1课题一PLC概论1解读.doc

课题一 PLC概论? 教学目标 感性认识PLC。 掌握PLC的等效电路。 了解PLC与传统的继电-接触式电路及单片机的优缺点。 了解PLC的特点功能定义。 了解PLC硬件和软件。 掌握PLC的工作原理。 了解PLC发展历史及发展趋势 理论内容1.1 ? 一、PLC引入 （一）传统的继电-接触式电路及缺点 传统的继电-接触式电路具有工作可靠，造价低廉等优点，它被广泛的应用在自动控制中。但它也有一些致命的缺点，随着生产领域对自动控制的要求越来越高，它已经不能适应。图1.1是一个典型继电-接触式控制三相交流电动机正反转电路。 如果现在要让正转启动按钮SB1负责控制反转启动线圈KM2，而让反转启动按钮SB2负责控制反转启动线圈KM2。则应在保持主电路不变的情况下，将控制电路的接线进行改接。该电路是一个非常简单的电路，如果是一个复杂的生产线需要改变控制要求，则必须进行大量的接线改接工作，甚至要将整个生产线的全部电气线路全部拆除，进行重新设计和接线。这必将造成生产成本的提高，更重要的是会造成不必要的时间上的浪费。在一些需要经常更换生产工艺的厂家来看，是决对不允许出现的。解决这一问题的最有效的方法是采用可编程控制器来设计生产线。 （二）PLC的等效电路 在介绍如何用PLC来解决上述题之前，必须先介绍一下PLC的等效电路。图1.2是PLC的等效电路图。 1．输入回路 （1）这一部分的组成是： ① 外部输入回路：是实际存在的 ② ＰLＣ输入接线端子：是实际存在的 ③ 输入继电器：是虚拟的 （2）外部信号经ＰLＣ输入接线端子驱动输入继电器。 （3）一个输入端子对应一个等效电路中的输入继电器 （4）输入回路电源可用ＰLＣ电源部件提供直流电压，也可由独立的交流电源供电。 2．内部控制电路 （1）这部分是由用户程序形成的 （2）实际上它是不存在的。 3．输出回路 （1）这一部分的组成是： ① 输出继电器外部触点：是实际存在的 ② 输出接线端子：是实际存在的 ③ 外部电路：是实际存在的 ◎注意：ＰLＣ等效电路中的继电器并不是实际存在的物理继电器，它实际上是存储器中的每一位触发器，该触发器为“1”态，则相当于继电器接通，若为“0”态，则相当于继电器断开。 （三）用PLC代替传统的继电器电路 下面我就得用PLC对图1.1继电器一接触器实现电机正反转控制的电路进行改造。我们只需将其主电路保留不动，将控制电路部分利用ＰLＣ编程即可（注意此时其控制电路已经变成了程序而不是真正的实物接线了）。改造后的硬件接线图和程序梯形图，见图1.3。 工作原理如下： 1．正转启动：合上SB1则ＰLＣ内部虚拟线圈X1由3号线→SB1→0号线→电源E→7号线→COM点→8号线构成回路而得电,在梯形图中的X1常开触点闭合,则梯形图中的Y0线圈得电;输出触点Y0闭合;线圈KM1,由9号线→12号线→COM点→13号线→电源→10号线构成回路得电;主电路KM1主触点闭合,电机正转启动。 2.停止:按动SB0,PLC内虚拟线圈X0由2号线→1号线→SB0→0号线→电源E→7号线→COM点→8号线构成回路而得电;在梯形图中X0的常闭触点X0断开;Y0线圈断电;KM1线圈断电,主电路KM主触点断开;电机停转。 3.反转:按动SB2,则PLC内虚拟线圈X2由6号线→5号线→0号线→电源E→7号线→COM点→8号线而得电;在梯形图中X2的常开触点闭合.线圈Y1得电,Y1的常开触点闭合;线圈KM2由11号线→12号线→COM点→13号线→电源→10号线得电,主电路中KM2主触点闭合;电机反转。 如果现在要让正转启动按钮SB1负责控制反转启动线圈KM2，而让反转启动按钮SB2负责控制反转启动线圈KM2。我们只要在保持主电路不变的情况下，在梯形图程序中将X1改写成X2，而将X2改写成X1就可以了 二、PLC的发展历史 早期工业生产中广泛使用的电气控制系统是继电器—接触器控制系统简称继电器控制系统。 继电器控制系统的缺点是:系统的布线连接不易更新、功能不易扩展，可靠性不高。 20世纪60年代初,出现了利用二极管、三极管和中小规模集成电路构成的逻辑式顺序控制器。 顺序控制器的缺点是：控制规模小(一般输出不超出64点)、程序编制不够灵活。 1968年美国通用公司(GM)，为了满足汽车型号不断更新的要求，向制造商招标，寻求一种取代传统继电器控制系统的新设备，并提出10条要求： ① 编程方便，可实现现场修改程序； ② 维修方便，最好为插件结构； ③ 可靠性高于继电器控制装置； ④ 体积小于继电器控制装置； ⑤ 数据可以直接输入管理计算机； ⑥ 可以直接用115V输入； ⑦ 输出交流115V负载电流要求2A以上，可以直接驱动