《智能制造技術(shù)與工程應(yīng)用》全套教學(xué)課件

智能制造技術(shù)與工程應(yīng)用第一章緒論全套可編輯PPT課件

目錄2智能制造發(fā)展歷程Thedevelopmentofintelligentmanufacturing01智能制造的內(nèi)涵、特征與目標(biāo)Connotation,CharacteristicsandObjectives02智能制造技術(shù)體系結(jié)構(gòu)Intelligentmanufacturingtechnologyarchitecture03智能制造典型應(yīng)用案例Typicalapplicationcases04本課件是可編輯的正常PPT課件智能制造技術(shù)定義：智能制造技術(shù)是建立在現(xiàn)代傳感、物聯(lián)網(wǎng)、全自動化智能技術(shù)等最新技術(shù)的基礎(chǔ)之上。優(yōu)勢：通過智能識別、人機(jī)交互技術(shù)、決策和執(zhí)行技術(shù)，從而達(dá)到設(shè)計流程、制造流程的智能化，進(jìn)而縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，減少資源能耗，降低運(yùn)營成本，提高生產(chǎn)率和品質(zhì)。3本課件是可編輯的正常PPT課件智能制造發(fā)展歷程制造技術(shù)的發(fā)展是推動人類經(jīng)濟(jì)進(jìn)步、社會進(jìn)步、文明進(jìn)步的主要動力，也是國家綜合國力的體現(xiàn)。“制造”一詞的最初含義是手工將原材料轉(zhuǎn)化為有用的產(chǎn)品?！爸圃臁辈粌H限于加工和生產(chǎn)，還包括產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計、采購、加工裝配、設(shè)備運(yùn)維、銷售、服務(wù)等所有“將原材料轉(zhuǎn)化為適用產(chǎn)品”的相關(guān)活動。4本課件是可編輯的正常PPT課件智能制造發(fā)展歷程1990年，國際生產(chǎn)工程學(xué)院（CIRP）給出了制造的廣義定義：制造包括一系列內(nèi)在聯(lián)系的運(yùn)作和活動，如產(chǎn)品設(shè)計、材料選擇、制造生產(chǎn)、質(zhì)量保證、管理和營銷等?，F(xiàn)代制造是物料流、信息流和資金流的結(jié)合。制造包括物料的轉(zhuǎn)換過程和信息鏈，如產(chǎn)品需求、設(shè)計、制造工藝和加工裝配信息，以及管理和控制信息。制造還涉及資金流動，如原材料的采購和加工，以及產(chǎn)品的銷售和資金增值轉(zhuǎn)移。5本課件是可編輯的正常PPT課件制造業(yè)發(fā)展史制造技術(shù)的發(fā)展受到社會、政治和經(jīng)濟(jì)等多個方面的影響，但科技推動是主要因素。科技進(jìn)步每次都在很大程度上推動了制造業(yè)的發(fā)展。6本課件是可編輯的正常PPT課件制造業(yè)發(fā)展史7圖1?1從工業(yè)1.0至工業(yè)4.0的變遷示意圖本課件是可編輯的正常PPT課件工業(yè)1.0機(jī)械制造時代第一次工業(yè)革命是一次極為重要的社會變革，開創(chuàng)了用機(jī)器代替手工勞動的時代。1764年珍妮紡紗機(jī)被發(fā)明。1768年，水力紡紗機(jī)問世，紡織業(yè)逐漸過渡到大機(jī)器生產(chǎn)階段，但產(chǎn)量不穩(wěn)定。1785年，瓦特改良的蒸汽機(jī)開始用于機(jī)械紡織，帶來工業(yè)革命的高潮，人類進(jìn)入機(jī)器和蒸汽時代。1830年，英國棉紡工業(yè)完成了從手工業(yè)到以蒸汽機(jī)為動力的機(jī)器大工業(yè)的轉(zhuǎn)變。19世紀(jì)40年代，英國主要產(chǎn)業(yè)廣泛使用機(jī)械，率先完成了工業(yè)近代化，成為世界上第個完成工業(yè)化的資本義國家。8本課件是可編輯的正常PPT課件工業(yè)2.0電氣化與自動化時代十九世紀(jì)后期，電力開始用于帶動機(jī)器，成為補(bǔ)充和取代蒸汽動力的新能源。1866年，西門子發(fā)明發(fā)電機(jī)，1870年，比利時人發(fā)明電動機(jī)。電力工業(yè)和電器制造業(yè)的迅速發(fā)展帶著人類跨入了電氣時代。1870年時，美國辛辛那提屠宰場發(fā)明了第一條生產(chǎn)線，從此開啟了大批量生產(chǎn)的流水線模式和電氣時代。在第二次工業(yè)革命中，美國出現(xiàn)了現(xiàn)代企業(yè)的雛形。9本課件是可編輯的正常PPT課件工業(yè)3.0電子信息化時代1969年，美國數(shù)字化設(shè)備公司研制出了第一臺可編程控制器（Modicon084）。1974年，我國開始研制可編程控制器，1977年在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域推廣PLC。PLC采用了現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)、嚴(yán)格的生產(chǎn)制造工藝和先進(jìn)的內(nèi)部電路抗干擾技術(shù)。它具有很高的可靠性和簡單易接口，其編程語言易于為工程技術(shù)人員所接受。PLC的廣泛使用極大地提高了制造業(yè)的自動化水平，進(jìn)一步解放了生產(chǎn)力。10本課件是可編輯的正常PPT課件工業(yè)4.0智能化時代在2011年的漢諾威工業(yè)博覽會上，“工業(yè)4.0”(Industry4.0)即第四次工業(yè)革命的概念被正式提出。第四次工業(yè)革命是指利用信息物理系統(tǒng)(CPS)把企業(yè)各種信息和自動化設(shè)備整合到一起，使生產(chǎn)中的供應(yīng)、制造及銷售信息實現(xiàn)數(shù)據(jù)化、智慧化，最后達(dá)到快速、高效、個性化的產(chǎn)品供應(yīng)。信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、管理技術(shù)和其他相關(guān)技術(shù)的發(fā)展有力地推動了制造系統(tǒng)追求目標(biāo)的實現(xiàn)，生產(chǎn)過程逐步過渡到服務(wù)化、智能化、柔性化。制造業(yè)逐漸向信息、知識和服務(wù)密集型轉(zhuǎn)變，新的工業(yè)革命即將到來。11本課件是可編輯的正常PPT課件國內(nèi)外智能制造裝備發(fā)展現(xiàn)狀國家美國德國日本中國提出時間2011201120142014規(guī)劃名稱先進(jìn)制造業(yè)伙伴關(guān)系工業(yè)4.0機(jī)器人新戰(zhàn)略中國制造2025口號制造業(yè)回流智慧工廠人機(jī)共存智能制造綱領(lǐng)強(qiáng)化先進(jìn)材料、生產(chǎn)技術(shù)、先進(jìn)制程、數(shù)據(jù)與設(shè)計等產(chǎn)業(yè)共通基礎(chǔ)以物聯(lián)網(wǎng)為范疇，發(fā)展水平整合價值網(wǎng)絡(luò)、終端對終端流程整合、垂直整合制造網(wǎng)絡(luò)、工作站基礎(chǔ)及CPS等技術(shù)未來工廠、傳感器、控制/驅(qū)動系統(tǒng)、云端運(yùn)算、人工智能等技術(shù)發(fā)展機(jī)器人，且讓其相互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展智能制造設(shè)備、新一代移動通信、三網(wǎng)融合、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)技術(shù)12本課件是可編輯的正常PPT課件智能制造的內(nèi)涵美國Wright和Bourne的《制造智能》（智能制造研究領(lǐng)域的首本專著)將智能制造定義為“通過集成知識工程、制造軟件系統(tǒng)、機(jī)器人視覺和機(jī)器人控制來對制造技工們的技能與專家知識進(jìn)行建模，以使智能機(jī)器能夠在沒有人工干預(yù)的情況下進(jìn)行小批量生產(chǎn)”。美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)局認(rèn)為，智能制造是完全集成的協(xié)同制造系統(tǒng)，能夠?qū)崟r響應(yīng)企業(yè)、供應(yīng)鏈和客戶中需求及條件的變化。13本課件是可編輯的正常PPT課件智能制造的內(nèi)涵中國《智能制造科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》定義智能制造是“面向產(chǎn)品全生命周期，實現(xiàn)泛在感知條件下的信息化制造，是在現(xiàn)代傳感技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化技術(shù)、擬人化智能技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過智能化的感知、人機(jī)交互，決策和執(zhí)行技術(shù)，實現(xiàn)設(shè)計過程智能化、制造過程智能化和制造裝備智能化等”。工信部在2016年發(fā)布的《智能制造發(fā)展規(guī)劃(2016—2020年)》中對智能制造明確定義：“智能制造是基于新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，賈穿于設(shè)計、生產(chǎn)，管理、服務(wù)等制造活動的各個環(huán)節(jié)，具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能的新型生產(chǎn)方式”。14本課件是可編輯的正常PPT課件智能制造的特點實時智能感知、智能優(yōu)化決策、智能動態(tài)執(zhí)行實時感知需要大量數(shù)據(jù)支持，通過高效的方法實時采集和自動識別信息，并將其傳輸?shù)椒治鰶Q策系統(tǒng)中。優(yōu)化決策需要挖掘和分析產(chǎn)品全生命周期的大量異構(gòu)信息，以推理預(yù)測的方式形成制造過程的優(yōu)化決策指令。動態(tài)執(zhí)行需要根據(jù)決策指令控制制造過程的狀態(tài)，以實現(xiàn)穩(wěn)定的運(yùn)行和動態(tài)調(diào)整。15本課件是可編輯的正常PPT課件智能制造的目標(biāo)優(yōu)質(zhì)——制造的產(chǎn)品具有符合設(shè)計要求的優(yōu)良質(zhì)量，或提供優(yōu)良的制造服務(wù)；或使制造產(chǎn)品和制造服務(wù)的質(zhì)量優(yōu)化。高效——在保證質(zhì)量的前提下，在盡可能短的時間內(nèi)，以高效的工作節(jié)拍完成生產(chǎn)，從而制造出產(chǎn)品和提供制造服務(wù)，快速響應(yīng)市場需求。