PLC原理及应用一(Lv).ppt

PLC原理及调试 华工激光精密事业部技术中心2015 10吕威 PLC系统简介PLC是上世纪70年代以来发展起来的一种新型工业控制设备 具有功能强 可靠性高 配置灵活 使用方便以及体积小 重量轻等优点 广泛应用于自动化控制的各个方面 并已成为实现工业自动化的支柱作为电气工程技术人员 必须牢固掌握PLC及其控产品 制系统的基本原理与应用技术 才能适应当前及今后的社会发展的需要 PLC出现后受到普遍重视 应用发展十分迅速 它有一系列受用户欢迎的特点 主要是 1 可靠性高 2 编程简单 易于掌握 3 组合灵活 使用方便 4 功能强 通用性好 5 开发周期短 成功率高 6 体积小 重量轻 功耗低 三 分类1 按结构形式 整体式 模块式2 按I O点数和存储容量 小型 256点 8K步 中型 2048点 32K步 大型 2048点以上 32K步以上 四 应用1 开关量逻辑控制2 定时 计数控制3 闭环过程控制4 监控5 数字通信和联网控制 五 发展方向1 小型化方向 多功能 体积小 点数少 2 大型化方向 功能强 应用范围大 性能高 编程软件多样化和高级化 标准化 构成形式的分散化和集散化六 PLC控制系统与其他控制系统的比较1 与继电器接触器控制系统的比较 1 控制逻辑 硬接线 软接线 2 工作方式 受约状态 周期扫描 3 控制速度 机械式 电子式 4 设计与施工 周期长且困难 周期短 方便 5 可靠性 差 高 6 价格 便宜 昂贵 小结 在性能上PLC优异 且体积小 功耗低 使用维护方便 但价格较高 2 与微型计算机控制系统比较 1 应用范围 几乎所有领域 主要用于工业领域 2 使用环境 要求较高 要求不高 3 输入输出 I O与主机采取微电联系 不需电气隔离 控制强电 需电气隔离 4 程序设计 要求具有较高的计算机硬件和软件知识 易于学习和掌握 5 运算速度 速度快 微秒级 接口响应速度慢影响运算速度 毫秒级 6 价格 较高 较低 十分之一左右小结 PLC是一种用于工业自动化控制的专用微机控制系统 结构简单 抗干扰能力强 易于学习和掌握 价格便宜 3 与单片计算机比较 1 单片机不如PLC容易掌握 2 单片机不如PLC使用简单 3 单片机不如PLC可靠 4 PLC不如单片机运算速度快 5 PLC不如单片机数据处理能力强小结 PLC用于控制 稳定可靠 抗干扰能力强 使用方便 单片机通用性和适应性较强 主机 PLC的硬件系统架构简化图 基本组成 基本组成 PLC的单总线结构框图 基本组成 1 输入部件输入部件是PLC与工业生产现场被控对象之间的连接部件 是现场信号进入PLC的桥梁 开关量输入 直流输入 交流输入2 输出部件输出部件也是PLC与现场设备之间的连接部件 其功能是控制现场设备进行工作 继电器输出方式 2 晶体管输出方式 3 可控硅输出方式三种方式的使用场合分别为交直流 直流 交流 FX3U系列三菱PLC 1 第三代微型可编程控制器FX3U三菱PLC 2 内置64K大容量的RAM存储器 3 内置高速处理0 065 S 基本指令 4 控制规模 16 384 包括CC LINKI O 点 5 内置独立3轴100kHz定位功能 晶体管输出型 6 基本单元左侧均可以连接功能强大简便易用的适配器FX3U三菱PLC主要特点 最大384点的输入输出点数 FX3U三菱PLC主要特点可编程控制器上直接接线的输入输出 最大256点 和网络 CC Link 上的远程I O 最大256点 的合计点数可以扩展到384点 可以连接的扩展单元 模块 输入输出的扩展设备可以连接FX2N系列的输入输出扩展单元 模块 FX3U简介 程序内存 内置了64K步的RAM内存 此外 可以通过使用存储器盒 将程序内存变为快闪存储器 运算指令 除了浮点数 字符串处理指令以外 还具备了定坐标指令等丰富的指令 内置RUN STOP开关 可以通过内置开关进行RUN STOP的操作 此外 也可以从通用的输入端子或外围设备上发出RUN STOP的指令 支持RUN中写入 通过计算机用的编程软件 可以在可编程控制器RUN时更改程序 内置时钟功能 内置了时钟功能 可以执行时间的控制 支持程序的远程调试 如果使用编程软件 GXDeveloper 可以通过连接在RS 232C功能扩展板 以及RS 232C通信特殊适配器上的调制解调器 执行远距离的程序传送以及可编程控制器的运行监控 FX3U简介 高速计数功能 1 基本单元的输入端子 开集电极型晶体管输出的输入2 高速输入特殊适配器 FX3U 4HSX ADP 的输入端子 差动输入 单相200kHz 8点 连接2台时 双相100kHz 2点 连接2台时 输入中断功能 带延迟功能 通过ON宽度 或是OFF宽度最小5 s X000 X005 的外部信号可以优先处理中断子程序 还具备定时器中断 高速计数器中断功能 脉冲输出功能 1 使用基本单元 晶体管输出型 的输出端子时 3轴可同时输出最高为100kHz的脉冲 开集电极输出 Y000 Y001 Y002 2 如果使用2台高速输出特殊适配器FX3U 2HSYADP 4轴可同时输出最高为200kHz的脉冲 差动线性驱动输出 FX3U简介 FX3U硬件介绍 FX3U的外观 FX3U硬件介绍 FX3U的外观 FX3U硬件介绍 FX3U的型号代码 FX3U硬件介绍 FX3U的安装形式 常规形式 延长电缆2段形式 FX3U硬件介绍 FX3U的输入信号 漏型输入漏型输入 电流从PLC公共端 COM端或M端 流入 而从输入端流出 即PLC公共端接外接DC电源的正极 如果输入有多路 所有输入的二极管阳极相连 就构成了共阳极电路 源型输入源型输入 电流的流向正好和漏型的电路相反 源型输入电路的电流是从PLC的输入端流进 而从公共端流出 即公共端接外接电源的负极 如果所有输入回路的二极管的阴极相连 就构成了共阴极电路 FX3U硬件介绍 FX3U的输入信号 FX3U的输入信号 NPN集电极开路输出电路的输出OUT端通过开关管和0V连接 当传感器动作时 开关管饱和导通 OUT端和0V相通 输出0V低电平信号 即 NPN集电极开路输出只能接漏型或混合式输入电路形式的PLC PNP集电极开路输出电路的输出OUT端通过开关管和 V连接 当传感器动作时 开关管饱和导通 OUT端和 V相通 输出 V高电平信号 即 PNP集电极开路输出只能接源型或混合型输入电路形式的PLC FX3U的输入信号 常见传感器的连接 FX3U硬件介绍 FX3U的输出信号 继电器输出型的连接 FX3U硬件介绍 FX3U的输出信号 晶体管输出型的连接 FX3U硬件介绍 FX3U的硬件接线案例一 FX3U硬件介绍 FX3U的硬件接线案例二 FX3U硬件介绍 FX3U的硬件接线案例三 第二节 FX3U的工作原理 1 工作方式PLC采用周期循环扫描 集中输入与集中输出的工作方式 每次扫描的时间称为扫描周期 2 工作过程 1 输入采样阶段 PLC以扫描方式依次读入所有输入状态和数据 并将它们存入I O映像区中相应的存储单元内 2 程序执行阶段 CPU按自上而下