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1、可編程邏輯控制器,黑龍江大學(xué)電子工程學(xué)院自動(dòng)化系王丁、可編程邏輯控制器中英文短語(yǔ)對(duì)照電氣接線圖電氣接線圖繼電器繼電器主控繼電器主控繼電器卷線圈接觸器(用于切換大電流負(fù)載的特殊繼電器(接觸器電機(jī)啟動(dòng)器(基本上是一個(gè)接觸器,與過(guò)載繼電器串聯(lián),當(dāng)電流過(guò)大時(shí)切斷電源(電機(jī)起動(dòng)器接觸接點(diǎn)常開(kāi)(有效輸入x將關(guān)閉觸點(diǎn)并允許電力流動(dòng)(常開(kāi)常閉(當(dāng)輸入x不打開(kāi)時(shí),功率流動(dòng)(常閉使活動(dòng)通電將導(dǎo)致輸出關(guān)閉將使輸出X斷開(kāi)將導(dǎo)致輸出Y打開(kāi)將使輸出X接通固態(tài)繼電器固態(tài)繼電器梯形邏輯程序梯形圖梯踏步梯級(jí)順序功能圖順序功能圖結(jié)構(gòu)化文本編程結(jié)構(gòu)文本編程電磁閥(可以切換液壓或氣動(dòng)流量的邏輯輸出(電磁閥傳感器傳感器致動(dòng)器執(zhí)行器按鈕
2、按鈕開(kāi)始按鈕起動(dòng)按鈕限位開(kāi)關(guān)行程開(kāi)關(guān)定時(shí)器定時(shí)器計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器減計(jì)數(shù)器遞增計(jì)數(shù)和遞減計(jì)數(shù)指令加減計(jì)數(shù)指令開(kāi)始-保持-停止循環(huán)起保?;芈凡竭M(jìn)指令步指令移位寄存器移位寄存器比特向右移動(dòng)位右移向左旋轉(zhuǎn)(ROL)循環(huán)移位算術(shù)左移算術(shù)左移運(yùn)行每次掃描。循環(huán)掃描第一次掃描第一次掃描可編程控制器是數(shù)字處理的電子系統(tǒng),為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì),可操作各種指令,可處理數(shù)字和模擬變量的輸入或輸出,控制機(jī)械或工業(yè)過(guò)程,易于配置和編程,分析,1微控制器2工業(yè)環(huán)境3 A/D D/A D/D 4機(jī)械電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制工業(yè)過(guò)程,位置,擴(kuò)展控制器、在控制結(jié)構(gòu)中的位置,企業(yè)網(wǎng)絡(luò)、直接連接的輸入/輸出,控制總線(如以太網(wǎng)),工程
3、師站、輸入/輸出,輸入輸出2、輸入/輸出、中央處理器、操作員站、大型可編程邏輯控制器、小型可編程邏輯控制器、COM1、COM1、監(jiān)控站、數(shù)據(jù)集中器、不可編程但可配置、1.2架構(gòu)、微控制器強(qiáng)電輸入/輸出、1.2歷史沿革,GM 10條可編程邏輯控制器順序控制全面的現(xiàn)場(chǎng)控制,1968年年美國(guó)通用汽車公司提出的替代繼電器控制系統(tǒng)的新型控制器的十項(xiàng)指標(biāo):1)編程簡(jiǎn)單、現(xiàn)場(chǎng)可修改程序;2)維護(hù)方便、采用插件式結(jié)構(gòu);3)可靠性高于繼電器控制系統(tǒng);4)體積小于繼電器控制系統(tǒng);5)數(shù)據(jù)可以直接送入計(jì)算機(jī);6)成本可與繼電器系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng);7)輸入可為市電;8)輸出可為市電,能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥、交流接觸器等;9)通用性強(qiáng)
