PLC第二章PPT课件
《PLC应用技术》课件第2章
第2章 可编程控制器的组成及工作原理
7. I/O扩展模块 I/O扩展模块用来扩展输入、输出点数。当用户所需要 的输入、输出点数超过PLC基本单元的输入、输出点数时, 就需要加上I/O扩展模块来扩充系统,以便适应控制系统的 要求。
第2章 可编程控制器的组成及工作原理
2.3 可编程控制器的软件系统
第2章 可编程控制器的组成及工作原理
4. 讨论 从工业控制的角度来看,可编程控制器的梯形图和 继电器电路图十分相似。但是,二者之间在运行时序问 题上有着根本的差异。对于继电接触器控制系统,同一 个接触器的所有触点的动作是和它的线圈通电或断电同 时发生的。但是在PLC控制系统中,由于指令的分时扫 描执行,同一个器件的线圈工作和它的各个触点的动作 并不会同时发生。
第2章 可编程控制器的组成及工作原理
目前,很多PLC都可以利用微型计算机作为编程工具, 只要配上相应的硬件接口和软件包,就可以用包括梯形 图在内的多种编程语言进行编程,同时还具有很强的监 控功能。
第2章 可编程控制器的组成及工作原理
6. 其他外部设备 PLC还配有生产厂家提供的其他一些外部设备。 (1) 外部存储器。外部存储器是指磁带或磁盘,工作时 可以将用户程序或数据存储在盒式录音机的磁带上或磁盘 中,作为实验的备份数据。当PLC内存中的程序被破坏或丢 失时,可将外存中的程序重新装入。
程序等编程语 言翻译成PLC能够识别的机器语言。
系统程序的第三部分是标准程序模块和系统调用。 这部分由许多独立的程序模块组成,每个程序模块完成 一种单独的功能,如输入、输出及特殊运算等。PLC根据 不同的控制要求选用这些模块,完成相应的工作。
第2章 可编程控制器的组成及工作原理
第 2 章 可编程控制器的组成及工作原理
PLC课件第2章
2.6 硬件的基本形式 2.6.1 单元式结构(整体式)
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2.6.2 模块式结构
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2.6.3 叠装式
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(1)热电偶输入 (2)RTD输入
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2.4.4.4 ASCII模块和BASIC模块
(1)ASCII模块:用于外部设备和PLC之间 进行字符数据传送 (2)BASIC模块:不占用PLC的CPU时间完成 计算任务
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2.4.4.5 通信模块
用于在外部设备和PLC之间建立一个数据 通道
输入:限位开关 转换器 输出:阀门 马达 水泵 报警
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2.4.2.2 离散直流I/O模块
提供限位开关、按钮、电动机启动器、 指示灯和报警器等设备的接口 额定电压等级:48V、24V、12V、5V
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2.4.2.3 离散交流/直流输入模块
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2.4.2.4 离散继电器输出模块
优点: 1)提供输出隔离 2)增强电压使用的灵活性 3)汇流或汇源 4)通过继电器切换模拟信号 5)消除漏电流 6)选择输出方式
注意: PLC产品手册中给出的“存储器类 型”和“程序容量”是针对用户程序存 储器而言的。
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2.3.1 存储器类型
PLC课件(第2章)