低耗——以最低的經(jīng)濟(jì)成本和資源消耗，制造產(chǎn)品或提供制造服務(wù)，其目標(biāo)是綜合制造成本最低，或制造能效比最優(yōu)。綠色——在制造活動中綜合考慮環(huán)境和資源效益，使產(chǎn)品在全生命周期中，對環(huán)境的影響最小，資源利用率最高，并使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益協(xié)調(diào)優(yōu)化。安全——考慮制造系統(tǒng)和制造過程中涉及的網(wǎng)絡(luò)安全和信息安全問題，即通過綜合性的安全防護(hù)措施和技術(shù)，保障設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、控制、數(shù)據(jù)和應(yīng)用的安全。16本課件是可編輯的正常PPT課件智能制造支撐技術(shù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是支撐工業(yè)智能化發(fā)展的關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施，它鏈接了工業(yè)全系統(tǒng)、全產(chǎn)業(yè)鏈和全價值鏈。它是新一代信息技術(shù)和制造業(yè)深度融合所形成的新興業(yè)態(tài)和應(yīng)用模式，也是互聯(lián)網(wǎng)從消費(fèi)領(lǐng)域向生產(chǎn)領(lǐng)域、從虛擬經(jīng)濟(jì)向?qū)嶓w經(jīng)濟(jì)延伸拓展的核心載體。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過平臺將原料、設(shè)備、生產(chǎn)線、工廠、工程師、供應(yīng)商、產(chǎn)品和客戶等工業(yè)要素緊密連接和融合，從而提高整體效率。

17本課件是可編輯的正常PPT課件智能制造支撐技術(shù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為工業(yè)智能化發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建出面向工業(yè)智能化發(fā)展的三大優(yōu)化閉環(huán)。1）面向機(jī)器設(shè)備/產(chǎn)線運(yùn)行優(yōu)化的閉環(huán)核心是通過對設(shè)備/產(chǎn)線運(yùn)行數(shù)據(jù)、生產(chǎn)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的實時感知和邊緣計算，實現(xiàn)機(jī)器設(shè)備/產(chǎn)線的動態(tài)優(yōu)化調(diào)整，構(gòu)建智能機(jī)器和柔性產(chǎn)線。2）面向生產(chǎn)運(yùn)營優(yōu)化的閉環(huán)核心是通過對信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)、制造執(zhí)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)、控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)的集成融合處理和大數(shù)據(jù)建模分析，實現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)營的動態(tài)優(yōu)化調(diào)整，形成各種場景下的智能生產(chǎn)模式。3）向企業(yè)協(xié)同，用戶交互與產(chǎn)品服務(wù)優(yōu)化的閉環(huán)核心是通過對供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)，用戶需求數(shù)據(jù)、產(chǎn)品服務(wù)數(shù)據(jù)的綜合集成與分析，實現(xiàn)企業(yè)資源組織和商業(yè)活動的創(chuàng)新，形成網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、個性化定制、服務(wù)化延伸等新模式。18本課件是可編輯的正常PPT課件智能制造支撐技術(shù)5G技術(shù)特點：作為一種先進(jìn)通信技術(shù)，有更低的延遲、更高的傳輸速率以及無處不在的連接等特點。功能：1.5G技術(shù)使得無線技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)場設(shè)備實時控、遠(yuǎn)程維護(hù)及操控、工業(yè)高清圖像處理等工業(yè)應(yīng)用新領(lǐng)域成為可能。2.5G技術(shù)具有媲美光纖的傳輸速率、萬物互聯(lián)的泛在連接特性以及接近工業(yè)總線的實時能力，因此它正逐步滲透到智能制造領(lǐng)域，開啟工業(yè)領(lǐng)域無線發(fā)展的未來。19本課件是可編輯的正常PPT課件智能制造支撐技術(shù)數(shù)據(jù)庫特點：數(shù)據(jù)庫是一個長期存儲在計算機(jī)內(nèi)、有組織、可共享、統(tǒng)一管理大量數(shù)據(jù)的集合。功能：按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織、存儲和管理數(shù)據(jù)。用戶可以通過接口對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行新增、查詢、更新、刪除、共享等操作。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫是目前數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品中最重要的一員，幾乎所有的數(shù)據(jù)庫廠商新出的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品都支持關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫可以比較好地解決管理和存儲關(guān)系型數(shù)據(jù)的問題，即使一些非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品也幾乎都有支持關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的接口。20本課件是可編輯的正常PPT課件智能制造支撐技術(shù)信息安全

信息安全是跨多領(lǐng)域與學(xué)科的綜合性問題。目前常用的信息安全技術(shù)體系可以分為三個層次：信息接入安全——提供了安全保障機(jī)制，以保障工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集、傳輸和轉(zhuǎn)換流程。信息平臺安全——為工業(yè)數(shù)據(jù)存儲和計算提供了安全保障基礎(chǔ)。信息應(yīng)用安全——為上層應(yīng)用的接入和數(shù)據(jù)訪問等提供了強(qiáng)力的安全管控。良好的信息安全技術(shù)是企業(yè)長期安全穩(wěn)定發(fā)展的重要基礎(chǔ)和前提，同時也是維護(hù)國家安全的必要手段。

21本課件是可編輯的正常PPT課件智能制造系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)智能制造系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)包含三大方面：智能產(chǎn)品、制造過程控制、智能制造模式。圖1?2智能制造系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)框圖22本課件是可編輯的正常PPT課件智能制造系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)智能產(chǎn)品指嵌入高端芯片、新型傳感器、智能控制系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)接口等信息技術(shù)的產(chǎn)品，具有自感知、自診斷、自適應(yīng)、自決策等智能特征。智能過程控制指在整個制造過程中，包括產(chǎn)品設(shè)計、加工、裝配、生產(chǎn)管理和服務(wù)全過程中，通過智能手段實現(xiàn)高效有序高質(zhì)量的生產(chǎn)。智能工廠數(shù)字化智能工廠能夠縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備期，提高規(guī)劃質(zhì)量，提高產(chǎn)品數(shù)據(jù)統(tǒng)一性與變型生產(chǎn)效率，優(yōu)化生產(chǎn)線配置，降低設(shè)備人員投入，實現(xiàn)制造過程智能化與綠色化。23本課件是可編輯的正常PPT課件應(yīng)用案例1—上汽大通汽車有限公司上汽大通汽車有限公司秉承“定制化、智能化、國際化、年輕化”品牌理念，以用戶需求為中心驅(qū)動整個制造體系智能化升級，推動新模式下的組織結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。用戶深度參與全過程，打通產(chǎn)品、用戶需求、制造過程中的數(shù)據(jù)壁壘，準(zhǔn)確響應(yīng)用戶定制的個性化需求，最終實現(xiàn)企業(yè)的全價值鏈數(shù)字化在線。圖1?4上汽大通南京C2B工廠照片24本課件是可編輯的正常PPT課件應(yīng)用案例1—上汽大通汽車有限公司建立各類型用戶和車主數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)的線上和線下一體化用戶運(yùn)營；建立基于產(chǎn)品全生命周期運(yùn)營的新營銷體系，積累了2億+客戶標(biāo)簽和5000萬+人群數(shù)據(jù)信息；建立貫穿用戶、經(jīng)銷商、主機(jī)廠和供應(yīng)商的數(shù)據(jù)一體化平臺與柔性制造體系，滿足用戶個性化需求的快速實現(xiàn)。圖1?4上汽大通南京C2B工廠照片25本課件是可編輯的正常PPT課件應(yīng)用案例2—海爾互聯(lián)工廠沈陽冰箱工廠是海爾第一個智能互聯(lián)工廠，前聯(lián)研發(fā)、后聯(lián)用戶，通過打通整個生態(tài)價值鏈，實現(xiàn)用戶、產(chǎn)品、機(jī)器、生產(chǎn)線之間的實時互聯(lián)。為實現(xiàn)大規(guī)模定制選配組合，該工廠將100多米的傳統(tǒng)生產(chǎn)線改裝成4條18米長的可柔性選配產(chǎn)品、擴(kuò)展加工能力、換模響應(yīng)需求的智能自動化生產(chǎn)線。