AC技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)篇(PPT 37頁(yè))

1、02016 AC 技術(shù)培訓(xùn)資料基礎(chǔ)知識(shí)篇內(nèi)部資料內(nèi)部資料控制事業(yè)部介紹n 工業(yè)設(shè)備使用的電氣產(chǎn)品控制系統(tǒng)事業(yè)部致力于工廠(chǎng)自動(dòng)化產(chǎn)品的企畫(huà)、開(kāi)發(fā)和銷(xiāo)售。首先我們看一下自動(dòng)化設(shè)備的電氣部件都有什么類(lèi)型。開(kāi)關(guān)、按鈕指示燈傳感器電磁閥、繼電器氣缸電機(jī)測(cè)量?jī)x器觸摸屏控制器電源內(nèi)部資料內(nèi)部資料控制事業(yè)部介紹n 工業(yè)設(shè)備使用的電氣產(chǎn)品開(kāi)關(guān)、按鈕：常用的控制電器元件，常用來(lái)接通或斷開(kāi)電路指示燈：通過(guò)開(kāi)關(guān)信號(hào)控制亮或者滅，常用來(lái)顯示設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)傳感器：用來(lái)檢測(cè)物品的有無(wú)或者到位，根據(jù)檢測(cè)狀態(tài)可以輸出ON/OFF信號(hào)，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的作用。Keyence的FS系列光纖傳感器通過(guò)模擬量或者通訊的方式，還可以輸出光量值等

2、信號(hào)。電磁閥、繼電器：通過(guò)對(duì)內(nèi)部的線(xiàn)圈施加電壓，利用線(xiàn)圈通電時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng)的原理控制閥門(mén)或者金屬觸點(diǎn)的閉合與斷開(kāi)，從而達(dá)到控制開(kāi)閉的作用內(nèi)部資料內(nèi)部資料控制事業(yè)部介紹n 工業(yè)設(shè)備使用的電氣產(chǎn)品氣缸：通過(guò)對(duì)缸體進(jìn)行充氣或者排氣，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)。通常與電磁閥、傳感器配合使用電機(jī)：主要?jiǎng)幼鞣绞綖樾D(zhuǎn)方式，通過(guò)與皮帶、螺桿等機(jī)構(gòu)配合，可把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。電機(jī)的種類(lèi)常見(jiàn)的為普通電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)，其中伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)可通過(guò)接收的脈沖數(shù)量指定移動(dòng)的距離，從而實(shí)現(xiàn)定位控制?？刂破鳎鹤詣?dòng)化設(shè)備的大腦，根據(jù)程序邏輯，控制設(shè)備的動(dòng)作。自動(dòng)化設(shè)備的控制器常見(jiàn)的有PLC、工業(yè)電腦、機(jī)器控制器等。內(nèi)部資料內(nèi)部

3、資料觸摸屏：也叫人機(jī)界面，用于顯示設(shè)備狀態(tài)、數(shù)據(jù)，也可以向控制器發(fā)出指令?？刂剖聵I(yè)部介紹n 控制事業(yè)部的主要產(chǎn)品內(nèi)部資料內(nèi)部資料可編程邏輯控制器PLC小型多功能一體化的KV NANO系列。KEYENCE內(nèi)部代號(hào)KVN引領(lǐng)高速、大容量概念的無(wú)限規(guī)模KV-5000/3000系列KEYENCE內(nèi)部代號(hào)KVB2015年最新推出，擁有頂尖速度和自由存儲(chǔ)的新標(biāo)準(zhǔn)KV-7000系列。KEYENCE內(nèi)部代號(hào)KVB控制事業(yè)部介紹n 控制事業(yè)部的主要產(chǎn)品內(nèi)部資料內(nèi)部資料人機(jī)界面HMI多功能觸摸屏VT3系列比VT3具有更高表現(xiàn)力的VT5-W系列和VT5-X系列可基于Excel或者VB等語(yǔ)言環(huán)境使用的KV COM+控

4、制事業(yè)部介紹n 控制事業(yè)部的主要產(chǎn)品內(nèi)部資料內(nèi)部資料步進(jìn)電機(jī)和伺服馬達(dá)快速啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)：QS系列脈沖輸入和Mechatrolink-II通訊型伺服電機(jī)SV系列2016年推出：Mechatrolink-III通訊型伺服電機(jī)SV2系列控制事業(yè)部介紹n 主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的品牌和系列-PLC內(nèi)部資料內(nèi)部資料三菱：小型：FX系列中大型：L系列、Q系列歐姆龍：小型：CP系列中大型：CJ1、CJ2系列機(jī)器控制器：NJ、NX系列控制事業(yè)部介紹n 主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的品牌和系列-PLC內(nèi)部資料內(nèi)部資料松下：小型：FP-X、FP-XH系列中大型：FP2系列、FP2SH系列西門(mén)子：小型：S7-1200、S7-200系列中大型

5、：S7-300系列、S7-400系列控制事業(yè)部介紹n 主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的品牌和系列-觸摸屏內(nèi)部資料內(nèi)部資料Proface：GP-4000系列、GP-3000系列、ST-3000系列三菱：GT16系列、GT15系列、GT10系列松下：GV系列、GT12系列、GT05系列歐姆龍：NS系列、NT系列、NV系列、NB系列控制事業(yè)部介紹n 主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的品牌和系列-馬達(dá)內(nèi)部資料內(nèi)部資料安川：V系列、7系列、M系列三菱：MR-J4系列、MR-J3系列松下：MINAS A5系列、 MINAS A4系列控制基礎(chǔ)知識(shí)n 與電氣相關(guān)的知識(shí)內(nèi)部資料內(nèi)部資料電壓：類(lèi)似讓電子流動(dòng)的壓力，如果把電流比作水流，電壓就相當(dāng)于水的

6、落差。單位是伏特“V”電氣控制的常見(jiàn)電壓等級(jí)：交流：220V、110V直流：12V、5V電流：電子在導(dǎo)體中流動(dòng)的現(xiàn)象，其強(qiáng)度單位是安培“A”電阻：表示阻擋電流流動(dòng)程度的量，其單位是歐姆“”控制基礎(chǔ)知識(shí)n 與電氣相關(guān)的知識(shí)內(nèi)部資料內(nèi)部資料l 直流(DC):電流的流動(dòng)方向不變，與時(shí)間無(wú)關(guān)l 交流(AC):電流的流動(dòng)方向和大小呈周期性變化。 傳感器的電源基本上都是直流電 平常使用的干電池也是直流電 電流的流動(dòng)方向1秒內(nèi)若變化50次，即為50Hz的交流電 中國(guó)國(guó)內(nèi)的交流電為220V 50Hz控制基礎(chǔ)知識(shí)n 與電氣相關(guān)的知識(shí)內(nèi)部資料內(nèi)部資料l 歐姆定律：電流(I)=電壓(V)電阻(R)l 功率消耗：功率

7、(W)=電流(A)電壓(V) 一般來(lái)說(shuō)，電氣產(chǎn)品的規(guī)格中都有標(biāo)明消耗電流，由于輸出端和輸入端使用的電壓一致，所以如果消耗電流小于額定負(fù)載電流，即代表負(fù)載能力足夠?？刂苹A(chǔ)知識(shí)n 邏輯電路內(nèi)部資料內(nèi)部資料l 常開(kāi)接點(diǎn)/常閉接點(diǎn) 電氣控制中，要使電路接通或者斷開(kāi)，需要有“開(kāi)關(guān)”。 開(kāi)關(guān)也可以稱(chēng)為接點(diǎn)、觸點(diǎn)A接點(diǎn)(常開(kāi)接點(diǎn)/NO)，在常態(tài)（不通電）的情況下處于斷開(kāi)狀態(tài)的接點(diǎn)叫“常開(kāi)接點(diǎn)”。有信號(hào)時(shí)可使電路閉合。B接點(diǎn)(常閉接點(diǎn)/NC)，在常態(tài)（不通電）的情況下處于閉合狀態(tài)的接點(diǎn)叫“常閉接點(diǎn)”。有信號(hào)時(shí)可使電路斷開(kāi)。為了在發(fā)生斷線(xiàn)等物理故障時(shí)也能給出提示信號(hào)，通常安全相關(guān)的信號(hào)都為常閉開(kāi)關(guān)。例如：安全

8、光柵、急停開(kāi)關(guān)、伺服報(bào)警信號(hào)等。控制基礎(chǔ)知識(shí)n 邏輯電路內(nèi)部資料內(nèi)部資料l 串聯(lián)和并聯(lián)邏輯電路 串聯(lián)（邏輯“與（AND）”電路）只有所有開(kāi)關(guān)都ON時(shí)，回路才閉合通電的一種連接方法。例如：只有機(jī)器的起動(dòng)條件（機(jī)構(gòu)處于初始位置、供氣氣壓、安全光柵、急停開(kāi)關(guān)）都滿(mǎn)足，并且雙手按機(jī)器的啟動(dòng)按鈕?？刂苹A(chǔ)知識(shí)n 邏輯電路內(nèi)部資料內(nèi)部資料l 串聯(lián)和并聯(lián)邏輯電路 并聯(lián)（邏輯“或（OR）”電路）只要所有開(kāi)關(guān)中任何一個(gè)為ON，回路即閉合通電的一種連接方法。例如：5臺(tái)機(jī)器中有一臺(tái)發(fā)生故障，就會(huì)點(diǎn)亮信號(hào)燈報(bào)警例如：發(fā)生氣壓不足或者急停開(kāi)關(guān)被按下或者伺服出現(xiàn)報(bào)警時(shí)把機(jī)器停止控制基礎(chǔ)知識(shí)n 與信息相關(guān)的知識(shí)內(nèi)部資料內(nèi)部

9、資料l 位和字 電氣信號(hào)只有ON和OFF兩種狀態(tài)。在控制器中，ON用1表示，OFF用0表示。 位和字位(bit):電氣信號(hào)中的最小單位，只有兩種狀態(tài)，即ON和OFF字節(jié)(byte):容量的常用表示方法（如SD卡的容量為xx KB，即xx千字節(jié)），通訊中也可用于表示字符數(shù)。 1個(gè)字節(jié)由8個(gè)位組成，用8各位的組合表示信息數(shù)值。字(Word):1個(gè)字由16個(gè)位組成。用16個(gè)位（0和1）的組合來(lái)表示數(shù)值控制基礎(chǔ)知識(shí)n 與信息相關(guān)的知識(shí)內(nèi)部資料內(nèi)部資料l 數(shù)值表示 二進(jìn)制(BIN)表示二進(jìn)制用0和1的組合來(lái)表示，首先了解一下二進(jìn)制(BIN)的概念二進(jìn)制(BIN)即逢2進(jìn)1，即每個(gè)數(shù)字位只能表示0到1，看

10、一下二進(jìn)制與常用的十進(jìn)制對(duì)應(yīng)關(guān)系十進(jìn)制012345678910二進(jìn)制011 10111 1001011101111 100010011010進(jìn)位例如：用二進(jìn)制表示的數(shù)值“11001”12 24 4+12 23 3+02 22 2+02 21 1+12 20 0=11616+ 18 8+ 04 4+ 02 2+ 11 1=16+8+1=25轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制時(shí)，即為十進(jìn)制的25控制基礎(chǔ)知識(shí)n 與信息相關(guān)的知識(shí)內(nèi)部資料內(nèi)部資料l 數(shù)值表示 二進(jìn)制(BIN)表示由于一個(gè)字?jǐn)?shù)據(jù)由16個(gè)1或0組成，所以：最小數(shù)字為0000 0000 0000 0000(16個(gè)位皆為0)最大數(shù)字為1111 1111 1111

11、1111(16個(gè)位皆為1)最小數(shù)字對(duì)應(yīng)的是十進(jìn)制的0最大數(shù)字對(duì)應(yīng)的是十進(jìn)制的65535控制基礎(chǔ)知識(shí)n 與信息相關(guān)的知識(shí)內(nèi)部資料內(nèi)部資料l 數(shù)值表示 十六進(jìn)制(HEX)表示十進(jìn)制用0-9的數(shù)值表示，二進(jìn)制用0和1表示。接下來(lái)，將介紹十六進(jìn)制表示方法。十六進(jìn)制中逢16進(jìn)1，但是0-15要用一位“數(shù)”來(lái)表示，具體為：10A、11B、12C、13D、14E、15F。十進(jìn)制十六進(jìn)制二進(jìn)制10A101011B101112C110013D110114E111015F111116100001 000017110001 0001比較左側(cè)的表示方式，即可知道二進(jìn)制能簡(jiǎn)單地用十六進(jìn)制來(lái)表示。4個(gè)為一組的二進(jìn)制數(shù)字，

12、正好與十六進(jìn)制的0-F相對(duì)應(yīng)。也就是說(shuō)，二進(jìn)制數(shù)值按4位一組來(lái)分，再將各組數(shù)值用十六進(jìn)制來(lái)表示的話(huà)，立即就能轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制。注：請(qǐng)勿將十六進(jìn)制和十六位混淆控制基礎(chǔ)知識(shí)n 與信息相關(guān)的知識(shí)內(nèi)部資料內(nèi)部資料l 數(shù)值表示 十六進(jìn)制(HEX)表示例1:0011 1111 0110 1101 （十進(jìn)制16237）842184218421842100111111011011013F6D例2:1111 1111 1111 1111 （十進(jìn)制65535）84218421842184211111111111111111FFFF為了區(qū)分十六進(jìn)制和十進(jìn)制，例如十六進(jìn)制的1111和十進(jìn)制的1111或者二進(jìn)制的1111

13、，通常在數(shù)值后加上不同的字母。如：十六進(jìn)制：1111（H）十進(jìn)制：1111（D）二進(jìn)制：1111（B）控制基礎(chǔ)知識(shí)n 與信息相關(guān)的知識(shí)內(nèi)部資料內(nèi)部資料l 數(shù)值表示 十進(jìn)制、二進(jìn)制、十六進(jìn)制簡(jiǎn)單地轉(zhuǎn)換方法例如：想把十進(jìn)制的#5372轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制或者十六進(jìn)制打開(kāi)Windows附件的計(jì)算器，從“查看”中選擇“程序員”控制基礎(chǔ)知識(shí)n 與信息相關(guān)的知識(shí)內(nèi)部資料內(nèi)部資料l 數(shù)值表示 十進(jìn)制、二進(jìn)制、十六進(jìn)制簡(jiǎn)單地轉(zhuǎn)換方法輸入十進(jìn)制5372后，點(diǎn)選“十六進(jìn)制”即可得到轉(zhuǎn)換的結(jié)果“14FC”控制基礎(chǔ)知識(shí)n 與信息相關(guān)的知識(shí)內(nèi)部資料內(nèi)部資料l 數(shù)值表示 BCD(二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制)將16位4等分成4個(gè)快，分割后

14、的每一塊能表示的數(shù)值為0-15（參照下圖）。十進(jìn)制中全部位數(shù)（個(gè)位、十位、百位）只能是0-9的數(shù)字，所以表示0-15時(shí)也只能用0-9。在這樣的規(guī)則下，所表示的數(shù)值被稱(chēng)為BCD表示。變?yōu)?869用個(gè)位（4位）能表示的數(shù)是0-9，到10時(shí)則要進(jìn)位到上4位。因此，表示個(gè)位的4個(gè)位的組合不存在1110(B）=14(D)這樣的數(shù)據(jù)。BCD用于被稱(chēng)為BCD顯示器（7段顯示器）的時(shí)候，需要用4Bit來(lái)表示0-9。并且也可用于有數(shù)字開(kāi)關(guān)進(jìn)行輸入。控制基礎(chǔ)知識(shí)n 與信息相關(guān)的知識(shí)內(nèi)部資料內(nèi)部資料l 數(shù)值表示 BCD(二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制)將16位4等分成4個(gè)快，分割后的每一塊能表示的數(shù)值為0-15（參照下圖）。十

15、進(jìn)制中全部位數(shù)（個(gè)位、十位、百位）只能是0-9的數(shù)字，所以表示0-15時(shí)也只能用0-9。在這樣的規(guī)則下，所表示的數(shù)值被稱(chēng)為BCD表示。變?yōu)?869用個(gè)位（4位）能表示的數(shù)是0-9，到10時(shí)則要進(jìn)位到上4位。因此，表示個(gè)位的4個(gè)位的組合不存在1110(B）=14(D)這樣的數(shù)據(jù)。BCD用于被稱(chēng)為BCD顯示器（7段顯示器）的時(shí)候，需要用4Bit來(lái)表示0-9。并且也可用于有數(shù)字開(kāi)關(guān)進(jìn)行輸入?？刂苹A(chǔ)知識(shí)n 與信息相關(guān)的知識(shí)內(nèi)部資料內(nèi)部資料l 數(shù)據(jù)類(lèi)型 由上面的內(nèi)容可以看出來(lái)，同樣的16位二進(jìn)制排列，按照不同的類(lèi)型編碼時(shí)，可以表示的數(shù)值已經(jīng)可以表示的數(shù)值范圍不一樣。用16位的二進(jìn)制（BIN）來(lái)表示一個(gè)

16、無(wú)符號(hào)的十進(jìn)制整數(shù)時(shí)，最小數(shù)值是0，最大是65535，如果超出65535的十進(jìn)制整數(shù)，需要更多的位才能表示。如果需要表示的是一個(gè)有符號(hào)的十進(jìn)制整數(shù)，由于需要使用最高位來(lái)表示符號(hào)的正負(fù)，因此可以表示的狀態(tài)數(shù)量仍然為65536種，所以可以表示的范圍是-3276832767。PLC中一般使用二進(jìn)制(BIN)表示十進(jìn)制整數(shù)，下面是常用的數(shù)據(jù)類(lèi)型及表示范圍數(shù)據(jù)的種類(lèi)范圍占用字?jǐn)?shù)16位十進(jìn)制數(shù)0655351有符號(hào)16位十進(jìn)制-32768+32767132位十進(jìn)制數(shù)042949672952有符號(hào)32位十進(jìn)制-2147483648+21474836472控制基礎(chǔ)知識(shí)n 與信息相關(guān)的知識(shí)內(nèi)部資料內(nèi)部資料l 數(shù)據(jù)

17、類(lèi)型上述四種數(shù)據(jù)類(lèi)型只能表示十進(jìn)制的整數(shù)，為了能夠表示1.25或者-2.5或者圓周率等帶有小數(shù)點(diǎn)的實(shí)數(shù)，需要使用單精度浮點(diǎn)數(shù)或者雙精度浮點(diǎn)數(shù)的數(shù)據(jù)類(lèi)型數(shù)據(jù)的種類(lèi)范圍占用字?jǐn)?shù)名稱(chēng)后綴16位十進(jìn)制數(shù)0655351Unsigned.U有符號(hào)16位十進(jìn)制-32768+327671Signed.S32位十進(jìn)制數(shù)042949672952Double.D有符號(hào)32位十進(jìn)制-2147483648+21474836472Long.L單精度浮點(diǎn)數(shù)-3.4E+38=N=-1.4E-45N=0+1.4E-45=N=+3.4E+38(有效位數(shù)約7位)2Float.F雙精度浮點(diǎn)數(shù)-1.79E+308=N=-2.23E-3