PLC原理及应用 PLC的产生与发展
PLC的发展经历了五个重要时期 :
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(1)从产生到20世纪70年代初期。CPU由中小规模数字集成 电路组成,存储器为磁芯存储器,控制功能比较简单。 (2)20世纪70年代末期。采用CPU微处理器,存储器采用半 导体存储器,体积减小,数据处理能力有很大提高。 (3)20世纪70年代末到80年代中期。PLC开始采用8位和16位 微处理器,使数据处理能力和速度大大提高。 (4)20世纪80年代中期到90年代中期。超大规模集成电路促 使PLC完全计算机化,CPU已经开始采用32位微处理器。 (5)20世纪90年代中期至今。PLC使用16位和32位微处理器, 出现了智能化模块,可以实现对各种复杂系统的控制。
PLC原理及应用
第2章
PLC的I/O滞后现象
产生I/O滞后现象的原因
(1) 由于PLC采用循环扫描的工作方式。 PLC只在每个扫描周期的I/O刷新阶段集中输入/输 出,导致输出信号相对输入信号滞后。 (2) 输入滤波器对信号的延迟作用。
滤波器时间常数越大,对输入信号的延迟作用越强。 有的PLC其输入电路滤波器的时间常数可以调整。
PLC控制系统的比较
1.灵活性和扩展性 极佳 2.可靠性高和可维护性好 3.控制速度快和稳定性高 4.延时的可调性好与精度高 5.设计与施工周期短,调试修改方便 6.性能价格比高
PLC原理及应用
第2章
PLC与计算机控制系统的比较
1、PLC系统采用功能模块的结构形式,系统的组 合性好。 2、PLC系统采用扫描方式工作,有利于顺序逻辑 控制的实施 。 3、PLC系统是分散的自治系统,把危险和功能分 散,实现分散综合的控制结构。 4、 PLC适应恶劣工业应用环境,工业用微机的耐 环境水平无论是在硬件还是在软件上都无法和 PLC相比。 5、PLC程序设计简单,易学易懂易维护,更适合 工程技术人员 。
PLC课件第二章
3)自动停止控制电路。
4)自动往返控制电路。
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2. 4 电动机的启动运行控制电路
2.三相笼型异步电动机减压启动控制电路
1)定子绕组串电阻减压启动控制。 2)星—三角减压启动控制。 3)自耦变压器减压启动控制。
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2. 5 电动机的制动控制电路
使电动机转速迅速下降。当电动机转速降低到接近零时一应
迅速切断三相电源,否则电动机将反向启动。为此采用速度 继电器来检测电动机的转速变化,并将速度继电器调整在n > 120 r/min时一速度继电器触点动作,而当n< 100 r/min时一触点复位。
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2. 5 电动机的制动控制电路
3.电容制动
2.电磁式电器的工作原理
电磁式电器在电气控制系统中使用量很大,其类型也较 多,但就其原理和结构而言基本相同,主要由两个部分组成, 即检测部分(电磁机构)和执行部分(触点系统),其次还有火 弧系统和其他缓冲机构等。
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2.1 常用低压电器元件
3.接触器
接触器是一种用于频繁地接通或断开交直流主电路及大 容量控制电路,实现远距离自动控制的低压自动控制电器。 在功能上,接触器除能自动切换外,还具有刀开关类手动开 关所不能实现的远离操作功能和失压(或欠电压)保护功能, 它不同于断路器等,虽有一定的过载能力,但却不能切断短 路电流,也不具备过载保护的功能。接触器生产方便,价格 低廉。在可编程控制器控制系统中,接触器常作为输出执行 元件,用于控制电动机、电热设备、电焊机、电容器组等负 载。
电容制动是指在切断三相异步电动机的交流电源后,在 定子绕组上接入电容器,转子内剩磁切割定子绕组产生感应