用戶通過事先主動參與到產(chǎn)品企劃、設(shè)計、制造、送達(dá)、營銷等節(jié)點的交互，與智能制造生態(tài)圈共同創(chuàng)造最佳體驗。圖1?5海爾智能互聯(lián)工廠照片26本課件是可編輯的正常PPT課件應(yīng)用案例2—海爾互聯(lián)工廠工廠在準(zhǔn)確獲取用戶定制信息后，工廠內(nèi)工人只需把這些門體隨機(jī)放進(jìn)吊籠里，生產(chǎn)線就可根據(jù)用戶定制信息進(jìn)行自動檢索、自動換模。該工廠最典型的信息互聯(lián)案例就是U殼智能配送線。該配送線顛覆傳統(tǒng)的工裝車運(yùn)輸方式，實現(xiàn)了在無人配送的情況下，點對點精準(zhǔn)匹配生產(chǎn)和全自動即時配送。工廠里的4條智能化生產(chǎn)線被優(yōu)化成十幾個主要模塊，可根據(jù)用戶不同需求進(jìn)行快速任意組裝。圖1?5海爾智能互聯(lián)工廠照片27本課件是可編輯的正常PPT課件應(yīng)用案例3—中國石化智能工廠九江石化率先在行業(yè)內(nèi)部建成并投入使用智能工廠，并率先出臺了企業(yè)級別的智能工廠標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，在網(wǎng)絡(luò)安保監(jiān)控上投入使用智能監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)報警裝置，能夠迅速判斷事故的大小，迅速確定救援方案，縮短各部門的溝通和救援時間，避免造成更大的損失。通過和華為在通信方面的合作，利用華為集團(tuán)在大數(shù)據(jù)及云計算方面積攢的技術(shù)優(yōu)勢，九江石化將會建設(shè)一個實現(xiàn)虛擬化、云計算等IT智能化管理的云數(shù)據(jù)中心。圖1?6中國石化工廠照片28本課件是可編輯的正常PPT課件小結(jié)智能制造是制造業(yè)的重要變革。從傳統(tǒng)制造的工業(yè)1.0到智能化的工業(yè)4.0，每個階段都帶來了不同的技術(shù)和理念，推動著制造業(yè)的進(jìn)步和創(chuàng)新。智能制造強(qiáng)調(diào)通過信息技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)制造過程的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。智能制造技術(shù)體系結(jié)構(gòu)是支持智能制造的關(guān)鍵組成部分，其支撐技術(shù)包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、5G技術(shù)、數(shù)據(jù)庫、信息安全等多種技術(shù)，其核心組成包含智能產(chǎn)品、制造過程控制、智能制造模式這三大方面。這些技術(shù)相互融合，構(gòu)建了一個完整的智能制造生態(tài)系統(tǒng)，實現(xiàn)了設(shè)備、系統(tǒng)和人員之間的高效協(xié)作。29本課件是可編輯的正常PPT課件智能制造技術(shù)與工程應(yīng)用第二章智能控制技術(shù)目錄31智能制造中的常用控制器01PLC控制技術(shù)02控制器案例分析03電動機(jī)的變頻控制04變頻器與電機(jī)控制案例Inverterandmotorcontrolcase05伺服電機(jī)及其控制06實驗室伺服案例07CommoncontrollersinintelligentmanufacturingElectricalAppliancesandPLCTechnologyControllercasestudyFrequencyconversioncontrolofmotorServomotoranditscontrolLaboratoryservocase本課件是可編輯的正常PPT課件智能制造中的常用控制器32工業(yè)控制系統(tǒng)的核心是控制器，用于實現(xiàn)各種控制功能。目前常見的控制器類型包括通用控制器，例如可編程調(diào)節(jié)器、智能儀表、PLC和總線式工控機(jī)，以及行業(yè)專用控制器。1.可編程調(diào)節(jié)器與智能儀表定義：可編程調(diào)節(jié)器是一種儀表化的微型控制計算機(jī)，可以方便地構(gòu)成各種過程控制系統(tǒng)。圖2?1可編程調(diào)節(jié)器本課件是可編輯的正常PPT課件智能制造中的常用控制器33構(gòu)成：通常由微處理器單元、過程I/O單元、面板單元、通信單元、硬手操單元和編程單元等組成。特點：1.它使用一種面向問題的語言（POL）進(jìn)行軟件編程。POL組態(tài)語言為用戶提供了多種常用的運(yùn)算和控制模塊，包括四則運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算以及復(fù)雜的控制算法，如PID（比例-積分-微分控制器）、串級、比值、前饋、選擇、非線性、程序控制等。2.系統(tǒng)組態(tài)方式簡單易學(xué)，便于修改與調(diào)試，提高了系統(tǒng)設(shè)計的效率。功能：可編程調(diào)節(jié)器具有斷電保護(hù)和自診斷等功能，提高了其可靠性。用戶可以將可編程調(diào)節(jié)器與上位機(jī)通信，以構(gòu)成集散控制系統(tǒng)。然而，由于其價格較高，目前已被新型的帶控制功能的無紙記錄儀及智能儀表等所取代。本課件是可編輯的正常PPT課件智能制造中的常用控制器34定義：智能儀表是一種功能簡化的控制計算機(jī)，通常由微處理器、過程I/O單元、面板單元、通信單元和硬手操單元等組成。特點：與可編程調(diào)節(jié)器相比，智能儀表沒有編程功能，而是內(nèi)嵌了幾種控制算法供用戶選擇，包括PID、模糊PID和位式控制。功能：1.用戶可以通過按鍵設(shè)置和調(diào)節(jié)各種參數(shù)，如輸入通道類型及量程、輸出通道類型、調(diào)節(jié)算法和參數(shù)、報警設(shè)置、通信設(shè)置等。2.智能儀表也可以選配通信接口，與上位計算機(jī)構(gòu)成分布式監(jiān)控系統(tǒng)。圖2?2智能儀表本課件是可編輯的正常PPT課件智能制造中的常用控制器352.PLC與PAC定義：可編程邏輯控制器（PLC）是一種將計算機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。特點：PLC具有控制能力強(qiáng)、可靠性高、配置靈活、編程簡單等優(yōu)點，是當(dāng)代工業(yè)自動化技術(shù)領(lǐng)域中應(yīng)用場合最多的工業(yè)控制裝置之一。功能：1.PLC的設(shè)計將計算機(jī)的靈活性、通用性等優(yōu)點與繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點相結(jié)合，使用通用的硬件來實現(xiàn)控制器。2.通過軟件編程，可以將控制內(nèi)容寫入PLC的用戶程序存儲器內(nèi)，從而實現(xiàn)相應(yīng)的控制功能。圖2?3PLC本課件是可編輯的正常PPT課件智能制造中的常用控制器36定義：可編程自動化控制器（PAC）是一種結(jié)合了PLC和PC的優(yōu)點的新型控制系統(tǒng)。特點：具有PLC的實時控制能力、可靠性、堅固性、易用性、又有PC的強(qiáng)大的計算能力、通信處理能力和第三方軟件支持。功能：1.PAC系統(tǒng)提供通用開發(fā)平臺和單一數(shù)據(jù)庫，以滿足多領(lǐng)域自動化系統(tǒng)設(shè)計和集成的需求；具有輕便的控制引擎，可實現(xiàn)包括邏輯控制、過程控制、運(yùn)動控制和人機(jī)界面等功能。2.PAC可以在同一平臺上運(yùn)行多個不同功能的應(yīng)用程序，并根據(jù)控制系統(tǒng)的設(shè)計要求，在各程序之間進(jìn)行系統(tǒng)資源的分配。3.PAC采用開放的模塊化硬件架構(gòu)，以實現(xiàn)不同功能的自由組合和搭配，并支持多種現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，以滿足各種數(shù)據(jù)交換需求。圖2?4PAC本課件是可編輯的正常PPT課件智能制造中的常用控制器373.遠(yuǎn)程終端單元定義：遠(yuǎn)程終端單元（RTU）是一種智能單元設(shè)備，安裝在遠(yuǎn)程現(xiàn)場用于監(jiān)測和控制遠(yuǎn)程現(xiàn)場設(shè)備。特點：RTU具有通信距離長、CPU計算能力強(qiáng)、適應(yīng)惡劣的溫度和濕度環(huán)境、模塊結(jié)構(gòu)化設(shè)計等特點，是體現(xiàn)“測控分散、管理集中”思路的產(chǎn)品。功能：1.RTU將測得的狀態(tài)或信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號以向遠(yuǎn)方發(fā)送，同時還將從中央計算機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成命令，實現(xiàn)對設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控。2.在電力自動化中，還有更加專門的現(xiàn)場終端設(shè)備，包括饋線終端設(shè)備（FTU)、配變終端設(shè)備(TTU)和開閉所終端設(shè)備（DTU)等。圖2?5RTU本課件是可編輯的正常PPT課件智能制造中的常用控制器384.總線式工控機(jī)(IPC)定義：總線式工控機(jī)是一種采用總線技術(shù)設(shè)計的計算機(jī)控制系統(tǒng)特點：具有小型化、模板化、組合化、標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計特點。功能：1.通過在無源并行底板總線上插接多個功能模板來構(gòu)成主板和主機(jī)，包括各種工業(yè)I/O和通信接口板。通過總線連接，由CPU直接控制數(shù)據(jù)傳輸和處理。2.總線式工控機(jī)還采取了一系列措施，如密封機(jī)箱正壓送風(fēng)、使用工業(yè)電源和看門狗系統(tǒng)支持板，以適應(yīng)惡劣的工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境。圖2?6IPC產(chǎn)品照片本課件是可編輯的正常PPT課件智能制造中的常用控制器395.專用控制器定義和功能：單片機(jī)充分考慮了控制的需求，將CPU、存儲器、串并行接口、定時計數(shù)器等功能部件以及A/D轉(zhuǎn)換器、脈寬調(diào)制器、圖形控制器等集成在一塊大規(guī)模集成電路芯片上，形成一個完整的微控制器，也被稱為片上系統(tǒng)（SoC）。