自动控制与PLC应用.ppt

自动控制与PLC应用简介,电机电气室2012年室内培训,了解自动控制系统,自动控制系统的目的：,控制一次设备,自动控制系统的构成：,被控对象,控制器,执行机构,变送器,了解自动控制系统,自控系统的通俗理解,自动控制系统是用来解放人力资源的,大脑：可编程控制器、逻辑控制器,自控系统如何取代人,眼睛：一次仪表（各种传感器）,手： 继电器、模拟量输出装置,了解自动控制系统,认识实物,西门子PLC,了解自动控制系统,认识实物,继电器与交流接触器,了解自动控制系统,认识实物,温度、液位、压力传感器,了解自动控制系统,一次仪表：英文名称：primary instrument 定义：直接安装在工艺管道或设备上，或者安装在测 量点附近但与被测介质有接触，测量并显示过程工艺 参数或者发送参数信号至二次仪表的仪表。,额外知识,二次仪表：英文名称：secondary instrument 定义：接受由变送器、转换器、传感器(包括热电偶、 热电阻)等送来的电或气信号，并指示所检测的过程工 艺参数量值的仪表。 。,了解自动控制系统,额外知识,一体化仪表：将传感器与变送单元集成在一起的仪 表，目前现场仪表的主要发展方向。其优点有： 输出信号类型统一 接线方式简单易懂 没有额外烦恼,一体化温度传感器,了解自动控制系统,自控系统的发展趋势,全自动无人值守,我们的主攻方向,现场工程师,知道各个厂家的硬件怎么用，了解其工作原理 能在厂家提供的平台上编写控制程序 能合理地调用各个厂家的设备组成自己的控制系统 能够使用CAD软件绘制工人能够看得懂的图纸 能够调试自己设计的控制系统 能够编写用户能够看懂的产品说明书,了解自动控制系统,这几年的工作感想,年轻是资本 现场经验是财富 别人的东西都值得借鉴了解 百度上总有你需要的资料 前辈人可以带领你快速入门 你可以缺乏3D想象力，但你要会为你的控制系统绘制箱体图纸 总体构思组合能力是最重要的，编程是最次要的 不怕基础知识匮乏，只要你有恒心与兴趣 通过努力，你可以拉近你与世界领先水平的距离 你只是硬件使用者，你永远站不到整个行业的最前沿,PLC相关知识简介,PLC的定义与构成 定义：可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller) 构成：电源、中央控制单元、存储器、输入输出接口电路、功能模块。 分类： 小型PLC：I/O点数小于256点；单CPU 8位处理器；4K以下用户存储容量 中型PLC：I/O点数256-2048点；双CPU；2-8K用户存储容量 大型PLC：I/O点数大于2048点；多CPU 16位、32位处理器；8-16K用户存储容量,PLC相关知识简介,PLC的工作原理：顺序扫描，不断循环 系统初始化：系统初始化、设置、查找扩展模块等 扫描输入：扫描IO输入信号 执行程序：执行用户编写的程序 家务管理：PLC诊断、维护和其它系统程序执行 扫描输出：将逻辑执行的结果输出 通信管理单元：通信服务程序，响应编程软件和其它通信任务。,PLC相关知识简介,PLC工作流程图,PLC相关知识简介,常见的PLC品牌 欧美一线：西门子、ABB、施耐德 日本一线：欧姆龙、三菱、松下 国产一线：台达、艾默生、浙大中控 如果可以 请支持国产 如果没有他们，西门子或许还停留在一台S5系列PLC就要数万元的年代。你可以骂国产汽车质量不好，但没有国产汽车，进口品牌的汽车还是价格高高在上。你可以骂山寨手机问题多，但没有山寨手机，诺基亚摩托罗拉的价格不会跌破千元。PLC也同样如此，所以能支持国产的时候还是要支持国产。