG公司-AEGPLC

西門子（Siemens）公司-西門子PLC；

法國：TE（Telemecanique）TEPLC施耐德國產(chǎn)：臺灣的臺達(dá)、永宏，大陸的北京和利時、無錫信捷、廈門海為等

PLC的品牌PLC廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保等各行各業(yè)1.開關(guān)量邏輯控制開關(guān)量邏輯控制可以用于單臺設(shè)備，也可以用于自動生產(chǎn)線，應(yīng)用遍及各行各業(yè)。2.運(yùn)動控制PLC使用專用的指令或運(yùn)動控制模塊，對直線運(yùn)動或圓周運(yùn)動進(jìn)行控制，可實(shí)現(xiàn)單軸、雙軸、三軸和多軸位置控制，廣泛地用于金屬切削機(jī)床、裝配機(jī)械、機(jī)器人、電梯等。3.過程控制過程控制是指對溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量的閉環(huán)控制。PLC通過模擬量處理模塊，實(shí)現(xiàn)A-D與D-A轉(zhuǎn)換，并對模擬量實(shí)現(xiàn)閉環(huán)PID（比例-積分-微分）控制。4.數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代的PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、轉(zhuǎn)換、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)采集、分析和處理。5.通信聯(lián)網(wǎng)PLC與其他智能控制設(shè)備一起，可以組成“分散控制、集中管理”的分布式控制系統(tǒng)，以滿足工廠自動化系統(tǒng)發(fā)展的需要。

PLC的應(yīng)用領(lǐng)域按輸入/輸出點(diǎn)數(shù)分

1）小型機(jī)

I/O總點(diǎn)數(shù)：一般在256點(diǎn)以下，單CPU、8位或16位處理器用戶程序存儲器容量在4KB左右。特點(diǎn)：體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，整個硬件融為一體。舉例：美國通用電氣的GE-I型；

日本三菱的FX系列；

德國西門子的S7-SMART等。

PLC的分類2）中型機(jī)I/O總點(diǎn)數(shù)：

PLC的I/O總點(diǎn)數(shù)在256～2048點(diǎn)之間，雙CPU，用戶程序存儲器容量為4-16KB。特點(diǎn)：采用模塊化結(jié)構(gòu)，能與更多的特殊功能模塊連接，通信聯(lián)網(wǎng)功能強(qiáng)，指令系統(tǒng)更豐富，內(nèi)存容量更大，掃描速度更快。舉例：美國通用電氣的GE-

Ⅲ型；日本立石的500；德國西門子的S7-300、SU-5、SU-6等。

PLC的分類

3）大型機(jī)I/O總點(diǎn)數(shù)：I/O總點(diǎn)數(shù)在2048點(diǎn)以上，多CPU，16位或32位

處理器，用戶程序存儲器容量達(dá)到16KB以上。特點(diǎn)：采用模塊化結(jié)構(gòu)，具有極強(qiáng)的自診斷功能，通信聯(lián)網(wǎng)

功能更強(qiáng)，可以構(gòu)成三級通信網(wǎng)。舉例：美國通用電氣的GE-Ⅳ型；日本立石的C-2000；德國西門子的S7-400系列等。

PLC的分類按結(jié)構(gòu)形式分1）整體式將PLC的基本部件，如CPU、電源、RAM、ROM、I／O接口、電源、指示燈等都裝配在一個標(biāo)準(zhǔn)機(jī)殼內(nèi)，構(gòu)成一個整體，組成PLC的一個基本單元。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、成本低、安裝方便，可以擴(kuò)展I/O點(diǎn)數(shù)與控制功能。舉例：三菱的FX2N、FX3U、FX5U系列，西門子的S7-SMART等。

PLC的分類2）模