plc大学教材

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,绪论,EXIT,可 编 程 序 控 制 器,可编程控制器,课程考核评分规则,序号,评定条目,评定标准,1,出勤成绩,(12,分,),（,1,）每堂课签到，全到得,12,分；,（,2,）缺课,1,次，扣,2,分；,（,3,）请假条需指导员签字,（,4,）,无故旷课达,6,次，本课程期末成绩为,0,分,。,2,实验成绩,（,18,分）,每个实验,B,以上得,6,分，,C,得,4,分，,D,得,2,分，缺席,0,分。,实验缺席,2,次，本课程期末成绩为,0,分,。,3,期末笔试成绩,（,70,分）,按卷面成绩，满分,70,分,4,奖励分,（,10,分）,主动参与课堂讨论并答对问题每次奖,2,分，最多奖励,10,分；,注：包括奖励分在内，期末总评成绩封顶,100,分,可 编 程 控 制 器,第,1,章 常用低压电器,低压,电器,手控,电器,自控,电器,刀开关,按钮,接触器,继电器,断路器,热继电器,中间继电器,时间继电器,QS,闸刀开关,KM,接触器主触点,KM,接触器线圈,SB,常闭按钮,SB,常开按钮,电气图形符号和文字符号,FR,热继电器,常用电器文字符号,空气开关,接触器,热继电器,时间继电器,中间继电器,按钮,开关,行程开关,QF,KM,FR,KT,KA,SB,SA,SQ,第,2,章 电气控制线路基本环节,三相异步电动机起动控制,三相异步电动机正,/,转控制,三相异步电动机制动控制,顺序启动,/,停止控制,基本控,制线路,KM2,KM2,KM2,SB3,该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。,SB2,和,SB3,不能同时按下，否则会造成短路！,操作过程：,SB2,正转,SB3,反转,停车,SB1,正转,KM1,KM1,SB1,SB2,FR,电动机正、反转控制,M,3,KM1,FR,FU,QS,L1,L2,L3,哪里短路？,示例一,互锁作用,：正转时，,SB3,不起作用；反转,时，,SB2,不起作用。从而避免两个接触器同时吸合造成主电路短路。,电气互锁,接触器互锁正、反转控制电路,KM2,M,3,L1,L2,L3,KM1,FU,QS,FR,KM1,SB1,KM1,SB2,FR,KM2,KM2,KM1,KM2,SB3,搅拌机由一台三相异步电动机驱动，控制要求：搅拌机起动后正转（或反转）,20,秒，停,5,秒；然后反转（或正转）,20,秒，停,5,秒。如此反复进行，直到按下停止按钮。,搅拌机继电器接触器控制,示例二,电动机正反转基本接线,主电路？,先画出正反转控制电路，,控制电路？,控制电路,M,3,A,B,C,KMF,FU,Q S,FR,KMR,主电路,KMF,FR,KMR,SBF,SB1,KMF,KT2,KT4,KMR,KMR,KMF,KT2,KT4,SBR,KT1,KT1,KT3,KT2,KMR,KT3,KT4,KMF,KT1,KT3,继电器控制系统通常可以看成是由,检测电路,、,控制电路,、,执行部件,和,现场设备,四个部分组成,检测电路,继电器,控制电路,执行部件,现 场 设 备,简单 易懂 价格便宜,接线复杂 改变控制困难,二十世纪,70,年代前，继电器控制系统已广泛应用于工业生产，在传统的工业生产控制中曾发挥过重要作用。,受继电器触点可靠性影响和使用寿命的限制，这类控制系统故障较多，使用寿命不长，而且更改不方便，维护困难,第,3,章,PLC,概述,3.1,从继电器控制到,PLC,控制,美国通用汽车公司（,GM,）,于,1968,年提出研制新型工业控制器的,10,条设想,编程简单，可现场修改程序,维护方便，最好是插件式,可靠性高于继电器控制装置,体积小于继电器控制装置,数据可送到管理计算机,成本上可与继电器控制竞争,输入信号可以是交流电压,AC110,220V,输出电流可达,2A,可直接驱动电磁阀,在系统扩展时，原系统变更较小,用户程序存储器的容量能扩展,1969,年美国数字