分布式控制系统:第3章PLC (2).ppt
《分布式控制系统:第3章PLC (2).ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《分布式控制系统:第3章PLC (2).ppt(145页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、分布式控制系统分布式控制系统 宋宋 宇宇 第三章第三章 DCSDCS控制算法控制算法 n n 工业生产中大量应用顺序控制,均已可编工业生产中大量应用顺序控制,均已可编 程控制器程控制器PLCPLC作为核心。作为核心。 n n 顺序控制:按照一定的逻辑关系,对各生顺序控制:按照一定的逻辑关系,对各生 产阶段进行信息处理与控制。产阶段进行信息处理与控制。 传送带生产线控制 灌装及包装机械 木材加工 电梯控制 空调控制 纺织机械 印刷机械 第三章第三章 DCSDCS控制算法控制算法 n n 3.12 PLC3.12 PLC简介简介 nPLC:可编程序控制器Programmable Logic Con
2、troller n可编程序控制器的历史 60年代 继电接触控制系统 优点:简单 易懂 价格便宜 n缺点:硬设备多 接线复杂 改变设计困难。 第三章第三章 DCSDCS控制算法控制算法 n n 3.12 PLC3.12 PLC简介简介 定义:定义: n n 国际电工委员会(国际电工委员会( IECIEC)于)于 19821982年年1111月和月和 19851985年年1 1月月 对可编程序控制器作了如下的定义:对可编程序控制器作了如下的定义:“ “可编程序控制器可编程序控制器 是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下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。它采用可编程
3、序的存储器,用来在其内应用而设计。它采用可编程序的存储器,用来在其内 部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术 运算等操作的命令,并通过数字式模拟式的输入和输运算等操作的命令,并通过数字式模拟式的输入和输 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联成一器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统联成一 个整体,易于扩充功能的原则而设计个整体,易于扩充功能的原则而设计” ”。 第三章第三章 DCSDCS控制算法控制算法 n n 3.12 PLC3.12 P
4、LC简介简介 PLCPLC的历史的历史 19681968年,美国最大的汽车制造商通用汽车公司(年,美国最大的汽车制造商通用汽车公司( GMGM),为了适应汽车型号不断更新的需要,提出),为了适应汽车型号不断更新的需要,提出 了十条技术指标在社会上公开招标,制造一种新了十条技术指标在社会上公开招标,制造一种新 型的工业控制装置型的工业控制装置 以后,日本、德国、法国等国相继研制了各自的以后,日本、德国、法国等国相继研制了各自的 PLCPLC。 7070年代中期,年代中期,PLCPLC进入了实用化阶段。进入了实用化阶段。 7070年代末和年代末和 8080年代初,年代初,PLCPLC进入了成熟阶段
5、进入了成熟阶段。 第三章第三章 DCSDCS控制算法控制算法 n n 3.12 PLC3.12 PLC简介简介 美国美国PLCPLC发展得最快:发展得最快: 19841984年有年有4848家,生产家,生产150150多种多种PLCPLC; 19871987年有年有6363家,生产家,生产243243种种PLCPLC; 19961996年有年有7070余家,生产近余家,生产近300300种种PLCPLC。 著名厂家有著名厂家有A AB B(AllenAllenBradleyBradley)艾伦一布拉德利公)艾伦一布拉德利公 司,司,MODICONMODICON莫迪康公司,莫迪康公司,GEGEF
