PLC應(yīng)用技術(shù)_1次課(認(rèn)識PLC1到2課時)

1、2016.22016.2串聯(lián)連接串聯(lián)連接并聯(lián)連接并聯(lián)連接串聯(lián)連接串聯(lián)連接并聯(lián)連接并聯(lián)連接電磁式繼電器（中間繼電器）電磁式繼電器（中間繼電器）JS7A系列空氣阻尼式系列空氣阻尼式 JS20系列晶體管式系列晶體管式 JS14S系列數(shù)顯式系列數(shù)顯式 熱繼電器是利用流過繼電器的電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)而反時限熱繼電器是利用流過繼電器的電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)而反時限動作的自動保護(hù)電器，用作電動機(jī)的過載保護(hù)、斷相保護(hù)、電流動作的自動保護(hù)電器，用作電動機(jī)的過載保護(hù)、斷相保護(hù)、電流不平衡運(yùn)行的保護(hù)不平衡運(yùn)行的保護(hù) 。 速度繼電器是反映轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的繼電器，其主速度繼電器是反映轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的繼電器，其主要作用是以旋轉(zhuǎn)速度的快

2、慢為指令信號，與接觸器合要作用是以旋轉(zhuǎn)速度的快慢為指令信號，與接觸器合實現(xiàn)對電動機(jī)的反接制動控制。實現(xiàn)對電動機(jī)的反接制動控制。自動控制系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)工工廠廠自自動動控控制制樓樓宇宇自自動動控控制制通通訊訊自自動動控控制制家家庭庭自自動動控控制制.工廠電氣控制技術(shù)工廠電氣控制技術(shù)執(zhí)行電器執(zhí)行電器控制電器控制電器+開開關(guān)關(guān)按按鈕鈕繼繼電電器器接接觸觸器器行行程程開開關(guān)關(guān)空空氣氣開開關(guān)關(guān)時時間間繼繼電電器器熱熱繼繼電電器器可可編編程程序序控控制制器器電電機(jī)機(jī)電電磁磁閥閥機(jī)機(jī)械械設(shè)設(shè)備備各種機(jī)床各種機(jī)床電梯電梯洗衣機(jī)洗衣機(jī)項目一 認(rèn)識PLC項目一 認(rèn)識PLC P PLCLC是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系

3、統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用設(shè)計。它采用可編程的存儲器，用來存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算和順序下的應(yīng)用設(shè)計。它采用可編程的存儲器，用來存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算和順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字或模擬的輸入控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字或模擬的輸入/ /輸出接口，控制各種類型的機(jī)器設(shè)備或生產(chǎn)過程。輸出接口，控制各種類型的機(jī)器設(shè)備或生產(chǎn)過程。 可編程序控制器具有一個電子系統(tǒng)可編程序控制器具有一個電子系統(tǒng) 具有存儲器，可以向存儲器內(nèi)編寫程序具有存儲器，可以向存儲器內(nèi)編寫程序 程序指令包括執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)程序指令包

4、括執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等運(yùn)算等在內(nèi)部運(yùn)算，在內(nèi)部運(yùn)算， 把運(yùn)算結(jié)果，通過數(shù)字式或模擬式進(jìn)行輸出把運(yùn)算結(jié)果，通過數(shù)字式或模擬式進(jìn)行輸出 控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？刂聘鞣N類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。 專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。根據(jù)這個名字可以理解為它是一個可以編寫程序來實現(xiàn)某些控制的機(jī)器；英文名為簡稱項目一 認(rèn)識PLC 在可編程控制器出現(xiàn)以前，繼電器控制在工業(yè)控制領(lǐng)域占主導(dǎo)地位，其控制系統(tǒng)都是按預(yù)先設(shè)定好的時間或條件順序地工作，通用性和靈活性差。 20 世紀(jì)六十年代，計算機(jī)技術(shù)開始應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域，由于價格高、編程難度大以及難于適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)

5、境等原因，未能在工業(yè)控制領(lǐng)域獲得推廣。 1968 年，美國最大的汽車制造商通用汽車公司 (GM) 為了適應(yīng)汽車型號不斷更新、生產(chǎn)工藝不斷變化的需要，要求能有一種比繼電器更可靠、功能更齊全、響應(yīng)速度更快的新型工業(yè)控制器，它能做到盡可能減少重新設(shè)計和更換繼電器控制系統(tǒng)及接線，以降低成本，縮短周期。 1968年美國通用汽車公司提出新型控制器十項指標(biāo)： 1） 編程簡單、現(xiàn)場可修改程序； 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)可以直接送入計算機(jī)； 6）成本可與繼電器系統(tǒng)競爭； 7）輸入可為市電； 8）輸出可為市電，能直接驅(qū)動電磁閥、交流接觸

6、器等； 9）通用性強(qiáng)、易于擴(kuò)展； 10）用戶存儲器大于4K。 世界第一臺世界第一臺PLC： 1969年由美國數(shù)字設(shè)備公司年由美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC公司）研制成功。公司）研制成功。 19701980年：年：PLC的結(jié)構(gòu)定型階段。應(yīng)用主要的結(jié)構(gòu)定型階段。應(yīng)用主要面向機(jī)床、生產(chǎn)線。面向機(jī)床、生產(chǎn)線。 1980 1990年：年：PLC普及階段。應(yīng)用向順序控普及階段。應(yīng)用向順序控制的各個工業(yè)領(lǐng)域擴(kuò)展。制的各個工業(yè)領(lǐng)域擴(kuò)展。 1990 2000年：年：PLC的多功能與小型化階段。的多功能與小型化階段。應(yīng)用由順序控制向現(xiàn)場控制拓展。應(yīng)用由順序控制向現(xiàn)場控制拓展。 2000年至今：年至今：PLC繼續(xù)高性能與

