可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编.ppt
《可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《可编程控制器与现场总线网络控制骆德汉主编.ppt(49页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、可编程控制器与现场总线网络控制 骆 德 汉 主编,2005.05.05,第一章 可编程序控制器基础知识,1.1 可编程序控制器的发展与特点 1.2 可编程序控制器的基本结构与工 作原理 1.3 西门子SIMENS控制器简介,1.1 可编程序控制器发展与特点,1.1.1 可编程序控制器产生与现状 继电器一接触器控制系统简称为继电控制系统。 第一台PLC (Programmable Logic Controller)是美国数字设备公司(DEC)研制并成功地应用到美国通用汽车公司(GM)的生产线上 70年代中期,随着大规模集成电路和微型计算机技术的发展,美国、日本、德国等把微处理器引入PLC 80年
2、代工业界把引进了微处理器的可编程序逻辑控制器命名为可编程序控制器(Programmable Controller),简称为PC。,1.1 可编程序控制器发展与特点,1.1.1、可编程序控制器产生与现状 第一代PLC只有逻辑控制功能; 第二代PLC采用8位微处理具有逻辑控制、计数、定时等功能; 第三代PLC采用8位微处理器和位片式CPU,控制功能和处理速度大大提高。 第四代PLC采用16位、32位微处理器,并采用多处理器并行处理方式,具有逻辑控制功能、过程控制功能、运动控制功能、数据处理控制功能和网络通讯控制功能等。 第五代PLC诞生于上世纪末,特点是在第四代PLC基础上,增加了现场总线的结构标
3、准,从而为网络控制系统提供了开放式接口,使PLC应用更为灵活、方便。,1.1 可编程序控制器发展与特点,1.1.1、可编程序控制器产生与现状,目前全世界PLC制造商有200多家,产品有400多个系列。按 其地域影响力可分为三大流派, 1、欧洲产品以西门子(SIEMENS)PLC为代表; 2、美国产品以A-B (Allen-Bradley) PLC为代表; 3、日本产品以欧姆龙(OMRON)PLC为代表,可编程序控制器定义: “可编程序控制器是一种数字运算的电子系统,专为工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器,用来在内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数
4、字式、模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产线。,1.1.2 可编程控制器的特点,1. 功能齐全 基本功能 开关量输入/输出控制 模拟量输入/输出控制 提供内部中间继电器、 延时继电器、锁存继电器、主控继 电器、计时器、计数器、移位寄存器等、具有四则运算、 比较、二一十进制转换、中断控制、程序跳转; 扩展功能 网络通信、批数据传送、矩阵运算、PID闭环回路控制、 排序查表功能、及特殊功能函数运算等功能。,1.1.2 可编程控制器的特点,2. 抗干扰能力强、可靠性高 开关动作由无触点的半导体电路来完成; PLC采取了屏蔽、滤波; 输入/输出采用光电隔离; 软件方面,PLC具有断电保护和故障
5、自诊断功能。 3.组合灵活 PLC通常采用模块式结构,便于将PLC与数据总线连接。 PLC的功能模块品种多,可以灵活组合成各种规模和不同功 能的控制系统,1.1.2 可编程控制器的特点,4. 现场信号接线简单 针对不同的现场信号有相应的输入和输出模块可与现场的工业设备部件直接连接,并通过数据总线与微处理器模块相连接。 5. 编程简单 PLC采用面向控制过程,编程一般使用与继电器电路原理图相似的梯形图编程方式,既继承了传统控制线路的清清晰直观感,又考虑到大多数电气技术人员的读图习惯,使得编程简单、形象,修改灵活、方便。 6.维修维护方便 PLC有完善的自诊断功能,其内部状态、通信状态、I/O接口
