電氣控制與可編程控制器演示文稿

電氣控制與可編程控制器演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有34頁\編輯于星期四優(yōu)選電氣控制與可編程控制器現(xiàn)在是2頁\一共有34頁\編輯于星期四32023/4/18一、傳統(tǒng)控制繼電器存在的優(yōu)缺點(diǎn)1、結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、維修方便，

廣泛應(yīng)用于各類機(jī)床和機(jī)械設(shè)備中。2、可以方便地實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化，實(shí)現(xiàn)集中控制和遠(yuǎn)距離控制。3、在長期磨損和疲勞工作條件下工作，容易損壞。4、觸點(diǎn)容易產(chǎn)生電弧，引起嚴(yán)重的后果。5、對上百個繼電器的設(shè)備,其控制箱龐大而笨重。6、全負(fù)荷運(yùn)載的情況下,大的繼電器將產(chǎn)生大量的熱及噪聲,同時消耗了大量的電能。7、繼電器控制系統(tǒng)必須是手工接線、安裝，

如果有簡單的改動，也需要花費(fèi)大量時間及人力和物力去改制、安裝和調(diào)試，從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失?，F(xiàn)在是3頁\一共有34頁\編輯于星期四42023/4/18二、可編程邏輯控制器（PLC）的產(chǎn)生1968年美國通用汽車公司（GM）招標(biāo)要求：利用計(jì)算機(jī)的功能和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂相結(jié)合。面向控制過程、面向問題的“自然語句”進(jìn)行編程，使得不熟悉計(jì)算機(jī)的人也能方便地使用。

（1）軟連接代替硬接線；（2）維護(hù)方便；（3）可靠性高于繼電器控制柜；（4）體積小于繼電器控制柜；（5）成本低于繼電器控制柜；（6）有數(shù)據(jù)通訊功能；（7）輸入115V；（8）可在惡劣環(huán)境下工作；（9）擴(kuò)展時，原系統(tǒng)變更要少；（10）用戶程序存儲容量可擴(kuò)展到4Kb

現(xiàn)在是4頁\一共有34頁\編輯于星期四52023/4/18二、可編程邏輯控制器（PLC）的產(chǎn)生核心思想： ·用程序代替硬接線

·輸入/輸出電平可與外部裝置直接相聯(lián)

·結(jié)構(gòu)易于擴(kuò)展現(xiàn)在是5頁\一共有34頁\編輯于星期四62023/4/18二、可編程邏輯控制器（PLC）的產(chǎn)生1969年美國DEC公司研制出世界上第一臺PLC（PDP-14），并在GM公司汽車生產(chǎn)線上應(yīng)用成功。

PLC的誕生：

·1969年，美國研制出世界第一臺PDP-14

·1971年，日本研制出第一臺DCS-8

·1973年，德國研制出第一臺PLC

·1974年，中國研制出第一臺PLC現(xiàn)在是6頁\一共有34頁\編輯于星期四72023/4/18輸入電路輸出電路繼電器控制電路生產(chǎn)現(xiàn)場繼電器控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖輸入電路輸出電路可編程序控制器生產(chǎn)現(xiàn)場集中型PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖現(xiàn)在是7頁\一共有34頁\編輯于星期四82023/4/18國際電工委員會IEC對PLC下的定義（1987年2月）

