《PLC控制系统概述》ppt课件

1、PLC控制系统概述编著: 龚剑校核: 白峰2021年8月21日1.控制系统组成 一套完好的PLC控制系统主要由PLC硬件、通讯设备、HMI组成。 PLC硬件根据功能不同主要分为单机和冗余，单机系统是指CPU与I/O模块在同一机架；冗余系统由两个一样的本地机架和假设干远程I/O机架构成，本地机架上不能有I/O模块，当主机架缺点时，从机架自动接纳任务，保证系统的延续运转。 常见通讯设备为交换机,用于以太网通讯中.串口通讯时需求在上位机上安装相应通讯卡件. HMI包括触摸屏和工控机。工控机中需求安装编程软件和组态软件，实现程序的下载上传以及修正，流程监控和编辑修正。2. PLC任务原理 中心部分为控

2、制器(CPU). CPU与安装在机架上的模块经过机架背板总线进展通讯，所需系统电源由电源模块提供。 CPU在机架上电后首先进展硬件自检，判别各槽位能否安装了正确的模块，然后进入程序扫描执行。 I/O模块通道值写入CPU映像存储区，在每个程序执行周期内不更新，执行终了时扫描到数值改动进展更新。 模拟量模块处置来自外围设备的信号，转换为控制器所能识别的格式，控制器以一定的时间间隔轮询各模块，在每次扫描周期后更新通道值。 数字量模块实现外围通断信号与模块内部ON/OFF低电平信号的相互转换，在程序执行终了时将执行结果输入或输出。 经过以太网模块或者通讯卡可以实现CPU与HMI之间的通讯，当HMI缺点

3、时并不影响系统的正常运转。3.PLC模块引见 PLC硬件主要由电源模块、CPU模块、I/O模块(AI模块、AO模块、DI模块、DO模块)、网络接口模块(用于冗余系统中本地机架与远程机架之间的通讯或者主站与各子站之间的通讯)、热备模块(冗余系统中成对运用)、以太网模块(以太网通讯中和交换机以及HMI构成以太网络) 有安装机架或底板 带电插拔(当框架上电时，系统的特性允许随时插拔模块和端子块)3.1 机架 AB机架中电源模块不占槽位，模块可安装在恣意槽位，型号1756-Axx=4、7、10、13、17，分别表示4槽、7槽、10槽、13槽和17槽. Modicon底板电源占一个槽位,可以有多个电源模

4、块,模块可安装在恣意槽位。3.2 电源模块 电源模块用于向插入背板的一切模块提供系统电源. AB非冗余电源模块有:1756-PA72(AC 85V-AC 265V)、1756-PB72(DC 18V-DC 32V)、 1756-PC72(DC 30V-DC 60V)；冗余电源模块有: 1756-PA75R(AC 85V-AC 265V)、 1756-PB75R(DC 19V-DC 32V). Modincon根据系统配置的不同，存在以三种不同方式运用电源的选项:独立、独立可累加、冗余.详细阐明见下表。AB电源模块参数表3.3控制器 AB ControlLogix控制器分为L55系列和L6X系列

5、.L55控制器在掉电时需求电池来保管程序,现已停产.L6X控制器与闪存卡1784-CF64搭配运用，失电时无需电池来保管程序.控制器固件版本可以经过软件进展在线更新,以满足不同需求。 Modicon Quantum UnityPro 控制器主要有140CPU43412U,140CPU53414U,140CPU31110,140CPU65150,140CPU65160,140CPU67160.其中140CPU67160带热备功能。3.4 I/O模块 模拟量I/O模块是接口模块,它们可以将模拟量转换为数字量输入(AI模块),也能将数字量转换为模拟量输出(AO模块). 数字量I/O模块是输入输出模块

6、，提供了ON/OFF检测与执行功能。 模块装在机架或底板上，经过可装配端子模块衔接一切现场方的配线。3.4.1 模拟量模块的选型 AB模拟量I/O模块主要有：1756-IF8(8通道输入)、1756-IF16(单端配线-16通道输入，差动配线-8通道输入，高速配线-4通道输入)，1756-IR6I(6通道电阻输入模块)、1756-OF4(4通道输出)、 1756-OF8(8通道输出) Modicon模拟量I/O模块主要有140ACI03000(8通道12位双量程输入)、140ACI04000(16通道14位双量程输入)、 140AVI03000(8通道16位多量程输入)、 140ARI0301

