機(jī)床電氣及PLC控制（第三版） 課件 課題7 PLC與繼電器控制電路的比較

【項目分析】

學(xué)習(xí)PLC的基本概念，通過繼電器-接觸器控制電路與PLC控制的比較，初步認(rèn)識PLC及其控制系統(tǒng)的特點，學(xué)習(xí)PLC硬件構(gòu)成及編程語言，并學(xué)會PLC控制電路的安裝與接線。項目3

認(rèn)識PLC機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社【學(xué)習(xí)目標(biāo)】應(yīng)知1.初步認(rèn)識PLC，了解PLC的基本功能、結(jié)構(gòu)與工作原理。2.初步了解FX3UPLC的技術(shù)性能。應(yīng)會

初步掌握PLC的接線方法。項目3

認(rèn)識PLC機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社任務(wù)3.1PLC與繼電器控制電路的比較項目3

認(rèn)識PLC機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社【新課導(dǎo)入】

1.簡略復(fù)習(xí)“項目2”的內(nèi)容；2.簡略介紹教材“項目3”的主要教學(xué)內(nèi)容與8～16學(xué)時的教學(xué)安排。3.簡略介紹本次課（任務(wù)3.1）的主要教學(xué)內(nèi)容與4～8學(xué)時的教學(xué)安排。

可編程控制器（簡稱“PLC”）是一種專門用于工業(yè)控制的電子計算機(jī)。國際電工委員會(IEC)曾對PLC作出了如下定義：“可編程序控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作命令，并通過數(shù)字式和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。”

【基礎(chǔ)知識】什么是PLC？機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社

在項目1中介紹的常用電動機(jī)控制電路和在項目2中介紹的機(jī)床控制電路，屬于繼電器－接觸器控制系統(tǒng)，這種控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對電動機(jī)等控制對象的手動和自動控制，能夠在一定范圍內(nèi)適應(yīng)單機(jī)和生產(chǎn)自動線的控制需要，因而在目前仍廣泛使用。但是隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展、生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和產(chǎn)品更新?lián)Q代周期的縮短，繼電器－接觸器控制系統(tǒng)逐漸暴露出其使用的單一性和控制功能簡單（局限于邏輯控制和定時、計數(shù)等簡單控制）的缺點。因此迫切需要有一種能夠適應(yīng)產(chǎn)品更新快、生產(chǎn)工藝和流程經(jīng)常變化的控制要求的工業(yè)控制裝置來取代它。在20世紀(jì)60年代（1968年）提出了研制新型工業(yè)控制器的十項功能指標(biāo)，根據(jù)這十項指標(biāo)的要求，一年后研制出世界上第一臺可編程控制器，并且成功地應(yīng)用在生產(chǎn)線上。在這一時期的可編程控制器雖然也采用了計算機(jī)的設(shè)計思想，但僅有邏輯控制、定時、計數(shù)等控制功能，只能進(jìn)行順序控制，故稱之為“可編程邏輯控制器”（ProgrammableLogicController），這就是PLC這一簡稱的由來。【基礎(chǔ)知識】什么是PLC？機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社

到了20世紀(jì)70年代后期，隨著微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使PLC在處理速度和控制功能上都有了很大提高，不僅可以進(jìn)行開關(guān)量的邏輯控制，還可以對模擬量進(jìn)行控制，且具有數(shù)據(jù)處理、PID控制和數(shù)據(jù)通信功能，發(fā)展成為一種新型的工業(yè)自動控制標(biāo)準(zhǔn)裝置，因此于1980年命名為“可編程控制器”(ProgrammableController)，簡稱PC。但由于PC容易和個人計算機(jī)(PersonalComputer)相混淆，所以在我國仍然習(xí)慣用PLC作為可編程控制器的簡稱?！净A(chǔ)知識】什么是PLC？機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社

用PLC取代繼電器-接觸器系統(tǒng)實現(xiàn)工業(yè)自動控制，不僅由于用軟件編程取代了硬接線，在改變控制要求時只需要改變程序而無需重新配線，而且由于用PLC內(nèi)部的“軟繼電器”取代了許多電器，從而大大減少了電器的數(shù)量、簡化了電氣控制系統(tǒng)的接線、減小了電氣控制柜的安裝尺寸，充分體現(xiàn)出設(shè)計、施工周期短，通用性強(qiáng)，可靠性高，成本低的優(yōu)點。特別是PLC采用的梯形圖編程語言是以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的形象編程語言，一般電氣技術(shù)人員和技術(shù)工人經(jīng)過簡單地培訓(xùn)就可以掌握，所以又有人把PLC稱為“藍(lán)領(lǐng)計算機(jī)”?！净A(chǔ)知識】什么是PLC？機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社