可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作命令，并通過數(shù)字式，模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)的設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴(kuò)充功能的原則而設(shè)計(jì)?，F(xiàn)在是8頁\一共有34頁\編輯于星期四92023/4/18三、可編程邏輯控制器（PLC）的特點(diǎn)、現(xiàn)狀和發(fā)展1、PLC是面向用戶的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，具有許多明顯的特點(diǎn)。(一)可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)工業(yè)生產(chǎn)過程對控制設(shè)備的可靠性提出了很高的要求。PLC采取了一系列措施，使PLC能在惡劣的環(huán)境中可靠地工作，平均故障間隔時間(MTBF)高，故障恢復(fù)時間短?，F(xiàn)在是9頁\一共有34頁\編輯于星期四102023/4/18(1)屏蔽(2)濾波(3)隔離(4)電源調(diào)整與保護(hù)(5)元件篩選(6)模塊化結(jié)構(gòu)(7)自診斷功能(8)信息保護(hù)和恢復(fù)(9)雙CPU冗余系統(tǒng)主要措施包括：由于采取了上述一系列措施，PLC的MTBF時間已達(dá)幾十萬小時。現(xiàn)在是10頁\一共有34頁\編輯于星期四112023/4/18(二)編程簡單，易于掌握梯形圖編程與繼電器邏輯電路圖類似直觀、清晰、修改方便、易掌握(三)組合靈活使用方便采用標(biāo)準(zhǔn)化模塊結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)接線簡單，工作量小，使用、維護(hù)方便現(xiàn)在是11頁\一共有34頁\編輯于星期四122023/4/18(四)功能強(qiáng)，通用性好具備很強(qiáng)的信息處理能力、輸出控制能力具有智能I/O功能模塊：溫度、位置高速計(jì)數(shù)、高速模擬量轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)程I/O、通信等模塊具有邏輯運(yùn)算、定時、計(jì)數(shù)、步進(jìn)等功能可完成A/D、D/A轉(zhuǎn)換、數(shù)字運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、通信聯(lián)網(wǎng)、生產(chǎn)過程監(jiān)控可開關(guān)量、模擬量、單臺、生產(chǎn)線、機(jī)群控制可現(xiàn)場、遠(yuǎn)距離、簡單系統(tǒng)、復(fù)雜系統(tǒng)控制現(xiàn)在是12頁\一共有34頁\編輯于星期四132023/4/18(五)開發(fā)周期短，成功率高只要正確、合理選用各種模塊組成系統(tǒng)，采用軟件控制(六)體積小、重量輕、功耗低供編程使用的軟繼電器（千個）狀態(tài)器（千個）定時器（幾百個）計(jì)數(shù)器（幾百個）數(shù)據(jù)寄存器（幾千個）現(xiàn)在是13頁\一共有34頁\編輯于星期四142023/4/18(七)安裝簡單，維修方便采用模塊結(jié)構(gòu)安裝時只需將相應(yīng)I/O端口相連接即可構(gòu)成PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行故障指示（燈），可方便用戶了解運(yùn)行情況和故障診斷現(xiàn)在是14頁\一共有34頁\編輯于星期四152023/4/182、PLC的現(xiàn)狀和發(fā)展（1）目前80%以上的工業(yè)行業(yè)，80%以上的設(shè)備均可使用PLC。從PLC的功能應(yīng)用來看，它的應(yīng)用范圍大致包括以下幾個方面：(一)開關(guān)量的邏輯控制 (二)模擬量控制(三)簡單編程 (四)過程控制(五)數(shù)據(jù)處理 (六)通信和聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在是15頁\一共有34頁\編輯于星期四162023/4/18（2）發(fā)展史第一代：1969年~1972年，代表產(chǎn)品有：

·美國DEC公司的PDP-14/L

·日本立石電機(jī)公司的SCY-022

·日本北辰電機(jī)公司的HOSC-20

第二代：1973年~1975年，代表產(chǎn)品有：

·美國GE公司的LOGISTROT

·德國SIEMENS公司的SIMATICS3、S4系列

·日本富士電機(jī)公司的SC系列

第三代：1976~1983年，代表產(chǎn)品有：

·美國GOULD公司的M84、484、584、684、884

·德國SIEMENS公司的SIMATICS5系列

·日本三菱公司的MELPLAC-50、550

第四代：1983年~現(xiàn)在，代表產(chǎn)品有：

·日本三菱公司的FX系列

·德國西門子公司的S7系列現(xiàn)在是16頁\一共有34頁\編輯于星期四172023/4/18各代PLC的特點(diǎn)與應(yīng)用范圍年份

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

功能特點(diǎn)編程語言

應(yīng)用范圍

早期1969～1972分立元件或中、小規(guī)模集成電路組成運(yùn)算器、控制器與I/O通道等電子電路，構(gòu)成一臺準(zhǔn)計(jì)算機(jī)。并采用磁心存儲器。用戶存儲容量2K步以上邏輯、順序控制、定時、計(jì)數(shù)控制梯形圖基本指令語句作為繼電器控制裝置的替代產(chǎn)品，控制規(guī)模小，價格昂貴，應(yīng)用面不廣泛