PLC课件第2章
防灾仪器系
第二章 基本指令及其应用
8.空操作指令
NOP(No Operation):空操作指令P指令常 用来检查或修改程序。
防灾仪器系
第二章 基本指令及其应用
防灾仪器系
第二章 基本指令及其应用
常用基本电路
启动复位电路
防灾仪器系
第二章 基本指令及其应用 分频电路
LSB
11··8 00 01 7··4 0010 3··0 000
1
MSB
位址 WR0 15··12 10 00 11··8 000 0 7··4 0000
LSB
3··0 1001 位址 WR0
MSB
15··12 00 00
左移:由LSB向MSB移动,MSB溢出 移位前
填充信号X0=1,空出的LSB填充"1" 移位后
第二章 基本指令及其应用
图4-3-1 输入/输出指令
如图4-3-1所示,当X0接通时,Y0接通;当X0断开时,Y1、 Y2接通。
防灾仪器系
第二章 基本指令及其应用
2.逻辑操作指令
AN(AND): 逻辑“与”运算 串联一常开触点。 AN/(AND Not): 逻辑“与非”运算 串联一常闭触点。 OR(Or): 逻辑“或”运算 并联一常开触点。 OR/(Or Not): 逻辑“或非”运算 并联一常闭触点。
LRSR(Left/Right Shift Register):左右移位指令。该指令 有复位、移位、填充、左/右移四个触发信号。四个信号中, 复位信号优先。
防灾仪器系
第二章 基本指令及其应用 当复位信号无效时,移位触发信号上升沿每来一次时,指定的 寄存器中的数据就左移或右移1位。左移后最高位MSB溢出(送 入进位标志R9009),最低位LSB空出;右移后最低位LSB溢出 (送入进位标志R9009),MSB位空出。空出的位置填“1”或 “0”由填充信号的高低电平决定。
(完整版)PLC课件 第二章PLC原理
第二章PLC原理§2-1 PLC的组成与基本结构§2-2 PLC的基本工作原理§2-3 PLC的编程语言2-1 PLC的组成与基本结构2-1-1、PLC的基本组成2-1-2、PLC各组成部分PLC的基本组成PLC是一种以微处理器为核心的用作控制的特殊计算机。
它的组成部分与一般的微机装置类似。
它主要由中央处理单元、输入接口、输出接口、通信接口等部分组成,其中CPU是PLC的核心,I/O部件是连接现场设备与CPU之间的接口电路,通信接口用于与编程器和上位机等设备连接。
整体式PLC,所有部件都装在同一机壳内;模块式PLC,各功能部件独立封装,称为模块或模板,各模块通过总线连接,安装在机架或导轨上。
整体式PLC组成模块式PLC组成PLC各组成部分1、CPU2、存储器3、输入/输出部件4、编程装置和编程软件5、外部设备6、智能接口模块7、电源部件CPU中央处理单元是PLC的主要部分,是系统的核心。
主要任务:•接收并存储用户程序和数据•诊断电源、PLC内部电路的工作状态和编程的语法错误•用扫描方式接收输入信号并保存•读取用户程序,解释并执行•将执行结果送输出端CPU的类型:通用CPU:8088、6800、8086、80386等单片机:8051位片式微处理器存储器在可编程控制器系统中,存储器主要存放系统程序、用户程序及工作数据。
系统程序和机器的硬件组成有关,完成系统诊断、命令解释、功能子程序调用管理、逻辑运算、通信和各种参数设定等功能。
用户程序是随PLC的应用对象而定的,它是用户根据使用环境和生产工艺的控制要求来编写的。
用户程序一般存放于带有后备电池的CMOS静态RAM、EPROM、EEPROM以及FLASH存储器中。
工作数据是PLC在应用过程中经常变化、经常存取的一些数据。
这部分数据存储在RAM中,以适应随机存取的要求。
在PLC系统的工作数据存储区,开辟有输入输出数据映像区、计数器、定时器、辅助继电器等逻辑部件,这些部件的设定值和当前值是根据用户程序的初始设置和运行状况而确定的。
PLC讲义2.ppt
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·光敏传感器
