CPMA的所有指令以及应用.ppt

基本内容 PLC简介 基本功能 特点 应用范围 工作方式 第五章PLC基础知识 难点 工作方式 扫描时间 重点 定义 基本功能 工作方式 PLC在单台设备上的应用 PLC在小型生产线上的应用 PLC在啤酒灌装生产线上的应用 以PLC为控制核心的电控柜 运算与控制 显示与监控 感知 响应与执行 动作开关 伺服系统 变频驱动 编程操作 自动控制系统构成 生产线的组态控制 PLC控制系统的组成 第五章PLC基础知识1 一 可编程控制器的定义二 PLC的产生与历史三 PLC的现状及发展趋势四 PLC的基本功能五 PLC的特点及分类六 PLC与其他工业控制系统的比较 一 可编程序控制器的定义 可编程序控制器 ProgrammableLogicalController 是一种数字运算操作的电子系统 专为在工业环境下应用而设计的 它采用可编程的存储器 用来在其内部存贮执行逻辑运算 顺序控制 定时 计数和算术运算等操作指令 并通过数字式和模拟式的输入和输出 控制各种类型的机械或生产过程 可编程序控制器及其有关设备 都应按易于与工业控制系统形成一个整体 易于扩展其功能的原则设计 简单地说 PLC就是一种工业用计算机 二 PLC的产生与历史 1968年 美国通用汽车公司 GM公司 为了在每次汽车改型或改变工艺流程时不改动原有继电器柜内的接线 降低成本 缩短开发周期 而提出了研制新型逻辑顺序控制装置 并提出了10项招标技术指标 1 编程简单 可在现场修改和调试程序 2 维护方便 各部件最好采用插件方式 3 可靠性高于继电接触器控制系统 4 设备体积要小于继电器控制柜 5 数据可以直接送给管理计算机 6 成本可与继电接触器控制系统相竞争 7 输入量是115V交流电压 8 输出量为115V交流电压 输出电流在2A以上 能直接驱动电磁阀 9 系统扩展时 原系统只需作很小的变动 10 用户程序存储器容量能扩展到4K字节 10项指标的核心为以下四点 用计算机代替继电器控制柜 用程序代替硬件接线 输入 输出信号可与外部装置直接连接 结构易于扩展 美国数字设备公司 DEC 中标 于1969年研制成功了一台符合要求的控制器 在通用汽车公司 GM 的汽车装配线上试验并获得成功 PLC的历史 第一代在1969 1972年 CPU由中小规模集成电路组成 存储器为磁芯存储器 第二代在1973 1975年 开始使用微处理器作为CPU 存储器采用半导体存储器 第三代在1976 1983年 PLC进入大发展阶段 采用8位和16位微处理器作为CPU 部分产品还采用了多微处理器结构 第四代为1983年到现在 采用16位以上的微处理器作为CPU外 内存容量更大 有的已达数兆字节 多台PLC可实现资源共享 可以直接用于一些规模较大的复杂控制系统 三 PLC的现状与发展趋势 目前 世界上有200多家PLC厂商 400多品种的PLC产品 PLC产品可按地域分成三大流派 欧洲产品 美国产品 日本产品 欧洲 西门子 Siemens 法国的TE Telemecanique 美国 A B Allen Bradly GE GeneralElectric 日本 三菱电机 MitsubishiElectric 欧姆龙 OMRON FUJI 日本主要发展中小型PLC 其小型机性能先进 结构紧凑 价格便宜 韩国 台湾等PLC产品应当属于日系产品流派 我国PLC研发与生产的现状我国有许多厂家 科研院所从事PLC的研制与开发 如中国科学院自动化研究所的PLC 0088 北京联想计算机集团公司的GK 40 上海机床电器厂的CKY 40 上海起重电器厂的CF 40MR ER 苏州电子计算机厂的YZ PC 001A 原机电部北京机械工业自动化研究所的MPC 00l 20 KB 20 40 杭州机床电器厂的DKK02 天津中环自动化仪表公司的DJK S 84 86 480 上海自立电子设备厂的KKI系列 上海香岛机电制造有限公司的ACMY S80 ACMY S256 无锡华光电子工业有限公司 合资 的SR 10 SR 20 21等 总的市场份额少于2 中国PLC市场 2006年度 世界PLC领导厂家的五霸分别为西门子公司 A B公司 施耐德公司 三菱公司和欧姆龙公司 他们的销售额约占全球总销售额的三分之二 50亿的国内PLC市场总需求中 小型PLC 256点以下 的市场巨大 占据市场总额的64 2009年 中国PLC市场的总规模将超过7亿美金 三菱系列PLC 西门子系列PLC OMRON系列PLC A B系列PLC 中国PLC市场在2004 2008年翻番在最近的经济发展中 中国以其制造业发展的迅猛及范围的广泛为人瞩目 使PLC在某些自动化领域增长超过了20 中国的PLC市场在未来的5年内 将以14 1 的综合年增长率增长 PLC的发展趋势 