4、、易于擴(kuò)展;10)用戶存儲(chǔ)器大于4K。,最重要的可編程邏輯控制器生產(chǎn)商,系統(tǒng)架構(gòu)2.1硬件,2.1可編程邏輯控制器的組成和各部分的功能,2.1.1可編程邏輯控制器的基本組成,圖2.1.1可編程邏輯控制器的基本組成,通用可編程邏輯控制器架構(gòu),中央處理器,實(shí)時(shí)時(shí)鐘,閃存可編程邏輯控制器,只讀存儲(chǔ)器,緩沖器,信號(hào)調(diào)理,功率放大器,繼電器,信號(hào)調(diào)理,串行端口控制器,以太網(wǎng),并行總線,以太網(wǎng)控制器,RS 232,模數(shù)轉(zhuǎn)換器,數(shù)模轉(zhuǎn)換器,數(shù)字輸出,數(shù)字輸入,現(xiàn)場(chǎng)總線控制器,外部輸入/輸出系統(tǒng)這可以通過(guò)類似如下所示的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)?;旧?,這些電路調(diào)節(jié)輸入來(lái)驅(qū)動(dòng)光耦合器。這將外部電路與內(nèi)部電路電氣隔離。其他電路
5、元件用于防止電壓極性過(guò)度或反轉(zhuǎn)??删幊踢壿嬁刂破鬏斎腚娐?,2.1.3輸出模塊,警告-始終檢查可編程邏輯控制器的額定電壓和電流,切勿超過(guò)!2.2軟件系統(tǒng)、編程程序、用戶程序、用戶程序、輸入、訪問(wèn)、掃描、內(nèi)部執(zhí)行、輸出刷新、集中處理、循環(huán)掃描、嵌入內(nèi)核操作系統(tǒng)、UARTO協(xié)議、用戶程序、梯形圖語(yǔ)言、UART協(xié)議、CAN總線協(xié)議、可編程邏輯控制器的工作原理、可編程邏輯控制器采用循環(huán)掃描,包括內(nèi)部處理。在整個(gè)過(guò)程中掃描一次所需的時(shí)間稱為掃描周期。當(dāng)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí),上述掃描循環(huán)將持續(xù)循環(huán)。掃描過(guò)程。圖2-19,可編程邏輯控制器掃描過(guò)程,輸入處理程序執(zhí)行輸出處理,2-20,第3章編程語(yǔ)言和系統(tǒng)3.1控制結(jié)
6、構(gòu),什么是控制?結(jié)論:前一階段(控制因素)對(duì)后一階段(對(duì)象)的影響。推理1控制可視為:控制條件控制結(jié)果推理2復(fù)雜控制可由多個(gè)控制對(duì)組成。推理3:形成多個(gè)控制對(duì)控制結(jié)構(gòu)示例按順序排列開(kāi)始按鈕停止按鈕、微控制器、開(kāi)始(無(wú)停止)帶停止、繼電器、繼電器操作、DC電機(jī)、3.2繼電器控制系統(tǒng)概述3.2.1類似設(shè)備:1。按鈕斷開(kāi)開(kāi)關(guān)和觸點(diǎn);2.行程開(kāi)關(guān);3.接近開(kāi)關(guān)行程開(kāi)關(guān)、在低壓電路中用作不頻繁開(kāi)關(guān)的電路,主要用于將電路與電源隔離。U,V,W,QS,電路圖中電氣元件的觸點(diǎn)是根據(jù)吸引線圈斷電,手柄置零,元件不受外力作用的情況繪制的。主要用于低壓配電線路的非頻繁通斷控制,當(dāng)發(fā)生短路、過(guò)載、欠壓和漏電時(shí),可以斷
7、開(kāi)故障線路。u、V、W用于頻繁地接通或斷開(kāi)電機(jī)或其他設(shè)備的主電路,該主電路每小時(shí)可打開(kāi)和關(guān)閉數(shù)百次。主電路:傳輸能量的電路和流經(jīng)電氣設(shè)備負(fù)載電流的電路,其導(dǎo)體用粗實(shí)線表示,通常畫(huà)在圖的左側(cè)。當(dāng)接觸器的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合時(shí),電機(jī)啟動(dòng)并開(kāi)始旋轉(zhuǎn);當(dāng)接觸器的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí),電機(jī)停止運(yùn)行??刂齐娐泛徒佑|器的工作原理?只要控制交流接觸器線圈電路的通斷,就可以控制電機(jī)的啟動(dòng)和停止??刂齐娐罚簜鬏斂刂菩盘?hào)的線路,其導(dǎo)線用細(xì)實(shí)線表示,通常畫(huà)在圖的右側(cè)。鼠籠式電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制,SB,點(diǎn)動(dòng)控制:通常用于生產(chǎn)機(jī)械大修或位置調(diào)整后的電動(dòng)機(jī)試運(yùn)行。連續(xù)操作控制,接觸器輔助觸點(diǎn)保持線圈通電的功能稱為自鎖。自鎖輔助觸點(diǎn)稱為自鎖觸
