开关量控制4.ppt

第四章 开关量控制装置的基本工作原理 4.1 综述 4.2 PLC的工作原理 4.3 S7-300系列PLC简介 4.4 PLC的程序设计基础 4.1 综述 4.1.0 认识PLC 4.1.1 PLC的发展历程 4.1.2 PLC的结构特点 1、基本结构； 2、各组成部分的作用； 3、PLC系统的其他设备； 4、PLC的分类； 5、PLC的特点； 4.1.3 PLC的应用领域 4.1.0 认识PLC——各种小型PLC 4.1.0 认识PLC——各种大中型PLC 4.1.0 PLC实验装置—西门子S7-300 4.1.1 PLC的发展历程 1968年 美国通用汽车公司-GM公司 招标新的控制装置 新控制装置招标的要求：“GM10条” （1）编程简单，可在现场修改和调试程序 （2）维护方便，采用插入式模块结构 （3）可靠性高于继电器控制系统 （4）体积小于继电器控制柜 （5）能与管理中心计算机系统进行通信 （6）成本可与继电器控制系统相竞争 （7）输入量是115V交流电压（美国电网电压110） （8）输出量为115V、电流在2A以上，能直接驱动电磁阀 （9）系统扩展时，原系统只需作很小改动 （10）用户程序存储器容量至少4KB 4.1.1 PLC的发展历程 1969年 美国数字设备公司DEC公司 第1台 PLC—PDP-4 1971年 日本 1973年 德国 1974年 中国开始研制 77年工业应用 4.1.1 PLC的发展历程 定义：PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。 典型生产厂家——国际 美国： AB公司、GE-Fanuc公司 德国： SIEMENS、AEG公司 法国： Schneider、TE（Telemecanique）公司 日本： OMRON、松下、TOSHIBA、MITSUBISHI 4.1.1 PLC的发展历程 中国PLC应用现状 机械行业80%以上的设备仍采用传统的继电器和接触器进行控制。 大中型企业普遍采用了先进的自动化系统对生产过程进行控制；加入WTO后，越来越多的小型企业将采用经济、实用的自动化产品对生产过程进行控制，以提高企业的经济效益和竞争实力。 中国正在努力成为世界新的制造业基地，制造业的控制主要以离散控制为主，PLC是该领域控制系统的首选。 欧美公司在大中型PLC领域占有绝对优势，日本公司在小型PLC领域占据十分重要的位置，中国PLC市场95％以上被国外产品占领。 国产PLC厂商 北京和利时公司：LK 大型PLC、LM系列小型PLC 北京安控公司：PLCcore系列、DemoEC11系列 深圳德维森公司：ATCS PPC11、PPC22、PPC31系列 上海正航公司：A系列、M系列、R系列、U系列 台安 (无锡) 公司 ：TP03 北京凯迪恩公司 ：KDN-K3系列小型一体化PLC 南京冠德公司 ：JH200系列、CA2系列 无锡信捷公司 ：XC系列PLC、FC系列PLC 4.1.2 PLC的结构特点 1、基本结构 2、各组成部分的作用 （1）CPU CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，相当于人的大脑。接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集输入，执行用户程序、刷新输出，诊断功能。 （2）存储器 （3）I/O模块 CPU与现场I/O装置的设备通信的桥梁，PLC与电气回路的接口是通过输入输出部分（I/O）完成的。 I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等模块。 常用的I/O分类如下： 开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。 模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。 特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。 （4）电源 电源输入类型有：交流电源（220VAC或110VAC），直流电源（常用的为24VDC）。 内部开关电源提供DC5V、±DC12V、DC24V。 （5）I/O扩展接口 扩展I/O点数和类型，有并行接口、串行接口等 （6）外设接口 是PLC实现人机对话的、机机对话的通道。一般是RS232C、