GEPLC 介绍.ppt

浙江工商职业技术学院 GEFANUC自动化系统集成实验室 控制系统体系结构和基本工作原理目标 目标 描述用于开发一个完整的工厂自动化解决方案的基本部件 确定该体系中的 控制器 并且定义它们的作用 列出并简要描述控制器的主要组件 叙述控制器的工作原理 例如扫描 逻辑运算和通信 指出不同编码的系统术语 位 字节 字 数据类型之间的区别以及它们分别代表什么 浙江工商职业技术学院 GEFANUC自动化系统集成实验室 概述了典型的控制系统体系结构 特别是关于PLC系统 介绍 可编程逻辑控制器 的基本原理 使学员们理解基本术语 本教程介绍一般地控制系统 90 30 90 70 VersaMax PX7i和RX3iPLC系统 MachineEdition环境和基本编程原理 最后的单元简要描述MachineEdition的一些其他组件以及90 30 90 70 VersaMax PX7i和RX3iPLC系统的一些更高级的特性 浙江工商职业技术学院 GEFANUC自动化系统集成实验室 一个完整的工厂自动化解决方案需要许多部件全部运转工作 但是如果缺乏工厂级的控制器 任何部件都不可能工作 虽然目前工厂中已经使用基于PC机的控制器 但是30多年以来 它的作用一直传统地由PLCs担任着 浙江工商职业技术学院 GEFANUC自动化系统集成实验室 工厂级的最基础级是各种类型的传感器 离散的或接通 断开器件例如按钮 限位开关 接近开关 光眼 压力开关和温度开关等 它们提供了交流或直流电压信号 信号被送到PLC的离散输入模块 处于高端的传感器例如流量计 差压变送器 热电阻和热电偶以及超声波物位发送器等提供变化的模拟电流或电压信号 这些信号被送到PLC的模拟量模块 浙江工商职业技术学院 GEFANUC自动化系统集成实验室 各种类型的传感器件通过接线连接到PLC系统 PLC系统对于离散信号和模拟信号都能够接收和处理 浙江工商职业技术学院 GEFANUC自动化系统集成实验室 PLCs最经常控制的终端设备是电机 把PLC的控制信号送到电机起动器可以很简单地控制电机的运行 停止 PLCs也能够将信号发送给变速驱动装置去控制电机 该信号可以是来自模拟输出模块的模拟信号 或者是通过与驱动装置网络连接的直接通信 采用哪种方式达到控制目的因制造商而不同 由PLCs控制的模拟信号去控制阀门 同样是一种十分常用的终端设备 达到保持水位 流量和 或温度的目的 2 其它由PLCs控制的器件有继电器和接触器 经常使用中间继电器和接触器 是因为被控制的负荷超过了标准输出模块能够提供的功率 例如照明开关 感应加热器的接触器和大型的电机起动器 浙江工商职业技术学院 GEFANUC自动化系统集成实验室 企业系统经由网络连接到车间级 在联网结构配置的底层是PLC 它控制着车间级的全部机器设备和生产过程 PLC在工厂环境中担任了最繁重的工作 它能够通过各种个人计算机 PCs 以及诸如ProficyHMI SCADA CIMPLICITY和ProficyMachineEdition等软件包传递或接收来自企业系统的数据 浙江工商职业技术学院 GEFANUC自动化系统集成实验室 分布式的运动控制能量管理系统的控制和连接接口以及控制各种类型的分布式I O 浙江工商职业技术学院 GEFANUC自动化系统集成实验室 现今有很多型式的I O总线可供使用 I O的通信网络 PLCs的特色是能支持多种总线类型 在过去 这些总线为各制造商所专有 只适用于该制造商的PLCs 但是 近年来的发展趋势已经改变 出现更多的非专有的I O总线 可以公开被所有的制造商使用 这样就能实现将整个工厂中各种品牌的现场设备连接到一个共用的PLC系统 浙江工商职业技术学院 GEFANUC自动化系统集成实验室 每个系统需要一个中央处理器 CPU 作为系统的 大脑 存储器被用于数据存储和储存用户提供的程序 输入设备用来使系统获得信息 输出设备使系统能够发出某种形式的控制和 或反馈给使用者 编程设备将用户程序输入到存储器 浙江工商职业技术学院 GEFANUC自动化系统集成实验室 电源部件将AC电源转换成DC电源 DC电源是固态电子装置所必需的 基板或机架将电源提供给处理器和IO模块 并起到放置模块的作用 处理器包含CPU和储存用户程序和IO状态表的存储器 IO模块作为连接到车间级实际设备的连接器 并且转换送至和来自处理器的信号 浙江工商职业技术学院 GEFANUC自动化系统集成实验室 内务处理 包括处理器在每一个扫描周期执行的内部检和校验和诊断 此项工作可以在扫描周期的开始时或结束时进行 或者在开始与结束时都进行 这取决于制造商的设计 输入扫描 包括读取每一个连接到PLC系统的输入设备的当前状态 并且更新输入映象表 逻辑扫描 包括读取已经储存在PLC内存中的用户程序 写这些程序时可以用梯形图逻辑 指令表 时序功能图 功能块 结构文本 C语言代码或状态逻辑 这取决于系统制造商 有些系统支持在同一程序中用组合的语言进行编程 输出扫描 包括调整输出系统的输出值 具体根据输入状态和逻辑执行情况 服务通信 包括为处理器与其他设备通信打开时间窗口 它们可以是编程器 操作员接口设备 远程IO控制器 其他PLCs或任何具有通信能力并且与PLC系统兼容的设备 能够相互通信的设备类型根据制造商而不同 浙江工商职业技术学院 GEFANUC自动化系统集成实验室 编码系统 二进制 计数时只有二个数字能被使用 0和1 位是PLC能识别的最小的信息单位 一个位的值可以是0或1 表示离散型输入和输出设备的状态 离散设备是只具有两种状态 接通和断开 的设备 为了处理较大数据组的工作和能够识别模拟型设备的状态就需要许多位的不同组合 模拟设备具有一定范围的值 值的范围从零到设备的全量程的100 4个位的组合被称为一个半字节 用于表示二进制编码的十进制值或BCD码 4个位的组合也用来表示十六进制数的一个字符 十六进制编码系统的基数是16 使用数字0到9和字母A到F进行计数 使得只用4个字符就能表示一个16位的数值 8个位的组合被称为一个字节 Byte 16个位的组合被称为一个字 WORD 32位的组合被称为一个双字 DWORD 浙江工商职业技术学院 GEFANUC自动化系统集成实验室 此图片显示在4种不同编码系统中用16位存储寄存器表示的最大正数 微处理器仍旧把它看作16个单独的二进制数字 不管与之接口连接的软件采用何种编码系统 浙江工商职业技术学院 GEFANUC自动化系统集成实验室 二进制 基数2 只使用数字0和1举例 0 1 10 11 100 101 110等 八进制 基数8 只使用数字0 7举例 0 1 2 3 4 5 6 7 10 11 12 13 14 15 16 17 20等 十进制 基数10 使用数字0 9举例 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13等十六进制 基数16 使用数字0 9以及字母A F举例 0 1 2 3 4 5