自20世紀(jì)80年代以來，PLC在處理速度、控制功能、通信能力以及控制領(lǐng)域等方面都不斷有新的突破，正朝著電氣控制、儀表控制、計算機(jī)控制一體化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。PLC技術(shù)、CAD/CAM/CAE（計算機(jī)輔助設(shè)計/計算機(jī)輔助制造/計算機(jī)輔助工程）技術(shù)和工業(yè)機(jī)器人已成為現(xiàn)代工業(yè)自動化的三大支柱。因為當(dāng)今的可編程控制系統(tǒng)已經(jīng)是集計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和自動控制技術(shù)為一體的新型的工業(yè)控制裝置，所以已被稱為“可編程計算機(jī)控制器”（ProgrammableComputerController），簡稱PCC。可編程控制器的發(fā)展過程表明，它事實上已改變了當(dāng)初僅取代繼電器－接觸器控制系統(tǒng)的初衷，而發(fā)展成為在工業(yè)自動控制領(lǐng)域中推廣速度最

快、應(yīng)用最廣的一種標(biāo)準(zhǔn)控制設(shè)備?！净A(chǔ)知識】什么是PLC？機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社

工作步驟步驟一：實訓(xùn)準(zhǔn)備1.由指導(dǎo)老師講解實訓(xùn)教室的規(guī)章制度和操作規(guī)程、安全規(guī)則。2.觀察教室的布置，如實驗桌上電源的類型、儀表的種類、電源開關(guān)的位置等。3.熟悉實訓(xùn)使用的有關(guān)儀表和工具。完成本學(xué)習(xí)任務(wù)所需要的工具與器材、設(shè)備見表3-1。檢查和認(rèn)識實訓(xùn)教室提供的工具與器材、設(shè)備?？上扔芍笇?dǎo)教師介紹、講解和示范操作這些工具、儀表的使用方法和注意事項。機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社

工作步驟（P81）表3-1完成任務(wù)3.1所需設(shè)備、工具、器材明細(xì)表機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社

工作步驟

步驟二：繼電器-接觸器控制電動機(jī)正反轉(zhuǎn)電路的安裝1.按圖3-1的(a)圖連接主電路；2.按圖3-1(b)圖連接控制電路，經(jīng)過檢查確認(rèn)無誤后，合上QS接通電源；3.按下SB2→SB1→SB3，

觀察電動機(jī)正轉(zhuǎn)起動→停機(jī)→反轉(zhuǎn)起動的情況。P82圖3-1三相異步

電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社

工作步驟

步驟二：繼電器-接觸器控制電動機(jī)正反轉(zhuǎn)電路的安裝4.主電路不變，控制電路按圖3-1(c)圖接線；5.合上QS接通電源；按下SB2→電動機(jī)正轉(zhuǎn)起動→按下SB3電動機(jī)直接反轉(zhuǎn)→按下SB1→電動機(jī)停轉(zhuǎn)。6.比較圖3-1(b)和圖3-1圖(c)的控制效果。

步驟三：安裝PLC控制電路

⒈圖3-1電路(a)圖的主電路不

變，控制電路按圖3-2接線，連接好PLC的電源和輸入、輸出口的電器

（I/O分配表見表3-2）。P83圖3-2PLC控制電動機(jī)

正反轉(zhuǎn)電路接線圖機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社

工作步驟

步驟三：安裝PLC控制電路P83表3-2PLC的I/O分配表

⒉按照圖3-1電路(b)圖的控制要求，由教師輸入如圖3-3所示的控制程序（梯形圖）；

P84圖3-3按圖3-1(b)圖控制

要求的程序梯形圖機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社輸入點地址所連接主令電器輸出點地址所控制負(fù)載X000停止按鈕SB1Y000正轉(zhuǎn)接觸器KM1X001正轉(zhuǎn)起動按鈕SB2Y001反轉(zhuǎn)接觸器KM2X002反轉(zhuǎn)起動按鈕SB3

工作步驟

步驟三：安裝PLC控制電路

⒊接通電源，讓學(xué)生操作控制按鈕SB2、SB1和SB3，體驗控制效果，并與繼電器-接觸器控制的效果相比較。

⒋按照圖3-1電路(c)圖的控制要求，由教師輸入如圖3-4所示的控制程序（梯形圖）；

⒌接通電源，讓學(xué)生操作控制按鈕SB2、SB1和SB3，體驗直接正反轉(zhuǎn)的控制效果；

⒍比較兩個程序的控制效果，并

與繼電器-接觸器控制的效果相比較。

P84圖3-4按圖3-1(c)圖控制

要求的程序梯形圖

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工作步驟

步驟三：安裝PLC控制電路

【注意】由于學(xué)生初次接觸PLC，一般尚未掌握相關(guān)的知識與技能，所以在本任務(wù)中按圖3-2接線、輸入圖3-3和圖3-4的程序，以及接通電源調(diào)試程序等，均由教師進(jìn)行操作（演示）。

步驟四：總結(jié)與比較

教師與學(xué)生一起對（同樣控制要求下）繼電器-接觸器控制與PLC控制各自的特點進(jìn)行總結(jié)、分析和比較。

P84機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社【學(xué)習(xí)記錄與分析】

完成實訓(xùn)的相關(guān)記錄。1.完成