光敏传感器是最常见的传感器之一,它的种类繁 多,主要有:光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏 三极管、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感器、 光纤式光电传感器、色彩传感器、图像传感器等。它 的敏感波长在可见光波长附近,包括红外线波长和紫 外线波长。光传感器是目前产量最多、应用最广的传 感器之一,在自动控制和非电量电测技术引中占有非 常重要的地位。
开关传感器:当一个被测量的信号达到某个特定
的阈值时,传感器相应地输出一个设定的低电平或高
电平信号。
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·按其制造工艺分类
集成传感器是用标准的生产硅基半导体集成电路的 工艺技术制造的。通常还将用于初步处理被测信号的 部分电路也集成在同一芯片上。
薄膜传感器则是通过沉积在介质衬底(基板)上的, 相应敏感材料的薄膜形成的。使用混合工艺时,同样 可将部分电路制造在此基板上。
·酸、碱、盐浓度传感器
通过测量溶液电导值来确定浓度。它可以在线连 续检测工业过程中酸、碱、盐在水溶液中的浓度含量。 这种传感器主要应用于锅炉给水处理、化工溶液的配 制以及环保等工业生产过程。
·电导传感器
在线连续检测工业过程中水溶液的电导率。
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B、接触器 ⑴定义
接触器(Contactor)是指能频繁关合、承载和开 断正常电流及规定的过载电流的开断和关合装置。接 触器由电磁系统(铁心,静铁心,电磁线圈)、触头 系统(常开触头和常闭触头)和灭弧装置组成。接触 器控制容量大,适用于频繁操作和远距离控制。是自 动控制系统中的重要元件之一。
·温度传感器
室温管温传感器:用于测量室内和室外的环境温 度。
排气温度传感器:排气温度传感器用于测量排气 温度。
《PLC应用技术》ppt课件第二单元PX系列PLC的操作
程序编写完成后,需要进行调试,以确保程序的正确性和可靠性。调试过程中可以使用软件的仿真功能进行模拟 测试。
03
CATALOGUE
PLC控制程序的编写
程序结构与流程图
程序结构
PLC控制程序通常由主程序、子程序和中 断程序组成。主程序是程序的主体,用 于实现主要的控制逻辑;子程序是程序 的辅助部分,用于实现特定的功能;中 断程序则用于处理实时事件。
检查通讯线是否连接正常,端口设 置是否正确。
CPU故障
如出现CPU故障,需及时联系专业 人员进行维修。
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PLC的日常维护与保养
定期清理PLC的灰尘和污垢,保 持散热良好。
检查接线是否松动或破损,如 有需要应及时更换。
定期对PLC进行软件备份和版本 升级。
定期对PLC进行性能测试和功能 检查,确保其正常运行。
编程规则
在编写PLC控制程序时,需要遵循一定的编程规则和规范,例如变量命名规则、注释规则、程序结构 规范等。遵循这些规则可以提高程序的易读性和可维护性。
控制程序实例解析
实例一
电机启动/停止控制程序。该程序通过PLC控制电机的启动和停止,实现基本的电机控 制功能。通过解析该实例,可以了解PLC控制程序的编写方法和实现过程。
VS
流程图
流程图是描述控制程序逻辑关系的图表, 通过图形符号表示程序的控制流程。流程 图可以帮助编程人员更好地理解程序结构 ,提高编程效率和准确性。
指令系统与编程规则
指令系统
PLC的指令系统是编程的基础,不同的PLC品牌和型号具有不同的指令系统。了解指令系统的功能和 使用方法是编写PLC控制程序的关键。
输出接口
将接触器、电磁阀等输出设备连接到PLC的输出端子上,确保连接正确且牢固。
PLC课件 第2章