7、網(wǎng)絡(luò)化階段。應(yīng)繼續(xù)高性能與網(wǎng)絡(luò)化階段。應(yīng)用面向全部工業(yè)自動化控制領(lǐng)域。用面向全部工業(yè)自動化控制領(lǐng)域。項目一 認(rèn)識PLC PLCPLC的特點(diǎn)的特點(diǎn) 可靠性高：可靠性高：適應(yīng)不同的工業(yè)環(huán)境，抗外部干擾強(qiáng)，無故障時間長適應(yīng)不同的工業(yè)環(huán)境，抗外部干擾強(qiáng)，無故障時間長，系統(tǒng)程序與用戶程序相對獨(dú)立，不容易發(fā)生死機(jī)現(xiàn)象。，系統(tǒng)程序與用戶程序相對獨(dú)立，不容易發(fā)生死機(jī)現(xiàn)象。使用靈活：使用靈活：以基本單元加擴(kuò)展模塊的形式，能滿足更多的接口需要以基本單元加擴(kuò)展模塊的形式，能滿足更多的接口需要與多功能需要。與多功能需要。編程容易：編程容易：編程語言面向電氣工程人員，采用與繼電器控制線路相編程語言面向電氣工程人員，采用

8、與繼電器控制線路相似的梯形圖（或順序控制流程圖）進(jìn)行設(shè)計，簡潔直觀，易于理解和掌似的梯形圖（或順序控制流程圖）進(jìn)行設(shè)計，簡潔直觀，易于理解和掌握。握。安裝、調(diào)試、維修方便：安裝、調(diào)試、維修方便：只需進(jìn)行輸入只需進(jìn)行輸入/ /輸出接口接線，外部連接輸出接口接線，外部連接線少。有自診斷和動態(tài)監(jiān)控功能，方便調(diào)試，可現(xiàn)場進(jìn)行程序調(diào)整與修線少。有自診斷和動態(tài)監(jiān)控功能，方便調(diào)試，可現(xiàn)場進(jìn)行程序調(diào)整與修改。改。 PLC PLC從開始研制到成熟應(yīng)用只有短短幾十年，作為工業(yè)自動控制的核從開始研制到成熟應(yīng)用只有短短幾十年，作為工業(yè)自動控制的核心器件，心器件，PLCPLC在工業(yè)自動控制領(lǐng)域應(yīng)用之廣、應(yīng)用之普及，很大

9、程度在于它在工業(yè)自動控制領(lǐng)域應(yīng)用之廣、應(yīng)用之普及，很大程度在于它具備以下兩個優(yōu)勢：一是有著強(qiáng)大的功能與很高的可靠性，二是它的程序具備以下兩個優(yōu)勢：一是有著強(qiáng)大的功能與很高的可靠性，二是它的程序編寫思路與繼電器控制電路極為相似，容易為電氣技術(shù)人員所掌握，因此編寫思路與繼電器控制電路極為相似，容易為電氣技術(shù)人員所掌握，因此深受電氣技術(shù)人員的歡迎。深受電氣技術(shù)人員的歡迎。項目一 認(rèn)識PLC一、按I/O點(diǎn)數(shù)分：1 1、小型、小型PLCPLC I/O I/O點(diǎn)數(shù)為點(diǎn)數(shù)為256256點(diǎn)以下的為小型點(diǎn)以下的為小型PLCPLC （其中（其中I/OI/O點(diǎn)數(shù)小于點(diǎn)數(shù)小于6464點(diǎn)的為超小型或微型點(diǎn)的為超小型或微

10、型PLCPLC）2 2、中型、中型PLCPLC I/O I/O點(diǎn)數(shù)為點(diǎn)數(shù)為256256點(diǎn)點(diǎn)20482048點(diǎn)的為中型點(diǎn)的為中型PLCPLC3 3、大型、大型PLCPLC I/O I/O點(diǎn)數(shù)為點(diǎn)數(shù)為20482048以上的為大型以上的為大型PLCPLC （其中（其中I/OI/O點(diǎn)數(shù)超過點(diǎn)數(shù)超過81928192點(diǎn)的為超大型點(diǎn)的為超大型PLCPLC）1)1)微型機(jī)微型機(jī)OMRON公司的SP系列三菱系列PLC2 2）小型機(jī)）小型機(jī)OMRON公司PLC松下公司的FP1系列3 3）中型機(jī)）中型機(jī)松下公司的PLC4 4）大型機(jī)）大型機(jī)OMRON公司的2000H西門子西門子5 5）超大型機(jī)）超大型機(jī) 控制點(diǎn)數(shù)可

11、達(dá)上萬點(diǎn)，甚至于幾萬點(diǎn).美國美國GEGE公司的公司的90907070機(jī)，其點(diǎn)數(shù)可達(dá)機(jī)，其點(diǎn)數(shù)可達(dá)2400024000點(diǎn)，另外還有點(diǎn)，另外還有80008000路的模擬量。路的模擬量。二 按結(jié)構(gòu)形式分整體式整體式 將電源、將電源、CPUCPU、I/OI/O接口等部件都集中裝接口等部件都集中裝在一個機(jī)箱內(nèi)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價格低在一個機(jī)箱內(nèi)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價格低等特點(diǎn)。多用于小型控制系統(tǒng)中。等特點(diǎn)。多用于小型控制系統(tǒng)中。模塊式模塊式 由若干個單獨(dú)的標(biāo)準(zhǔn)模塊單元組成，如由若干個單獨(dú)的標(biāo)準(zhǔn)模塊單元組成，如CPUCPU模塊、模塊、I/OI/O模塊、電源模塊（有的含在模塊、電源模塊（有的含在C

