順序控制 華電第一章

順序控制順序控制：將生產(chǎn)過程的部分工藝按照事先規(guī)定好的條件及順序啟動和停止相關(guān)設(shè)備，實現(xiàn)自動操作。順序控制的應(yīng)用實例：電梯控制、信號燈控制、生產(chǎn)線、火電廠輸煤車間、水處理車間等。順序控制中使用的變量：開關(guān)量。開關(guān)量：僅具有兩種對立狀態(tài)的邏輯變量。0.0110.000.0010.01課程內(nèi)容開關(guān)量控制可編程邏輯控制器火電廠保護(hù)與順序控制教材開關(guān)量控制，可編程邏輯控制器部分：

可編程控制器技術(shù)及應(yīng)用（歐姆龍機(jī)型），第2版

戴一平主編機(jī)械工業(yè)出版社火電廠順序控制部分

PDF電子版文檔第一章可編程控制器基礎(chǔ)第一節(jié)電氣控制和傳統(tǒng)工業(yè)控制設(shè)備一、繼電器(Relay)定義：繼電器是一種當(dāng)輸入量（電、磁、聲、光、熱）達(dá)到一定值時，輸出量將發(fā)生跳躍式變化的自動控制器件。

可以起到傳遞信號和遠(yuǎn)方操作的目的。接觸器：一種可以頻繁接通和斷開大功率設(shè)備的繼電器。繼電器由兩部分組成：線圈，其控制的觸點兩者同名。二、手動電器按鈕最簡單的手動主令電器。4：動斷觸點（常閉觸點）5：動合觸點（常開觸點）常用控制電器符號傳統(tǒng)電氣控制回路（以三相電機(jī)控制為例）控制電路中：啟動按鈕SB2

停止按鈕SB1

熱繼電器FR工作過程啟動：SB2按下，線圈KM得電，主電路上主觸點閉合，電機(jī)運轉(zhuǎn)，KM線圈并聯(lián)在啟動按鈕上的動合輔助觸點閉合為啟動按鈕松開時提供電流通道（自保持）。停止：SB1動斷按下，控制電路斷開，KM線圈斷電，其兩個觸點斷開，電機(jī)停機(jī)。傳統(tǒng)電氣控制回路的缺點要求對左圖的控制回路進(jìn)行修改：增加啟動按鈕SB3，當(dāng)SB2和SB3同時按下時，才能啟動電機(jī)可靠性不高（硬接線邏輯、大量的機(jī)械觸點）；通用性和靈活性較差（當(dāng)控制要求改變時需重新設(shè)計布線，花費大時間長）；功能簡單（只限于邏輯順序控制、定時等）？解決方法：采用PLC完成開關(guān)量控制第二節(jié)PLC概述一、PLC的發(fā)展簡史1968年，美國通用汽車公司提出招標(biāo)要求。

1）編程簡單，可在現(xiàn)場修改程序；

2）維護(hù)方便，最好是插件式；

3）可靠性高于繼電器控制柜；

4）體積小于繼電器控制柜；

5）可將數(shù)據(jù)直接送入管理計算機(jī)；

6）在成本上可與繼電器控制競爭；

7）輸入可以是交流115V（美國電網(wǎng)電壓為110V）；

8）輸出為交流115V、2A以上，能直接驅(qū)動電磁閥；

9）在擴(kuò)展時，原系統(tǒng)只需作很小變更；

10）用戶程序至少能擴(kuò)展到4K以上。1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司按招標(biāo)要求完成了研制工作。ThefirstPLCwasinstalledatGeneralMotorsOldsmobileplantandattheLanidsCompanyinLandis,Pennsylvaniain1970.Mr.MorleyisshownatrightwiththefirstPLC.Richard(Dick)Morleyisknownasthe"father"ofthePLC20世紀(jì)70年代初開始的近四十年里，PLC已發(fā)展成一個巨大的產(chǎn)業(yè)。二、PLC的定義1.是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)2.為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計3.采用計算機(jī)的軟硬件結(jié)構(gòu)4.達(dá)到各類機(jī)械或生產(chǎn)過程的控制目的1.美國的PLC：如羅克韋爾(Rockwell)公司（包括AB公司）產(chǎn)品，通用電氣（GE）產(chǎn)品。2.歐洲的PLC：如西門子（Siemens)公司產(chǎn)品，施耐德(Schneider)公司的產(chǎn)品。如歐姆龍（OMRON）公司的產(chǎn)品，三菱（Mitsubishi)公司的產(chǎn)品。3.日本的PLC：三、PLC主要生產(chǎn)廠家：實驗裝置：OMRONCPM2A型目前PLC主要生產(chǎn)廠商艾默生西門子三菱羅克維爾歐姆龍LG施耐德富士通用GE松下臺灣和利時安控蘭州全志南京嘉華（民營）南京亞銳（臺資）杭州機(jī)床電器廠國外：國內(nèi)：中國PLC市場（