6、ANUCFANUC公司,公司,TITI (Texas InstrumentTexas Instrument)德州仪器公司,)德州仪器公司,WESTHOUSE WESTHOUSE ElectricElectric西屋电气公司,西屋电气公司, IPMIPM(International Parallel International Parallel MachinesMachines)国际并行机器公司等。)国际并行机器公司等。 第三章第三章 DCSDCS控制算法控制算法 n n 3.12 PLC3.12 PLC简介简介 欧洲欧洲PLCPLC的厂家有的厂家有6060余家余家: : 西门子(西门子(Sie
7、mensSiemens)于)于19731973年研制出第一台年研制出第一台 PLCPLC。 金钟默勒金钟默勒 AEGAEG, 法国的施耐德法国的施耐德 瑞士的瑞士的SelectronSelectron公司等。公司等。 第三章第三章 DCSDCS控制算法控制算法 n n 3.12 PLC3.12 PLC简介简介 19711971年,日本从美国引进年,日本从美国引进PLCPLC技术,由日立公司研技术,由日立公司研 制成功日本第一台制成功日本第一台PLCPLC。 日本生产日本生产PLCPLC的厂家有的厂家有4040余家:余家: 三菱电机三菱电机(MITSUBISHI)(MITSUBISHI) 欧姆龙
8、欧姆龙(OMRON)(OMRON) 富士电机(富士电机(Fuji ElectricFuji Electric) 东芝(东芝(TOSHIBATOSHIBA), , 光洋(光洋(KOYO),KOYO),松下电工(松下电工(MEWMEW) 和泉(和泉(IDECIDEC), ,夏普夏普(SHARP(SHARP) 安川等公司。安川等公司。 第三章第三章 DCSDCS控制算法控制算法 n n 3.12 PLC3.12 PLC简介简介 我国在我国在 7070年代末和年代末和 8080年代初开始引进年代初开始引进PLCPLC。我国早期。我国早期 独立研制独立研制PLCPLC的单位有:的单位有: 北京机械工业自
9、动化研究所,北京机械工业自动化研究所, 上海工业自动化仪表研究所,上海工业自动化仪表研究所, 大连组合机床研究所,大连组合机床研究所, 成都机床电器研究所,成都机床电器研究所, 中科院北京计算机所及自动化所,中科院北京计算机所及自动化所, 长春一汽,上海起重电器厂,上海香岛机电公司,长春一汽,上海起重电器厂,上海香岛机电公司, 上海自力电子设备厂上海自力电子设备厂 等单位。等单位。 以上诸单位都没有形成规模化生产。以上诸单位都没有形成规模化生产。 第三章第三章 DCSDCS控制算法控制算法 n n 3.12 PLC3.12 PLC简介简介 辽宁无线电二厂引进德国西门子技术生产辽宁无线电二厂引进
10、德国西门子技术生产 PLCPLC; 无锡电器和日本光洋合资生产的无锡电器和日本光洋合资生产的 PLC;PLC; 中美合资的厦门中美合资的厦门 A AB B公司生产的公司生产的PLCPLC; 上海香岛机电公司引进技术生产的上海香岛机电公司引进技术生产的PLC;PLC; 上海上海OMRONOMRON公司公司; ; 西安西安SiemensSiemens公司等。公司等。 第三章第三章 DCSDCS控制算法控制算法 PLCPLC的发展趋势的发展趋势 1 1)向高速度、大存储容量方向发展)向高速度、大存储容量方向发展 (CPUCPU处理速度处理速度nSnS级;内存级;内存2M2M字节)字节) 2 2)向多
11、品种方向发展和提高可靠性)向多品种方向发展和提高可靠性 (超大型和超小型)(超大型和超小型) 3 3)产品更加规范化、标准化)产品更加规范化、标准化 (硬件、软件兼容的(硬件、软件兼容的PLCPLC) 4 4)分散型、智能型、与现场总线兼容的)分散型、智能型、与现场总线兼容的I I0 0 5 5)加强联网和通信的能力)加强联网和通信的能力 6 6)控制的开放和模块化的体系结构)控制的开放和模块化的体系结构 第三章第三章 DCSDCS控制算法控制算法 n n 4. 4. PLCPLC著名品牌著名品牌 中国中国PLCPLC市场排行榜上的世界十大厂家:市场排行榜上的世界十大厂家: 美国美国 A AB
12、 B公司公司 (AllenAllenBradleyBradley) 德国西门子公司(德国西门子公司(SiemensSiemens) 美国美国GEGEFanucFanuc公司公司 美国的莫迪康(美国的莫迪康(ModiconModicon)和法国的)和法国的TETE电器公司电器公司 日本欧姆公司(日本欧姆公司(OMRONOMRON) 日本三菱电机株式会社(日本三菱电机株式会社(MITSUBISHIMITSUBISHI) 日本富士电机株式会社(日本富士电机株式会社(Fuji ElectricFuji Electric) 日本东芝公司(日本东芝公司(TOSHIBATOSHIBA) 日本的光洋电子(日本
