电气控制与PLC应用技术西门子PLC)理实一体化项目教程)教学课件ppt作者周忠彭小平主编模块三课件课件.ppt

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电气控制与PLC应用技术西门子PLC)理实一体化项目教程)教学课件ppt作者周忠彭小平主编模块三课件课件.ppt

模块三 PLC的认识和初步应用 【知识目标】 1.了解可编程控制器的产生、发展及定义。 2.掌握PLC元件功能和使用。 3.掌握PLC控制系统的基本控制原理。 4.掌握PLC控制系统的设计安装和调试方法。 【能力目标】 1.能使用PLC的基本元件实现编程。 2.能够根据控制要求实现简单的PLC控制系统的设计安装和调试。 3.能够使用PLC编程软件进行编程。 一、可编程控制器的定义 什么是PLC? 一、可编程控制器的定义 1987年,国际电工委员会(IEC)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输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备,都应按易于与工业系统联成一个整体,易于扩充其功能的原则设计”。 二、可编程控制器的产生 因为继电器逻辑电路配线复杂 二、可编程控制器的产生 背景: 1968年美国通用汽车公司(GM),为了适应汽车型号的不断更新,生产工艺不断变化的需要,实现小批量、多品种生产,希望能有一种新型工业控制器,它能做到尽可能减少重新设计和更换继电器控制系统及接线,以降低成本,缩短周期。 二、可编程控制器的产生 1968年,GM公司提出十项设计标准: 编程简单,可在现场修改程序; 维护方便,采用插件式结构; 可靠性高于继电器控制柜; 体积小于继电器控制柜; 成本可与继电器控制柜竞争; 可将数据直接送入计算机; 可直接使用115V交流输入电压; 输出采用115V交流电压,能直接驱动电磁阀、交流接触器等; 通用性强,扩展方便; 能存储程序,存储器容量可以扩展到4KB。 二、可编程控制器的产生 1969年,美国数字设备公司研制第一台可编程控制器,并应用于工业现场。 三、 可编程控制器的特点 无触点免配线,可靠性高,抗干扰能力强 通用性强,控制程序可变,使用方便 硬件配套齐全,用户使用方便,适应性强 编程简单,容易掌握 系统的设计、安装、调试工作量少 维修工作量小,维护方便 体积小,能耗低. 四、可编程控制器的应用领域 五、可编程控制器的发展 高性能、高速度、大容量发展 为了提高PLC的处理能力,要求PLC具有更好的响应速度和更大的存储容量。目前,有的PLC的扫描速度可达0.1ms/k步左右。PLC的扫描速度已成为很重要的一个性能指标。 在存储容量方面,有的PLC最高可达几十兆字节。为了扩大存储容量,有的公司已使用了磁泡存储器或硬盘。 五、可编程控制器的发展 向小型化和大型化两个方向发展 小型PLC由整体结构向小型模块化结构发展,使配置更加灵活,为了市场需要已开发了各种简易、经济的超小型微型PLC,最小配置的I/O点数为8~16点,以适应单机及小型自动控制的需要。 大型化是指大中型PLC 向大容量、智能化和网络化发展,使之能与计算机组成集成控制系统,对大规模、复杂系统进行综合性的自动控制。现已有I/O点数达14336点的超大型PLC,其使用32位微处理器,多CPU并行工作和大容量存储器,功能强。 五、可编程控制器的发展 大力开发智能模块,加强联网与通信能力 为满足各种控制系统的要求,不断开发出许多功能模块,如高速计数模块、温度控制模块、远程I/O模块、通信和人机接口模块等。 PLC的联网与通信有两类:① PLC之间联网通信,各PLC生产厂家都有自己的专有联网手段;② PLC与计算机之间的联网通信。 为了加强联网与和通信能力,PLC生产厂家也在协商制订通用的通信标准,以构成更大的网络系统。 五、可编程控制器的发展 增强外部故障的检测与处理能力 据统计资料表明:在PLC控制系统的故障中,CPU占5%,I/O接口占15%,输入设备占45%,输出设备占30%,线路占5%。 前二项共20%故障属于PLC的内部故障,它可通过PLC本身的软、硬件实现检测、处理。 而其余80%的故障属于PLC的外部故障。PLC生产厂家都致力于研制、发展用于检测外部故障的专用智能模块,进一步提高系统的可靠性。 五、可编程控制器的发展 编程语言多样化 在PLC系统结构不断发展的同时,PLC的编程语言也越来越丰富,功能也不断提高。 除了大多数PLC使用的梯形图、语句表语言外,为了适应各种控制要求,出现了面向顺序控制的步进编程语言、面向过程控制的流程图语言、与计算机兼容的高级语言(BASIC、C语言等)等。多种编程语言并存、互补与发展是PLC进步的一种趋势。 六、可编程控制器的类型 按I/O点数分 小型PLC I/O点数为256点以下的为小型PLC (其中I/O点数小于64点的为超小型或微型PLC) 中型PLC I/O点数为256点

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