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，以ARM(進(jìn)階精簡指令集機(jī)器）架構(gòu)為代表的精簡指令集（RISC)處理器以及DSP、FPGA等微型控制與信號處理設(shè)備發(fā)展也十分迅速。應(yīng)用領(lǐng)域：基于單片機(jī)、ARM、DSP和FPCA開發(fā)的專用控制器不僅在各類工業(yè)生產(chǎn)、電網(wǎng)、儀器儀表、機(jī)器人、軍事裝備、航空航天、高鐵等領(lǐng)域得到了極為廣泛的應(yīng)用，與通用控制器相比，專用控制器通常面向特種行業(yè)或設(shè)備，屬于定制開發(fā)產(chǎn)品。本課件是可編輯的正常PPT課件PLC控制技術(shù)概論401.PLC的基本概念可編程序控制器（PLC）是一種新型工業(yè)控制裝置，它在傳統(tǒng)順序控制器的基礎(chǔ)上引入了微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)等形成。PLC具有控制能力強(qiáng)、可靠性高、配置靈活、編程簡單等優(yōu)點，是當(dāng)代工業(yè)自動化技術(shù)領(lǐng)域中應(yīng)用場合最多的工業(yè)控制裝置之一。本課件是可編輯的正常PPT課件PLC控制技術(shù)概論41根據(jù)國際電工委員會1987年頒布的可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)草案第三稿，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。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、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，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(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程序控制器及其有關(guān)外部設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)連成一個整體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計。PLC直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境，必須具有很強(qiáng)的抗干擾能力、廣泛的適應(yīng)能力和廣闊的應(yīng)用范圍，這是區(qū)別于一般微機(jī)控制系統(tǒng)的重要特征。同時，PLC用軟件方式實現(xiàn)“可編程”，區(qū)別于傳統(tǒng)控制裝置中通過硬件或硬接線的變更來改變程序。本課件是可編輯的正常PPT課件PLC控制技術(shù)概論422.PLC的發(fā)展自20世紀(jì)20年代起，人們便開始將各種繼電器、定時器、接觸器等元件按一定邏輯關(guān)系連接起來形成控制系統(tǒng)，用于控制各種生產(chǎn)機(jī)械。優(yōu)點：這種傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制系統(tǒng)由于結(jié)構(gòu)簡單、易于掌握、價格低廉，在一定程度上能夠滿足控制要求，在工業(yè)控制領(lǐng)域長期占據(jù)主導(dǎo)地位。缺點：1.由于該控制系統(tǒng)主要采用繼電器等元件，電氣控制線路復(fù)雜，可能需要成千上萬個繼電器和大量導(dǎo)線進(jìn)行連接，安裝和維護(hù)成本高昂，運(yùn)行時還會產(chǎn)生較大噪聲。2.故障排除困難，改造工作量大，通用性和靈活性較差，特別是在生產(chǎn)工藝變化時需要大量改動，因此該系統(tǒng)已無法滿足現(xiàn)代工業(yè)控制的需求。本課件是可編輯的正常PPT課件PLC控制技術(shù)概論4320世紀(jì)60年代的工業(yè)控制變革在20世紀(jì)60年代，隨著小型計算機(jī)和多機(jī)群控制技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)控制領(lǐng)域經(jīng)歷了重大變革。傳統(tǒng)的繼電接觸器控制存在一些限制，無法滿足日益復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)需求。為了擺脫這些限制，美國通用汽車公司（GM）在1968年發(fā)布了對控制系統(tǒng)的招標(biāo)，要求采用計算機(jī)技術(shù)和易編程語言，并且便于連接和擴(kuò)展。PLC的誕生根據(jù)GM的要求，美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）于1969年研發(fā)了世界上第一臺可編程序控制器，被稱為PLC（可編程序邏輯控制器）。這臺PLC被應(yīng)用于GM的汽車生產(chǎn)線，標(biāo)志著PLC的誕生，這一創(chuàng)新改變了工業(yè)控制方式，使得控制系統(tǒng)更加靈活、可編程，并且易于連接和擴(kuò)展。本課件是可編輯的正常PPT課件PLC控制技術(shù)概論44初期的PLC由于當(dāng)時的元器件工藝水平和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r限制，初期的PLC主要由分立元件和小規(guī)模集成電路組成，主要用于順序控制。雖然采用了計算機(jī)的設(shè)計思想，但實際上只能進(jìn)行邏輯運(yùn)算。微處理器的引入在20世紀(jì)70年代初期，微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展引發(fā)了微處理器的出現(xiàn)。微處理器具有體積小、功能強(qiáng)、價格低等優(yōu)點，因此很快被應(yīng)用于可編程邏輯控制器（PLC）中。微處理器的引入不僅提高了PLC的控制功能和速度，降低了體積和成本，還借鑒了微型計算機(jī)的高級語言，采用了梯形圖語言編程，使得大多數(shù)工廠的電氣技術(shù)人員能夠輕松掌握PLC的編程。本課件是可編輯的正常PPT課件PLC控制技術(shù)概論45隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展，PLC發(fā)展為集成了微機(jī)技術(shù)和傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制技術(shù)的產(chǎn)品。它既具有計算機(jī)功能完善、靈活、通用等優(yōu)點，也具備繼電器控制系統(tǒng)簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點。PLC采用標(biāo)準(zhǔn)的、通用的硬件結(jié)構(gòu)，并將控制內(nèi)容編寫成軟件，存儲在控制器的用戶程序存儲器中，可以實現(xiàn)各種復(fù)雜的控制要求。本課件是可編輯的正常PPT課件PLC控制技術(shù)概論463.PLC的特點1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)PLC采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)和嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)。使用PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)，電氣接線及開關(guān)接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一。PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息，并且可以編入外圍器件的故障自診斷程序，整個系統(tǒng)將有極高的可靠性。PLC的出廠測試項目中就包含抗干擾試驗。它要求能承受幅值為1000V，上升時間1ns，脈沖寬度為1μs的干擾脈沖。一般，平均故障間隔時間可達(dá)幾十萬至上千萬小時，產(chǎn)品壽命可達(dá)4萬～5萬小時甚至更長時間。本課件是可編輯的正常PPT課件PLC控制技術(shù)概論472）通用性強(qiáng)，控制程序可變，使用方便PLC品種齊全的各種硬件裝置，可以組成能滿足各種要求的控制系統(tǒng)，用戶不必自己再設(shè)計和制作硬件裝置。用戶在硬件確定以后，在生產(chǎn)工藝流程改變或生產(chǎn)設(shè)備更新的情況下，只需改變程序就可以滿足要求。3）功能強(qiáng)，適應(yīng)面廣現(xiàn)代PLC不僅具有邏輯運(yùn)算、計時、計數(shù)、順序控制等功能，還具有數(shù)字和模擬量的輸入輸出、功率驅(qū)動、通信、人機(jī)對話、自檢、記錄顯示等功能，可以控制一臺生產(chǎn)機(jī)械、一條生產(chǎn)線，或者一個生產(chǎn)過程。4）編程簡單，容易掌握目前大多數(shù)的PLC仍采用繼電控制形式的梯形圖編程方式，繼承了傳統(tǒng)控制線路的清晰直觀的優(yōu)點，同時還提供了功能圖、語句表等編程語言可供靈活使用，非常容易接受和掌握。本課件是可編輯的正常PPT課件PLC控制技術(shù)概論485）減少了控制系統(tǒng)的設(shè)計及施工的工作量PLC采用了軟件來取代繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等器件，控制柜的設(shè)計安裝接線工作量大為減少。PLC的用戶程序可以在實驗室模擬調(diào)試，更減少了現(xiàn)場的調(diào)試工作量。6）體積小、重量輕、功耗低、維護(hù)方便PLC結(jié)構(gòu)緊湊，堅固，體積小，重量輕，功耗低。PLC具有強(qiáng)抗干擾能力，易于裝入設(shè)備內(nèi)部，是實現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。PLC具有低故障率及很強(qiáng)的監(jiān)視功能、模塊化等，維修也極為方便。本課件是可編輯的正常PPT課件PLC控制技術(shù)概論494.PLC的分類1）按I/O點數(shù)分類PLC的I/O點數(shù)是指它輸入與輸出IO口的數(shù)量，一般控制的系統(tǒng)越龐大和復(fù)雜，需要使用的IO口點數(shù)也會越多。除了PLC自帶的IO口外，還可以通過掛擴(kuò)展模塊來進(jìn)行IO口的擴(kuò)展。本課件是可編輯的正常PPT課件PLC控制技術(shù)概論50根據(jù)PLC自帶的IO點數(shù)，PLC分為：（1）小型PLC：I/O點數(shù)在256點以下(包括256點)，內(nèi)存容量在3.6K（4KB）字節(jié)以下，適合于單機(jī)控制或小型系統(tǒng)的控制。