输入类型: 直流输入:12~24V 交流输入:100~120V、200~240V 交直流输入:复合信号输入+24 Nhomakorabea 输入口
LED
内
部
电
路
COM
PLC
图2.2直流输入端内部接线图
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第2章 可编程序控制器的结构和原理 2. 输出接口电路
输出单元将中央处理器输出的控制信号变换为控制器件所能接收 的电压、电流信号,以驱动接触器、电磁阀、指示灯等。输出单元一 般有继电器输出单元、晶体管输出单元和双向晶闸管输出单元以及模 拟量和智能输出单元。
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第2章 可编程序控制器的结构和原理
符号名称
表2-1 符号对照表
继电器接触器符号
三菱PLC梯形图符号
GE PLC梯形图符号
常开触点
常闭触点 线圈
[]
() < >
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第2章 可编程序控制器的结构和原理
用梯形图语言编制的PLC程序 左母线 称为梯形图。
梯级1
右母线
梯形网络由多个梯级组成,每 个输出软器件可构成一个梯级,每 个梯级可由多个支路构成。
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第2章 可编程序控制器的结构和原理
2.2 PLC 的编程语言
PLC软件:系统软件和应用(用户)软件。
系统软件包括系统管理程序,用户指令的解释程序和供系统调 用的专用标准程序模块。用户指令解释程序用以完成用户指令变为机
器码的工作。
应用软件是用户为了达到某种控制目的,采用PLC厂商提供 的编程语言编制的程序。
%Q001(Y1)
%Q001(Y1)
%Q001(Y1)
%Q002(Y2)
图2-4 两种控制电路
a) 继电器控制电路 b) PLC梯形图
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热继电器保护特性
❖ 热继电器过载电流与动作时间的关系。 ❖ 热继电器的保护特性曲线应该在电动机过载特性
曲线下方,如果发生过载,热继电器就会在电动 机未达到允许过载极限值之前动作,分断电动机 电源。 ❖ 同理,由于各种误差的影响,热继电器保护特性 曲线也是带状的。
2.1.2.2 热继电器工作原理
❖ 热元件:使双金属片发热的元件,串联在电动机 主回路中使用。
路。 ●能随过载程度改变动作时间。 ●由于热惯性,对电机的过载保护不是瞬时的,不能做短路
保护,与电流继电器和熔断器不同。 ❖ 分类: 按相数分:单相、两相、三相; 在三相电路中按职能分:带断相保护、不带断相保护。
2.1.2 热继电器的保护特性和工作原理
2.1.2.1 电动机的过载特性和热继电器的保护特性 ❖ 电动机的过载特性:(课本图2-1上方曲线) ❖ 电动机在不超过允许温升的条件下,电动机的过
使用热继电器需要主意的几个部分(下页附图)
❖ 发热元件部分:接线较粗,串接在电动机主回路中。 ❖ 常闭触点(图中标NC)、常开触点(图中标NO):应用
与控制回路。 ❖ 调节旋钮:整定动作电流。 ❖ 自动复位、手动复位选择旋钮:选择复位方式。 ❖ 手动复位按钮:热继电器保护后,如果选择手动复位模式,
则需要按下该按钮时,热继电器常闭触点才能闭合。 ❖ 什么情况下选手动复位,什么情况下选自动复位?
过载故障未知,必须等排除故障后手动复位,使热继电器 常闭触点闭合。故障已知,且不需要人工去排除故障,可 用自动复位,等双金属片冷却后,热继电器自动复位,常 闭触点闭பைடு நூலகம்。
2.1.3 带断相保护的热继电器
第二章 其他常用低压电器
❖ 电磁式低压电器中,感测元件接受的是电压或电 流信号,但在众多的低压电器中,其感测信号还 可能是发热、温度、转速、以及机械力等不同形 式的非电量信号。对于不同形式的信号,感测元 件的结构形式与电磁式电器也有根本的不同,因 此出现了各种各样的其他低压电器。
