PLC01概论.ppt

第1章PLC的基本原理1 1生产过程自动化的分类1 2PLC的产生及定义1 3基本系统1 4PLC的基本工作原理1 5编程语言1 6工程应用电气控制符号新旧对照表1 7习题1 8习题参考答案 1 1自动化的分类 1 1自动化的分类 1 1 1 按系统结构划分 1 过程自动化 PA 采用集散控制系统 DCS 2 工厂自动化 FA 1 生产线自动化 采用逻辑控制器 PLC 和DCS 2 设备自动化 采用专用控制设备 1 1 2 按控制对象种类划分 1 过程控制自动化 以流量工业过程 化工 石油 电力 造纸 为对象 模拟闭环回路数量 采用直接数字控制 DDC 2 制造工业自动化 1 以离散型制造过程 汽车 飞机 电子设备及机床 为对象 数字逻辑点数 采用逻辑控制器 PLC 2 以间隙过程 冶金 食品 玻璃 纸制品 半导体和纺织 为对象 混合型 采用PLC和DDC 1 2现采用的控制器多回路调节器 DDC 可编程序控制器 PLC 工业控制机 IPC 集散控制系统 DCS 工业机器人1 3计算机集成制造系统 CIMS 生产工程控制 物质流 现场级和车间级 管理过程控制 信息流 工厂级 决策过程控制 决策流 专家系统 1 2可编程控制器的产生及定义 1968年GM公司提出替代继电器控制系统的新一代控制器的模型 10条 1969年 DEC公司完成第一台样机 1970年 美国AB公司 德国SIEMENS公司完成样机 在世界市场中 世界六大厂商占了80 的份额 这六大厂商包括 美国的AB公司 GEFanuc公司德国的SIEMENS公司日本的OMRON公司 三菱公司法国的施奈德公司 1 3基本系统 SIMATIC S7家族 一 PLC的硬件系统 一 结构模块结构整体结构 二 PLC的硬件组成1 中央处理单元 CPU 运算速度网络通讯资源 算术运算 定时器 计数器 中断 2 存储器单元EPROMRAME PROM FE PROM3 输入输出单元 1 普通输入输出单元 连接汇点 分隔点 a 离散型 输入单元无电压接点 NPN型 流入 PNP型 流出 有电压接点 输出单元继电器 交 直流 双向可控硅 交流 晶体管 直流 b 模拟型输入 A D输出 D A 2 智能输入输出单元a 运动控制模块伺服控制单元步进控制单元 b 闭环控制模块温度控制单元PID单元c 高速计数器单元d 通讯单元点对点通信模块 RS 232C 现场总线通信模块 PROFIBUS FMS PA DP DeviceNet DeviceCONTROL 多机通信模块e 外置单元 4 编程器 1 简易型编程器背卧式 手持式它们的编程语言有图形语言和代码两种 工作状态有编程 监控 运行三种 2 台式编程器专用智能编程器显示器采用CRT 液晶显示器和等离子显示器功能 工作方式 包括 离线 在线编程在线 组态软件监控IPC机 PC机 系统软件编程器有编程和监控功能 5 电源a 工作电源 模块 AC110V 220VDC24V非标电源b 驱动电源 外置 二 PLC的软件1 PLC的系统程序监控程序编译程序自诊程序各单元驱动程序2 PLC的用户程序线性编程图形语言 梯形图指令语言 助记符结构编程 PPI Net LOGO TD200 Actuators Sensors 自由口通讯 SIMATICS7 200 Printer Modem SIMATICS7 200 TP170 ASi 1 4PLC的基本工作原理 一 PLC的循环扫描过程 T 二 系统响应时间影响系统响应时间的大小的原因 输入延迟 滤波 机械滞后 传输滞后 输出延迟 机械滞后 传输滞后 PLC循环扫描 数据I O操作时间出现的时机PLC对输入采样 输出刷新的特殊处理 用户程序的设计系统响应的时间 输入延迟时间 PLC工作时间 输出延迟时间最小响应时间 Tin T TOUT最大响应时间 Tin 2T TOUT 例1 1 求传送带的响应时间若Tin 5ms TOUT 3ms PLC的扫描时间T应不超过多少 解 系统响应时间 10cm 60 50 m 100 0 12 s 120 ms Tmax 120 ms 5 3 2 56 ms 1 5编程语言 1 5 1基本概念继电器控制逻辑 PLC软件编程继电器PLC梯形图线圈逻辑线圈 输出常开触点输入触点 常闭触点 定时器线圈 1 5 2应用举例例1 5 1 运料小车 1 继电器控制电路 2 主电路接线图 3 用PLC S7 300 替代继电器输入 AQ1I0 0AQ2I0 1ATI0 2XK1I0 3XK2I0 4PTI0 5输出 Z1Q4 0Z2Q4 1 4 PLC接线输入 AQ1I0 0输出 Z1Q4 0AQ2I0 1Z2Q4 1ATI0 2XK1I0 3XK2I0 4PTI0 5 5 梯形图 如I O模板选SM323输入为 I0 0 I0 7输出为 Q0 0 0 7 如选CPU314IFMI124 0 125 7Q124 0 125 7 6 语句表 例1 5 2 皮带的传输机 先启动下传送带D1 3秒后再启动D2 关机时 先关D2 3秒后再停D1 1 继电器控制电路 2 主电路 3 用PLC S7 300 替代继电器AQI0 0ATI0 1Z1Q124 0Z2Q124 1YM0 0YT1T1YT2T2 4 PLC接线AQI0 0ATI0 1Z1Q124 0Z2Q124 1YM0 0YT1T1YT2T2 5 梯形图 也可以写成 6 语句表 1 6工程应用 热水污水处理系统 1 7习题1 1 PLC与继电器控制系统 单片机控制系统比较它们的优缺点各是什么 1 2 若PLC的扫描周期为20MS 输入延时为5MS 输出延时为15MS 则PLC的最大响应时间为 A 20MSB 40MSC 60MSD 80MS1 3 传送带上用光电传感器检测工件的光洁度 并把不合格的工件检出 传送带的线速度为50米 分 工件的最小间距为10厘米 系统的输入延迟为5毫秒 输出延迟为15毫秒 控制系统的最大响应时间为 此时PLC的扫描周期为 1 4 送料小车控制系统 试画出主电路电气接线图 PLC接线图和控制系统梯形图 1 5 刀架的自动单循环 钻削 SB1是正向运动控制常开开关 SB2是反向运动控制常开开关 SB3是急停开关 S1 S2分别是1 2点的行程开关 K是热保护继电器 KM1 KM2是正向运动 反向运动接触器 试画出PLC接线图和控制系统梯形图 1 6电机单向控制 起动SB1 点动SB2 停止SB0 2 7电机正反转控制 正转SB2 反转SB3 停止SB1 1 8习题答案1 2 60MS1 3 120M