12、PUCPU模模塊中）以及各種功能模塊等，將這些模塊安插在塊中）以及各種功能模塊等，將這些模塊安插在機(jī)架上。機(jī)架上。項目一 認(rèn)識PLC PLC編程語言標(biāo)準(zhǔn)（IEC 61131-3）中有：1梯形圖（梯形圖（LD）2順序功能圖（順序功能圖（SFC）3功能塊圖（功能塊圖（FBD） 以上以上3種為圖形編程語言種為圖形編程語言4指令表（指令表（IL）5結(jié)構(gòu)文本（結(jié)構(gòu)文本（ST） 此兩種為是文字語言。此兩種為是文字語言。項目一 認(rèn)識PLC PLCPLC應(yīng)用領(lǐng)域很廣應(yīng)用領(lǐng)域很廣, ,目前，目前，PLCPLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制油、化工、電力、建材

13、、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂保及文化娛樂等各個行業(yè)中。最等各個行業(yè)中。最常見的電梯、交通燈、機(jī)械手、常見的電梯、交通燈、機(jī)械手、生產(chǎn)線等等。生產(chǎn)線等等。 用用PLCPLC作設(shè)備自動運(yùn)行的順序控制作設(shè)備自動運(yùn)行的順序控制 自動線的順序控制自動線的順序控制 物料包裝線物料包裝線電鍍工作線電鍍工作線工作檢測線工作檢測線PLC電梯控制電梯控制恒壓供水系統(tǒng)控制恒壓供水系統(tǒng)控制自動售貨機(jī)自動售貨機(jī) L2L2L1L1燈亮燈亮:投幣不足投幣不足燈亮燈亮:無幣找零無幣找零燈閃燈閃:無貨無貨取物口取物口退幣按鈕退幣按鈕退幣口退幣口購物選擇按鈕購物選擇按鈕投幣口投幣口

14、5 5角角5 5元元1 1元元2.52.5元元3 3元元3.5元1.51.5元元自動售貨機(jī)自動售貨機(jī)電梯運(yùn)行方向控制要求電梯運(yùn)行方向控制要求 1 1、根據(jù)最早輸入的呼梯信號，、根據(jù)最早輸入的呼梯信號，判斷電梯是上行還是下行。判斷電梯是上行還是下行。 定向分轎廂內(nèi)指令定向和轎廂定向分轎廂內(nèi)指令定向和轎廂外呼梯定向。外呼梯定向。 2 2、同向先執(zhí)行方式：、同向先執(zhí)行方式： 電梯在收到多個呼梯信號時，電梯在收到多個呼梯信號時，采用首個呼梯信號定向，同向的信采用首個呼梯信號定向，同向的信號先執(zhí)行；一個方向的任務(wù)全部執(zhí)號先執(zhí)行；一個方向的任務(wù)全部執(zhí)行完畢后再換向。行完畢后再換向。 3 3、一個方向的任務(wù)

15、執(zhí)行完畢后、一個方向的任務(wù)執(zhí)行完畢后換向時，依據(jù)最遠(yuǎn)站響應(yīng)的原則。換向時，依據(jù)最遠(yuǎn)站響應(yīng)的原則。 4 4、系統(tǒng)具有同向順路搭客的、系統(tǒng)具有同向順路搭客的載車功能。載車功能。 4321四四層層電電梯梯模模型型 驅(qū)動驅(qū)動步進(jìn)電動機(jī)或伺服電動機(jī)作步進(jìn)電動機(jī)或伺服電動機(jī)作單軸與多軸位置、速度單軸與多軸位置、速度的平滑與高精度控制的平滑與高精度控制X-YX-Y加工機(jī)加工機(jī)X-YX-Y封裝機(jī)封裝機(jī)轉(zhuǎn)盤式的定位加工機(jī)轉(zhuǎn)盤式的定位加工機(jī)X-YX-Y定位加工機(jī)定位加工機(jī) 驅(qū)動驅(qū)動步進(jìn)電動機(jī)或伺服電步進(jìn)電動機(jī)或伺服電動機(jī)作動機(jī)作單軸與多軸位置、速度單軸與多軸位置、速度的平滑與高精度控制的平滑與高精度控制對在工作過

16、程中連續(xù)變化的溫度、壓力、流量等物理量作調(diào)節(jié)對在工作過程中連續(xù)變化的溫度、壓力、流量等物理量作調(diào)節(jié) 將一個具有將一個具有PID控制能力的控制能力的PLC用于過程控制，當(dāng)控制過程中某個變用于過程控制，當(dāng)控制過程中某個變量出現(xiàn)偏差時，量出現(xiàn)偏差時，PID控制算法會計算出正確的輸出，把變量保持在設(shè)定值控制算法會計算出正確的輸出，把變量保持在設(shè)定值上。上。PID算法一旦適應(yīng)了工藝，就不管工藝發(fā)生什么樣混亂而保持設(shè)定值。算法一旦適應(yīng)了工藝，就不管工藝發(fā)生什么樣混亂而保持設(shè)定值。從而實現(xiàn)閉環(huán)控制功能。從而實現(xiàn)閉環(huán)控制功能。 用用PLCPLC作過程控制作過程控制把順序控制的把順序控制的PLC與計算機(jī)數(shù)值控制

