过程控制仪表及自动化

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,可编程控制器,主要内容：,一、基础知识,1、继电器控制系统概述,常用电器及元件,继电器控制系统简介,2、继电器式控制线路分析方法,直观分析法,逻辑代数分析法,二、可编程控制器,1、概述,可编程控制器的产生与发展,可编程控制器的功能及特点,可编程控制器的构成及工作原理,2、,CPM2A,可编程控制器构成及工作原理,CPM2A硬件及配置方式,CPM2A地址分配,（,编址,）,CPM2A指令系统,CPM2A编程方法,三、可编程控制器应用系统设计,1、,硬件系统设计,控制系统设计步骤,硬件系统设计主要考虑因素,主要设计文件,2、软件系统设计,组合型逻辑设计方法,时序型逻辑设计方法(动作顺序表方法),顺序功能图(SFC)设计方法,四、CPM2A可编程控制器,1、,CPM2A,的硬件及配置,硬件模块,系统配置,2、,CPM2A,PLC寻址及指令系统,地址分配,常用指令,3、,CPM2A,编程,CX,-PROGRAM软件介绍,硬件设置,编程方法,参考书：,1 周美兰等编.PLC电气控制与组态设计.科学出版社.,2 吕炳仁编.断续控制系统.电子工业出版社.,3,廖常初大中型PLC应用教程北京：机械工业出版社.,4 谢克明等.可编程控制器原理与程序设计.电子工业出版社.,第一章 基础知识,第1节,继电器式控制系统概述,一、,常用电器,分为检测电器、控制电器和执行电器等。,1、,检测电器,用于信号检测并将其转换为开关量信号。,1),按钮和手动开关,作用：,用于短时接通或分断小电流电路。,按钮分类,按接点的闭合形式可分为,常开型按钮,（,动合按钮,）,、,常闭型按钮,（,动断按钮,）,、及,复合型按钮。,按复位形式可分为非自锁和自锁型,（,或不带锁和带锁型,）,。,表示符号,：,常开型按钮,NO,NO,常闭型按钮,NC,NC,复合型按钮,按钮开关(带锁/自锁型按钮,),手动开关,2),检测开关,作用：,用于工艺信号检测,并将其转换为开关量动作.,分类及表示符号：,行程开关,（,限位开关,）,、接近开关,信号检测开关,例如温度、压力、流量、液位检测开关；电流、电压、转速检测开关等。,常用信号检测开关表示符号,T,T,温度开关,P,P,压力开关,F,F,流量开关,L,L,液位开关,n,n,速度开关,过热开关,2、,控制电器,按照控制要求，对检测部分送来的开关量信号进行逻辑运算或延时操作等，并将结果送至执行部分。,1),中间继电器,作用：,用于逻辑运算及触点的转换和扩展。,构成：,由电磁机构和触点部分等组成。,构成及工作原理,示意图中为1对常开（NO）和1对常闭（NC）触点。,桥式动触头,静触头,静触头,构成及工作原理,i / I,线圈控制可以是24VDC、220VAC、380VAC。,构成及工作原理,i / I,表示符号,：,R,继电器线圈,常开触点,常闭触点,构成及工作原理,2),时间继电器,作用：,用于延时操作。,构成：,由电磁机构、延时装置和触点部分等组成。,表示符号：,TR,继电器线圈,延时闭合，瞬时断开,延时断开，瞬时闭合,瞬时闭合，延时断开,瞬时断开，延时闭合,KT,3、,执行电器,作用：,用于驱动受控对象。,1),接触器,作用：,用于接通或断开主电路或大容量控制电路。,表示符号：,K,接触器线圈,常开触点,常闭触点,主触点,辅助触点,2),电磁阀,作用：,用于流体管路的控制。,分类：,按动作形式分为带电打开和带电关闭。,表示符号,：,带电关闭，失电打开,带电打开，失电关闭,电磁线圈,阀门,FO,FC,二、继电器式控制系统简介,1、,报警系统,1),作用,主要起自动监视作用。当工艺参数偏离规定值或运行状态出现异常时发出声光信号，以便提醒操作人员采取措施，使生产正常进行。,2),报警系统的一般动作过程,正常报警确认复原,3),报警系统分类,一般闪光报警系统,区别瞬时原因闪光报警系统,区别第一原因闪光报警系统,一般闪光报警系统的动作要求,不响,不响,消音,响,不响,警铃,亮,灭,平光,闪烁,不亮,报警灯,试灯,复原,确认,报警,正常,状态,元件,区别瞬时原因闪光报警系统,的动作要求,报警信号为持续信号时的动作要求与一般闪光报警系统相同。,报警信号为瞬时信号时的动作要求：,不响,消音,响,不响,警铃,亮,灭,闪烁,不亮,报警灯,试灯,确认（复原）,报警,正常,状态,元件,不响,不响,消音,响,不响,警铃,亮,灭,灭,闪烁,不亮,报警灯,试灯,复原,确认,报警,正常,状态,元件,过程可简化为：,2、,联锁系统,1),作用,实现异常情况的自动处理及特定过程的顺序操作。