13、的光洋电子(KOYOKOYO) 日本松下电工株式会社(日本松下电工株式会社(MEWMEW) 第三章第三章 DCSDCS控制算法控制算法 PLCPLC著名品牌著名品牌 根据美国根据美国 Automation Research CoAutomation Research Co(ARCARC)的商)的商 情调查,在情调查,在19941994年年PLCPLC市场上,最大的市场上,最大的5 5家家PLCPLC制制 造商是(造商是(80%80%): : SIEMENSSIEMENS, AllenAllenBradlyBradly,(,(Rockwell) Rockwell) AEG SchneiderAE
14、G Schneider, 三菱电机三菱电机, , OMRON OMRON 第三章第三章 DCSDCS控制算法控制算法 n n PLCPLC的分类的分类 (1 1)按)按 I IOO点数分类点数分类 n n I IOO点数小于点数小于 3232为微型为微型PLCPLC; n n I IOO点数在点数在3232128128为微小型为微小型PLCPLC; n n I IOO点数在点数在128128256256为为小型小型PLCPLC; n n I IOO点九在点九在25625610241024为为中型中型PLCPLC; n n I IOO点数大于点数大于10241024为为大型大型PLCPLC; n
15、 n I IOO点数在点数在40004000以上为超大型以上为超大型PLCPLC。 以上划分不包括模拟量以上划分不包括模拟量I I0 0点数,且划分界限不是固定不点数,且划分界限不是固定不 变的。变的。 第三章第三章 DCSDCS控制算法控制算法 按结构形式分类按结构形式分类 n n 整体式整体式PLCPLC: 又称单元式或箱体式。整体式又称单元式或箱体式。整体式PLCPLC 是将电源、是将电源、CPUCPU、I I0 0部件都集中装在一个机箱部件都集中装在一个机箱 内。一般小型内。一般小型PLCPLC采用这种结构。采用这种结构。 n n 模块式模块式PLCPLC:将:将PLCPLC各部分分成
16、若干个单独的模各部分分成若干个单独的模 块,如块,如 CPUCPU模块、模块、I I0 0模块、电源模块和各种功模块、电源模块和各种功 能模块。模块式能模块。模块式PLCPLC由框架和各种模块组成。模由框架和各种模块组成。模 块插在插座上。一般大、中型块插在插座上。一般大、中型PLCPLC采用模块式结采用模块式结 构,有的小型构,有的小型PLCPLC也采用这种结构。也采用这种结构。 n n 有的有的PLCPLC将整体式和模块式结合起来,称为将整体式和模块式结合起来,称为叠装叠装 式式PLCPLC。 第三章第三章 DCSDCS控制算法控制算法 n n PLCPLC的优点的优点 可靠性高可靠性高(
17、 (平均无故障时间平均无故障时间3-53-5万小时)万小时) 编程简单编程简单 通用性强通用性强 体积小、结构紧凑、安装、维护方便体积小、结构紧凑、安装、维护方便 第三章第三章 DCSDCS控制算法控制算法 n n PLCPLC的缺点的缺点 n n 主要是主要是PLCPLC的软、硬件体系结构是封闭而不是开的软、硬件体系结构是封闭而不是开 放的:如专用总线、专家通信网络及协议,放的:如专用总线、专家通信网络及协议,I/OI/O模模 板不通用,甚至连机柜、电源模板亦各不相同。板不通用,甚至连机柜、电源模板亦各不相同。 n n 编程语言虽多数是梯形图,但组态、寻址、语言编程语言虽多数是梯形图,但组态
18、、寻址、语言 结构均不一致,因此各公司的结构均不一致,因此各公司的 PLCPLC互不兼容。互不兼容。 第三章第三章 DCSDCS控制算法控制算法 n n PLCPLC的应用领域的应用领域 n n PLCPLC在工业自动化中起着举足轻重的作用,在国在工业自动化中起着举足轻重的作用,在国 内外已广泛应内外已广泛应 用于机械、冶金、石油、化工、轻用于机械、冶金、石油、化工、轻 工、纺织、电力、电子、食品、工、纺织、电力、电子、食品、 交通等行业。经交通等行业。经 验表明,验表明, 80 80 以上的工业控制可以使用以上的工业控制可以使用PLCPLC来完来完 成。成。 n n 在日本,凡在日本,凡8
19、8个以上中间继电器组成的控制系统都个以上中间继电器组成的控制系统都 已采用已采用PLCPLC来取代。来取代。 第三章第三章 DCSDCS控制算法控制算法 n n PLCPLC系统组成系统组成 组成:组成:CPUCPU模块、输入模块、输出模块、编模块、输入模块、输出模块、编 程装置。程装置。 第三章第三章 DCSDCS控制算法控制算法 n n CPU CPU模块模块 1 1)CPUCPU芯片芯片 作用:作用: 在可编程序控制器控制系统中,在可编程序控制器控制系统中,CPUCPU模块模块 相当于人的大脑,它不断地采集输入信号,执行相当于人的大脑,它不断地采集输入信号,执行 用户程序,刷新系统的输出
20、。用户程序,刷新系统的输出。 2 2)存储器:)存储器: 作用:存放系统程序,用户程序和数据。作用:存放系统程序,用户程序和数据。 系统程序:决定系统程序:决定PLCPLC的基本智能,由厂家设计,的基本智能,由厂家设计, 并存入并存入ROMROM、EEPROMEEPROM。用户不能修改。用户不能修改。 用户程序:根据要求,用用户程序:根据要求,用PLCPLC的编程语言,编制的编程语言,编制 的程序,用户用编程器写入的程序,用户用编程器写入RAMRAM或或EEPROMEEPROM。 第三章第三章 DCSDCS控制算法控制算法 n n I I0 0模块模块 作用:是系统的眼、耳、手、脚,是联系外部
21、现作用:是系统的眼、耳、手、脚,是联系外部现 场和场和CPUCPU模块的桥梁。模块的桥梁。 1 1)输入模块)输入模块 作用:接收和采集输入信号。作用:接收和采集输入信号。 输入电路:设有输入电路:设有RCRC滤波电路和光电耦合器。滤波电路和光电耦合器。 2 2)输出模块)输出模块 作用:控制输出设备,执行装置。作用:控制输出设备,执行装置。 输出电路:晶体管和场效应管输出电路:晶体管和场效应管、双向晶闸管,小型双向晶闸管,小型 继电器。继电器。 第三章第三章 DCSDCS控制算法控制算法 其他模块:其他模块: n n 运动控制模块运动控制模块 n n 伺服单元伺服单元 n n 步进单元步进单
22、元 n n 闭环控制模块闭环控制模块 n n 高速计数单元高速计数单元 通讯单元通讯单元 点对点通信模块(点对点通信模块(RS-232CRS-232C) 现场总线通信模块现场总线通信模块PROFIBUS(FMS/PA/DP)PROFIBUS(FMS/PA/DP)、DeviceNetDeviceNet、 DeviceCONTROLDeviceCONTROL n n 电源电源可编程序控制器使用可编程序控制器使用220V220V交流电源或交流电源或24V24V直流电源。内部直流电源。内部 的开关电源为各模块提供的开关电源为各模块提供DC 5VDC 5V、12V12V、24V24V等直流电源等直流电源
23、。 第三章第三章 DCSDCS控制算法控制算法 第三章第三章 DCSDCS控制算法控制算法 PLC交流输入 第三章第三章 DCSDCS控制算法控制算法 nPLC直流输入 第三章第三章 DCSDCS控制算法控制算法 nPLC继电器输出 第三章第三章 DCSDCS控制算法控制算法 nPLC晶体管输出 第三章第三章 DCSDCS控制算法控制算法 n n 编程装置编程装置 作用:作用: 编程装置用来生成用户程序,并对它进行编编程装置用来生成用户程序,并对它进行编 辑、检查和修改。辑、检查和修改。 1 1)手持式编程器手持式编程器:不能直接输人和编辑梯形图,只:不能直接输人和编辑梯形图,只 能输入和编辑
24、指令表程序,因此又叫做指令编程能输入和编辑指令表程序,因此又叫做指令编程 器。器。 2 2)编程软件编程:编程软件编程:在屏幕上直接生成和编辑梯形图在屏幕上直接生成和编辑梯形图 、指令表、功能块图和顺序功能图程序,并可以、指令表、功能块图和顺序功能图程序,并可以 实现不同编程语言的相互转换。实现不同编程语言的相互转换。 第三章第三章 DCSDCS控制算法控制算法 (1 1)简易型编程器)简易型编程器 n n 背卧式背卧式 n n 手持式手持式 它们的编程语言有图形语言和代码两种,工作它们的编程语言有图形语言和代码两种,工作 状态有编程、监控、运行三种。状态有编程、监控、运行三种。 (2 2)台
- 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:
- 分布式控制系统:第3章PLC 2 分布式 控制系统 PLC
链接地址:https://www.31doc.com/p-2982706.html