17、（與計算機(jī)數(shù)值控制（CNC）設(shè)備結(jié)合。）設(shè)備結(jié)合。數(shù)控機(jī)床（數(shù)控機(jī)床（CNC）機(jī)械加工中心機(jī)械加工中心 通信和聯(lián)網(wǎng)通信和聯(lián)網(wǎng)柔性制造（柔性制造（FMSFMS）系統(tǒng)）系統(tǒng)集集 散散 系系 統(tǒng)統(tǒng) PLC與與PLC間、間、PLC與上級計算機(jī)間采用光與上級計算機(jī)間采用光纖通信、多級傳遞。纖通信、多級傳遞。I/O模塊按功能各自放置在生模塊按功能各自放置在生產(chǎn)現(xiàn)場作分散控制，用現(xiàn)場總線組成網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成集產(chǎn)現(xiàn)場作分散控制，用現(xiàn)場總線組成網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成集中管理信息的分布式實時控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。中管理信息的分布式實時控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 PLC PLC與機(jī)器人、與機(jī)器人、CAD/CAMCAD/CAM并稱為工業(yè)并稱為工業(yè)生產(chǎn)自動化的

18、三大支柱。生產(chǎn)自動化的三大支柱。項目一 認(rèn)識PLC 高性能、高速度、大容量發(fā)展 為了提高為了提高PLCPLC的處理能力，要求的處理能力，要求PLCPLC具有更好具有更好的響應(yīng)速度和更大的存儲容量。目前，有的的響應(yīng)速度和更大的存儲容量。目前，有的PLCPLC的掃描速度可達(dá)的掃描速度可達(dá)0.1ms/k0.1ms/k步左右。步左右。PLCPLC的掃描速度的掃描速度已成為很重要的一個性能指標(biāo)。已成為很重要的一個性能指標(biāo)。 在存儲容量方面，有的在存儲容量方面，有的PLCPLC最高可達(dá)幾十兆最高可達(dá)幾十兆字節(jié)。為了擴(kuò)大存儲容量，有的公司已使用了磁字節(jié)。為了擴(kuò)大存儲容量，有的公司已使用了磁泡存儲器或硬盤。泡

19、存儲器或硬盤。 向小型化和大型化兩個方向發(fā)展 小型小型PLCPLC由整體結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展，使配置更由整體結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展，使配置更加靈活，為了市場需要已開發(fā)了各種簡易、經(jīng)濟(jì)的超小型加靈活，為了市場需要已開發(fā)了各種簡易、經(jīng)濟(jì)的超小型微型微型PLCPLC，最小配置的，最小配置的I/OI/O點(diǎn)數(shù)為點(diǎn)數(shù)為8 81616點(diǎn)，以適應(yīng)單機(jī)及小點(diǎn)，以適應(yīng)單機(jī)及小型自動控制的需要。型自動控制的需要。 大型化是指大中型大型化是指大中型PLC PLC 向大容量、智能化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)向大容量、智能化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，使之能與計算機(jī)組成集成控制系統(tǒng)，對大規(guī)模、復(fù)雜展，使之能與計算機(jī)組成集成控制系統(tǒng)，對大規(guī)模、復(fù)

20、雜系統(tǒng)進(jìn)行綜合性的自動控制?，F(xiàn)已有系統(tǒng)進(jìn)行綜合性的自動控制。現(xiàn)已有I/OI/O點(diǎn)數(shù)達(dá)點(diǎn)數(shù)達(dá)1433614336點(diǎn)的點(diǎn)的超大型超大型PLCPLC，其使用，其使用3232位微處理器，多位微處理器，多CPUCPU并行工作和大容并行工作和大容量存儲器，功能強(qiáng)。量存儲器，功能強(qiáng)。 大力開發(fā)智能模塊，加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)與通信能力 為滿足各種控制系統(tǒng)的要求，不斷開發(fā)出許多功能模為滿足各種控制系統(tǒng)的要求，不斷開發(fā)出許多功能模塊，如高速計數(shù)模塊、溫度控制模塊、遠(yuǎn)程塊，如高速計數(shù)模塊、溫度控制模塊、遠(yuǎn)程I/OI/O模塊、通信模塊、通信和人機(jī)接口模塊等。和人機(jī)接口模塊等。 PLCPLC的聯(lián)網(wǎng)與通信有兩類：的聯(lián)網(wǎng)與通信有兩類：

21、 PLCPLC之間聯(lián)網(wǎng)通信，各之間聯(lián)網(wǎng)通信，各PLCPLC生產(chǎn)廠家都有自己的專有聯(lián)網(wǎng)手段；生產(chǎn)廠家都有自己的專有聯(lián)網(wǎng)手段； PLCPLC與計算機(jī)之間的聯(lián)網(wǎng)通信。與計算機(jī)之間的聯(lián)網(wǎng)通信。 為了加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)與和通信能力，為了加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)與和通信能力，PLCPLC生產(chǎn)廠家也在協(xié)商制生產(chǎn)廠家也在協(xié)商制訂通用的通信標(biāo)準(zhǔn)，以構(gòu)成更大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。訂通用的通信標(biāo)準(zhǔn)，以構(gòu)成更大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 增強(qiáng)外部故障的檢測與處理能力 據(jù)統(tǒng)計資料表明：在據(jù)統(tǒng)計資料表明：在PLCPLC控制系統(tǒng)的故障中，控制系統(tǒng)的故障中，CPUCPU占占5%5%，I/OI/O接口占接口占15%15%，輸入設(shè)備占，輸入設(shè)備占45%45%，輸出設(shè)備占，輸出設(shè)

22、備占30%30%，線路占，線路占5%5%。 前二項共前二項共20%20%故障屬于故障屬于PLCPLC的內(nèi)部故障，它可通過的內(nèi)部故障，它可通過PLCPLC本本身的軟、硬件實現(xiàn)檢測、處理。身的軟、硬件實現(xiàn)檢測、處理。 而其余而其余80%80%的故障屬于的故障屬于PLCPLC的外部故障。的外部故障。PLCPLC生產(chǎn)廠家都生產(chǎn)廠家都致力于研制、發(fā)展用于檢測外部故障的專用智能模塊，進(jìn)致力于研制、發(fā)展用于檢測外部故障的專用智能模塊，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。一步提高系統(tǒng)的可靠性。 編程語言多樣化 在在PLCPLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展的同時，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展的同時，PLCPLC的編程語言也越來的編程語言也越來越豐