8、點(diǎn)。,SB0,停止按鈕,自鎖觸點(diǎn),啟動(dòng)按鈕,保護(hù)鏈接。為了防止電機(jī)在故障狀態(tài)和過(guò)載狀態(tài)下運(yùn)行,應(yīng)在控制電路和主電路中增加保護(hù)裝置。QS、KM、短路事故時(shí)的短路保護(hù)、FU1、FU2、FU2、當(dāng)電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載,或電機(jī)電流因斷相而超過(guò)額定值時(shí)。過(guò)載保護(hù):熱繼電器。QS、如何實(shí)現(xiàn)熱繼電器的過(guò)載保護(hù)?FU1、FR、FR,還可以消除電壓恢復(fù)線自啟動(dòng)造成的安全隱患。當(dāng)電源電壓由于某種原因嚴(yán)重欠壓(或電壓損失)時(shí)。欠壓保護(hù)由接觸器KM本身的電磁機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)(主電路和控制電路為同一電源)。1、2、1、2、點(diǎn)動(dòng)和連續(xù)運(yùn)行控制電路,可實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行和點(diǎn)動(dòng)。方案1:轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA(旋轉(zhuǎn)操作)與自鎖觸點(diǎn)KM串聯(lián)。解
9、鎖、SA、方案2:使用復(fù)合按鈕SB2,操作SB2實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制。sb1、km、sb0、fu2、fu2、fr、復(fù)合按鈕的動(dòng)作順序:先按SB2,斷開(kāi)常閉觸點(diǎn),釋放控制電路的自鎖功能;閉合常開(kāi)觸點(diǎn),連接知識(shí)管理線圈。方案三:點(diǎn)動(dòng):使用中間繼電器KA和控制按鈕SB2。sb1、km、sb0、fu2、fu2、fr、ka、sb2、鼠籠式電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制,電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)與定子電流的相序有關(guān)。主電路、u、v、w、QS、fu1、fr、L1、L2、L3、km1控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)。KM2控制電機(jī)反轉(zhuǎn)。相序L1 L2 L3正向轉(zhuǎn)動(dòng)U V W反向W V U,控制電路,KM1,SB0,F(xiàn)U2,F(xiàn)U2,F(xiàn)R,1,2,如何確保只有一個(gè)接觸器同時(shí)運(yùn)行,以確保電源不會(huì)短路?控制功能:正轉(zhuǎn)、停止、反轉(zhuǎn)、電氣聯(lián)鎖:兩個(gè)接觸器的常閉輔助觸點(diǎn)起相互控制作用,這兩對(duì)聯(lián)鎖觸點(diǎn)稱為聯(lián)鎖觸點(diǎn)。兩個(gè)接觸器的常閉輔助觸點(diǎn)用于相互控制,即當(dāng)一個(gè)接觸器線圈通電時(shí),另一個(gè)電路通過(guò)斷開(kāi)其常閉輔助觸點(diǎn)而被鎖定,從而使另一個(gè)接觸器不能通電。聯(lián)鎖應(yīng)用后,只有一個(gè)接觸器可以同時(shí)動(dòng)作,電源不會(huì)短路。電氣
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