,2),分类,（1）,由工艺参数偏离规定范围引发的联锁；,（2）,保证设备正常运转或设备之间正常联络所需的联锁。,3),基本功能要求,（1）,保证联锁动作符合工艺要求；,（2）,应设置联锁报警功能；,（3）,应设置联锁系统投运显示。,4),可供选择的附加功能,（1）,联锁延时；,（2）,联锁的投运与切除,（3）,手动紧急联锁,(4）,联锁的自锁/复位,第2节 继电器式控制线路 分析方法1直观分析法,一、组合型线路的分析,1、分析步骤：,1）,了解动作要求，即输入与输出的对应关系；,2）,分清输入、输出及中间环节；,3）,分析线路,（,直接读图,）,；,4）,绘制图表。,2,、分析举例：,某控制系统的动作要求如下：,（1）,开关,SW1,闭合时，关闭,A阀和B,阀；,（2）,检测开关,SW2,闭合时，关闭,A,阀，只开,B,阀；,（3）,检测开关,SW3,闭合时，关闭,A,阀，只开,B,阀；,同时，要求阀门打开时相应的指示灯点亮。,注：,A、B,两阀均为带电关闭。,控制系统线路图如下图(自然状态未上电)：,R1、R2、R3不带电，AL1、AL2、AL3不亮，VS1、VS2、不带电，A、B阀打开。,R1,AL1,R2,AL2,R3,AL3,VS2,VS1,R1-1,R2-2,R3-2,R2-1,R3-1,B阀,A阀,SW1,SW2,L,SW3,n,系统上电，各元件状态无变化。,R1、R2、R3不带电，AL1、AL2、AL3不亮，VS1、VS2、不带电，A、B阀打开。即状态未改变。,R1,AL1,R2,AL2,R3,AL3,VS2,VS1,R1-1,R2-2,R3-2,R2-1,R3-1,B阀,A阀,L,N,SW1,SW2,L,SW3,n,SW1闭合时：,R1,AL1,R2,AL2,R3,AL3,VS2,VS1,R1-1,R2-2,R3-2,R2-1,R3-1,B阀,A阀,L,N,SW1,SW2,L,SW3,n,AL1亮、R1带电,R1,AL1,R2,AL2,R3,AL3,VS2,VS1,R1-1,R2-2,R3-2,R2-1,R3-1,B阀,A阀,L,N,SW1,SW2,L,SW3,n,R1的触点状态翻转(R1-1闭合),R1,AL1,R2,AL2,R3,AL3,VS2,VS1,R1-1,R2-2,R3-2,R2-1,R3-1,B阀,A阀,L,N,SW1,SW2,L,SW3,n,VS2带电，B阀关闭,R1,AL1,R2,AL2,R3,AL3,VS2,VS1,R1-1,R2-2,R3-2,R2-1,R3-1,B阀,A阀,L,N,SW1,SW2,L,SW3,n,同时经R2-1、R3-1使VS1带电，A阀关闭,R1,AL1,R2,AL2,R3,AL3,VS2,VS1,R1-1,R2-2,R3-2,R2-1,R3-1,B阀,A阀,L,N,SW1,SW2,L,SW3,n,SW1断开，AL1灭，R1失电,R1,AL1,R2,AL2,R3,AL3,VS2,VS1,R1-1,R2-2,R3-2,R2-1,R3-1,B阀,A阀,L,N,SW1,SW2,L,SW3,n,R1-1断开，VS1、VS2失电，A、B阀打开,R1,AL1,R2,AL2,R3,AL3,VS2,VS1,R1-1,R2-2,R3-2,R2-1,R3-1,B阀,A阀,L,N,SW1,SW2,L,SW3,n,SW2闭合时：,AL1,R1,R2,AL2,R3,AL3,VS2,VS1,R1-1,R2-2,R3-2,R2-1,R3-1,B阀,A阀,L,N,SW1,SW2,L,SW3,n,AL2亮、R2带电,R1,AL1,R2,AL2,R3,AL3,VS2,VS1,R1-1,R2-2,R3-2,R2-1,R3-1,B阀,A阀,L,N,SW1,SW2,L,SW3,n,R2的触点状态翻转(R2-1断开，R2-2闭合),R1,AL1,R2,AL2,R3,AL3,VS2,VS1,R1-1,R2-2,R3-2,R2-1,R3-1,B阀,A阀,L,N,SW1,SW2,L,SW3,n,R2-2闭合使VS1带电，A阀关闭,R1,AL1,R2,AL2,R3,AL3,VS2,VS1,R1-1,R2-2,R3-2,R2-1,R3-1,B阀,A阀,L,N,SW1,SW2,L,SW3,n,SW2断开，系统复原。