PLC的分类及功能演示幻灯片.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,9.1.4,PLC的分类及功能,PLC,的分类,按结构形式分类,整体式,模块式,按功能分类,低档机,中档机,高档机,1,1.单元式结构（整体式）,2,3,4.,各种接口、高功能模块：,便于扩展。,小型机：,一体机。有接口可扩展。,中、大型机：,模块式。可根据需要在主板上随意组合。,PC,FP1-C16,小型机,4,CPU,POWER,中、大型机,5,二、PLC的主要功能,条件控制功能,定时计数控制功能,数据处理功能,步进控制功能,A,D,与,D,A,转换功能,运动控制功能,过程控制功能,扩展功能,远程,I,0,功能,通信联网功能,监控功能,6,9.1.5,PLC,的特点、应用场合和发展趋势,PLC,的主要特点,可靠性高、抗干扰能力强。,主要有以下几个方面：,隔离,(,采用光电耦合器,),滤波,对,PLC,的内部电源采取了屏蔽、稳压、保护等措施。,设置了连锁、环境检测与诊断、,Watchdog,等电路。,利用系统软件定期进行系统状态、用户程序、工作环境和故障检测。,对用户程序及动态工作数据进行电池备份。,采用密封、防尘、抗振的外壳封装结构。,以集成电路为基本元件，内部处理过程不依赖于机械触点。,采用循环扫描的工作方式,，,也提高了抗干扰能力。,7,可实现三电一体化,将电控,(,逻辑控制,),、电仪过程控制,),和电结,(,运动控制,),集于一体，可以方便、灵活地组合成各种不同规模和要求的控制系统。,编程简单、使用方便、柔性好,体积小、重量轻、功耗低,8,二、PLC的应用场合,逻辑控制,：可取代传统继电器系统和顺序控制器。如各种机床、自动电梯、装配生产线、电镀流水线、运输和检测等的控制。,运动控制,：可用于精密金属切削机床、机械手、机器人等设备的控制。,过程控制,：通过配用,A,D,、,D,A,转换模块及智能,PID,模块实现对生产过程中的温度、压力、流量、速度等连续变化的模拟量进行闭环调节控制。,数据处理,多级控制,：,利用,PLC,的网络通信功能模块及远程,I,O,控制模块实现多台,PLC,之间、,PLC,与上位计算机的链接，以完成较大规模的复杂控制。,9,三、可编程控制器的发展趋势,在系统构成规模上,向大、小两个方向发展,；,功能不断增强，各种应用模块不断推出；,产品更加,规范化、标准化。,10,9.2 PLC内部等效继电器电路,输入电路,用户程序,输出电路,11,FX系列软元件内部等效电器及地址编号,12,13,14,15,输入输出继电器（X）（Y）,16,辅助继电器（M）,17,时间继电器（T）,18,计数继电器（C）,19,9.3,PLC的几种编程语言,不采用微机的编程语言，采用梯形图语言、指令助记符语言、控制系统流程图语言、布尔代数语言等。其中,梯形图、指令助记符语言最为常用。,PLC的设计和生产至今尚无国际统一标准，,不同厂家所用语言和符号也不尽相同。,但它们的梯形图语言的基本结构和功能是,大同小异,的。,20,9.3.1PLC指令系统,FX系列可编程控制器的基本顺控指令。,21,22,LD、LDI指令,23,LD、LDI指令,24,AND、ANI指令,25,AND、ANI指令,26,OR、ORI指令,27,OR、ORI指令,28,LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令,29,LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令,30,ORB,指令,31,ANB,指令,32,9.3.2,可编程控制器梯形图编程规则,一、编程的几个步骤,（一）决定系统所需的动作及次序。,当使用可编程控制器时，最重要的一环是决定系统所需的输入及输出。输入及输出要求：,第一步是设定系统输入及输出数目。,第二步是决定控制先后、各器件相应关系以及作出何种反应。,（二）对输入及输出器件编号,每一输入和输出，包括定时器、计数器、内置寄存器等都有一个唯一的对应编号，不能混用。,33,（三）画出梯形图。,根据控制系统的动作要求，画出梯形图。,梯形图设计规则,（1）触点应画在水平线上，并且根据自左至右、自上而下的原则和对输出线圈的控制路径来画。,（2）不包含触点的分支应放在垂直方向，以便于识别触点的组合和对输出线圈的控制路径。,（3）在有几个串联回路相并联时，应将触头多的那个串联回路放在梯形图的最上面。在有几个并联回路相串联时，应将触点最多的并联回路放在梯形图的最左面。这种安排，所编制的程序简洁明了，语句较少。,（4）不能将触点画在线圈的右边。,34,（四）将梯形图转化为程序,把继电器梯形图转变为可编程控制器的编码，当完成梯形图以后，下一步是把它的编码编译成可编程控制器能识别的程序。,这种程序语言是由序号（即地址）、指令（控制语句）、器件号（即数据）组成。地址是控制语句及数据所存储或摆放的位置，指令告诉可编程控制器怎样利用器件作出相应的动作。,（五）在编程方式下用键盘输入程序。,（六）编程及设计控制程序。,（七）测试控制程序的错误并修改。八）保存完整的控制程序。,35,9.3.3,梯形图语言,梯形图是,在原继电器接触器控制系统的继电器梯形图基础上演变而来的,一种图形语言,。,它是目前用得最多的PLC编程语言。,注意,：,梯形图表示的并,不是一个实际电路而只是一个控制程序，,其间的连线表示的是它们之间的逻辑关系，即所谓“软接线”。,常开触点：,常闭触点：,线圈：,注意：,它们并非是物理实体，而是“软继电器”。每个“软继电器”仅对应PLC存储单元中的一位。,该位状态为“1”时，对应的继电器线圈接通，其常开触点闭合、常闭触点断开；状态为“0”时，对应的继电器线圈不通，其常开、常闭触点保持原态。,36,1.梯形图简介,37,38,梯形图编辑的一般原则,1.梯形图每一行都是从左边的母线开始，线圈接在右边的母线上，线圈右边不允许再有接点；,2.线圈不能直接接在左边母线上，如需要的话，可通过不动作的动断触点连接在线圈的左边；,39,3.对于并联电路，串联触点多的支路应排在上面；,4.对于并联电路块串联时，并联触点多的电路应排在左边。,40,在典型电路的基础上，根据对控制系统要求，不断地修改和完善梯形图。设计所用的时间、设计的质量与设计者的经验有很大的关系，它可以用于较简单的梯形图(如手动程序)的设计。,41,起动保持和停止电路,42,2.延时接通/短开电路,43,3.闪烁电路,44,小车自动往返运动的梯形图设计,45,46,47,9.3.4,指令助记符语言,助记符语言类似于计算机汇编语言,，,用一些简洁易记的文字符号表达PLC的各种指令。同一厂家的PLC产品，其助记符语言与梯形图语言是相互对应的，可互相转换。,助记符语言常用于手持编程器中，梯形图语言则多用于计算机编程环境中。,48,助记符语言即PLC的命令语句表达式。以三菱FX系列PLC为例,步序 操作码（助记符）操作数,49,X1,X0,Y0,M0,M0,T0 K10,X0,Y0,T0,Y0,END,50,作业：请画出三相异步电动机直接起动控制电路；设计PLC外部输入/输出端子接线图；并用不同形式的PLC编程语言来表达上述直接起动控制逻辑的程序。（梯形图语言、助记符语言）,51,9.4,可编程控制器的应用,9.4.1 电动机常用控制线路举例（正反转控制）,系统结构和控制要求,利用,PLC,控制一台异步电动机的正反转。,输入端电源由,PLC,内部提供，可直接将,PLC,电源端子接在开关上。交流电源则是由外部供给。,52,按动黄按钮时：,若在此之前电机没有工作，则电机正转启动，并保持电机正转；,若在此之前电机反转，则将电机切换到正转状态，并保持电机,正转；,若在此之前电机的已经是正转，则电机的转动状态不变。,电机正转状态一直保持到有篮按钮或红按钮按下为止。