设备公司（,DEC,），,研制出世界上第一台,可编程控制器,，并在,GM,公司汽车生产线上首次应用成功,随着大规模集成电路技术的发展，,1975,年后,，可编程控制器增加了许多功能，不仅可进行逻辑控制，而且还,可对模拟量进行控制,20,世纪,70,年代中期，,PLC,进入了实用化发展阶段,20,世纪,80,年代，,PLC,在西方工业国家得到广泛应用,20,世纪末，,PLC,的功能已完全满足现代工业控制的需要,21,世纪，随着计算机通信技术的发展，,PLC,重点发展了网络通信能力，并广泛应用于工业控制系统的各个领域,搅拌机,PLC,控制电路,M,3,A,B,C,KMF,FU,Q S,FR,KMR,主电路,PLC,1980,年美国电气制造商协会（,NEMA,）,正式将其命名为可编程序控制器（,Programmable Controller,），,简称,PC,为了和个人计算机（,PC,）,相区别，人们习惯上将,可编程序控制器,称为,PLC,（,Programmable logic Controller,）,1985,年，国际电工委员会（,IEC,）制定了可编程控制器的标准，并对,PLC,做了定义,国际电工委员会,(,IEC,),对,PLC,的定义,可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在,工业环境,下应用而设计，它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作命令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，,控制各种类型的机械或生产过程,。可编程序控制器及其有关的设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体、易于扩充功能的原则设计,工业环境：电场、磁场干扰，温度、振动等,目的用途：,控制各种类型的机械设备或生产过程,PLC,控制系统,检测电路,可编程序,控制器,执行部件,现 场 设 备,由于,PLC,控制系统与继电器控制系统相比具有显著的优点，因此在今后的控制系统中，传统的继电器控制系统被,PLC,控制系统所替代是大势所趋,可编程序控制器有哪些主要特点？,3.2,PLC,的主要特点和应用,模块化结构，组合灵活,功能强，适应面广,抗干扰能力强，可靠性高,编程简单，易学易用,体积小，易于实现机电一体化,安装调试简单，维修方便,一、特点,模块化结构，组合灵活,功能强，适应面广,PLC,具有逻辑运算、定时、计数、顺序控制，模拟量输入,/,输出等功能，既可控制开关量，也可控制模拟量,可进行单机控制、生产线控制、生产过程控制以及联网控制等,硬件上,采用光电耦合隔离,设置多种滤波电路,内部采用电磁屏蔽,采用开关稳压电源,软件上,故障自诊断功能,软件狗,(Watching Dog),技术,可方便地构成双机冗余热备系统,PLC,在可靠性方面采取了那些措施？,抗干扰能力强，可靠性高,OMRON,的,CS1D,双机冗余系统,Duplication of CPU,PS and CLK unit,编程语言简单易学,PLC,采用梯形图语言，与继电器电路相似,安装调试简单，维修方便,PLC,内部不需接线，安装工作量小,各,I/O,配有,LED,指示，调试维修方便,模块更换方便,体积小、重量轻，易于实现机电一体化,PLC,体积小，适应环境能力强，因此很容易安装在机械设备内部，是机电一体化设备中较为理想的控制装置,二、应用范围,PLC,的应用范围主要有哪些？,开关量逻辑控制,运动控制,连续量闭环控制,数据处理,联网控制,开关量的逻辑控制,PLC,控制开关量的能力很强，所控制的输入,/,输出可以从几十点到几千点,所控制的逻辑可以是：组合逻辑、时序逻辑、延时计数等，都可以控制,运动控制,PLC,通过伺服驱动器可以方便地控制伺服电机、步进电机的转动，实现对机械运动的精确控制,取出电容,加工定位,加工深度,旋转（最后定位）,可以控制,轴,PLC,伺服驱动器,伺服电机,回路控制模块,CS1W-LCU001,模块,CPU,电源,连续量闭环控制,PLC,可对连续过程回路进行控制，实现很高的控制精度,数据处理,PLC,能进行算术运算、数据传送、数据转换、数据比较、数据显示等。