3、水电站综合自动化系统(PLC基本原理与应用).pptVIP

2011年3月16日;主要内容; 1969年，在美国出现第一台可编程序逻辑控制器（Pragrammable Logic Controller,PLC）以来，经过许多年的发展，现在已成为一种最重要、高可靠性、应用场合最多的工业控制微型计算机。它应用大规模集成电路、微型机技术和通信技术的发展成果，逐步形成具有多种优点和微型、小型、中型、大型、超大型等各种规格的PLC系列产品，应用于从继电器控制系统到监控计算机之间的许多过程控制领域。可编程序控制器己和数控技术及工业机器人并列为工业自动化的三大支柱。 ; 1987年2月，国际电工委员会( IEC)对可编程序控制器的定义是: 可编程序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，它采用一类可编程序的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术操作等面向用户的指令，并通过数字式或模拟式输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体、易于扩充功能的原则来设计。 可编程序控制器(Programmable Controller)简称为PC。个人计算机(Personal Computer)也简称为PC。为避免混淆，仍沿用以前的简称PLC来表示可编程序控制器，以便与个人计算机相区别。; PLC具有逻辑判断、计数、定时、步进、跳转、移位、记忆、四则运算和数据传送等功能，可以实现顺序控制气逻辑控制、位置控制和过程控制等。; PLC采用与继电器电路相似的梯形图编程，比较直观，易懂易编，深受电气技术人员和电工的欢迎，容易推广应用。PLC可取代原继电器控制系统，有利于对老设备的技术改造。; 可根据生产工艺要求或运行情况，随时对程序进行在线修改，不用更改硬接线，灵活性大，适应性强。;c、由于PLC采用软件编制程序来完成控制任务，因此，可以随时变更程序来适应生产工艺的改变，而不用重新布线。;5、可编程序控制器的发展趋势; 由于可用PLC构成网络，因此，各种个人计算机、图形工作站、小型机等都可以作为PLC的监控主机和工作站，能够提供屏幕显示、数据采集、记录保持及信息打印等功能。;d、控制技术冗余化 ;f、控制与???理功能一体化 ;CPU模块 I/O模块 编程器 电源 接口;b、 PLC的CPU模块;用户程序存储器。用于存储PLC用户的应用程序，在调试阶段，用户程序存放在读写存储器RAM中，可由备用电池（一般为锂电池）保存2～3年。 工作数据存储器。工作数据存储器用来存储工作数据，即用户程序中使用的 ON/OFF 状态、数值数据等。; 输出接口用来连接被控对象中各种执行元件，如接触器、电磁阀、指示灯、调节阀（模拟量）、调速装置（模拟量）等。; 图形编程器是指带有显示屏的编程器，有液晶显示（LCD）和阴极射线式（CRT）两种，可用指令语句编程，也可用梯形图编程，可联机编程也可脱机编程，操作方便，功能强大，还可与打印机、绘图仪等设备相连，但价格较高，适用于大型PLC。;e、PLC的电源模块;2、PLC的分类; 模块式：PLC用搭积木的方式组成系统，大、中型PLC和部分小型PLC采用模块式结构。;b、按I/O点数分;3、PLC的工作状态;4、PLC的扫描周期;a、输入采样阶段;c、输出刷新阶段;5、输入输出滞后时间;正确的使用输入/输出模块是系统成功操作的保证;a、I／O模块的外部接线方式 ;b、输入模块;c、输出模块;d、本地I／O和远程I／O ; 远程I／O ;2、模拟量I／O模块; 有的模块还可以直接连接热电偶。模块一般可以输入多种量程的电流或电压。 下图是某模拟量输入模块的示意图。电缆的屏蔽层应接大地。多路转换开关将各路模拟信号分寸地送给A／D转换器。光电耦合器将转换后的数字信号送给PLC的数据总线。每一模块可以输入8路或16路模拟信号。 ; 下图是某模拟量输出模块的示意图。数字信号经锁存器和光电耦合器分时地送给D/A转换器。多路开关将转换后的模拟信号分别送给各个采样保持器。模块可以输出模拟电流Io，也可以输出模拟电压Uo。 ;3、特殊I／O模块; BCD码输入模块（见下图）用来输入若干组BCD码。当图中某一输入允许信号变为高电平时，读入相应的拨码开关的数据。 ;b、高速计数模块; PLC的输入量与输出量之间存在着因扫描工作方式引起的延迟。这种延迟时间最长可达两个多扫描周期。快速模块可以快速地响应输入脉冲，或者监控很窄的输入脉冲。模块的输出与PLC的扫描过程无关，而是由输入量直接控制。输出量同时还受到用户程序的控制。 ;e、中断输入模块;g、数据处理与控制模块 ; 环境温度在0～55℃范围内。 环境相对湿度应在