（2）中型PLC：I/O點數(shù)為256點以上，2048點以下，內(nèi)存容量在3.6～13K（2～8KB）字節(jié)，可用于對設(shè)備進(jìn)行直接控制，或?qū)Χ鄠€下一級的PLC進(jìn)行監(jiān)控，適合于中型或大型控制系統(tǒng)。（3）大型PLC：I/O點數(shù)為2048點以上，內(nèi)存容量在13K（8KB以上）字節(jié)以上。此類PLC不僅能完成較復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算，還能進(jìn)行復(fù)雜的矩陣運(yùn)算等。本課件是可編輯的正常PPT課件PLC控制技術(shù)概論512）按結(jié)構(gòu)形式（1）整體式把PLC的各組成部分(如:CPU，存儲器及I/О等基本單元)安裝在一塊或少數(shù)幾塊印刷電路板上，并連同電源一起裝在機(jī)殼內(nèi)，形成一個單一的整體，稱之為主機(jī)或基本單元。一般規(guī)模較小，輸入輸出點數(shù)固定，較少用于有擴(kuò)展的場合。（2）模塊式又稱為積木式PLC，它是把PLC的各基本組成部分做成獨(dú)立的模塊，然后以搭積木的方式將它們組裝在一個具有標(biāo)準(zhǔn)尺寸并帶有若干個插槽的機(jī)架內(nèi)。一般用于規(guī)模較大，輸入輸出點數(shù)較多，輸人輸出點數(shù)的比例可以靈活調(diào)整的場合。（3）疊裝式是整體式和模塊式相結(jié)合的產(chǎn)物。它把某系列PLC工作單元的外形都做成外觀尺寸一致，CPU、I/O口及電源也做成獨(dú)立的，采用電纜聯(lián)接各個單元，在控制設(shè)備中安裝時可以一層層地疊裝，兼具兩者的優(yōu)點，且整體式和模塊式有結(jié)合為疊裝式的趨勢。本課件是可編輯的正常PPT課件PLC控制技術(shù)概論525.PLC的性能指標(biāo)1）輸入/輸出點數(shù)指PLC向外輸入/輸出的最大端子路數(shù)，表示PLC組成系統(tǒng)時可能的最大規(guī)模，是最重要的一項技術(shù)指標(biāo)。2）掃描速度一般以執(zhí)行1000步基本指令所需時間(掃描1K字用戶程序所需的時間)作為一個單位，記ms/kstep（毫秒/千步），有時也以執(zhí)行一步的時間來計算，記μs/step（微秒/步）。3）內(nèi)存容量（用戶程序存儲容量）是PLC能存放多少用戶程序的一項指標(biāo)，通常以字（或步）或K字為單位。約定16位二進(jìn)制數(shù)為1個字（即兩個8位的字節(jié)），每1024個字為1K字。本課件是可編輯的正常PPT課件PLC控制技術(shù)概論534）編程語言常用的有梯形圖，指令表、順序功能圖三種編程語言。不同的PLC采用不同的編程語言，如果一臺PLC能同時使用的編程方法很多，則容易為更多的人使用。5）內(nèi)部寄存器配置及容量PLC的內(nèi)部有大量一般的和特殊的寄存器，分別用于存放變量狀態(tài)、中間結(jié)果、定時計數(shù)、鏈接、索引等數(shù)據(jù)，這些關(guān)系到編程是否方便靈活。6）指令種類及數(shù)量PLC具有的指令種類及數(shù)量越多，則其軟件功能越強(qiáng)，具體編程越靈活、越方便。7）智能模塊智能模塊越多、功能越強(qiáng)，則系統(tǒng)配置越高﹑軟件開發(fā)就越靈活、越方便。本課件是可編輯的正常PPT課件PLC控制技術(shù)概論546.PLC的應(yīng)用1）開關(guān)量邏輯控制實現(xiàn)單臺設(shè)備或多機(jī)群控以及自動化流水線的邏輯控制，如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。2）模擬量控制實現(xiàn)模擬量與數(shù)字量之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換，可用于處理溫度、壓力、流量、液位和速度等連續(xù)變化的量。3）運(yùn)動控制用于控制圓周運(yùn)動或直線運(yùn)動?，F(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動控制模塊，如可驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。本課件是可編輯的正常PPT課件PLC控制技術(shù)概論554）過程控制實現(xiàn)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。過程控制廣泛應(yīng)用于冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等領(lǐng)域。5）數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。數(shù)據(jù)處理廣泛用于大型控制系統(tǒng)和過程控制系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造系統(tǒng)以及造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。本課件是可編輯的正常PPT課件PLC控制技術(shù)概論567.PLC廠商及市場發(fā)展PLC作為重要的產(chǎn)業(yè)已有40多年發(fā)展歷程，全球有200多個PLC廠家，其中美國的羅克韋爾、日本的三菱、富士、歐姆龍，以及德國的西門子和法國的施耐德等為知名品牌。我國在PLC領(lǐng)域起步較晚，初期主要依賴引進(jìn)和合資，采用OEM模式。隨著中外合資和技術(shù)引進(jìn)，國產(chǎn)PLC逐漸提升技術(shù)水平，發(fā)展從成套設(shè)備引進(jìn)到廣泛應(yīng)用。西門子、歐姆龍等外資企業(yè)在國內(nèi)批量生產(chǎn)PLC，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，推動國產(chǎn)PLC發(fā)展。在工控水平提升和“工業(yè)4.0”時代的推動下，國產(chǎn)PLC不斷發(fā)展，并在新興行業(yè)取得業(yè)務(wù)突破。政策支持下，我國積極推進(jìn)信息化與工業(yè)化融合，發(fā)展智能制造裝備產(chǎn)品。盡管國內(nèi)中大型PLC市場仍被外資廠商主導(dǎo)，但隨著自動化程度提升和技術(shù)進(jìn)步，國產(chǎn)PLC逐漸進(jìn)入高端應(yīng)用和大型客戶供應(yīng)鏈，表現(xiàn)出與外資產(chǎn)品競爭的能力。國產(chǎn)PLC品牌如臺達(dá)、匯川通過市場布局、解決方案能力和客戶定制成功取得份額。預(yù)計在技術(shù)提升和政策支持下，國產(chǎn)PLC將迎來更好的發(fā)展。本課件是可編輯的正常PPT課件PLC的組成原理571.PLC的軟硬件基本結(jié)構(gòu)PLC是一種專為工業(yè)控制而設(shè)計的計算機(jī)，可編程控制器的品種繁多，結(jié)構(gòu)和功能多種多樣，但系統(tǒng)組成和工作原理基本相同。簡而言之，系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分構(gòu)成，并采用集中采樣、集中輸出的周期性循環(huán)掃描方式進(jìn)行工作。圖2?7PLC硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本課件是可編輯的正常PPT課件PLC的組成原理58PLC的硬件系統(tǒng)包括主機(jī)、I/O擴(kuò)展機(jī)以及外部設(shè)備。主機(jī)和擴(kuò)展機(jī)采用微機(jī)結(jié)構(gòu)，內(nèi)部由運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入單元、輸出單元以及接口等部分組成。運(yùn)算器和控制器集成在一起，構(gòu)成了微處理器（或稱微處理機(jī)、中央處理機(jī)），即CPU。主機(jī)內(nèi)各部分通過總線連接，包括電源總線、控制總線、地址總線和數(shù)據(jù)總線。。本課件是可編輯的正常PPT課件PLC的組成原理59PLC的軟件系統(tǒng)：1.系統(tǒng)程序（又稱系統(tǒng)軟件）包括監(jiān)控程序、編譯程序和診斷程序等，通常由PLC廠家提供并固化在EPROM中，不能由用戶直接存取或修改。2.用戶程序（又稱應(yīng)用程序或應(yīng)用軟件）是用戶根據(jù)現(xiàn)場控制需要，用PLC的程序語言編寫的應(yīng)用程序，能夠?qū)崿F(xiàn)各種控制要求。用戶程序按模塊結(jié)構(gòu)編寫，由各自獨(dú)立的程序段組成，每個分段用于解決一個確定的技術(shù)功能。這種程序分段的設(shè)計使得程序的調(diào)試、修改和故障排查都變得容易。本課件是可編輯的正常PPT課件PLC的組成原理60PLC的結(jié)構(gòu)可分為五個部分：中央處理器（CPU）、存儲器（Memory）、輸入部件（Input）、輸出部件（Output）以及電源部件（Supply）。CPU：PLC的核心，存儲器是程序和數(shù)據(jù)的存放地。I/O部件：連接現(xiàn)場設(shè)備和CPU之間的接口電路。電源部分：為PLC內(nèi)部電路提供電力。本課件是可編輯的正常PPT課件PLC的組成原理612.PLC的工作原理PLC采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進(jìn)行工作。在運(yùn)行時，CPU根據(jù)用戶編寫并存儲在用戶存儲器中的程序，按照指令步序號（或地址號）進(jìn)行周期性循環(huán)掃描，順序逐條執(zhí)行用戶程序，直至程序結(jié)束。在每次掃描過程中，還要完成輸入信號的采樣和輸出狀態(tài)的刷新等工作。在CPU對程序進(jìn)行掃描的過程中，每個時刻只能執(zhí)行一個操作，然而由于其高速的運(yùn)算處理能力，從宏觀角度看，外部結(jié)果幾乎同時完成。這種分時操作的過程被稱為CPU對程序的掃描。本課件是可編輯的正常PPT課件PLC的組成原理62PLC在運(yùn)行時，從存儲空間地址所存放的第一條用戶程序開始掃描。在沒有中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下，按存儲地址遞增的順序逐條掃描用戶程序，形成一個完整的“掃描周期”，然后從頭開始下一輪新的掃描。圖2?8PLC運(yùn)行過程圖本課件是可編輯的正常PPT課件PLC的組成原理63整個掃描周期包括輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。