2.1 热继电器
2.1.1 热继电器的作用与分类 ❖ 作用: ●过载保护。当电动机处在长时间过载运行状态时,切断电
❖ 双金属片受热方式:直接受热、间接受热、复合 受热、互感器受热。
❖ 双金属片受热动作(课本图2-4):通过热元件 的发热弯曲,额定电流时,双金属片虽然弯曲, 但不足以使常闭触点分断。如果过载,热元件发 热程度增加,双金属片的弯曲程度也增加,弯曲 的双金属片带动一系列的机械机构使热继电器常 闭触点分断。
2.1.6 使用主意事项
❖ 电机额定电流应取发热元件中间值,这样整定时才有上下调节的余地。 如额定电流30A的电机,选择发热元件时电流整定范围为28-3645A,先把整定值设定在36档上,再根据实际运行情况调大或者调 小整定值。
❖ 自动复位和手动复位的选择。
❖ 外部导线选择:必须严格按照表2-1选择。导线的粗细会影响发热元 件的散热。
❖ 热继电器和电动机周围的环境应尽量相同。温度过高过低都会影响热 继电器的动作时间。
❖ 按照产品说明书上的规定安装,于其他器件安装在一起的时候,热继 电器要放在下面,以免受到其他设备发热的影响。
❖ 定期去除尘埃和污垢,若双金属片出现锈斑,用汽油轻轻擦拭,切忌 用砂纸打磨。
❖ 使用中每年要通电校验一次。另外当主电路发生短路事故后,应检查 发热元件和双金属片是否发生永久变形。若发生永久变形或无法判断 时,则应进行通电实验。在调整时绝不允许弯折双金属片。
载电流与电动机通电时间的关系。 ❖ 图中,β表示电动机实际电流和额定电流的比
值,当β<或=1时,电动机安全工作时间趋于无 穷(实际上不可能是无穷),当β>1时,电动机 处于过载状态,电动机的安全工作时间随着过载 程度的增加,越来越短,这就要求热继电器的分 断时间随过载程度的增加也越来越短。
❖ 电动机过载特性曲线是一条临界曲线,电动机的 过载电流和时间如果取在曲线上方,电动机就会 烧毁,曲线下方是安全范围。由于各种误差的影 响,电动机过载特性不可能是一条精准的曲线, 而是一条带子,带子越宽,误差越大,带子越窄, 误差越小。
❖ 安装位置:电动机内部。
❖ 分类:双金属片式温度继电器、热敏电阻式温度 继电器。
2.2.1.1 双金属片式温度继电器
❖ 动作原理(图2-7):动触点直接安装在双金属 片上,温度上升,双金属片动作,带动触点分离。
2.2 信号继电器
❖ 输入量为非电信号,且当信号达到一定值时,才 能使触头动作的继电器。常用的有:温度继电器、 速度继电器、压力继电器、液位继电器、干簧继 电器和光电继电器。
2.2.1 温度继电器
❖ 为什么使用温度继电器:热继电器是感测电流的 大小决定电机是否过载,是否发热。而电机发热 并不一定是由于过流造成的,如:电网电压升高, 导致电机铁心发热,这样也会使绕组温度升高。 电动机环境温度过高及通风不良。这时热继电器 是起不到保护作用的,此时需要以温度为直接感 测量控制触点的动作。温度继电器是按温度原则 动作的继电器。
2.1.5 热继电器的选用(课本P26)
❖ 额定电流 :按发热元件选择。按电机的过载能力选择。 ❖ 电动机启动状况:保证电机启动时热继电器不会动作。启
动时电流为额定电流6倍,启动时间不超过6秒。 ❖ 电动机启动次数:要主意热继电器的操作频率。超过热继
电器操作频率的频繁启动不适合用热继电器,因为双金属 片热量会积累,使触点动作。可以用温度继电器保护电机。 ❖ Y形接法的电动机采用普通的两相或三相热继电器保护, 三相严重不平衡,工作环境恶劣的情况下,选用三相热继 电器保护。三角形接法的电动机需要采用带断相保护的热 继电器。 ❖ 热继电器不可以做短路保护,动作速度太慢。
❖ 断相保护原理(图2-5) 差动机构:双金属片同时发热会导致常闭触点断 开,断相时,不发热的双金属片由于冷却反向运 动,也会导致常闭触点的断开。
2.1.4 热继电器的主要技术参数 ❖ 技术数据:表2-1
热继电器的额定电流和其对应热元件的额定电流 不同,选择是应按热元件额定电流选择。
❖ 图形符号、文字符号: