中職電氣控制基礎與PLC技術應用整套課件完整版ppt教學教程最全電子講義教案(最新)(PPT 33頁)

1、電氣控制基礎與PLC技術應用（三菱系列）第1頁，共33頁。單元一電氣控制技術基礎電氣控制技術在工業(yè)生產(chǎn)、科學研究及其他各個領域的應用十分廣泛，已經(jīng)成為實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化的重要技術手段之一。本單元主要以電動機和其他執(zhí)行電器為控制對象，介紹電氣控制中常用的低壓電器、典型線路的分析和設計原則。第2頁，共33頁。項目一 低壓電器基礎知識一、低壓電器的定義低壓電器標準規(guī)定，低壓電器通常是指在交流1200V以下與直流1500V以下電路中起通斷、控制、保護和調(diào)節(jié)作用的電氣設備，以及利用電能來控制、保護和調(diào)節(jié)非電過程和非電裝置的用電裝備。第3頁，共33頁。項目一 低壓電器基礎知識二、低壓電器的分類及主要作用1

2、低壓電器的分類（1）按動作方式分類（2）按控制作用分類（3）按工作原理分類2低壓電器的主要作用第4頁，共33頁。項目一 低壓電器基礎知識三、常用的低壓電器1主令電器（1）控制按鈕（2）行程開關（3）接近開關（4）萬能轉(zhuǎn)換開關（5）光電開關2接觸器（1）接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理（2）交流接觸器的圖形文字符號3繼電器（1）中間繼電器（2）時間繼電器（3）熱繼電器（4）速度繼電器（5）其他低壓電器第5頁，共33頁。項目二 常用的電氣控制電路一、幾種典型的電氣控制電路原理圖1電動機自鎖與互鎖控制電路原理圖2電動機互鎖控制電路原理圖3兩臺電動機順序控制電路原理圖4電動機自動往返控制電路原理圖5電動機多地控

3、制電路原理圖第6頁，共33頁。項目二 常用的電氣控制電路二、電氣控制電路圖的組成將電氣控制電路中各電氣元件及它們之間的連接線路用一定的圖形表達出來，這種圖形就是電氣控制電路圖，一般包括電氣原理圖、電器布置圖和電氣安裝接線圖3種。第7頁，共33頁。項目二 常用的電氣控制電路三、電氣原理圖的繪制原則1）電氣原理圖一般分為主電路和輔助電路兩個部分。2）電氣原理圖中所有電氣元件的圖形符號和文字符號必須符合國家規(guī)定的統(tǒng)一標準。3）在電氣原理圖中，所有電器的可動部分均按原始狀態(tài)畫出。4）動力電路的電源線應水平畫出；主電路應垂直于電源線畫出；控制電路和輔助電路應垂直于兩條或幾條水平電源線；耗能元件（如線圈、

4、電磁閥、照明燈和信號燈等）應接在下面一條電源線一側(cè)，而各種控制觸點應接在另一條電源線上。第8頁，共33頁。單元二 PLC基礎PLC是20世紀60年代美國在傳統(tǒng)的順序控制器基礎上引入微電子技術和計算機技術而研制出的新型工業(yè)自動控制裝置。PLC應用技術是一門實踐性很強的學科，只有通過實際操作才能較好地掌握這門技術。本單元主要介紹PLC的基礎知識。第9頁，共33頁。項目一 PLC基礎知識一、PLC的產(chǎn)生和定義1PLC的產(chǎn)生背景2PLC的定義二、PLC的主要特點1可靠性高、抗干擾能力強2編程簡單易學3功能完善、通用性強4使用維護方便5體積小、質(zhì)量小、功耗低6設計施工周期短第10頁，共33頁。項目一 P

5、LC基礎知識三、PLC的應用領域1順序控制2運動控制3過程控制4數(shù)據(jù)處理5通信聯(lián)網(wǎng)四、PLC的分類1按結(jié)構(gòu)形式分類2按I/O點數(shù)和內(nèi)存容量分類第11頁，共33頁。項目二 PLC的結(jié)構(gòu)及工作原理一、PLC的硬件基本組成1CPU2存儲器3I/O接口電路4通信接口5編程裝置6電源7其他外部設備第12頁，共33頁。項目二 PLC的結(jié)構(gòu)及工作原理二、PLC的基本工作原理三、PLC的工作狀態(tài)、掃描周期及I/O響應滯后現(xiàn)象1工作狀態(tài)2掃描周期3I/O響應滯后現(xiàn)象四、三菱FX2N系列PLC簡介第13頁，共33頁。項目三 FX2N系列PLC的編程語言PLC是一種工業(yè)控制計算機，其功能的實現(xiàn)不僅基于硬件的作用，更

6、重要的是靠軟件的支持。PLC的軟件由系統(tǒng)程序和用戶程序組成。PLC編程語言是多種多樣的，對于不同生產(chǎn)廠家、不同系列的PLC產(chǎn)品，采用的編程語言的表達方式也不相同。目前常用的編程語言有梯形圖、指令表、順序功能圖、高級語言等。第14頁，共33頁。項目四 FX2N系列PLC的編程軟元件一、FX2N系列PLC編程元件的分類和編號1相同點2不同點二、FX2N系列PLC內(nèi)部軟元件1輸入繼電器（X）2輸出繼電器（Y）3輔助繼電器（M）4狀態(tài)繼電器（S）5定時器（T）6計數(shù)器（C）7數(shù)據(jù)寄存器（D）8變址寄存器（V/Z）9指針（P/I）第15頁，共33頁。項目五 FX2N系列PLC的基本邏輯指令及應用PLC編

7、程語言中，程序的表達方式有幾種：梯形圖、指令表、順序功能圖和高級語言，但常用的語言是梯形圖和指令表。指令表一般由助記符和操作元件組成，助記符是每一條基本指令的符號，表示不同的功能；操作元件是基本指令的操作對象。本項目的主要內(nèi)容是介紹FX2N的基本指令形式、功能和編程方法。第16頁，共33頁。項目六 GX Developer編程軟件GX Developer是一個功能強大的PLC開發(fā)軟件，具有程序開發(fā)、監(jiān)視、仿真調(diào)試及對PLC CPU進行讀寫等功能。第17頁，共33頁。項目六 GX Developer編程軟件基本操作步驟如下。一、啟動PLC編程軟件二、創(chuàng)建新工程三、編寫梯形圖程序四、程序變換五、寫

8、入PLC第18頁，共33頁。單元三三菱FX2N系列PLC編程PLC技術是一門實踐性很強的技術，只有通過實際操作，才能較好地掌握這門技術。本單元的項目一和項目二為程序編寫的基礎性知識；項目三中的任務都來源于自動化生產(chǎn)實際，且由編者結(jié)合教學需求精心組織，每個任務的內(nèi)容基本由“任務描述”“任務分析”“任務實施”“任務評價”等組成，既保證了理論知識的層次性、系統(tǒng)性，又具有很好的實踐培訓特點，突出培養(yǎng)和訓練學習者的學習能力、操作能力、應用設計能力、崗位工作能力，對學生走上工作崗位并適應崗位有一定的幫助作用。第19頁，共33頁。項目一 FX2N系列PLC編程基本原則及經(jīng)驗設計法一、基本原則梯形圖按照自上而

9、下、從左到右的順序設計。每個線圈為一個邏輯行，即一層階梯。每一個邏輯行起于左母線（主母線），然后是觸點的連接，最后以線圈終止于右母線，在畫圖時允許省略右母線。第20頁，共33頁。項目一 FX2N系列PLC編程基本原則及經(jīng)驗設計法二、經(jīng)驗設計法PLC程序設計常采用的方法有經(jīng)驗設計法和順序功能圖法。經(jīng)驗設計法設計控制程序的步驟如下。1）了解受控設備及工藝過程，分析控制系統(tǒng)的要求，選擇控制方案。2）根據(jù)受控系統(tǒng)的工藝要求，確定主令元件、檢測元件及輔助繼電器等。3）利用輸入信號設計起動、停止和自保功能。4）使用輔助元件、定時器和計數(shù)器。5）使用功能指令。6）加入互鎖條件和保護條件。7）檢查、修改和完善

10、程序。第21頁，共33頁。項目二 常用基本單元電路的編程方法一、電動機起停控制電路的編程方法二、正反轉(zhuǎn)控制電路的編程方法1互鎖問題2過載保護問題3動斷觸點輸入信號的處理三、定時器的編程方法1延時接通程序（通電延時）2延時斷開程序（斷電延時）3延時接通延時斷開程序4長延時程序第22頁，共33頁。項目二 常用基本單元電路的編程方法四、定時器與計數(shù)器的組合應用程序五、兩個計數(shù)器的組合應用程序六、順序延時接通程序七、順序循環(huán)接通程序八、脈沖發(fā)生電路九、二分頻程序第23頁，共33頁。項目三 FX2N系列PLC基本指令綜合應用實訓任務一 花園噴泉運行控制任務二 十字路口交通燈控制任務三 鐵塔之光模擬控制任

11、務四 LED數(shù)碼顯示控制任務五 全自動洗衣機的PLC控制任務六 車庫門自動開閉控制任務七 裝料小車自動控制第24頁，共33頁。單元四三菱FX2N系列PLC步進順序控制編程在工業(yè)控制中，除了過程控制系統(tǒng)外，大部分的控制系統(tǒng)屬于順序控制系統(tǒng)。FX系列PLC除了27條基本指令外，還有兩條簡單的步進指令，其目標元件是狀態(tài)器，用類似于順序功能圖語言的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖方式編程。這種編程方法可用于編制復雜的順序控制程序，此梯形圖更加直觀，也為更多的電氣技術人員所接受。第25頁，共33頁。項目一 步進順序控制一、順序控制簡介機械設備的動作過程大多數(shù)是按工藝要求預先設計的邏輯順序或時間順序的工作過程，即在現(xiàn)場開關信號

12、的作用下，起動機械設備的某個機構(gòu)動作后，該機構(gòu)在執(zhí)行任務中發(fā)出另一現(xiàn)場開關信號，繼而起動另一機構(gòu)動作，如此按步進行下去，直至全部工藝過程結(jié)束，這種由開關元件控制的按步控制的方式，稱為順序控制。二、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖梯形圖由于其編程簡單、使用方便等優(yōu)點，受到了很多技術人員的青睞，但在一些工藝流程控制方面，還存在一些缺點。為此，人們經(jīng)過不懈努力開發(fā)了狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，也稱順序功能圖，它不僅具有流程圖的直觀，而且能夠方便處理復雜控制中的邏輯關系。三、FX2N的狀態(tài)元件S第26頁，共33頁。項目二 步進順序控制指令及狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的編制一、步進順序控制指令FX2N系列PLC有兩條步進順序控制指令（簡稱“步進指令”）：步

13、進接點指令和步進結(jié)束指令二、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖三、單流程步進順序控制1狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的設計2單流程狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的編程要點3三臺電動機順序控制系統(tǒng)的STL編程第27頁，共33頁。項目二 步進順序控制指令及狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的編制四、選擇性流程步進順序控制1選擇性分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的特點2選擇性分支與匯合的編程一般思路五、并行性流程步進順序控制1并行分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的特點2并行分支與匯合編程的一般思路第28頁，共33頁。項目三 FX2N系列PLC步進指令綜合應用實訓任務一 三個燈順序發(fā)光與閃爍的PLC控制任務二 運料小車三地往返運行控制任務三 多燈發(fā)光與閃爍控制任務四 彩燈控制任務五 自動噴漆過程控制任務六 雙門通道自動控制

14、第29頁，共33頁。單元五三菱FX2N系列PLC常用功能指令和數(shù)據(jù)處理指令PLC之所以被稱為工業(yè)控制計算機，是因為其內(nèi)部除了有很多基本邏輯指令外，還有大量的功能指令（應用指令）。這些功能指令實際上是許多功能不同的子程序，它大大拓展了PLC的應用范圍，使其可以用于實現(xiàn)生產(chǎn)過程的閉環(huán)控制，用于和計算機及其他PLC組成集散控制系統(tǒng)。第30頁，共33頁。項目一 常用功能指令的使用方法及應用一、功能指令的格式1編號2助記符3數(shù)據(jù)長度4執(zhí)行形式5操作數(shù)二、比較指令、區(qū)間比較指令和觸點型比較指令1比較指令（CMP）2區(qū)間比較指令（ZCP）3觸點型比較指令三、傳送指令（MOV）第31頁，共33頁。項目二 數(shù)據(jù)處理指令的使用方法及應用P