朝着小型 简易 价格低廉方向发展 PLR 可编程继电器 朝着大型 高速 多功能方向发展 PPC 过程控制 PMC 运动控制 就全世界自动化市场的过去 现在和可以预见的未来而言 PLC仍然处于一种核心地位 在最近出现在美国 欧洲和国内有关探讨PLC发展的论文中 这个结论是众口一词的 尽管对PLC的未来发展有着许多不同的意见 近年来PLC的市场销售一直坚挺 PC控制有了引人注目的进展 但毕竟只能对高端的PLC产品形成竞争 小型 超小型PLC的发展势头令人刮目相看 PLC和PC控制在今后可能相互融合 从PLC的发展趋势看 PLC控制技术将成为今后工业自动化的重要手段 在未来的工业生产中 PLC技术 机器人技术和CAD CAM技术将成为实现工业生产自动化的三大支柱 四 PLC的基本功能 1逻辑控制功能2定时控制功能3计数控制功能4步进控制功能5数据处理功能6回路控制功能7通讯联网功能8监控功能9停电记忆功能10故障诊断功能 1逻辑控制功能 逻辑控制功能实际上就是位处理功能 是PLC的最基本功能之一 这是PLC最基本的应用领域 可用PLC取代传统的继电器控制系统 实现逻辑控制和顺序控制 在单机控制 多机群控和自动生产线控制方面都有很多成功的应用实例 如机床电气控制 起重机 皮带运输机和包装机械的控制 注塑机的控制 电梯的控制 饮料灌装生产线 家用电器 电视机 冰箱 洗衣机等 自动装配线的控制 汽车 化工 造纸 轧钢自动生产线的控制等 用PLC控制电机工作 2定时控制功能 定时控制功能是PLC的最基本功能之一 PLC中有许多可供用户使用的定时器 其功能类似于继电器线路中的时间继电器 定时器的设定值 定时时间 可以在编程时设定 也可以在运动过程中根据需要进行修改 使用方便灵活 同时PLC还提供了高精度的时钟脉冲 用于准确的实时控制 3计数控制功能 计数控制功能是PLC的最基本功能之一 PLC为用户提供了许多计数器 计数器计数到某一数值时 产生一个状态信号 计数值到 利用该状态信号实现对某个操作的计数控制 计数器的设定值可以在编程时设定 也可以在运行过程中根据需要进行修改 5数据处理功能 PLC大部分都具有数据处理功能 可以实现算术运算 数据比较 数据传送 数据移位 数制转换译码编码等操作 中 大型PLC数据处理功能更加齐全 可完成开方 PID运算 浮点运算等操作 还可以和CRT 打印机相联 实现程序 数据的显示和打印 8监控功能 PLC设置了较强的监控功能 利用编程器或监视器 操作人员可以对PLC有关部分的运行状态进行监视 利用编程器 可以调整定时器 计数器的设定值和当前值 并可以根据需要改变PLC内部逻辑信号的状态及数据区的数据内容 为调整和维护提供了极大的方便 9停电记忆功能 PLC内部的部分存储器所使用的RAM设置了停电保持器件 备用电池等 以保证断电后这部分存储器中的信息能够长期保存 利用某些记忆指令 可以对工作状态进行记忆 以保持PLC断电后的数据内容不变 PLC电源恢复后 可以在原工作基础上继续工作 10故障诊断功能 PLC可以对系统构成 某些硬件状态 指令的合法性等进行自诊断 发现异常情况 发出报警并显示错误类型 如属严重错误则自动中止运行 PLC的故障自诊断功能 大大提高了PLC控制系统的安全和可维护性 五 PLC的分类 1 按结构形式分类整体式PLC 整体式是将PLC的CPU 存储器 I O单元 电源等安装在同一机体内 构成主机 另外还有I O扩展单元配合主机使用 用以扩展I O点数 整体式PLC的特点是结构紧凑 体积小 成本低 安装方便 但输入输出点数固定 灵活性较低 小型PLC多采用这种结构 组合式PLC 组合式PLC是由一些标准模块单元组成 采用总线结构 不同功能的模块 如CPU模块 输入模块 输出模块 电源模块等 通过总线连接起来 组合式PLC的特点是可以根据功能需要灵活配置 构成具有不同功能和不同控制规模的PLC 多用于大型和中型PLC 2 按控制规模分类输入输出的总路数 又称为I O点数 是表征PLC控制规模的重要参数 因此 按控制规模对PLC分类时 可分为 1 小型PLC I O点数较少 在256点以下的PLC 2 中型PLC I O点数较多 在256点以上 2048点以下的PLC 3 大型PLC I O点数较多 在2048点以上的PLC 但大中小型PLC的划分并无严格的界限 PLC的I O点数可以依据需要灵活配置 小型整体式PLC 组合式PLC 五 PLC的特点 1 灵活通用2 安全可靠 抗干扰能力强3 体积小 重量轻 易于实现机电一体化4 使用方便 维护简单5 速度较慢 价格较高 六 PLC与其他工业控制系统的比较 PLC与继电器控制系统比较继电器控制采用硬接线方式装配而成 只能完成既定的功能 PLC控制只要改变程序并改动少量的接线端子 就可适应生产工艺的改变