23、富，功能也不斷提高。越豐富，功能也不斷提高。 除了大多數(shù)除了大多數(shù)PLCPLC使用的使用的梯形圖梯形圖、語句表語句表語言外，為了適語言外，為了適應(yīng)各種控制要求，出現(xiàn)了面向順序控制的應(yīng)各種控制要求，出現(xiàn)了面向順序控制的步進(jìn)編程步進(jìn)編程語言、語言、面向過程控制的面向過程控制的流程圖流程圖語言、與計算機(jī)兼容的語言、與計算機(jī)兼容的高級語言高級語言（BASICBASIC、C C語言等）等。多種編程語言并存、互補(bǔ)與發(fā)展是語言等）等。多種編程語言并存、互補(bǔ)與發(fā)展是PLCPLC進(jìn)步的一種趨勢。進(jìn)步的一種趨勢。課程的基本要求 掌握PLC基本結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、工作原理 熟悉基本邏輯指令、步進(jìn)順序控制指令及常用的功能指令

24、 具備PLC應(yīng)用系統(tǒng)分析設(shè)計的初步能力課程特點(diǎn)及學(xué)習(xí)要求 特點(diǎn) 本課程實踐性很強(qiáng)，主要突出可編程控制器的應(yīng)用 要求 掌握可編程控制器原理，從自動化產(chǎn)品的角度，了解其使用，包括產(chǎn)品選型、控制系統(tǒng)設(shè)計、安裝調(diào)試。認(rèn)真做好每一次實訓(xùn)。為為PLC內(nèi)部提供工作電源，同時內(nèi)部提供工作電源，同時也為外部元件提供一個容量不大的也為外部元件提供一個容量不大的DC24V電源。電源。中央處理器，負(fù)責(zé)指揮中央處理器，負(fù)責(zé)指揮信號與數(shù)據(jù)的接收與處理、程序執(zhí)信號與數(shù)據(jù)的接收與處理、程序執(zhí)行，輸出控制等系統(tǒng)工作。行，輸出控制等系統(tǒng)工作。系統(tǒng)系統(tǒng)存儲器，內(nèi)部固存儲器，內(nèi)部固化了廠家的系統(tǒng)化了廠家的系統(tǒng)管理程序與用戶管理程序與

25、用戶指令解釋程序，指令解釋程序，不能刪改。不能刪改。存儲器存儲器系統(tǒng)程序（系統(tǒng)程序（ROMROM）（已固化）（已固化）用戶程序（用戶程序（RAMRAM）（可修改）（可修改）輸入接口輸入接口（I I）輸出接口輸出接口（O O）編程器編程器計算機(jī)、編程軟件；人機(jī)界面；手編器計算機(jī)、編程軟件；人機(jī)界面；手編器電源電源中央處理器中央處理器（CPUCPU）用戶控制元件用戶控制元件用戶執(zhí)行元件用戶執(zhí)行元件 用戶用戶存儲器，用于存存儲器，用于存儲用戶編寫的程儲用戶編寫的程序，可由用戶根序，可由用戶根據(jù)控制需要進(jìn)行據(jù)控制需要進(jìn)行刪改。刪改。用于連接各類用于連接各類開關(guān)、按鈕和傳感開關(guān)、按鈕和傳感器等，接受外來

26、元器等，接受外來元件如開關(guān)、按鈕、件如開關(guān)、按鈕、傳感器輸入的接通傳感器輸入的接通或斷開的開關(guān)量信或斷開的開關(guān)量信號，或電位器、傳號，或電位器、傳感器等數(shù)值連續(xù)變感器等數(shù)值連續(xù)變化輸入的模擬量信化輸入的模擬量信號（需要進(jìn)行模擬號（需要進(jìn)行模擬量與數(shù)字量的變量與數(shù)字量的變換）。換）。用于連接用于連接指示燈、接觸指示燈、接觸器線圈、電磁器線圈、電磁閥線圈等執(zhí)行閥線圈等執(zhí)行元件，輸出元件，輸出PLC的程序指的程序指令驅(qū)動執(zhí)行元令驅(qū)動執(zhí)行元件。件。存儲器存儲器系統(tǒng)程序（系統(tǒng)程序（ROMROM）（已固化）（已固化）用戶程序（用戶程序（RAMRAM）（可修改）（可修改）輸入接口輸入接口（I I）輸出接口輸

27、出接口（O O）編程器編程器計算機(jī)、編程軟件；人機(jī)界面；手編器計算機(jī)、編程軟件；人機(jī)界面；手編器電源電源中央處理器中央處理器（CPUCPU）用戶控制元件用戶控制元件用戶執(zhí)行元件用戶執(zhí)行元件 7 7、目前國內(nèi)常見的、目前國內(nèi)常見的PLCPLC品牌品牌目前，在我國設(shè)備上較多使用的目前，在我國設(shè)備上較多使用的PLCPLC主要有主要有德德的產(chǎn)品，的產(chǎn)品，美美也有產(chǎn)品在也有產(chǎn)品在我國使用。由于不同公司產(chǎn)品的程序指令各有不同，因此每應(yīng)用任何一種我國使用。由于不同公司產(chǎn)品的程序指令各有不同，因此每應(yīng)用任何一種不同公司的不同公司的PLCPLC產(chǎn)品，都需要進(jìn)行使用前的學(xué)習(xí)。產(chǎn)品，都需要進(jìn)行使用前的學(xué)習(xí)。日日本本