7、0(8通道电阻输入)。3.4.2 数字量模块的选型 AB数字量I/O模块主要有：1756-IB16(16通道输入)、1756-IB32(32通道输入)，1756-IC32(16点输入)、 1756-OB16E(16点输出)、 1756-OB32(32点输出)。 Modicon数字量I/O模块主要有140DDI35300(32点输入)、140DDI84100(16点输入-10-60V)、 140DDI85300(32点输入-10-60V) 、 140DDO35300(32点输出) 、 140DDO84300(16点输出-10-60V)。3.4.3 I/O模块的运转 AB I/O模块采用消费者/消

8、费者方式，这种通讯方式是一种模块与其它系统设备之间的智能数据交换，在这种通讯方式中，模块在处置数据时不需求被轮询。每个硬件组态中的模块都有本人的电子数据表，支持通道工程值定标，无需额外编程。 在ControlLogix系列中，I/O模块必需从属于控制器才干发扬作用。控制器存储了它拥有的每一个模块的组态数据，它经过发送模块的组态数据来定义模块的性能，使之在控制系统中开场任务。 Modicon Quantum I/O模块，支持通道工程值定标，但不能对一切通道单独定标。3.5 热备模块 热备模块坚持主从机架的通讯，在同步期间检查冗余机架上对等方模块能否兼容，经过心跳线监测主控制器形状，提供主从控制器

9、程序交叉加载的途径，当主控制器缺点时切换到从控制器。 冗余机架上的一对热备模块经过光纤进展衔接。 Modicon Quantum 140 CPU 67160带热备功能，冗余配置中不需求热备模块。3.6 网络接口模块 主要运用于冗余系统中本地机架与远程机架的通讯衔接，构成冗余系统的主网。 通讯介质为同轴电缆，通讯间隔=1000m。 每个接口模块都有本人的节点号(AB 1756-CNBR经过旋转开关设定)。 冗余系统中，普通将最小的节点号给远程机架，冗余机架运用一样的节点，同步后从机架节点地址会自动加1。3.7 以太网模块 和网络接口模块不同的是，以太网模块仅与HMI构成以太网，不能控制I/O。

10、通讯介质为网线，不能远间隔通讯(普通100m)。 冗余系统中，冗余机架运用一样的IP地址，同步后从机架IP地址会自动加1。 AB 运用BootP/DHCP设置IP地址，Modicon出厂自带IP地址。与HMI建立通讯后，可以根据需求修正IP地址。4. PLC软件 主要分为编程软件和组态软件。 AB编程软件为RsLogix 5000，最新版本为V16.0，组态软件有RsView32和RsView SE ，常用Intouch或iFix； Modicon编程软件有Concept和UnityPro，现常用UnityPro,最新版本为V4.0，组态软件常用Intouch或iFix。 AB需求安装软件比较

11、多，重点引见其安装和运用。4.1 需求的软件 RsLinx RsView32 RsLogix5000 RsNetWorx Firmware Kits/ControlFLASH4.2 软件安装 软件的安装全部都是导游式安装。 安装顺序 RsLinx RsViewRsLogix 4.3 Rslinx Rslinx是AB的硬件驱动库，Rslogix 5000与控制器的通讯，程序的下载上传，固件在线更新，控制器主题配置等，都需求它来实现。 由于其它软件的部分功能需求Rslinx支持，所以Rslinx需求最先安装。 与DCS通讯时需求Rslinx支持。4.3.1 安装启动后的第一个画面4.3.2 授权画

12、面，选择“I accept the User Name 和Organization可根据实践恣意输入； Enter your 10 digit Serial Number是让输入软件的序列号，如需求可输入10个“1。4.3.3 序列号输入画面 可根据实践需求选择要安装的程序； 也可以改动安装途径。4.3.4 程序特性选择画面 假设前面的选择正确，那么可以选择 “Install进展安装，需求修正，就选择 “Back。4.3.5 预备安装4.3.6 正在安装 安装EDS(电子数据表)过程中，由于没有找到，而运用默许的“English，讯问他能否以后还需求看到此音讯。选“否。4.3.7 错误讯问画面

13、4.3.8 注册设备驱动 意义同2.1.7。选择“否，继续。4.3.9 错误讯问4.3.10 安装EDS 能否查看版本阐明 恢复以前的RsLinx配置 不进展恢复，“Finish终了安装。 进展恢复，点击“Restore即到下一画面。4.3.11 安装终了4.3.12 选择RsLinx配置文件 安装终了后，RsLinx即自动启动，此时在Windows的右下角形状托盘内红色箭头所指图标即是RsLinx，其右侧是RSI 效力器，随RsLinx的启动而启动。4.3.13 RsLinx启动后的图标4.4 RsView32 RsView32是RockWell公司的组态软件，优点是运用简单，软件集胜利能多

14、。缺陷是稳定性欠佳，与杀毒软件兼容性不好。 工程挪动时最好不要运用复制粘贴，否那么能够呵斥工程无法翻开。引荐运用WinRAR将工程紧缩成.rar文件后，对紧缩文件进展复制等操作。 由于Rsview安装时要求Windows环境变量字符数=5版本的CPU才干进展冗余配置，如11.71，13.5等等 Rslogix5000 V13以上版本中自带Firmware Kits，无需单独安装。5. 创建工程 硬件组态。 程序编写。 网络配置。 组态画面 驱动配置。5.1 硬件组态 硬件组态就是将实践硬件构造在编程软件中表达出来。 好像电脑开机进入操作系统之前的硬件自检一样，控制器上电后首先进展硬件自检。根据

15、软件中的硬件组态信息，控制器扫描机架每一个槽位上对应的硬件，看能否与您的组态信息一致，假设一致，将进展程序扫描。假设不一致，控制器报错，进入缺点形状。5.2 程序编写 编程之间先要对程序构造做详细规划，既能优化程序，又能添加程序的可读性。 可以根据工艺流程或功能将程序划分为假设干子程序，每个子程序代表一部分流程或功能。在主程序中依次调用相应子程序。以制氢为例，可划分为制氢、枯燥、补氢、自动充氮、除盐水控制等。 留意一些特殊指令的用法，比如跳转、主控指令，否那么能够呵斥程序混乱或死循环。 程序编写完成后，可以用仿真器测试一下程序逻辑。编程软件自带效验功能，可以查出程序的语法、指令和逻辑错误。大部

16、分仿真器不能模拟实践I/O，可以用中间变量交换，待程序测试无误后进展修正和保管。 实践运用中需求修正程序时，尽量在线修正，保证PC程序与控制器一致。不确定最终版程序时可从控制器上传，尽量防止下载。5.3 网络配置 冗余系统中，控制器需求经过网络配置信息去读取远程机架的硬件信息。 Modicon中只需硬件组态中将硬件关系正确组态，控制器就能识别和读取远程I/O机架上的模块信息。 AB 除了在硬件组态外，还要经过RsNetWorx软件读取网络配置，保管在坚持器中。硬件有改动时需求重新读取网络并保管。5.4 组态画面 在组态软件中以画面方式将实践工艺流程表达出来。 建立数据库，以读取程序变量。 经过相应的驱动配置，建立组态软件数据库与控制器内程序变量的衔接。 建立画面控件与组态数据库的衔接。5.5 驱动配置 根据通讯方式以及通讯协议的不同选择对应的驱动，读取控制器程序变量。 iFix与AB的以太网通讯运用OPC驱动，iFix作为客户端，Rslinx OPC Server作为效力器；Intouch与AB通讯运用DDE，需配置主题和运用程序名，也可运用OPC驱动。 iFix与Modicon的以太网通讯运用MBE驱动。6.硬件缺点 监控画面中有数据显示，阀门无输出，收操点失效：查看控制器当前方式，看能否处于编程方式，假设是改回运转方式。