電氣控制及PLC應用技術(shù)課件 第三章

1、第3章可編程序控制器概述(i sh)3.1PLC的產(chǎn)生及定義3.2PLC的發(fā)展與應用3.3PLC的特點3.4PLC的分類3.5PLC的硬件結(jié)構(gòu)和各部分的作用3.6PLC的工作(gngzu)原理共三十三頁3.1PLC的產(chǎn)生(chnshng)及定義3.1.1PLC的產(chǎn)生(chnshng)3.1.2PLC的定義共三十三頁3.1.1PLC的產(chǎn)生(chnshng)1)編程簡單，可在現(xiàn)場修改程序。2)系統(tǒng)的維護方便，采用插件式結(jié)構(gòu)。3)體積小于繼電器控制柜。4)可靠性高于繼電器控制柜。5)成本較低，在市場上可以與繼電器控制柜競爭。6)可將數(shù)據(jù)直接送入計算機。7)可直接用交流115V輸入(注：美國電網(wǎng)電壓是

2、110V)。8)輸出采用交流115V，可以直接驅(qū)動電磁閥、交流接觸器等。9)通用性強，擴展(kuzhn)方便。10)程序可以存儲，存儲器容量可以擴展到4KB。共三十三頁3.1.2PLC的定義(dngy) PLC是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下的應用而設計。它采用一類可編程序的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序、執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)外部設備，都應按易于與工業(yè)系統(tǒng)連成一個(y )整體，易于擴充其功能的原則設計。共三十三頁3.2PLC的發(fā)展(fzhn)與應用3.2.1PLC的

3、發(fā)展(fzhn)歷程3.2.2PLC的發(fā)展(fzhn)趨勢3.2.3PLC的應用領域共三十三頁3.2.1PLC的發(fā)展(fzhn)歷程誕生于20世紀60年代(nindi)末:MODICON084是世界上第一種投入生產(chǎn)的PLC。崛起于20世紀70年代：首先在汽車流水線上大量應用。成熟于20世紀80年代：全面采用微電子處理器技術(shù)，得到大量推廣應用，年銷售始終以高于20%的增長率上升，奠定了其在工業(yè)控制中不可動搖的地位。突破于20世紀90年代：從傳統(tǒng)的單機向多CPU和分布式及遠程控制系統(tǒng)發(fā)展；編程語言和應用多樣化。共三十三頁3.2.2PLC的發(fā)展趨勢1.加強PLC通信聯(lián)網(wǎng)的信息處理能力2.開放性和標準

4、化3.體積(tj)小型化，運算速度高速化4.軟PLC的出現(xiàn)共三十三頁3.2.3PLC的應用領域1.中小型單機電氣控制系統(tǒng)2.制造業(yè)自動化3.運動(yndng)控制4.過程控制共三十三頁3.3PLC的特點(tdin)1.可靠性高、抗干擾能力強2.控制系統(tǒng)(kn zh x tn)結(jié)構(gòu)簡單、通用性強3.豐富的I/O接口模塊4.編程簡單、使用方便5.設計安裝簡單、維修方便6.體積小、重量輕、能耗低共三十三頁3.4PLC的分類(fn li)3.4.1按結(jié)構(gòu)形式(xngsh)分類3.4.2按功能分類3.4.3按I/O點數(shù)分類共三十三頁3.4.1按結(jié)構(gòu)形式(xngsh)分類1.整體式PLC2.模塊(m ku

5、i)式PLC3.疊裝式PLC4.分布式PLC共三十三頁1.整體式PLC圖3-1整體式固定(gdng)I/O型PLC共三十三頁2.模塊(m kui)式PLC圖3-2模塊(m kui)式PLC的示意圖共三十三頁3.疊裝式PLC1)疊裝式PLC的基本單元本身具有集成、固定點數(shù)的I/O點，基本單元可獨立使用。2)疊裝式PLC自成單元，不需要安裝基板(或機架)，因此，在控制要求變化(binhu)時，可在原有基礎上，很方便地對PLC的配置進行改變。3)疊裝式PLC可以使用功能模塊，由于基本單元具有擴展接口，因此可以連接其他功能模塊。共三十三頁圖3-3疊裝式PLC共三十三頁4.分布式PLC圖3-4分布式PL