28、三三菱菱日日本本歐歐姆姆龍龍日日本本松松下下德德國國西西門門子子8、目前常用的三菱、目前常用的三菱PLC型號型號FX2NFX1NQ系列系列FX3U9、PLC型號說明型號說明三菱（三菱（PLC）其中一種型號其中一種型號（輸入（輸入24點(diǎn)，點(diǎn)，輸出輸出24點(diǎn)）點(diǎn)）E：擴(kuò)展設(shè)備：擴(kuò)展設(shè)備R：繼電器輸出（有接點(diǎn)、交流、直流負(fù)載兩用）：繼電器輸出（有接點(diǎn)、交流、直流負(fù)載兩用）T：晶體管輸出（無接點(diǎn)、直流負(fù)載用）：晶體管輸出（無接點(diǎn)、直流負(fù)載用）S：三端雙向可控硅開關(guān)元件輸出（無接點(diǎn)，交流負(fù)：三端雙向可控硅開關(guān)元件輸出（無接點(diǎn)，交流負(fù) 載用）載用） 10、三菱、三菱PLC（ FX2N48MR）基本單元的面

29、板結(jié)構(gòu)）基本單元的面板結(jié)構(gòu)INOUT（輸入指示燈）（輸入指示燈）（輸出動作指示燈）（輸出動作指示燈） 可在脫離負(fù)載的狀態(tài)下，通可在脫離負(fù)載的狀態(tài)下，通過觀察輸入過觀察輸入/輸出指示燈的發(fā)光輸出指示燈的發(fā)光情況對程序進(jìn)行判斷。情況對程序進(jìn)行判斷。LN24+X3X1X5 X7 X10 X13 X15 X17X25X24X26COMX0 X2X6X4X10 X12 X14 X16 X20 X22 X24X27PLC輸入端用輸入端用Xn表示，用表示，用8位數(shù)制標(biāo)注，（位數(shù)制標(biāo)注，（X0X7、 X10X17）。）。Y0COM1Y1 Y3COM2Y7Y5COM3Y11 Y13COM4Y15 Y17Y23Y

30、21Y26Y2Y4 Y6Y10Y12Y14 Y16 Y20 Y22 Y24COM5Y25 Y27PLC輸出端用輸出端用Yn表示，用表示，用8位數(shù)制標(biāo)注，（位數(shù)制標(biāo)注，（Y0Y7、 Y10Y17）。）。內(nèi)置內(nèi)置RUN/STOP開關(guān)開關(guān)輸入程序時置輸入程序時置STOP；程序運(yùn)行時置程序運(yùn)行時置RUN；通信插座：通信插座：連接手編器、計算連接手編器、計算機(jī)的通信接口機(jī)的通信接口POWERRUNBATT。VPROGECPUE（電源指示）（電源指示）（運(yùn)行指示）（運(yùn)行指示）（電池電壓下降指示）（電池電壓下降指示）（程序出錯指示閃爍）（程序出錯指示閃爍）（CPU出錯指示閃爍）出錯指示閃爍）11、訓(xùn)練器材、

31、訓(xùn)練器材電源模塊電源模塊交通燈交通燈郵件分揀郵件分揀送料裝車送料裝車自動售貨自動售貨自動扶梯自動扶梯無塔供水無塔供水PLCPLC模塊模塊按鈕、開關(guān)模塊按鈕、開關(guān)模塊天塔之光天塔之光電機(jī)控制電機(jī)控制水塔供水水塔供水液體混合液體混合由實驗?zāi)K組成的實訓(xùn)設(shè)備示意圖由實驗?zāi)K組成的實訓(xùn)設(shè)備示意圖+24V+24V0V0VAC220V0AC220V02A2ADC24V2ADC24V2ASA1SA1FUFUU UV VW WN NQFQFSA2SA2380V380V電源電源220V220V電源電源電源總開關(guān)電源總開關(guān)220V220V電源開關(guān)電源開關(guān)使用說明：使用說明： QFQF為空氣開關(guān)，設(shè)有為空氣開關(guān)，設(shè)

32、有短路與過載保護(hù)，作實訓(xùn)裝短路與過載保護(hù)，作實訓(xùn)裝置的電源總控制。置的電源總控制。 PLCPLC工作電源（工作電源（L L、N N）可接交流可接交流220V220V電源插座。用電源插座。用SA2SA2開關(guān)控制。開關(guān)控制。 直流直流24V24V電源用插接孔電源用插接孔連接輸出，最大工作電流為連接輸出，最大工作電流為2A2A。用開關(guān)。用開關(guān)SA1SA1控制，并設(shè)有控制，并設(shè)有短路保護(hù)的熔斷器。短路保護(hù)的熔斷器。 PLCPLC訓(xùn)練設(shè)備的電源模塊簡圖訓(xùn)練設(shè)備的電源模塊簡圖SA1SA1SA0SA0SA2SA2SA3SA3SA4SA4SA6SA6SA7SA7SA5SA5C C開關(guān)插孔開關(guān)插孔開關(guān)開關(guān)SB0

33、SB0SB1SB1SB2SB2SB3SB3按鈕插孔按鈕插孔按鈕按鈕符號說明：符號說明：連接結(jié)插接孔開關(guān)按鈕常開按鈕插孔常閉按鈕插孔公共插孔（公共點(diǎn)）（公共點(diǎn)）（公共點(diǎn)）（公共點(diǎn)）PLCPLC訓(xùn)練設(shè)備的開關(guān)按鈕模塊簡圖訓(xùn)練設(shè)備的開關(guān)按鈕模塊簡圖 計算機(jī)與編程軟件計算機(jī)與編程軟件 1 1、用、用PLCPLC實現(xiàn)控制的基本工作步驟實現(xiàn)控制的基本工作步驟 理解實訓(xùn)任務(wù)的內(nèi)容與控制要求。理解實訓(xùn)任務(wù)的內(nèi)容與控制要求。 畫制畫制PLCPLC的的I/OI/O接線圖或接線圖或I/OI/O分配表。分配表。 根據(jù)根據(jù)PLCI/OPLCI/O接線圖或接線圖或I/OI/O分配表完成分配表完成PLCPLC與外接輸入與外

