PLC原理及应用 PLC原理及应用 模块一 PLC概述.doc

威海职业学院教案 模块一 PLC概述 单元一 传统的电气控制到PLC控制的转换 教学课题 PLC的初步认识 计划 课时 1 教学目标 了解PLC的基本概念 熟悉从传统的电气控制到PLC控制的转换 教学重点 从传统的电气控制到PLC控制的转换 教学难点 从传统的电气控制到PLC控制的转换 教学方法 多媒体教学和在黑板上画图讲解相结合。 教学手段 通过课件多媒体教学和在黑板上画图讲解相结合。 本讲主题 与PLC的初次会面 从传统的电气控制到PLC控制的转换 使用传统控制方式的电动机自锁运行的控制 使用PLC控制的电动机自锁运行 电动机的传统控制方法和PLC控制方法的比较 教 学 过 程 环节 方式 教学内容 所用时间 一、 仿真演示 幻灯片演示PLC的产生及在工控中的应用 10分钟 二、 分析讲解 从传统的电气控制到PLC控制的转换 5分钟 三、 分析讲解 传统控制方式的电动机自锁运行的控制 15分钟 四、 仿真演示 PLC控制的电动机自锁运行 15分钟 五、 分析讲解 电动机传统控制方法和PLC控制方法的比较 15分钟 布置 作业 思考练习 P20 1 第一讲 与PLC的初次会面 1、定义。国际电工委员会（IEC）对PLC的定义是：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，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 2、应用。在全集成化的控制系统中，PLC是最基本的控制设备，收集来自现场各种传感器信号及操作者的控制信息作为输入信号，执行存储器中用户编写的程序，将程序执行后的结果输出，驱动相应电动阀门的开关、电动机的启动与调速等生产过程。 图1-1 全集成控制系统图 我们这本教材里介绍的S7-200系列PLC，在自动化系统中有其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测、自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。如：冲压机床，磨床，印刷机械，橡胶化工机械，中央空调，电梯控制，运动系统等。 第二讲 从传统的电气控制到PLC 电气控制，是一个内容十分广泛的概念，电路的通断、电动阀门的开关、电动机的启动与调速等，都属于电气控制的范畴。传统的继电接触器控制系统具有结构简单、价格低廉、容易操作、技术难度较小等优点，被长期广泛地使用在工业控制的各种领域中。 1．使用传统控制方式的电动机自锁运行的控制 继电器控制电路图如图1-2所示，当按下启动按钮SB1后，继电器线圈KM通电，主电路中KM 主触点闭合，电机开始运行，同时控制电路中的KM辅助触点闭合形成自锁，当按下停止按钮SB2时，继电器线圈KM断电，电机停止运行。 这种传统的继电器接触器控制方式控制逻辑清晰，采用机电合一的组合方式便于普通机类或电类技术人员维修，但由于使用的电气元件体积大、触点多、故障率大，因此，运行的可靠性较低。 图1-2 继电器接触器控制系统 2．使用PLC控制的电动机自锁运行 采用PLC实现电动机的自锁运行，是将传统的继电器控制和计算机控制结合起来实现控制过程，采用PLC实现的控制电路的接线图如图1-3所示。 SB1SB2 SB1 SB2 KM AC220V I0.2 Q0.0 I0.1 1M 2M ?L+ 1L PLC控制电路的控制逻辑由PLC内部的程序实现，与传统的继电器接触器控制系统基本一致。关于PLC是如何结合继电器接触器控制来实现控制过程的， 我们将在后续的项目中给大家介绍。 3．电动机的传统控制方法和PLC控制方法的比较 使用PLC控制之后，我们所需要的硬件接线只是作为PLC输入的操作者控制信号和作为输出的控制电动机运行的信号。两者之间不同之处： (1) PLC控制系统结构紧凑 继电器接触器控制系统使用电器多，体积大且故障率大；PLC控制系统结构紧凑，使用电器少，体积小； (2) PLC内部大部分采用“软”逻辑 继电器接触器控制全部用硬器件、硬触点和“硬”线连接，为全硬件控制，机械式触点动作慢，弧光放电严重；PLC内部大部分采用“软”器件、“软”触点和“软”线连接，为软件控制，“软”触点动作快； (3) PLC控制功能改变极其方便 继电器接触器控制功能改变，需拆线接线乃至更换元器件，比较麻烦；PLC控制功能改变，一般只需修改程序便可，极其方便； (4) PLC控制系统制造周期短 PLC控制系统由于结构简单紧凑，基本为软件控制，因此设计、施工与调试比继电器接触器控制系统周期短。 此外，由于PLC技术是计算机控制