6、C的組成(z chn)示意圖共三十三頁3.4.2按功能(gngnng)分類1)低檔PLC：具有邏輯運算、定時、計數(shù)、移位以及自診斷、監(jiān)控等基本功能，還可有少量模擬量輸入輸出、算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送和比較、通信等功能，主要用于邏輯控制(kngzh)、順序控制(kngzh)或少量模擬量控制(kngzh)的單機控制(kngzh)系統(tǒng)。2)中檔PLC：除具有低檔PLC的功能外，還具有較強的模擬量輸入輸出、算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、遠程I/O、子程序、通信聯(lián)網(wǎng)等功能，有些還可增設中斷控制(kngzh)、PID控制(kngzh)等功能，適用于復雜控制(kngzh)系統(tǒng)。3)高檔PLC：除具有中檔PL

7、C的功能外，還增加了帶符號算術(shù)運算、矩陣運算、位邏輯運算、平方根運算及其他特殊功能函數(shù)的運算、制表及表格傳送功能等。共三十三頁3.4.3按I/O點數(shù)分類(fn li)1)小型PLC：I/O點數(shù)在256點以下的為小型PLC；2)中型(zhngxng)PLC：I/O點數(shù)在2562048點之間的為中型(zhngxng)PLC；3)大型PLC：I/O點數(shù)在2048點以上的為大型PLC。共三十三頁3.5PLC的硬件結(jié)構(gòu)和各部分(b fen)的作用1.中央處理器(CPU)2.存儲器3.輸入/輸出單元4.通信接口5.智能接口模塊6.編程設備7.電源8.其他(qt)外部設備共三十三頁圖3-5整體式PLC的組成

8、(z chn)框圖共三十三頁3.6PLC的工作(gngzu)原理3.6.1PLC控制系統(tǒng)的組成3.6.2PLC循環(huán)掃描的工作(gngzu)過程3.6.3PLC用戶程序的工作(gngzu)過程3.6.4PLC工作(gngzu)過程舉例說明3.6.5輸入、輸出延遲響應3.6.6PLC對輸入、輸出的處理規(guī)則共三十三頁3.6.1PLC控制系統(tǒng)(kn zh x tn)的組成圖3-6PLC控制系統(tǒng)(kn zh x tn)的組成共三十三頁圖3-7PLC控制系統(tǒng)(kn zh x tn)與繼電器-接觸器控制系統(tǒng)(kn zh x tn)的比較共三十三頁3.6.2PLC循環(huán)掃描(somio)的工作過程圖3-8PLC

9、的工作(gngzu)流程共三十三頁3.6.3PLC用戶程序的工作(gngzu)過程1.輸入采樣階段(jidun)2.用戶程序執(zhí)行階段(jidun)3.輸出刷新階段(jidun)共三十三頁圖3-9PLC主要工作(gngzu)過程的中心內(nèi)容共三十三頁3.6.4PLC工作(gngzu)過程舉例說明圖3-10PLC控制(kngzh)電動機起停外部接線圖與梯形圖共三十三頁3.6.5輸入、輸出延遲(ynch)響應1)輸入電路的濾波時間，它由RC濾波電路的時間常數(shù)決定(judng)。2)輸出電路的滯后時間，它與輸出電路的輸出方式有關(guān)。3)PLC循環(huán)掃描的工作方式。4)用戶程序中語句的安排。共三十三頁1.最短

10、響應(xingyng)時間圖3-11PLC的最短響應(xingyng)時間共三十三頁2.最長響應(xingyng)時間圖3-12PLC的最長響應(xingyng)時間共三十三頁3.用戶程序的語句(yj)安排影響響應時間圖3-13梯形圖及各元件(yunjin)狀態(tài)時序圖共三十三頁3.6.6PLC對輸入(shr)、輸出的處理規(guī)則1)輸入映像寄存器的數(shù)據(jù)，由上一個掃描周期輸入端子板上各輸入點的狀態(tài)決定。2)輸出映像寄存器的狀態(tài)，由程序執(zhí)行期間輸出指令的執(zhí)行結(jié)果決定。3)輸出鎖存器中的數(shù)據(jù)，由上一次輸出刷新期間輸出映像寄存器中的數(shù)據(jù)決定。4)輸出端子(dun z)的接通和斷開狀態(tài)，由輸出鎖存器來決定。5)執(zhí)行程序時所用的輸入、輸出狀態(tài)值，取決于輸入、輸出映像寄存器的狀態(tài)。共三十三頁內(nèi)容摘要第3章可編程序控制器概述。3.1PLC的產(chǎn)生及定義3.2PLC的發(fā)展與應用3.3PLC的特點3.4PLC的分類3.5PLC的硬件結(jié)構(gòu)和各部分的作用。3.1.1PLC的產(chǎn)生3.1.2PLC的定義。PLC是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下的應用而設計。1)小