,R1,AL1,R2,AL2,R3,AL3,VS2,VS1,R1-1,R2-2,R3-2,R2-1,R3-1,B阀,A阀,L,N,SW1,SW2,L,SW3,n,SW3闭合时：,R1,AL1,R2,AL2,R3,AL3,VS2,VS1,R1-1,R2-2,R3-2,R2-1,R3-1,B阀,A阀,L,N,SW1,SW2,L,SW3,n,AL3亮、R3带电,R1,AL1,R2,AL2,R3,AL3,VS2,VS1,R1-1,R2-2,R3-2,R2-1,R3-1,B阀,A阀,L,N,SW1,SW2,L,SW3,n,R3的触点状态翻转(R3-1断开，R3-2闭合),R1,AL1,R2,AL2,R3,AL3,VS2,VS1,R1-1,R2-2,R3-2,R2-1,R3-1,B阀,A阀,L,N,SW1,SW2,L,SW3,n,R3-2闭合使VS1带电，A阀关闭,R1,AL1,R2,AL2,R3,AL3,VS2,VS1,R1-1,R2-2,R3-2,R2-1,R3-1,B阀,A阀,L,N,SW1,SW2,L,SW3,n,SW3断开，系统复原。,R1,AL1,R2,AL2,R3,AL3,VS2,VS1,R1-1,R2-2,R3-2,R2-1,R3-1,B阀,A阀,L,N,SW1,SW2,L,SW3,n,动作表,VS2,VS1,AL3,AL2,AL1,R3,R2,R1,SW3,SW2,SW1,说 明,AL3亮,A开、B关,0,1,1,0,0,1,0,0,1,0,0,AL2亮,A开、B关,0,1,0,1,0,0,1,0,0,1,0,AL1亮,A、B全关,1,1,0,0,1,0,0,1,0,0,1,灯全灭,A、B全开,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,SW3闭合,SW2闭合,SW1闭合,正常,执,行,中,间,输,入,状态,元件,1、分析步骤：,1）,了解动作要求,（,动作顺序、输入与输出关系,）,；,2）,分清输入、输出及中间环节；,3）,分析线路；,4）,绘制图表。,二、时序型线路的分析,加热槽温度报警联锁系统控制要求：当温度超限时发出报警信号,（,灯亮及铃响,）,，同时有联锁动作，即关闭,VS,阀。按,PB,按钮确认后，铃消音。待温度正常后，,VS,重新打开，同时报警灯灭。,VS,为带电关闭,。,2、分析举例：,TS,加热槽,VS,控制箱,蒸汽,控制系统线路图（自然状态）,R1,VS,BL,TS,R1-2,阀,R2,AL,R1-1,R2-1,R2-2,PB,T,系统上电：各部件无动作,R1,VS,BL,TS,R1-2,阀,R2,AL,R1-1,R2-1,R2-2,PB,T,L,N,温度超限时：TS闭合,R1,VS,BL,TS,R1-2,阀,R2,AL,R1-1,R2-1,R2-2,PB,T,L,N,TS闭合使R1带电,R1,VS,BL,TS,R1-2,阀,R2,AL,R1-1,R2-1,R2-2,PB,T,L,N,R1的触点状态翻转（R1-1、R1-2闭合）,R1,VS,BL,TS,R1-2,阀,R2,AL,R1-1,R2-1,R2-2,PB,T,L,N,R1-1闭合使VS带电，阀关闭,R1,VS,BL,TS,R1-2,阀,R2,AL,R1-1,R2-1,R2-2,PB,T,L,N,R1,VS,BL,TS,R1-2,阀,R2,AL,R1-1,R2-1,R2-2,PB,R1-2闭合使AL灯亮、BL 带电铃响,T,L,N,按PB后，R2带电,R1,VS,BL,TS,R1-2,阀,R2,AL,R1-1,R2-1,R2-2,PB,T,L,N,R1,VS,BL,TS,R1-2,阀,R2,AL,R1-1,R2-1,R2-2,PB,R2带电，触点状态翻转（R2-1闭，R2-2断 ）铃消音,T,L,N,PB按钮复原后，因R2-1自锁作用，R2仍带电,R1,VS,BL,TS,R1-2,阀,AL,R1-1,R2-1,R2-2,PB,R2,T,L,N,温度正常后，TS断开，R1失电,R1,VS,BL,TS,R1-2,阀,AL,R1-1,R2-1,R2-2,PB,R2,T,L,N,R1的触点状态翻转（R1-1、R1-2断开）,R1,VS,BL,TS,R1-2,阀,AL,R1-1,R2-1,R2-2,PB,R2,T,L,N,R2失电， AL灯灭,R1,VS,BL,TS,R1-2,阀,AL,R1-1,R2-1,R2-2,PB,R2,T,L,N,R2失电使其触点状态翻转，系统复原,R1,VS,BL,TS,R1-2,阀,AL,R1-1,R2-1,R2-2,PB,R2,T,L,N,绘制动作顺序表：,VS,BL,AL,R2,R1,PB,TS,灯灭,铃不响,阀打开,灯亮,铃停,阀关闭,灯亮,铃响,阀关闭,灯不亮,铃不响,阀打开,说 明,执行,中间,输入,TS,1 PB,1 TS,0,复原,确认,报警,正常,状态,元件,条件,动作顺序表,动作表,表达方式,有自锁点,无自锁点,线路特征,与当前输入及上一周期的各元件状态有关,只与当前输入状态有关,输出状态,时序型线路,组合型线路,类型,项目,三、,组合型线路与,时序型线路比较,