34、接輸入元件和輸出元件的接線。元件和輸出元件的接線。 根據(jù)控制要求，用計算機(jī)編程軟件編寫梯形圖程序根據(jù)控制要求，用計算機(jī)編程軟件編寫梯形圖程序或指令程序；并將編寫好的或指令程序；并將編寫好的PLCPLC程序從計算機(jī)傳送到程序從計算機(jī)傳送到PLCPLC。 將負(fù)載送電，執(zhí)行程序，將程序調(diào)試到滿足任務(wù)的將負(fù)載送電，執(zhí)行程序，將程序調(diào)試到滿足任務(wù)的控制要求。控制要求。常開按鈕旋轉(zhuǎn)開關(guān)（常開觸點(diǎn)）常閉按鈕開關(guān)（常開觸點(diǎn)）開關(guān)（常閉觸點(diǎn)）旋轉(zhuǎn)開關(guān)（常閉觸點(diǎn)）位置開關(guān)（常開觸點(diǎn)）位置開關(guān)（常閉觸點(diǎn)）傳感器常開觸點(diǎn)磁性開關(guān)常開觸點(diǎn)S1S2SB1SB2SA1SA2SA3SA4SQ1SQ2X0X1X2X3X4X5X

35、6X7X10X11COM外接控制和信號元件外接控制和信號元件PLC內(nèi)部的輸入繼電器內(nèi)部的輸入繼電器X0X4X5X6X7X10X11X1X2X3PLCPLC輸入繼電器的接線端子輸入繼電器的接線端子PLCPLC PLC PLC輸入端是輸入端是由內(nèi)部多個輸入由內(nèi)部多個輸入繼電器（繼電器（X X）組）組成。用于接受與成。用于接受與PLCPLC輸入端相接輸入端相接的外接元件的指的外接元件的指令信號。令信號。 1 1）輸入繼電器只提供常開觸）輸入繼電器只提供常開觸點(diǎn)與常閉觸點(diǎn)供用戶使用。點(diǎn)與常閉觸點(diǎn)供用戶使用。2 2）每一個輸入繼電器有無數(shù)）每一個輸入繼電器有無數(shù)個常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)。個常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)

36、。3 3）輸入繼電器的觸點(diǎn)狀態(tài)是）輸入繼電器的觸點(diǎn)狀態(tài)是由其所接的外部元件的開關(guān)狀由其所接的外部元件的開關(guān)狀態(tài)（斷開或閉合）或輸入的數(shù)態(tài)（斷開或閉合）或輸入的數(shù)字信號（字信號（1 1或或0 0）所決定的（若）所決定的（若是模擬量輸入，則應(yīng)先把它轉(zhuǎn)是模擬量輸入，則應(yīng)先把它轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量再輸入）。變?yōu)閿?shù)字量再輸入）。PLC輸入繼電器用輸入繼電器用Xn表示，表示， 用用8位數(shù)制標(biāo)注位數(shù)制標(biāo)注+24V常開按鈕旋轉(zhuǎn)開關(guān)（常開觸點(diǎn)）常閉按鈕開關(guān)（常開觸點(diǎn)）開關(guān)（常閉觸點(diǎn)）旋轉(zhuǎn)開關(guān)（常閉觸點(diǎn)）位置開關(guān)（常開觸點(diǎn)）位置開關(guān)（常閉觸點(diǎn)）傳感器常開觸點(diǎn)磁性開關(guān)常開觸點(diǎn)S1S2SB1SB2SA1SA2SA3SA4SQ

37、1SQ2X0X1X2X3X4X5X6X7X10X11COM外接控制和信號元件外接控制和信號元件PLC內(nèi)部的輸入繼電器內(nèi)部的輸入繼電器X0X4X5X6X7X10X11X1X2X3PLCPLC輸入繼電器的接線端子輸入繼電器的接線端子PLCPLC 可以與輸可以與輸入繼電器入繼電器（X X）連接）連接的硬元件主的硬元件主要有各種要有各種開開關(guān)、按鈕、關(guān)、按鈕、傳感器和接傳感器和接近開關(guān)等近開關(guān)等LN24+X3X1X5X7X10X13X15X17X25X24X26COMX0X2X6X4X10X12X14X16X20X22X24X27FXFX2N2N48MR48MR PLCPLC基本單元輸入繼電器（基本單

38、元輸入繼電器（X X）的數(shù)量）的數(shù)量FX2N48MR PLCFX2N48MR PLC基本單元基本單元有輸入繼電器（有輸入繼電器（X X）2424個個: : （若加裝（若加裝I/OI/O接口的擴(kuò)展模塊，可達(dá)到接口的擴(kuò)展模塊，可達(dá)到256256個）個）PLC輸出繼電器用輸出繼電器用Yn表示，表示， 用用8位數(shù)制標(biāo)注位數(shù)制標(biāo)注PLCPLC的輸出端的輸出端是由內(nèi)部多個是由內(nèi)部多個輸出繼電器輸出繼電器（Y Y）組成的。）組成的。用于向接在用于向接在PLCPLC輸出端的輸出端的執(zhí)行元件發(fā)出執(zhí)行元件發(fā)出控制信號?？刂菩盘?。 1 1）每個輸出繼電器都提供）每個輸出繼電器都提供1 1個個線圈及與線圈地址相同的無

