_变频器与PLC应用技术..

一、项目导入
案例：电动机正反转控制系统
硬件设计
软件设计：梯形图
二、相关知识
（一）PLC基础知识 1．可编程控制器的产生 60年代末，美国汽车制造业竞争，各厂家生产汽车型号 不断更新—加 工线也改变—重新配置控制系统，68年，美国最大的汽车制造商—通用 汽车公司（GM）设想： 计算机功能完善、灵活、通用 继电器简单、方便；且编程和输入简单化——取代原继电器控制装置。 69年，美国数字设备公司（DEC），研制出第一台PLC，并在通用汽车公 司（GM）生产线上装配试用—成功—很快发展。 9171年——日本生产PLC 1973年——德、英、法
3．可编程控制器的分类
（1）按PLC I/O点数分： （2）按PLC结构分：
(3)按PLC功能：
4．可编程控制器的应用和发展
1） PLC应用： 用于逻辑控制：顺序控制 最基本用途： 运动控制：机器人、电梯、机械手 闭环控制：工业自动化过程控制： 数据处理：加减乘除 通信联网： （2）发展：
速度、容量、组网 超小型和大型
0 LD
XO
源自文库
1 OR
Y0
2 AN I X1
3 OUT
Y0
4 END
3．基本工作原理
PLC的工作原理与计算机的工作原理基本上是一致的， 可以简单地描述为在系统程序的管理下，通过运行应用 程序完成用户任务。但个人计算机与PLC的工作方式有 所不同，计算机一般采用等待命令的工作方式 如常用 的键盘扫描或I/O扫描方式，当键盘有健按下或I/O口 有信号输 入时则中断转入相应的子程序。而PLC在确定 了工作任务，装入了专用程序后成为一种专用机，它采 用循环扫描的工作方式。系统工作任务理及应用程序执 行都是循环扫描的工作方式。 • PLC对用户程序的执行过程是：
2．三菱FX2N系列PLC编程器件简介
（1）输入继电器 X 作用：专门用来接受外部敏感元件或开关发来的信号， PLC输入端相连。 • 等效电路： （X0～X267）
(2)输出继电器 Y
1)作用： 将PLC的输出信号送给输出模快，再驱动外部负载，它 有一对常开触点（硬触点）与PC的输出端子相连，有一 定的负载能力。 2)编号 （Y0～Y267）
项目六 电动机正反转PLC控制系统
一
项目导入
二
相关知识
三
应用举例
项目六 电动机正反转PLC控制系统
【学习目标】
1．了解可编程控制器的产生过程、特点、应用领域及发展趋势. 2．掌握PLC的基本结构、工作原理和常用的编程语言。 3．掌握三菱FX2N系列的PLC的软元件和主要技术指标 4．会操作三菱系列PLC的编程软件及仿真软件。 5．会进行电动机正反转控制系统的PLC的硬件和软件设计。 6．掌握自动往返、电动机的Y-△、抢答器等等PLC控制系统的硬 件和软件设计。 7 .掌握电动机基本环节PLC控制系统的安装调试技能。
通过CPU的周期性的循环扫描的作方式。
3．基本工作原理
1、输入处理： 2、程序执行： 3、输出处理： • 特点：集中采样，集中输出工作方式。串行工作方式。
优：从根本上提高了系统的抗干扰能力，系统可靠性增强 缺：一定程度降低了系统响应速度，既存在I/O滞后现象
（三）三菱FX2N系列PLC的编程器件
1．三菱FX2N系列PLC的编程器件概述
可编程控制器用于工业控制，其实质是用程序表达控制过程中事 物间的逻辑或控制关系。而就程序来说，这种关系必须借助机内器 件来表达，这就要求在可编程控制器内部设置具有各种各样功能的， 能方便地代表控制过程中各种事物的元器件。这就是编程器件。 可编程控制器的编程器件从物理实质上来说是电子电路及存储器。 具有不同使用目的的元件其电路有所不同。考虑工程技术人员的习 惯，用继电器电路中类似名称命名。称为输入继电器、输出继电器、 辅助（中间）继电器、定时器、计时器等。为了明确它们的物理属 性，称它们为“软继电器”。从编程的角度出发，我们可以不管这 些器件的物理实现，只注重它们的功能，像在继电器电路中一样使 用它们
我国—1974年
2．可编程控制器的特点
1）可靠性高、抗干扰能力强 2）编程简单，使用方便：梯形图 3）功能强、 速度快，精度高，有逻辑运算，定时，计 数等功能， 4） 通用性好：许多PC制成模块式，可灵活组合 5）V小，G轻，功能强，消耗底，环境适应性强，不需专 门机房和空调
但：目前PLC价格还较高，高、中档PLC使用需具有一定 计算机知识—价廉—应用—是实现机
原理 按SB—发光二极管导通（LED灯亮）—在发光激 励下，光电二极管导通—驱动内部电路通断
采用了滤波和光电隔离 RC滤波 一个输入单元—一个输入继电器—一个输入点
（1）输入单元
（2）输出单元。
开关量输出单元用于连接继电器、接触器、电磁阀线圈， 是PLC的主要输出口，是连接PLC与控制设备的桥梁。 CPU运算的结果通过输出单元模块输出。输出单元模块 通过将CPU运算的结果进行隔离和功率放大后来驱动外 部执行元件。输出单元类型很多，但是它们的基本原理 是相似的。PLC有3种输出方式：继电器输出、晶体管输 出、晶闸管输出。图5-8为PLC的3种输出电路图。
（2）输出单元。
三种输出方式： 继电器输出：a)
线圈与触头已完全分离，故不再需要隔离措施，用于开 关速度要求不高且又需要大电流输出 2A负载能力，响应 10ms 晶体管输出：b)
使用光电偶合器驱动开关晶体管要求快速开断或动作频 繁，响应0.2ms。 晶闸管输出：
（2）输出单元
三种输出方式：
三种输出方式：
2．软件系统
（1）软件分类：系统软件和应用软件 （2）应用软件常用的编程语言 梯形图、指令表、功能图以及高级语言 PLC梯形图中是一种以图形符号及图形符号在图中相互 关系表示控制关系的编程语言。由继电器控制电路演变 过来。
指令表语言
与汇编语言类似
用一系列操作指令组成的语句表将控制流程描绘出来。
序号 操作码 操作数
（二）PLC的基本结构、编程语言、工作原理
1．硬件组成 以微处理器为核心的结构：硬件和软件
（1）输入单元
作用：是连接可编程控制器与其它外设之间的桥梁。对 输入信号进行滤波、隔离、电平转换等，把输入信号安 全、可靠地传送给CPU。 生产设备的控制信号通过输入模块传送给CPU。
常用的输入信号：按钮、位置开关、开关或电位器、传 感器、变送器