1）輸入采樣階段在輸入采樣階段，PLC會以掃描的方式依次讀取所有輸入設(shè)備的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存儲到相應(yīng)的輸入映像區(qū)寄存器單元中。這個過程被稱為輸入信號采樣。輸入采樣完成后，PLC將進(jìn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入設(shè)備的狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生了變化，相應(yīng)的輸入映像寄存器單元中的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。只有在下一個掃描周期中，這些狀態(tài)才能被讀取。因此，如果輸入信號是脈沖信號，脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期才能確保在任何情況下都能正確讀取該輸入信號。本課件是可編輯的正常PPT課件PLC的組成原理642）程序執(zhí)行階段在PLC的用戶程序執(zhí)行階段，系統(tǒng)會按照自上而下的順序掃描程序，并且在掃描到每條指令時，會從輸入映像寄存器和元件映像寄存器中讀取所需的輸入狀態(tài)和元件狀態(tài)。然后，執(zhí)行結(jié)果將被寫入元件映像寄存器中。對于梯形圖程序，控制線路由各觸點組成，系統(tǒng)會按照從左到右、從上到下的順序?qū)μ菪螆D程序中的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果刷新對應(yīng)的邏輯線圈的狀態(tài)（即內(nèi)部寄存器變量）或輸出映像寄存器中的狀態(tài)（即輸出變量）。在用戶程序執(zhí)行期間，輸入映像區(qū)內(nèi)的輸入點狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點和軟設(shè)備在輸出映像區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)有可能會發(fā)生變化。此外，排在上面的程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的所有程序產(chǎn)生影響，在梯形圖程序中，通常禁止雙線圈輸出。本課件是可編輯的正常PPT課件PLC的組成原理653）輸出刷新階段當(dāng)程序執(zhí)行完畢，PLC進(jìn)入輸出刷新階段。CPU將輸出映像區(qū)中的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新到所有的輸出鎖存電路中，并驅(qū)動相應(yīng)的執(zhí)行設(shè)備，從而改變被控過程的狀態(tài)，實現(xiàn)PLC的實際輸出。在每次掃描中，PLC會對輸入信號進(jìn)行一次采樣，對輸出進(jìn)行一次刷新，確保在執(zhí)行程序階段，輸入映像寄存器和輸出鎖存電路的內(nèi)容或數(shù)據(jù)保持不變。本課件是可編輯的正常PPT課件PLC的組成原理663.PLC的編程語言PLC程序要用編程語言表達(dá)，可以使用多種編程語言進(jìn)行編程。其中最常用的有：1）指令表（IL）指令表，也稱為助記符或布爾助記符，是一種基于字母符號的低級文本編程語言。它是面向累加器（ACCU）的語言，即每條指令使用或改變當(dāng)前ACCU內(nèi)容。通常，指令總是以操作數(shù)LD（“裝入Accu命令”）開始。2）結(jié)構(gòu)化文本語言（ST）結(jié)構(gòu)化文本語言是一種基于文本的高級編程語言，類似于BASIC語言、PASCAL語言或C語言。為了PLC應(yīng)用方便，在語句表達(dá)和語句種類等方面做了簡化。3）梯形圖（LD）梯形圖是一種基于梯級的圖形符號布爾語言，源自美國。它通過連線將PLC指令、功能及功能塊的梯形圖符號連接在一起，以表達(dá)PLC指令、功能或功能塊以及它們執(zhí)行的順序。本課件是可編輯的正常PPT課件PLC的組成原理674）功能塊圖（FBD）功能塊圖是一種對應(yīng)于邏輯電路的圖形語言，常用于過程控制。在程序中，它可看作兩個過程元素之間的信息流，與電子線路圖中的信號流圖非常相似。5）連續(xù)功能圖（CFC）連續(xù)功能圖與功能塊語言類似，也是按需要選用種種功能塊，每個功能塊也有輸入、輸出，塊間的聯(lián)系也用連線。不同之處在于它更靈活，塊的位置可任意擺放，特別在有信號反饋時，畫起來更方便。6）順序功能圖（SFC）順序功能圖以描述控制程序的順序為特征，能簡單、清楚地描述系統(tǒng)的所有現(xiàn)象，并能對系統(tǒng)中存有的異?，F(xiàn)象進(jìn)行分析和建模，可在此基礎(chǔ)上編程。實際使用需要與其他語言配合。本課件是可編輯的正常PPT課件臺達(dá)DVP系列控制器681.臺達(dá)DVP系列PLC控制器概述臺達(dá)DVP系列PLC包含多種機(jī)型，內(nèi)部設(shè)有豐富的軟件繼電器，包括輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器、定時器、計數(shù)器等軟件元件，以及數(shù)據(jù)寄存器和特殊內(nèi)部寄存器，可方便地進(jìn)行編程和控制指令。DVP系列PLC有E和S兩大系列主機(jī)：S系列為超薄型主機(jī)，適合于空間有限的應(yīng)用場合。E系列主機(jī)有標(biāo)準(zhǔn)型ES、功能提升型EP和高功能高速型EH等機(jī)型。ES/EX采用固定端子臺形式。EP/EH比ES/EX更小巧化，功能更加強(qiáng)大，可以更快速、更實時地進(jìn)行控制和擴(kuò)充性更豐富的操作。本課件是可編輯的正常PPT課件臺達(dá)DVP系列控制器69SV2型控制器是一款高性能薄型控制器，是DVP-S系列最高階主機(jī)，程序及數(shù)據(jù)寄存器容量加大，滿足復(fù)雜度高的應(yīng)用，是一款靈活且具備簡單運(yùn)動控制功能的薄型PLC。1）基本配置內(nèi)置IO點數(shù)：16執(zhí)行速度：4X程序容量：30ksteps數(shù)據(jù)寄存器容量：12KB本課件是可編輯的正常PPT課件臺達(dá)DVP系列控制器702）運(yùn)動控制功能高速脈沖輸出︰最高支持4軸200kHz支持4組200kHz硬件計數(shù)器增加多種運(yùn)動控制指令，以達(dá)到高速精準(zhǔn)定位控制功能直線/圓弧插補(bǔ)運(yùn)動控制功能外部輸入中斷提升為16個中斷輸入3）完整的程序保護(hù)功能程序自動備份功能，電池沒電程序也不會消失第二備份功能，可儲存二份程序與數(shù)據(jù)備份多達(dá)4重的PLC密碼保護(hù)，有效保護(hù)程序與數(shù)據(jù)本課件是可編輯的正常PPT課件臺達(dá)DVP系列控制器714）通信功能：可擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)通信模塊，支持DeviceNet、CAN、Ethernet、Profibus、RS422/RS485、BACnet等多種通訊方式支持DVP-S系列模塊（左側(cè)及右側(cè)），新增Ethernet專用通訊指令(ETHEW)本課件是可編輯的正常PPT課件臺達(dá)DVP系列控制器72總結(jié)：1.SV2型控制器可通過IO擴(kuò)展模塊進(jìn)一步提供不同類型和豐富的IO口功能。其靈活配置可滿足不同需求，并最大程度地控制成本，是小型自動化系統(tǒng)的理想選擇。2.超薄型的插板設(shè)計可在不占用控制柜空間的情況下擴(kuò)展通信端口、數(shù)字量通道和模擬量通道，從而實現(xiàn)更靈活的配置。3.該控制器還具有強(qiáng)大的通訊功能，可與其他CPU模塊、觸摸屏和計算機(jī)進(jìn)行通信和組網(wǎng)。本課件是可編輯的正常PPT課件臺達(dá)DVP系列控制器732.SV2型控制器型號與技術(shù)參數(shù)下表列出了SV2型控制器的輸入輸出點數(shù)和類型，這是選擇控制器時不可或缺的參考參數(shù)。在選擇控制器時，還需要注意模擬量的信號種類（電流或電壓、單極性或雙極性）、分辨率、采樣速率、通道隔離等是否符合要求。表2?1DVP-SV2系列PLC機(jī)種及輸入輸出類型本課件是可編輯的正常PPT課件臺達(dá)DVP系列控制器74對單機(jī)控制器的選型，硬件配置要經(jīng)過以下步驟：1.確定系統(tǒng)對各種類型IO點的要求以及通信需求等。2.選擇主控制器模塊。3.確定功能性插件。4.確定擴(kuò)展模塊。表2?2DVP-SV2系列PLC通用技術(shù)參數(shù)本課件是可編輯的正常PPT課件臺達(dá)DVP系列控制器75控制器的輸入和輸出技術(shù)參數(shù)可在右表中找到。表2?3輸入點電氣規(guī)格表2?4輸出點電氣規(guī)格本課件是可編輯的正常PPT課件臺達(dá)DVP系列控制器763.SV2控制器及其擴(kuò)展配置1）DVP28SV控制器主機(jī)控制器的主機(jī)雖然可以外擴(kuò)模塊，但這類控制器仍屬于一體式微控制器。模塊的背后還留有一些通訊的連接口和模塊擴(kuò)展的鏈接口，具體可參見產(chǎn)品的數(shù)據(jù)手冊。圖2?9DVP-SV/SV2面板指示說明本課件是可編輯的正常PPT課件臺達(dá)DVP系列控制器772）供電電源注意事項DVP-SV/SV2機(jī)種為直流電源輸入，在使用時應(yīng)注意：（1）電源需接于24VDC及0V兩端，電源范圍為20.4VDC～28.8VDC，當(dāng)電源電壓低于20.4VDC時，PLC會停止運(yùn)行，輸出全部Off，ERRORLED快速閃爍。（2）當(dāng)停電時間低于10ms時，PLC不受影響繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)停電時間過長或電源電壓下降將使PLC停止運(yùn)轉(zhuǎn)，輸出全部Off，當(dāng)電源恢復(fù)正常時，PLC亦自動回復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。本課件是可編輯的正常PPT課件臺達(dá)DVP系列控制器783）IO口IO口的輸入類型：選擇數(shù)字量輸入控制器時，需要注意模塊的I/O口類型，即Sink型或Source型。Sink型指電流流入I/O口，而Source型則指電流從I/O口流出。一般來說，“Sink”也稱為“漏型”，而“Source”則稱為“源型”。圖2?10Sink型和Souce型的典型三極管電路連接本課件是可編輯的正常PPT課件臺達(dá)DVP系列控制器79為什么有這兩種Sink型和Source型三極管的區(qū)別呢？1.某些外設(shè)（例如接近開關(guān)）需要開關(guān)電源供電，而接近開關(guān)可能有不同的極性接法，如NPN或PNP型，因此需要考慮電流的方向。2.如果要驅(qū)動外部設(shè)備，如發(fā)光二極管，控制器的數(shù)字量輸出也需要考慮電流的方向。在工業(yè)現(xiàn)場，由于電氣隔離的需要，通常會通過繼電器來隔離所有的開關(guān)量信號，再將繼電器的觸點連接到控制器的數(shù)字量輸入上，這種情況下可以選擇任何一種類型的I/O口。本課件是可編輯的正常PPT課件臺達(dá)DVP系列控制器80IO口的輸出類型：DVP-SV/SV2系列PLC的輸出模式共有兩種：繼電器及晶體管。1.繼電器輸出模式可連接直流和交流負(fù)載，一般可支持的負(fù)載電流比較大。2.晶體管輸出模式需接直流負(fù)載，其開關(guān)的速度更快，適用于高頻負(fù)載，且輸出電流也比繼電器模式小一些。圖2?11PLC輸出口形式及對應(yīng)連接圖本課件是可編輯的正常PPT課件臺達(dá)DVP系列控制器81在實際連接外部電路至控制器IO口時，還需要注意公共端的連接。以晶體管型輸出的機(jī)型DVP28SV11T為例，其輸出端Y0、Y1用C0共同端，Y2、Y3用C1共同端，Y4、Y5共享C2共同端，Y6、Y7共享C3共同端，Y10、Y11、Y12、Y13共享C4共同端。所以，在使用多路IO口時，需要將所有用到的IO口對應(yīng)的公共端進(jìn)行正確的連接。本課件是可編輯的正常PPT課件臺達(dá)DVP系列控制器824）控制器及其模塊擴(kuò)展DVP-SV/SV2系列PLC可添加多個功能插件模塊，如I/O擴(kuò)展、通訊、AD/DA、運(yùn)動控制等。圖2?12PLC的模塊擴(kuò)展實物連接圖本課件是可編輯的正常PPT課件臺達(dá)DVP系列控制器834.DVP-SV/SV2系列PLC內(nèi)部裝置配置梯形圖是一種用符號組合表示PLC程序控制流程的圖形。它包含許多基本符號和動作，這些符號和動作通常是根據(jù)傳統(tǒng)自動控制配電盤中常見的機(jī)電裝置（如按鈕、開關(guān)、繼電器、定時器和計數(shù)器等）設(shè)計的。雖然PLC內(nèi)部使用了傳統(tǒng)電氣控制電路中的繼電器、線圈和接點等術(shù)語來描述其內(nèi)部裝置，但PLC內(nèi)部并不包含這些物理設(shè)備。軟元件是PLC內(nèi)部具有特定功能的電子器件，由電子電路、寄存器和存儲器單元等組成。本課件是可編輯的正常PPT課件臺達(dá)DVP系列控制器84當(dāng)軟元件扮演繼電器的角色時，它被稱為軟繼電器，軟繼電器是一種存儲單元與程序結(jié)合而成的元素，對應(yīng)于PLC內(nèi)部存儲器的一個基本單元（位）。如果該位為1，則表示線圈受電；如果該位為0，則表示線圈不受電。多個軟繼電器將占據(jù)多個位，8個位組成一個字節(jié)，2個字節(jié)組成一個字，2個字組成一個雙字。PLC內(nèi)部的定時器和計數(shù)器不僅包括線圈，還包括計時值和計數(shù)值，因此需要以字節(jié)、字或雙字的形式進(jìn)行處理。不同類型的內(nèi)部裝置在PLC內(nèi)部的數(shù)值存儲區(qū)占據(jù)不同數(shù)量的存儲單元，在使用這些裝置時，實際上是以位、字節(jié)或字的形式對相應(yīng)的存儲內(nèi)容進(jìn)行讀取。本課件是可編輯的正常PPT課件臺達(dá)DVP系列控制器85DVP-SV/SV2系列PLC內(nèi)部裝置的配置包括：外部輸入繼電器（X）、外部輸出繼電器（Y）、輔助繼電器（M）、定時器（T）、計數(shù)器（C）和步進(jìn)點（S）等。軟元件的數(shù)量、類別和規(guī)模決定了PLC的整體功能和數(shù)據(jù)處理能力。本課件是可編輯的正常PPT課件臺達(dá)DVP系列控制器861）輸入繼電器輸入繼電器是PLC及外部輸入點（用來及外部輸入開關(guān)連接并接受外部輸入信號的端子）對應(yīng)的內(nèi)部存儲器儲存基本單元。特點：1.由外部送來的輸入信號驅(qū)動，使它為0或1。2.用程序設(shè)計的方法不能改變輸入繼電器的狀態(tài)，即不能對輸入繼電器對應(yīng)的基本單元改寫。3.它的接點（A、B接點）可無限制地多次使用。輸入裝置符號以X表示，順序以8進(jìn)制編號，例如X0～X7，X10～X17，在主機(jī)及擴(kuò)展上均有輸入點編號的標(biāo)示，DVPSV2型主機(jī)最多可支持X0～X377一共256個輸入點。本課件是可編輯的正常PPT課件臺達(dá)DVP系列控制器872）輸出繼電器輸出繼電器是PLC及外部輸出點（用來及外部負(fù)載作連接）對應(yīng)的內(nèi)部存儲器儲存基本單元。特點：1.由輸入繼電器接點、內(nèi)部其它裝置的接點以及它自身的接點驅(qū)動。2.使用一個常開接點接通外部負(fù)載，其它接點，也像輸入接點一樣可無限制地多次使用。3.無輸出對應(yīng)的輸出繼電器，它是空著的，如果需要，它可以當(dāng)作內(nèi)部繼電器使用。輸出裝置符號以Y表示，順序以8進(jìn)制編號，例如，在主機(jī)及擴(kuò)展上均有輸出點編號的標(biāo)示，DVPSV2型主機(jī)最多可支持Y0～Y377一共256個輸出點。本課件是可編輯的正常PPT課件臺達(dá)DVP系列控制器883）輔助繼電器內(nèi)部輔助繼電器及外部沒有直接聯(lián)系，它是PLC內(nèi)部的一種輔助繼電器，其功能及電氣控制電路中的輔助（中間）繼電器一樣，每個輔助繼電器也對應(yīng)著內(nèi)存的基本單元。特點：1.由輸入繼電器接點、輸出繼電器接點以及其它內(nèi)部裝置的接點驅(qū)動。2.它自己的接點也可以無限制地多次使用。3.內(nèi)部輔助繼電器無對外輸出，要輸出時需通過輸出裝置的輸出點來實現(xiàn)。內(nèi)部輔助繼電器裝置符號以M表示裝置表示，采用10進(jìn)制編號。如M0，M1等。DVPSV2型主機(jī)提供4096個內(nèi)部輔助繼電器，需要注意的是，從M1000到M1999這部分的輔助繼電器用作系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)及模塊運(yùn)行狀態(tài)設(shè)置等系統(tǒng)功能，用戶只能根據(jù)其功能進(jìn)行有限的操作，不能用作普通通用的輔助繼電器。此外，僅有部分輔助繼電器是具有掉電保持功能。本課件是可編輯的正常PPT課件臺達(dá)DVP系列控制器894）步進(jìn)點DVPPLC提供一種屬于步進(jìn)動作的控制程序輸入方式，利用指令STL控制步進(jìn)點S的轉(zhuǎn)移，便可很容易寫出控制程序。如果程序中完全沒有使用到步進(jìn)程序時，步進(jìn)點S亦可被當(dāng)成內(nèi)部輔助繼電器M來使用，也可當(dāng)成警報點使用。步進(jìn)裝置符號以S表示，采用10進(jìn)制編號，例如S0，S1，…，S1023。5）定時器定時器是用來完成定時的控制模塊。定時器含有線圈、接點及定時值寄存器，當(dāng)線圈受電，等到達(dá)預(yù)定時間，它的接點便動作。定時器的定時值由設(shè)定值給定。每種定時器都有規(guī)定的時鐘周期(定時單位:1ms/10ms/100ms)。一旦線圈斷電，則接點不動作，原定時值歸零。定時器裝置以符號T表示，采用10進(jìn)制編號。例如T0，T1，…，T255，不同的編號范圍，對應(yīng)不同的時鐘周期和定時器類型。本課件是可編輯的正常PPT課件臺達(dá)DVP系列控制器906）計數(shù)器計數(shù)器是用來實現(xiàn)內(nèi)、外部信號的計數(shù)操作的模塊。使用計數(shù)器要事先給定計數(shù)的設(shè)定值（即要計數(shù)的脈沖數(shù))。計數(shù)器含有線圈、接點及計數(shù)儲存器，當(dāng)線圈由Off→On，即視為該計數(shù)器有一脈沖輸入，其計數(shù)值加1，當(dāng)計數(shù)值達(dá)到設(shè)定值時，對應(yīng)的接點動作。計數(shù)器裝置以符號C表示，也采用10進(jìn)制編號，例如C0，C1，…，C255。計數(shù)器的類型有16位及32位及高速用計數(shù)器可供使用者選用。7）數(shù)據(jù)寄存器PLC在進(jìn)行各類順序控制及定時值及計數(shù)值有關(guān)控制時，常常要作數(shù)據(jù)處理和數(shù)值運(yùn)算，而數(shù)據(jù)寄存器就是專門用于儲存數(shù)據(jù)或各類參數(shù)。每個數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)有16位二進(jìn)制數(shù)值，即存有一個字，處理雙字用相鄰編號的兩個數(shù)據(jù)寄存器。數(shù)據(jù)寄存器以D表示，采用10進(jìn)制編號，如D0，D1，…，D11999。本課件是可編輯的正常PPT課件臺達(dá)DVP系列控制器917.SV2控制器的編程梯形圖編程語言是從繼電器—接觸器控制基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種編程語言，清晰直觀、可讀性強(qiáng)，與傳統(tǒng)的繼電邏輯的表達(dá)非常相似。IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)定義了梯形圖中用到的元素，包括電源軌線、連接元素、觸點、線圈、功能和功能塊等。1）電源軌線電源軌線的圖形元素也稱為母線。它的圖形表示是位于梯形圖左側(cè)和右側(cè)的兩條垂直線。在梯形圖中，PLC每次掃描從左電源軌線開始向右執(zhí)行，經(jīng)過連接元素和其他連接在該梯級的圖形元素最終到達(dá)右電源軌線。本課件是可編輯的正常PPT課件臺達(dá)DVP系列控制器922）連接元素和狀態(tài)指梯形圖中連接各種觸點、線圈、功能和功能塊及電源軌線的線路，包括水平線路和垂直線路。連接元素的狀態(tài)是布爾量。連接元素將最靠近該元素左側(cè)圖形符號的狀態(tài)傳遞到該元素的右側(cè)圖形元素。連接元素在進(jìn)行狀態(tài)的傳遞中遵循以下規(guī)則:（1）水平連接元素從它的緊靠左側(cè)的圖形元素開始將該圖形元素的狀態(tài)傳遞到緊靠它右側(cè)的圖形元素。連接到左電源軌線的連接元素，其狀態(tài)在任何時刻都為1，它表示左電源軌線是能流的起點。右電源軌線類似于電氣圖中的零電位。（2）垂直連接元素總是與一個或多個水平連接元素連接。它由一個或多個水平連接元素在每一側(cè)與垂直線相交組成。垂直連接元素的狀態(tài)根據(jù)與其連接的各左側(cè)水平連接元素狀態(tài)或運(yùn)算表示。本課件是可編輯的正常PPT課件臺達(dá)DVP系列控制器933）觸點是梯形圖的圖形元素。梯形圖的觸點沿用電氣邏輯圖的觸點術(shù)語，用于表示布爾量的狀態(tài)變化。觸點是向其右側(cè)水平連接元素傳遞一個狀態(tài)的圖形元素。按靜態(tài)特性分，觸點可分為常開觸點和常閉觸點。常開觸點在正常工況下觸點斷開，狀態(tài)為0；常閉觸點在正常工況下觸點閉合，其狀態(tài)為1。此外，在處理布爾量的狀態(tài)變化時，要用到觸點的上升沿和下降沿，這也稱為觸點的動態(tài)特性。