18、08N=0+2.23E-308=N=+1.79E+308(有效位數(shù)約16位)4Double Float.DF在基恩士的PLC中可以在指令后添加后綴，以指定該指令按照哪一種數(shù)據(jù)類(lèi)型進(jìn)行處理控制基礎(chǔ)知識(shí)n 與信息相關(guān)的知識(shí)內(nèi)部資料內(nèi)部資料l 數(shù)據(jù)類(lèi)型回顧一下目前學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)類(lèi)型二進(jìn)制(BIN)十六進(jìn)制(HEX)二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制(BCD)浮點(diǎn)型實(shí)數(shù)請(qǐng)注意：這三種數(shù)據(jù)類(lèi)型表示數(shù)值的編碼方式不一樣，即表示同樣的數(shù)值時(shí)，對(duì)應(yīng)0和1排列不一樣例如，同樣表示十進(jìn)制的數(shù)值10二進(jìn)制/十六進(jìn)制0000 0000 0000 1010BCD0000 0000 0001 0000單精度浮點(diǎn)數(shù)0100 0001 0010

19、 0000 0000 0000 0000 0000PLC基礎(chǔ)知識(shí)n 什么是PLC？?jī)?nèi)部資料內(nèi)部資料P L CLogic ProgrammableControllerPLC 是 Programmable Logic Controller 的縮寫(xiě)，譯為可編程邏輯控制器。PLC基礎(chǔ)知識(shí)n 什么是PLC？?jī)?nèi)部資料內(nèi)部資料控制部PLC輸入回路微型處理器存儲(chǔ)器輸出回路按鈕、開(kāi)關(guān)傳感器電流、電壓溫度視覺(jué)系統(tǒng)測(cè)量?jī)x器HMI觸摸屏操作指示燈蜂鳴器電磁閥繼電器氣缸馬達(dá)HMI觸摸屏顯示PLC簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是采集各種外部信號(hào)輸入，在內(nèi)部經(jīng)過(guò)邏輯處理后，輸出控制各種外部器件PLC基礎(chǔ)知識(shí)n 梯形圖程序內(nèi)部資料內(nèi)部資料為了使

20、用 PLC 完成控制，需要相應(yīng)程序。 這種程序便稱(chēng)之為梯形圖（Ladder）程序。梯形圖程序?qū)嶋H上是將電路配線(xiàn)圖簡(jiǎn)化后的程序電路配線(xiàn)圖順控程序圖梯形圖程序梯形圖程序中的指令執(zhí)行總是按照從左到右，從上到下的順序執(zhí)行PLC基礎(chǔ)知識(shí)n 程序掃描和掃描時(shí)間內(nèi)部資料內(nèi)部資料在PLC中編制的梯形圖程序?qū)嶋H上按如下?tīng)顟B(tài)反復(fù)執(zhí)行。從輸入處理到輸出處理的執(zhí)行流程稱(chēng)為“掃描”。梯形圖程序是將這樣的掃描反復(fù)多次執(zhí)行。輸入處理執(zhí)行程序輸出處理執(zhí)行程序前把全部輸入端子的ON/OFF狀態(tài)讀取到軟元件中根據(jù)軟元件的狀態(tài)執(zhí)行梯形圖程序根據(jù)程序執(zhí)行的結(jié)果把軟元件的狀態(tài)輸出PLC基礎(chǔ)知識(shí)n 程序掃描和掃描時(shí)間內(nèi)部資料內(nèi)部資料 執(zhí)行從輸入處理到輸出處理的一連串動(dòng)作所需的時(shí)間成為“掃描時(shí)間”掃描時(shí)間END處理 從上一個(gè)掃描周期的輸出處