2004年度）四、PLC的主要優(yōu)點

1.編程簡單采用圖形化編程語言梯形圖2.可靠性高采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，無故障時間〉20000h3.通用性好改變輸入輸出設(shè)備即可實現(xiàn)多種控制目的4.功能強(qiáng)可以實現(xiàn)邏輯、定時、計數(shù)、模擬量運算、通信功能5.易于遠(yuǎn)程監(jiān)控

6.設(shè)計、施工和調(diào)試周期短五、PLC的應(yīng)用

（1）邏輯控制（2）位置控制和運動控制（3）過程控制（4）監(jiān)控系統(tǒng)（5）集散控制七、PLC的發(fā)展趨勢向網(wǎng)絡(luò)化、高可靠性、多功能方向發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化分散控制系統(tǒng)PK可靠性向控制與管理功能一體化方向發(fā)展向小型化、低成本、簡單易用方向發(fā)展向編程語言標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展第二節(jié)

PLC的基本構(gòu)成及工作原理一、PLC的基本構(gòu)成

系統(tǒng)程序用戶程序編程器存儲器輸入口CPU輸出口通信口系統(tǒng)總線電源軟件系統(tǒng)基本單元硬件系統(tǒng)CPU存儲器總線I/O口通信接口編程器電源擴(kuò)展設(shè)備……系統(tǒng)軟件用戶軟件硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)二、PLC控制的等效電路傳統(tǒng)電機(jī)控制電氣圖輸入元件負(fù)載SB1SB2FRKM負(fù)載電源PLC內(nèi)部控制電路（用戶程序）等效輸出繼電器0.00PLCCOMDC24V0.000.010.020.010.0210.0010.0010。00COM等效輸入繼電器END傳統(tǒng)電氣控制圖與梯形圖的比較寄存器0.000.010.02分別記錄外部觸點（繼電器）SB1,SB2,FR的狀態(tài)，與其一一對應(yīng)，所以稱為“軟觸點（繼電器）”10.00為輸出寄存器，保存前面指令的運算結(jié)果，與線圈“KM”對應(yīng)，稱為“軟線圈”。常開觸點常閉觸點線圈模擬量輸入行程開關(guān)繼電器觸點各種開關(guān)傳感器CPUROM、RAM電源部件輸出接口輸入接口外設(shè)接口照明電磁裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用光電隔離裝置繼電器、可控硅、晶體管電路編程器打印機(jī)計算機(jī)三、PLC的工作原理（一）PLC的工作方式

*PLC的掃描周期與用戶程序的長短和該PLC的掃描速度緊密相關(guān)。

PLC一次掃描的過程，包括公共處理、執(zhí)行程序、掃描周期計算處理、I/O刷新、外設(shè)端口服務(wù)共五個階段，其所需時間稱為一個工作周期（或掃描周期）。PLC采用循環(huán)掃描的工作方式。初始化（1）公共處理（2）執(zhí)行程序（3）掃描周期計算處理（4）I/O刷新（5）外設(shè)端口服務(wù)異常正常警告異常否是無有PLC執(zhí)行程序的過程PLC運行機(jī)制－掃描原理程序執(zhí)行順序：自上而下，自左到右開始I/O刷新通訊任務(wù)用戶程序內(nèi)務(wù)處理

周而復(fù)始輸入濾波器有時間常數(shù)。輸出電路存在滯后循環(huán)掃描工作方式I/O信號傳遞滯后的原因PLC輸入／輸出響應(yīng)滯后最小I/O響應(yīng)時間=輸入ON延時+掃描時間+輸出ON延時I/O刷新I/O刷新執(zhí)行指令/其他處理掃描時間PLC輸入觸點輸入濾波輸出鎖存器輸出觸點執(zhí)行指令/其他處理掃描時間輸入ON延時輸出ON延時I/O響應(yīng)時間響應(yīng)現(xiàn)象一：PLC輸入／輸出響應(yīng)的滯后現(xiàn)象：最大I/O響應(yīng)時間=輸入ON延時+掃描時間×2+輸出ON延時I/O響應(yīng)時間I/O刷新I/O刷新執(zhí)行指令/其他處理掃描時間PLC輸入觸點輸入濾波輸出鎖存器輸出觸點執(zhí)行指令/其他處理掃描時間輸入ON延時輸出ON延時I/O刷新執(zhí)行指令/其他處理掃描時間響應(yīng)現(xiàn)象二：四、PLC的工作模式1）程序模式（PROGRAM）

程序模式是程序的停止?fàn)顟B(tài)，PLC的初始設(shè)定、程序傳送、程序檢查、強(qiáng)制置位／復(fù)位等程序執(zhí)行前的準(zhǔn)備，要在該模式下進(jìn)行。2）監(jiān)視模式（MONITOR）

監(jiān)視模式是程序的執(zhí)行狀態(tài)，可進(jìn)行聯(lián)機(jī)編輯、強(qiáng)制置位／復(fù)位、I/O存儲器的當(dāng)前值變更等操作。試運行時的調(diào)整等可在該模式下進(jìn)行。3）運行模式（RUN）

運行模式為程序的執(zhí)行狀態(tài)。二、PLC的基本