,53,按动蓝按钮时：,若在此之前电机没有工作，则电机反转启动，并保持电机反转；,若在此之前电机正转，则将电机切换到反转状态，并保持电机,反转；,若在此之前电机的已经是反转，则电机的转动状态不变。,电机反转状态一直保持到有黄按钮或红按钮按下为止。,按下红按钮时：,停止电机的转动,注：电机不可以同时进行正转和反转，否则会损坏系统,54,电机正反转控制PLC的I/O点分配表,PLC点名称,连接的外部设备,功能说明,X402,红按钮,停止命令,X400,黄按钮,电机正转命令,X401,蓝按钮,电机反转命令,Y430,正转继电器,控制电机正转,Y431,反转继电器,控制电机反转,9.4.1,电动机常用控制线路举例（正反转控制）,2,、,PLC,的,I/O,点的确定与分配,55,PLC控制电动机正反转外部接线图,要求：,黄按钮,：,电机正转,蓝按钮,：,电机反转,红按钮,：,电机停止,9.4.1,电动机常用控制线路举例（正反转控制）,3,、外部接线图,56,电机初步正转控制电路,电机初步正反转控制电路,9.4.1,电动机常用控制线路举例（正反转控制）,4,、系统编程分析和实现,57,系统要求电机不可以同时进行正转和反转,，如下图所,示利用互锁电路可以实现,。,电机正反转的电气互锁,互锁,58,利用正转按钮来切断反转的控制通路；利用反转按钮来切断正转的控制通路。,互锁,互锁,双保险,机械互锁（复合按钮）,电器互锁（互锁触头）,59,互锁,互锁,思考,三保险？,四保险？,机械互锁（复合按钮）电器互锁（互锁触头）,利用PLC的特点！,60,9.4.1,电动机常用控制线路举例（正反转控制）,61,Y：KM、KM1得电,：KM、KM2得电,起动,停止,KM,KM2,KM1,引出分支母线,启动KM的同时T450延时,KM1线圈失电后T451延时,保持KM得电,KM1:ON,KM2:OFF,KM1:OFF,KM2:ON,先,后,分支母线返回,图,9.4.2 电动机,Y/,换接控制线路,62,9.4.3 PLC控制系统的开发步骤,63,1.常见的输入、输出类型：,输入：,开关量：操作开关、行程开关、按扭、接近开关、继电器触点等。,模拟量：流量、温度、压力等传感器信号。,中断：限位开关、事故信号、停电信号、紧急停止等。,脉冲量：串行信号、各种脉冲源。,数字量：计算机接口、键盘、其它数字设备,输出：,开关量：电器元件线圈等。,模拟量：各种传感器信号。,数字量：数字显示器，计算机接口、打印机等,64,2.PLC的选择,PLC规模估算：,I/O点估算：留15%20%裕量以备扩充。,存储器估算：总点数,（1012）=指令语句数（小型机粗略估算）,PLC选型：,功能：逻辑控制-小型机。,输入接口模块：输入信号电压、电流、速度等与输入接口模块的匹配。,输出接口模块：模块的工作电压、电流、速度等应与所带负载匹配。,常见负载类型：灯丝负载、电容性负载、电机负载、电感性负载等,PLC的价格、可扩充性、软件开发难易、售后服务,65,9.4,可编程控制器的应用,9.4.4 自动化车库门的PLC控制,66,传送带上共有8个工位，工件从0号位装入，分别在1、3、5、7工位上完成4种装配操作。0、2、4、6工位用于传送工件。0号位装有行程开关，当有工件时，合上电源开关传送带才可启动工作。每隔5S移动一个工位。,传送带装配流水线工作示意图,ST,1YA,2YA,3YA,4YA,01234567,操作4,操作1,操作2,操作3,成品库,工件装入,9.4.5装配流水线的控制,67,电源,X400,X401,X402,Y430,Y431,Y432,Y433,QG,ST,SB,COM,COM,1YA,2YA,3YA,4YA,复位按钮,电源开关,行程开关,用移位寄存器的M111、M113、M115、M117分别控制4种操作，则要求移位寄存器每隔5S移位一次。如何产生移位信号？,X400,T450,T450,M100,M100,K5,5S,5S,扫描周期,M100,68,69,