4）線圈是梯形圖的圖形元素。梯形圖的線圈也沿用電氣邏輯圖的線圈術(shù)語，用于表示布爾量狀態(tài)的變化。線圈是將其左側(cè)水平連接元素狀態(tài)直接傳遞到其右側(cè)水平連接元素的梯形圖元素。在傳遞過程中，將左側(cè)連接的有關(guān)變量和直接地址的狀態(tài)存儲到合適的布爾量中。線圈按照其特性可分為瞬時線圈（不帶記憶功能)、鎖存線圈（置位和復(fù)位)和跳變線圈(上升沿跳變觸發(fā)或下降沿跳變觸發(fā)）等。本課件是可編輯的正常PPT課件臺達(dá)DVP系列控制器945）功能和功能塊梯形圖編程語言支持功能和功能塊的調(diào)用。一個簡單的PLC梯形圖如圖所示，該梯形圖中包含了上述所介紹的多種元素。圖2?13PLC梯形圖代碼示例本課件是可編輯的正常PPT課件臺達(dá)DVP系列控制器95梯形圖執(zhí)行時，從最上層區(qū)段開始執(zhí)行，從左到右確定各圖形元素的狀態(tài)，并確定其右側(cè)連接元素的狀態(tài)，逐個向右執(zhí)行，操作執(zhí)行的結(jié)果由執(zhí)行控制元素輸出，直到右電源軌線。然后，進(jìn)行下一個區(qū)段的執(zhí)行過程。當(dāng)梯形圖中有分支時，同樣依據(jù)從上到下、從左到右的執(zhí)行順序分析各圖形元素的狀態(tài)，對垂直連接元素根據(jù)上述有關(guān)規(guī)則確定其右側(cè)連接元素的狀態(tài)，從而逐個從左到右、從上到下執(zhí)行求值過程。本課件是可編輯的正常PPT課件臺達(dá)DVP系列控制器96在使用梯形圖進(jìn)行編程的過程中需要注意以下幾點：（1）應(yīng)對所使用的編程元件進(jìn)行編號（2）每個梯形圖自上而下，從左到右（3）同一個繼電器的線圈和它的觸點要用同一編號（4）輸入繼電器僅受外部輸入信號控制，不能內(nèi)部驅(qū)動（5）輸出繼電器供PLC輸出控制用（6）PLC的內(nèi)部輔助繼電器、定時器、計數(shù)器等的線圈不能用于輸出本課件是可編輯的正常PPT課件控制器案例分析-問題分析97本題以三相異步電動機(jī)的降壓啟動為例，設(shè)計一個PLC控制的異步電機(jī)降壓啟動控制裝置。三相異步電動機(jī)在剛啟動時，流過電機(jī)繞組的電流很大，可達(dá)到額定電流的4-7倍。對于容量大的電動機(jī)，若采用普通的全壓啟動方式，會出現(xiàn)啟動時電流過大而造成供電電源電壓驟降，這樣可能會影響采用同一電源的其他設(shè)備的正常工作。本課件是可編輯的正常PPT課件控制器案例分析-問題分析98一種常用的解決方法是對先三相異步電動機(jī)進(jìn)行降壓啟動，待電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)以后再提供全壓。對于正常運(yùn)行時定子繞組接成三角形的三相異步電動機(jī)，可采用Y-△減壓啟動。啟動時先將定子繞組接成星形，使得每相繞組電壓為正常運(yùn)行時相電壓的1/√3，啟動完畢再恢復(fù)成三角形聯(lián)結(jié)，電動機(jī)便進(jìn)入全壓下正常運(yùn)行。其優(yōu)點是啟動設(shè)備成本低、方法簡單易操作。星—三角降壓啟動的功率主電路接線圖如圖所示，圖中的M為被控的電機(jī)，KM0為電機(jī)啟動供電的接觸器。KM1和KM2為控制電機(jī)接線方式的控制器，當(dāng)KM1閉合，KM2斷開時，電機(jī)采用三角形連接；當(dāng)KM2閉合，KM3斷開時，電機(jī)采用星形連接。本題需要通過PLC的控制，實現(xiàn)電機(jī)在啟動時，電機(jī)啟動接觸器和星形降壓方式啟動接觸器先啟動(電機(jī)低速運(yùn)行)，經(jīng)過一段延時之后切換至三角形連接（電機(jī)高速運(yùn)行）的控制目標(biāo)。圖2?14

降壓啟動主電路與PLC外部連接示意圖本課件是可編輯的正常PPT課件控制器案例分析-系統(tǒng)主要設(shè)備及連接線路介紹99主控模塊：臺達(dá)DVP28SV型號PLC被控對象：三相異步電動機(jī)START/STOP按鈕：按壓式按鈕開關(guān)KM0～KM2：三相交流接觸器其中START和STOP兩個按鈕連接到PLC的輸入口X0和X1，連接方式均采用source型連接方式。輸出的Y0～Y2分別與KM0～KM2的接觸器控制端相連。例如，圖中的KM0控制端受電時，圖中受KM0控制的三相接觸器開關(guān)閉合。由于采用的是交流控制的接觸器，故輸出端連接了交流電源。圖2?15

降壓啟動主電路與PLC外部連接示意圖本課件是可編輯的正常PPT課件控制器案例分析-程序設(shè)計分析100星—三角降壓啟動過程：按下START按鈕后，電機(jī)啟動接觸器和星形降壓方式啟動接觸器先啟動。10秒延時后，星形降壓方式啟動接觸器斷開，再經(jīng)過1秒延時后將三角形正常運(yùn)行接觸器接通，電動機(jī)主電路接成三角形接法正常運(yùn)行。采用兩級延時的目的是確保星形降壓方式啟動接觸器完全斷開后才去接通三角形正常運(yùn)行接觸器。表2?5

PLC程序軟元件分配說明表本課件是可編輯的正常PPT課件控制器案例分析-程序設(shè)計分析101程序說明：按下啟動按鈕X0，程序中的X0=On，Y0=On，前后形成自鎖，保持為導(dǎo)通狀態(tài)。電機(jī)啟動接觸器KMO接通，同時T0計時器開始計時，因Y0=On，T0=Off，Y2=Off，所以Y1=On，星形降壓方式啟動接觸器KM1導(dǎo)通。T0計時器到達(dá)10秒預(yù)設(shè)值后，TO=On，Y1=Off，T1計時器開始計時，到達(dá)1s預(yù)設(shè)值后，T1=On，所以Y2=On，三角形正常運(yùn)行接觸器KM2導(dǎo)通。當(dāng)按下停止按鈕時，X1=On，無論電動機(jī)處于啟動狀態(tài)還是運(yùn)行狀態(tài)，Y0、Y1、Y2都變?yōu)镺ff，電機(jī)停止運(yùn)行。圖2?16降壓啟動梯形圖本課件是可編輯的正常PPT課件變頻器簡介102定義：變頻器是能夠?qū)⒅绷麟娀蚪涣麟娹D(zhuǎn)換為電壓、頻率可調(diào)的交流電(變壓變頻控制VVVF)的靜止變流設(shè)備，功能：為交流電機(jī)等交流用電設(shè)備提供可控的電源，從而對電機(jī)進(jìn)行控制。變頻器的控制方法：V/F控制：最簡單的控制方法，通過控制輸出電壓和頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，適用于以節(jié)能為目的和對速度精度要求較低的場合。矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制：更高級的控制方法，可以實現(xiàn)對電機(jī)的精確控制。模糊控制：基于模糊邏輯原理，適用于控制對象模型難以建立或掌握的場合。PID控制：基于比例、積分、微分控制原理，適用于控制對象具有穩(wěn)定動態(tài)特性的場合。本課件是可編輯的正常PPT課件變頻器簡介1031.變頻器的使用目的使用變頻器的主要目的是實現(xiàn)電機(jī)調(diào)速。電機(jī)調(diào)速可以帶來以下幾個好處：1）節(jié)能利用變頻器實現(xiàn)調(diào)速節(jié)能運(yùn)行，是變頻器應(yīng)用的最典型的優(yōu)點之一，尤其在風(fēng)機(jī)和泵類機(jī)械上表現(xiàn)最顯著。很多用戶的實際結(jié)果表明，節(jié)電率一般在10%～30%，有的高達(dá)60%。此外，變頻器還可以方便實現(xiàn)生產(chǎn)中對調(diào)速的要求，解決一些技術(shù)難點。2）提高生產(chǎn)效率變頻器傳動的重要目的之一是保證加工工藝中的最佳轉(zhuǎn)速，并適應(yīng)負(fù)載不同工況的最佳轉(zhuǎn)速。通過變頻器傳動，可以使各類搬運(yùn)機(jī)械、金屬加工機(jī)械等的運(yùn)行速度提高，進(jìn)而提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和生產(chǎn)率。本課件是可編輯的正常PPT課件變頻器簡介1043）提高產(chǎn)品質(zhì)量在生產(chǎn)中引入變頻器傳動可以使機(jī)械性能提高，而裝置、機(jī)械性能的提高又可使生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品質(zhì)量提高。通用變頻器在機(jī)械加工中的應(yīng)用，可以提高產(chǎn)品質(zhì)量和加工效率，例如印制電路板的基板鉆孔機(jī)和木工機(jī)械中的高速刻紋機(jī)等。4）設(shè)備的合理化變頻器的使用可以實現(xiàn)設(shè)備的自動化、多臺電動機(jī)的統(tǒng)一控制、機(jī)械裝置的簡單化和標(biāo)準(zhǔn)化，從而提高設(shè)備的運(yùn)行可靠性。因此，使用變頻器可以提高生產(chǎn)效率、降低能源消耗、提高產(chǎn)品質(zhì)量、延長設(shè)備壽命、提高生產(chǎn)靈活性等，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的電機(jī)調(diào)速手段。本課件是可編輯的正常PPT課件變頻器簡介1052.變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域1.在風(fēng)機(jī)、水泵壓縮機(jī)等流體機(jī)械上應(yīng)用變頻器可以節(jié)約大量的電能。2.在建筑、紡織、化纖、塑料等領(lǐng)域，利用變頻器的自動控制性能可以提高控制質(zhì)量及產(chǎn)品數(shù)量。3.在機(jī)械行業(yè)中，應(yīng)用變頻器是改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、實現(xiàn)機(jī)電一體化的重要手段。4.在工廠自動化技術(shù)中，交流伺服系統(tǒng)取代了直流同服系統(tǒng)。本課件是可編輯的正常PPT課件三相異步電機(jī)概述106三相交流異步電動機(jī)主要有定子與轉(zhuǎn)子兩部分構(gòu)成。1.基本結(jié)構(gòu)1）定子鐵心：由硅鋼片疊成，鐵心槽中安置三相繞組。所謂三相繞組，就是三組在空間位置上互差120°電角度的繞組。2）轉(zhuǎn)子鐵心：也由硅鋼片疊成，鐵心槽中安置短路繞組，用得最多的是籠型轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子繞組由銅條或鋁條構(gòu)成，兩端由銅環(huán)或鋁環(huán)將所有導(dǎo)體短路。轉(zhuǎn)子繞組不必和外電路相連，故結(jié)構(gòu)十分簡單堅固。圖2?17異步電動機(jī)的構(gòu)造本課件是可編輯的正常PPT課件三相異步電機(jī)概述1072.變頻調(diào)速原理異步電機(jī)的變頻調(diào)速是通過改變供電頻率來控制電機(jī)