,PLC相关知识简介,西门子S7-200系列PLC家族谱,PLC相关知识简介,西门子S7-200系列PLC硬件相关,PLC相关知识简介,西门子S7-200系列PLC接口与端子说明,PLC相关知识简介,西门子S7-200系列PLC可以是配套的模块,PLC相关知识简介,西门子S7-200系列PLC的缺点 价格高、供货周期长 自由通讯口未加隔离措施 所支持的协议通用性差 扩展模拟量模块有限制 功能太傻瓜化,真空加热炉电控系统,真空加热炉简介,1盘管 2本体 3烟囱 4烟箱 5操作间 6燃烧器 7火筒 8烟管 9回烟室 10防爆门,真空加热炉电控系统,真空加热炉控制系统设计流程,前期技术交底 主要工作：与用户沟通，了解其对被控对象的控制要求，最终形成技术协议或者合同文本，作为产品最终验收的依据。,真空加热炉电控系统,真空加热炉控制系统设计流程,前期技术交底,真空加热炉电控系统,真空加热炉控制系统设计流程,了解被控对象 电控系统的目的：盘管出口温度达到用户需要 影响盘管出口温度的因素：加热炉的负载、燃烧器的出力、加热炉的工况 我们可以控制的因素：燃烧器的启停与出力大小,真空加热炉电控系统,真空加热炉控制系统设计流程,了解被控对象 对燃烧器我们需要掌握的知识： 燃烧器可以接受哪些信号，信号的类型 燃烧器可以输出哪些信号，信号的类型,真空加热炉电控系统,真空加热炉控制系统设计流程,整个项目之间内部沟通 电控系统不是独立的，而是给机械设备配套的，配套就要有内部沟 通，具体到真空加热炉的电控，内部沟通产生接口信息单,真空加热炉电控系统,真空加热炉控制系统设计流程,开始设计之前所需要的知识与资料 动力负载额定功率与额定电流的关系 三相二百二电机，千瓦三点五安培。常用三百八电机，一个千瓦两安培。 低压六百六电机，千瓦一点二安培。高压三千伏电机，四个千瓦一安培。 高压六千伏电机，八个千瓦一安培。 电缆的线径与额定载流量 10下五，100上二，16、25四，35、50三，70、95两倍半。 穿管、温度八、九折，裸线加一半。铜线升级算。 电缆的型号定义 VV4210 350表示铜芯、聚氯乙稀绝缘、粗钢线铠装、聚氯乙稀护套、额定电压10kV、3芯、标称截面积50mm2的电力电缆。,真空加热炉电控系统,真空加热炉控制系统设计流程,开始设计之前所需要的知识与资料 电控专业常用标准： GB50052 供配电系统设计规范 GB50054 低压配电装置及线路设计规范 GB50217 电力工程电缆设计规范 IEC331 电缆防火特性 GB50058-92 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB50093-2002 自动化仪表工程施工及验收规范 GB503032002 建筑电气工程施工质量验收规范 铜芯电线电缆载流量标准 国际铜业协会(中国) 全国建筑物电气装置标准化技术委员会 1998年12月出版 IED529（BS EN 60529：1992）外包装防护等级 ，国际电工协会IEC,真空加热炉电控系统,真空加热炉控制系统设计流程,设计外传图 外传图的目的：我们提供的设备只是甲方工程中的一个部分，而有些工作量是需要甲方自己去完成的。为了整个工程能够及时推进，在设计初期我们就要给甲方一份图纸告知其要为我们的产品配套实施哪些工作量。 具体到真空加热炉的电控：我们需要甲方为我们敷设需要的电缆并预留好足够的用电功率。