6、工作状态及异常状态均有显示,通过分析这些状态可迅速查出故障原因,便于及时处理。,1.1.3 可编程控制器的性能指标,1.编程语言 梯形图、语句表、控制系统流程图及高级语言四种编程语言。 2. 用户程序存贮容量 中小型PLC存贮容量一般8K以下,大型PLC存贮量有的256K及2M。 3. I/O总数 PLC的输入、输出开关量IO总数用最大I0点数表示;模拟量I0总数用最大I/O通道路数表示。,1.1.3 可编程控制器的性能指标,4. 扫描速度 以ms/K字表示。如20msK表示扫描1K字程序所需的时 间为20ms。 5. 指令种数 用以表示PLC的编程功能。指令种数越多,PLC功能越强, 编程越
7、方便。 6. 内部继电器 内部继电器的种数和点数包括辅助继电器、计时器计 数器、移位寄存器、特殊继电器等。,1.1.4 可编程控制器的分类,(一) 按结构形式分类 1 整体式- CPU、存贮器及I/O、电源等基本单元装在一起。 2 模块式- CPU、包括存贮器、输入、输出单元为独立的模块。 (二) 按I/O点数分类 1 小型- IO点数为256点以下,如F1F2、S5一100U等。 2 中型- IO点数为256点以上,2048点以下。如S5一115U等。 3 大 型- I/O点数为2048点以上,如S5一150U等。,1.1.4 可编程控制器的分类,(三) 按功能分类 1.低档PLC 具有逻辑
8、运算、计时、计数、移位及自诊断、监控等功能。 2.中档PLC 还具有较强的模拟量输入输出、算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程I/0、通讯联网等功能。 3. 高档PLC 还增设有带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及函数运算、表格传送等功能。,1.1.5 可编程控制器的发展趋势,1. 过程控制领域的发展 高速模拟量输入模块、专用PID控制器、专用输 入模块、专用快速计算模块。 2. 网络功能的发展 多可编程控制器构成网络,各PLC之间实现通讯和控制。,1.1.5 可编程控制器的发展趋势,3. 智能输入输出模块的发展 专用智能PID控制器、语音处理模块、图像识别专用模块. 4.
9、外部故障检测能力的发展 用于检测外部故障的专用智能模块,提高可编程控制器系统的可靠性。 5. 编程语言的发展,1.2 PLC的基本结构与工作原理,1.2.1 PLC程序控制的基本概念 1 继电-接触器控制系统 控制系统程序由导线、继电器、接触器的连接来实现,输入对输出的控制完全由硬件实现。,1.2.1 PLC程序控制的基本概念 2 软件程序控制系统 控制系统程序由软件语言表达,输入对输出的控制由硬件和软件共同实现,其软件存放在硬件的存贮器中。,3、延时控制电路举例,2个开关X1、X2,任一接通立即点亮红灯,2秒后点亮绿灯。 继电接触器控制系统 选用2个按钮开关、2个常开继电器及1个具有延时2秒
10、后闭合的时间继电器,3、延时控制电路举例,当X1或X2任一按下,线圈Y1接通,Y1常开触点闭合,时间继电器T开始计时,T常开触点因时间未到未闭合。时间到, T常开触点闭合,Y2线圈接通,同时Y2触点接通,过程完成,3、延时控制电路举例,PLC控制系统 选用2个按钮开关,PLC的2个输入点和2个输出点。,3、延时控制电路举例,PLC控制系统 PLC工作过程: 先读入X1、 X2触点信息,然后对X1、X2状态进行逻辑运 算,若逻辑条件满足,Y1线圈接通,此时外触点Y1接 通,外电路形成回路,红灯亮; 在定时时间未到时,T触点接通的条件不满足,因此Y2线圈 不通电,绿灯不亮。在到T时间后,Y2线圈才
11、接通,Y2触点 接通,绿灯亮。,1.2.2 PLC工作原理,(一)PLC的等效(软)继电器 输入等效继电器 与外部输入设备连接,如按钮、操作开关、限位开关、传感器等。 控制等效继电器 按照被控对象实际要求而动作的继电器控制线路。,1.1.2 PLC工作原理, 输出等效继电器 外部输出设备连接,如继电器、接触器、电磁阀等执行元件以及信号灯、电铃等信号器件。 PLC的控制 采用存贮器来代 替继电器, 通过 编制好的程序实 现控制,(二) PLC 工作过程,1. 第一阶段输入扫描 PLC按扫描方式读入所有输入端子上输入信号,并将其存入输入信号缓冲区(输入映象区)。 输入采样结束后即转入程序执行阶段。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 可编程控制器 现场总线 网络 控制 骆德汉 主编
链接地址:https://www.31doc.com/p-2590078.html