39、數(shù)線圈及與線圈地址相同的無數(shù)個常開觸點(diǎn)與常閉觸點(diǎn)給用戶個常開觸點(diǎn)與常閉觸點(diǎn)給用戶使用。使用。2 2）當(dāng)線圈被驅(qū)動時，該線圈對）當(dāng)線圈被驅(qū)動時，該線圈對應(yīng)的觸點(diǎn)也會相應(yīng)動作。而接應(yīng)的觸點(diǎn)也會相應(yīng)動作。而接在這個輸出繼電器的執(zhí)行元件在這個輸出繼電器的執(zhí)行元件就會同時被驅(qū)動。就會同時被驅(qū)動。PLCPLC輸出繼電器的接線端子輸出繼電器的接線端子PLCPLC內(nèi)部的輸出繼電器內(nèi)部的輸出繼電器 外接執(zhí)行元件外接執(zhí)行元件PLCPLC輸出繼電器的接線端子輸出繼電器的接線端子PLCPLC內(nèi)部的輸入繼電器內(nèi)部的輸入繼電器Y0COM1Y1Y3COM2Y7Y5COM3Y11 Y13COM4Y15 Y17Y23Y21Y2

40、6Y2Y4Y6Y10Y12Y14 Y16 Y20 Y22 Y24COM5Y25 Y27FX2NFX2N48MR PLC48MR PLC基本單元基本單元有輸出繼電器（有輸出繼電器（X X）2424個個: : 連接計算機(jī)連接計算機(jī)通過計算機(jī)進(jìn)行程序的編寫通過計算機(jī)進(jìn)行程序的編寫4 4、初步了解、初步了解PLCPLC的接線的接線接入電源接入電源AC220并接地并接地L E NL E N開關(guān)、按鈕和傳感器等接入輸入執(zhí)行元件接入輸入執(zhí)行元件輸入繼電器線端子輸入繼電器線端子接入輸出執(zhí)行元件接入輸出執(zhí)行元件指示燈、接觸器線圈、電磁閥線圈等輸出繼電器接線端子輸出繼電器接線端子常開按鈕旋轉(zhuǎn)開關(guān)（常開觸點(diǎn)）常閉按

41、鈕開關(guān)（常開觸點(diǎn)）開關(guān)（常閉觸點(diǎn)）旋轉(zhuǎn)開關(guān)（常閉觸點(diǎn)）位置開關(guān)（常開觸點(diǎn)）位置開關(guān)（常閉觸點(diǎn)）傳感器常開觸點(diǎn)磁性開關(guān)常開觸點(diǎn)S1S2SB1SB2SA1SA2SA3SA4SQ1SQ2X0X1X2X3X4X5X6X7X10X11COMPLCLFU2FU1帶漏電保護(hù)的斷路器Y0Y1Y2Y3COM1Y4Y5Y6Y7COM2QS2AC220VAC220V指示燈接觸器線圈接觸器線圈電感線圈浪涌吸收器HL1KM1KM2KM2KM1+24V+24V0V0VRLEDLED燈電磁閥線圈M微型直流電動機(jī)SQ1HR蜂鳴器YVPLCPLC的的I/OI/O接線圖接線圖輸入端（輸入端（I I）接線）接線輸出端（輸出端（O

42、O）接線）接線LN24+X3X1X5 X7 X10 X13 X15 X17X25X24X26COMX0 X2X6X4X10 X12 X14 X16 X20 X22 X24X27Y0COM1Y1 Y3COM2Y7Y5COM3Y11 Y13COM4Y15 Y17Y23Y21Y26Y2Y4 Y6Y10Y12Y14 Y16 Y20 Y22 Y24COM5Y25 Y27PLCPLC（ FX2NFX2N）輸入與輸出點(diǎn)的接線示意圖）輸入與輸出點(diǎn)的接線示意圖PLC電源電源LNPE元件一端接元件一端接PLCPLC輸入端的公共點(diǎn)（輸入端的公共點(diǎn)（COMCOM）元件一端接元件一端接PLCPLC輸入繼電器接線端輸入繼

43、電器接線端電器閥的電源電器閥的電源DC24V+-L燈和繼電器的電源燈和繼電器的電源AC220V 元件一端接元件一端接PLCPLC輸出輸出繼電器接線端繼電器接線端元件一端接工作電源元件一端接工作電源N 梯形圖是梯形圖是PLCPLC的一種程序編寫方式，它的一種程序編寫方式，它具有邏輯性強(qiáng)、圖形直觀、執(zhí)行過程可監(jiān)具有邏輯性強(qiáng)、圖形直觀、執(zhí)行過程可監(jiān)控的特點(diǎn)?？氐奶攸c(diǎn)。 控制一個燈發(fā)光的控制一個燈發(fā)光的梯形圖程序梯形圖程序（Y0Y0啟動與停啟動與停止控制）止控制）控制一個燈閃爍的控制一個燈閃爍的梯形圖程序梯形圖程序SB1SB1按鈕作啟動控制按鈕作啟動控制SB2SB2按鈕作停止控制按鈕作停止控制KMKM繼電器線圈繼電器線圈KMKM常開觸點(diǎn)起自保持作用常開觸點(diǎn)起自保持作用輸入繼電器輸入繼電器X0X0（軟元件）作啟動控制（軟元件）作啟動控制輸入繼電器輸入繼電器X1X1（軟元件）作停止控制（軟元件）作停止控制輸出繼電器輸出繼電器Y0(Y0(軟元件）軟元件）Y0Y0常開觸點(diǎn)起自保持