项目3认识和使用PLC.pptx

第二篇 应用与实训;任务3.1 PLC安装与接线;技术理论 S7-200 PLC功能及硬件 1．PLC概述 （1）可编程控制器的产生 可编程控制器的产生应具备以下十大条件： ①编程方便，可现场修改程序； ②维护方便，最好是插件式结构； ③可靠性高于继电器控制装置； ④体积小于继电器控制盘； ⑤数据可直接送入管理计算机； ⑥成本可与继电器控制盘竞争； ⑦输入可以是市电（在当时是美国的电网交流电压115V）； ⑧输出为市电，电流在 2A 以上，可直接驱动接触器等； ⑨扩展时原系统改变最少； ⑩用户程序存储器容量至少能扩展到4KB 。;（2）可编程控制器的定义 可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的???入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 定义强调了可编程控制器是“数字运算操作的电子系统”，是一种计算机。 还强调了可编程控制器应直接应用于工业环境，它须具有很强的抗干扰能力、广泛的适应能力和应用范围。这也是区别于一般微机控制系统的一个重要特征。 ;为了适应大中小型企业的不同需要，扩大PLC在工业自动化领域的应用范围，PLC正朝着以下两个方向发展： ①低档PLC向小型化、简易廉价方向发展，使之能更加广泛地取代继电器控制。 ②中高档PLC向大型、高速、多功能方向发展，使之能取代工业控制机的部分功能，对复杂系统进行综合性自动控制。 目前，PLC产品主要有德国的西门子（Siemens）和法国的TE，美国的A-B（Allen-Bradly）和GE（General Electric）产品，日本的三菱（Mitsubishi）、欧姆龙（OMRON）和富士FUJI产品等。;2．PLC的基本组成 PLC组成框图如图3-1-1所示。 ;;;;;;大功率晶体管或场效应管输出形式，如图3-1-4所示。这种输出形式只可驱动直流负载。它的优点是可靠性强，执行速度快，寿命长。缺点是过载能力差。适合在直流供电、输出量变化快的场合选用。;双向晶闸管输出电路如图3-1-5所示。这种输出形式适合驱动交流负载。由于双向可控硅和大功率晶体管同属于半导体材料元件，所以优缺点与大功率晶体管或场效应管输出形式的相似，适合在交流供电、输出量变化快的场合选用。;③I/O电路的常见问题 1)用三极管等有源元件作为无触点开关的输出设备，与PLC输入单元的连接时，由于三极管自身有漏电流存在，或者电路不能保证三极管可靠截止而处于放大状态，使得即使在截止时，仍会有一个小的漏电流流过，当该电流值大于1.3mA时，就可能引起PLC输入电路发生误动作。 2)应在输出回路串联保险丝，避免负载电流过大，会损坏输出元件或电路板。 3)由于晶体管、双向晶闸管型输出端子漏电流和残余电压的存在，当驱动不同类型的负载时，需要考虑电平匹配和误动等问题。 4)感性负载断电时产生很高的反电势，对输出单元电路产生冲击，对于大电感或频繁关断的感性负载应使用外部抑制电路，一般采用阻容吸收电路或二极管吸收电路。 ;（4）外围设备及接口 外设接口电路用于连接手持编程器或其他图形编程器、文本显示器，并能通过外设接口组成PLC的控制网络。PLC通过PC/PPI电缆或使用MPI卡通过RS-485接口与计算机连接，可以实现编程、监控、连网等功能。 编程器是供用户进行程序的编制、编辑、调试和监视。编程器有两种类型：简易型和智能型。 （5）电源 电源单元的作用是把外部电源转换成内部工作所需标准电压。 对电源的稳定性要求不是太高，允许在额定电源电压值的±10% ~ 15%范围波动。小型PLC电源与CPU合为一体，中大型PLC用单独的电源模块。;;5．PLC的主要技术指标 （1）输入/输出点数 可编程控制器的I/O点数指外部输入、输出端子数量的总和。它是描述的PLC大小的一个重要的参数。 （2）存储容量 PLC的存储器由系统程序存储器，用户程序存储器和数据存储器三部分组成。PLC存储容量通常指用户程序存储器和数据存储器容量之和。 （3）扫描速度 可编程控制器采用循环扫描方式工作，完成1次扫描所需的时间叫做扫描周期。 （4）指令系统 指令系统是指PLC所有指令的总和。 （5）通信功能 通信主要涉及通信模块，通信接口，通信协议和通信指令等内容。 ;6．PLC的分类、特点、应用及发展 （1）可编程控制器的分类 ①按结构形式分类，PLC可分为整体式和模块式两种。 ②按I/O点数和功能强弱来分，PLC大致可分为小、中、大型三种。 （2）可编程控制器的特点 ①可靠性高，抗干扰能力强。 ②编程简单，使用方便，控制灵活，程序具有很好的柔性。 ③功能完善、通用性强。 ④控制系统设计施工工