,真空加热炉电控系统,真空加热炉控制系统设计流程,设计外传图,真空加热炉电控系统,真空加热炉控制系统设计流程,设计生产图 第一步：画出原理图,真空加热炉电控系统,真空加热炉控制系统设计流程,设计生产图 第二步：设计整个系统的布局 异地柜放在用户值班室 仪表安装在炉本体上 燃烧器放置在加热炉的烧火间内部 仪表和燃烧器的信号都需要进入异地柜 如果每个设备单独走线进入异地柜，结果会？ 在异地柜和现场设备之间需要有中转过度装置。 燃烧器需要380V供电，380动力电需要从动力配电盘引出。 异地柜需要220V供电，220V电源可以从墙壁电源盒引出。 仪表和PLC都是24V DC供电，需要增加电源转换器,真空加热炉电控系统,真空加热炉控制系统设计流程,设计生产图 第三步：画出布局图,真空加热炉电控系统,真空加热炉控制系统设计流程,设计生产图 第四步：元器件选型 配电部分：电缆、小型断路器 控制部分：控制器、模拟量输入模块、直流电源 执行机构：继电器、交流接触器 人机交互：触摸屏 辅料器材：线巢、导轨、插座、接线端子、塑铜线 现场仪表：温变、压变、测水电极、浓度传感器、液位 需要具备的能力： 会查阅各个厂家的选型手册 能与各个供应商沟通交流 能利用百度查找自己需要的产品厂家,真空加热炉电控系统,真空加热炉控制系统设计流程,设计生产图 第五步：画出方案图,真空加热炉电控系统,真空加热炉控制系统设计流程,设计生产图 第六步：绘制电气接线图,真空加热炉电控系统,真空加热炉控制系统设计流程,设计生产图 第七步：绘制元器件布置图和箱体尺寸图,真空加热炉电控系统,真空加热炉控制系统设计流程,编写程序、设计组态 第一步：编写控制程序 生成符号表 将外部变量与PLC可以识别的变 量地址对应起来。类似于单片机 编程头文件里的宏定义。,真空加热炉电控系统,真空加热炉控制系统设计流程,编写程序、设计组态 第一步：编写控制程序 写启停控制程序 实现同样功能 ，程序的写法可能又很多种，哪一种写法最合理 只能依靠平时的经验积累。,真空加热炉电控系统,真空加热炉控制系统设计流程,编写程序、设计组态 第一步：编写控制程序 写启停控制程序,真空加热炉电控系统,真空加热炉控制系统设计流程,编写程序、设计组态 第一步：编写控制程序 写模拟量转换程序 ab为仪表的量程；x 为仪表对应通道EM231 转换出来的数字值； y为实际值。 算法一样，量程不一样，可以编写成子程序在主程序里调用,真空加热炉电控系统,真空加热炉控制系统设计流程,编写程序、设计组态 第一步：编写控制程序 写模拟量转换程序,真空加热炉电控系统,真空加热炉控制系统设计流程,编写程序、设计组态 第一步：编写控制程序 写保护报警程序 比较 延时 置位 复位,真空加热炉电控系统,真空加热炉控制系统设计流程,编写程序、设计组态 第一步：编写控制程序 写启停判定程序,真空加热炉电控系统,真空加热炉控制系统设计流程,编写程序、设计组态 第一步：编写控制程序 将报警与启停控制连锁,真空加热炉电控系统,真空加热炉控制系统设计流程,编写程序、设计组态 第一步：编写控制程序 写报警处理程序,真空加热炉电控系统,真空加热炉控制系统设计流程,编写程序、设计组态 第一步：编写控制程序 写大小火转换程序 软比调功能,真空加热炉电控系统,真空加热炉控制系统设计流程,编写程序、设计组态 第一步：编写控制程序 完善其他功能 数据初始化 真空度判定子程序 通讯处理程序库的调用,真空加热炉电控系统,真空加热炉控制系统设计流程,编写程序、设计组态 第二步：触摸屏的组态 界面尽可能简洁 主界面要反映最有用的信息,真空加热炉电控系统,真空加热炉控制系统设计流程,编写程序、设计组态 第二步：触摸屏的组态,真空加热炉电控系统,真空加热炉控制系统设计流程,整个系统的调试