中大型,PLC,还具有浮点运算、开方、函数运算等功能,联网控制,PLC,与,PLC,之间,PLC,与可编程终端,PLC,与计算机之间,PLC,与其他智能设备,PLC2-2,PLC2-3,PLC2-4,工程师站,Modem,光环快速以太网,100M,污 水 处 理 厂 自 控 系 统,操作站,OS,操作站,OS,PLC3,PLC1-1,Modem,PLC1-3,PLC1-2,PLC2-5,Modem,Controller Link(2M),RS2,公共电话网,Controller Link(2M),PLC2-1,5.7,寸触摸屏,10.4,寸触摸屏,多屏幕显示器,多屏投影服务器,Web,服务器,初沉泵房,201,3,第三分控站,回流泵房,106,5,初沉泵房,201,2,初沉泵房,201,1,回流泵房,106,4,回流泵房,106,3,回流泵房,106,2,回流泵房,106,1,RS2,PLC4,CS1,雨水泵房,第四分控站,出水泵房,RS2,PLC1,第一分控站,进水泵房,沉砂池,计量槽,第一分变电站,加药间,浓缩池,浓缩泵房,储气罐,燃烧器,PLC2,RS2,第二分控站,鼓风机房,加氯间,中央控制室,PLC-M,密云路泵站,PLC-X,咸阳路泵站,污泥消化系统,污泥干化系统,电站自动化系统,RS2,3.3,PLC,与其他工业控制系统的比较,一、,PLC,控制系统与继电器控制系统的比较,软继电器,VS,硬件继电器,触点无限使用,VS,四对触点,软件编程,VS,接线逻辑,循环扫描工作,VS,触点并行工作,组成的器件不同,触点的数量不同,控制方法不同,工作方式不同,PLC,控制系统与继电器控制系统的比较,与继电器控制系统比较，,PLC,控制系统有什么优点？,二、,PLC,控制系统与工业计算机 控制系统的比较,工业计算机总线标准化程度高、品种兼容性强、软件资源丰富、有实时操作系统支持，在要求快速、实时性高、模型复杂的工业控制中占有优势,但工业计算机尚不能适应恶劣的工作环境，此外还要求操作人员具有一定的计算机知识，因此不如,PLC,那样容易维护,PLC,控制系统与工业计算机控制系统的比较,随着,PLC,更多地采用计算机技术，同时工业计算机也向提高可靠性的方向发展，两者相互渗透，差异越来越小。他们将继续共存，在一个控制系统中，,PLC,集中在功能控制上，工业计算机集中在信息处理上,，各显神通,3.4,PLC,的发展趋势,体积更小，速度更快，性能更好,通信联网能力更强，扩大控制地域,开发,PLC,与其他控制系统的兼容性,规范化、标准化，推广通用编程语言,小型化,网络化,兼容性,标准化,小型化,网络化,近年来，加强,PLC,的联网能力成为,PLC,的发展趋势。,PLC,和计算机等可以构成多级分布式网络控制系统，实现工厂自动化（,FA,）,网络化的分布式控制系统使,现场设备层,的执行、,车间控制层,的监控、,工厂管理层,的信息调度连成一个整体，进而创造出更高的生产效益,HUB,中央控制室,光纤适配器,CS1D,Controller Link,光纤冗余环网,Device Net,CS1,CS1,CS1S,工厂自动化控制网络系统,管理层,控制层,设备层,Ethernet 100M,光纤以太环网,模拟屏,PT,CompoNet,兼容性,随着工业自动化技术的发展，今后将更加注重,PLC,与其他智能控制系统的兼容性，如,PLC,与工业控制计算机、集散控制系统、嵌入式计算机系统、现场总线等的渗透与结合，不断拓宽,PLC,的应用范围,Ethernet,Host Link,Information,Network,Controller,Network,Components,Network,OMRON,专有的,开放的,PC Link,Controller,Link,SNT,ME-NET,SLK,SYSMAC BU