中期1973～1989采用大規(guī)模集成電路并有8位或16位微處理器構(gòu)成CUP。采用高密度、低功耗CMOSROMRAM存儲器，用戶存儲容量達(dá)8K步以上。特殊功能I/O模塊基本形成系列產(chǎn)品增加算術(shù)運(yùn)算及數(shù)據(jù)處理與數(shù)字通信、聯(lián)網(wǎng)功能，并采用自診斷、容錯技術(shù)以提高可靠性增加步進(jìn)指令、順序功能圖等編程語言適用于大、中規(guī)模的開關(guān)量與模擬量控制系統(tǒng)和一般聯(lián)網(wǎng)、通信監(jiān)控系統(tǒng)。價格大幅下降，應(yīng)用廣泛現(xiàn)在是17頁\一共有34頁\編輯于星期四182023/4/18年份

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

功能特點(diǎn)編程語言

應(yīng)用范圍

現(xiàn)代1990～至今采用超大規(guī)模集成電路和先進(jìn)安裝技術(shù)，并采用16位或32位高速大容量微處理芯片構(gòu)成CUP，并采用專用CUP系統(tǒng)用戶存儲用量可達(dá)32K步以上，各種智能型I/O功能模塊不斷涌現(xiàn)實(shí)現(xiàn)高速、大容量信息處理并增加復(fù)雜的數(shù)據(jù)運(yùn)算與數(shù)據(jù)處理功能。具備更強(qiáng)的自診斷和故障處理能力，可靠性更高，通信、聯(lián)網(wǎng)能力更強(qiáng)增加高級編程語言，實(shí)現(xiàn)編程手段、編程語言的多樣化可構(gòu)成大型分級聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)圖像動態(tài)監(jiān)控和模擬網(wǎng)絡(luò)資源共享，實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)管理自動化，性價比大幅提高，應(yīng)用遍及工業(yè)控制各種領(lǐng)域并能滿足各種特殊控制的需要現(xiàn)在是18頁\一共有34頁\編輯于星期四192023/4/18（3）發(fā)展方向：

·產(chǎn)品規(guī)模向兩極分化

·處理模擬量

·追求高可靠性

·通訊接口和智能模塊

·系統(tǒng)操作站配高分辨率的監(jiān)視器

·追求軟、硬件標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)在是19頁\一共有34頁\編輯于星期四202023/4/18

（3）分類：

·按容量PLC按照輸入(Input)和輸出(Output)即I/O的點(diǎn)數(shù)多少可分為下表所示的五種類型?，F(xiàn)在是20頁\一共有34頁\編輯于星期四212023/4/18

（3）分類：

·按結(jié)構(gòu)形式

整體式

模塊式

·按功能

低檔：I/O，算數(shù)運(yùn)算，數(shù)據(jù)傳輸?shù)?/p>

中檔：遠(yuǎn)程I/O，子程序，通信聯(lián)網(wǎng)等

高檔：矩陣、函數(shù)運(yùn)算，制表、表格處理，

更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)功能等現(xiàn)在是21頁\一共有34頁\編輯于星期四222023/4/18從繼電器控制系統(tǒng)到PLC控制系統(tǒng)現(xiàn)在是22頁\一共有34頁\編輯于星期四232023/4/18現(xiàn)在是23頁\一共有34頁\編輯于星期四242023/4/18現(xiàn)在是24頁\一共有34頁\編輯于星期四252023/4/18現(xiàn)在是25頁\一共有34頁\編輯于星期四262023/4/18X5X1Y0Y0SB1SB2KMKMSB1SB2KMX5Y0X1PLCCOMCOM～FUFR輸出供電電源現(xiàn)在是26頁\一共有34頁\編輯于星期四272023/4/18X0X1Y0Y0SB1SB2KM

繼電器線路圖與梯形圖

KM現(xiàn)在是27頁\一共有34頁\編輯于星期四282023/4/18SB1SB2PLC的I/O端口接線KMX0Y0X1PLCCOMCOM～FUFR輸出供電電源現(xiàn)在是28頁\一共有34頁\編輯于星期四292023/4/18SB1SB2KMX0Y0X1PLCCOMCOM～FUFR輸出供電電源X0X0常開接通常閉斷開現(xiàn)在是29頁\一共有34頁\編輯于星期四302023/4/18X0X1Y0Y0SB1SB2KMKM現(xiàn)在是30頁\一共有34頁\編輯于星期四312023/4/18X0X1Y0Y0SB1SB2KMKM現(xiàn)在是31頁\一共有34頁\編輯于星期四322023/4/18X0X1Y0Y0SB1SB2