可编程控制器的原理及应用(绪论).ppt

可编程控制器原理及应用 教材： 内容梗概： 教材以小型可编程控制器S7-200系列PLC为例，介绍可编程控制器的基本结构，以及它的工作原理，要求掌握常用指令的格式和应用方法，熟练画出可编程控制器外部电路接线图，掌握可编程控制器应用的基本设计思想和设计方法。 绪论 1、Why 20世纪60年代以前： 传统的生产机械自动控制装置：继电器控制系统 继电器在控制系统中的作用： 1）功率放大 2）电气隔离 3）逻辑运算 继电器控制系统的优点： 1）单个继电器较可靠 2）简单控制系统使用继电器较少时，成本低 3）系统反应速度尚可 4）维修方便 图1（a）继电器 图2（a）继电器控制系统 图2（b）继电器控制系统 继电器控制系统存在一些问题和缺陷： 1）复杂控制系统使用大量继电器，导线连接复杂 2）继电器内物理触点存在过流、发热及氧化问题，导致 触点接触不良或熔化烧结，可靠性低 3）查找和排除故障困难，如大海捞针，耗时巨大 4）控制柜内部安装接线工作量大 5）工艺要求发生变化，控制柜内部的元件及接线需要作相应的变动，改造工期长，费用高 6）继电器级联数量较多时，反应速度慢 7）继电器控制柜体积大，能耗高 应用： 比较适用于工作模式固定，控制逻辑简单等工业应用场合。 20世纪60年代末期（汽车外形和结构不断改进，品种不断增加），现代社会要求制造业对市场需求作出迅速反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品。 美国数字设备公司（DEC）根据这一设想，于1969年研制成功了第一台可编程序控制器，并在美国GE公司的汽车自动装配线上获得成功。 由于当时主要用于顺序控制，只能进行逻辑运算，进行开关量的控制，故称为可编程序逻辑控制器—Programmable Logic Controller，简称PLC。 PLC柜的布局 PLC的功能： 1）控制功能：逻辑控制、定时控制、计数控制、顺序控制 2）数据采集、存储与处理功能：数学运算功能、数据处理、模拟数据处理 3）输入输出接口调理功能：具有A/D、D/A转换功能，通过I/O模块完成对模拟量的控制和调节 4）通讯联网功能 5）人机界面功能 6）编程、调试功能：使用复杂程度不同的手持、便携和桌面式编程器、工作站和操作屏，进行编程、调试、监视、试验和记录，并通过打印机打印出程序文件 工业部门对各种工业自控设备的需求 PLC在工业生产中的应用： 1）电力工业-----输煤系统、锅炉控制… 2）纺织工业-----手套机程控、染缸群控… 3）机械工业-----数控机床、自动装卸… 4）汽车制造-----自动焊接、装配生产线… 5）冶金行业-----轧钢机控制、配料控制… 6）食品行业-----啤酒灌装线、配比控制…… 7）公用事业-----高楼电梯控制、水厂控制… …………………………………… 物料搬运 物料袋封装 气压冲孔压缩机 洗车 啤酒生产 交通灯的控制 2、What 基本内容：以S7-200系列的PLC为例 1）PLC的定义、分类、特点以及应用 2）PLC的基本组成和工作原理 3）S7-200系列的基本指令 4）STEP7的编程软件（程序输入、编译、运行、调试和监控） 5）硬件系统的设计 知识扩充： 1）西门子的S7-300系列 2）OMRON的C系列 3）松下的FP1系列 4）三菱FX系列 能力培养：解决工业过程中实际问题的能力 3、How 要求： 1）态度端正 2）理论基础知识扎实 3）多练习、多思考、多交流、多设计 一、本课程的教学重点： 二、本课程的教学难点 五、我们之间的约定 1、PLC的工作原理2、S7-200系列PLC的结构、扩展功能模块3、STEP7编程软件的应用4、S7-200系列的基本指令功能、梯形图编程5、数据处理、运算指令的应用、中断指令和中断程序的设计方法6、PLC在工业控制中的应用 三、本课程的教学安排 1、时间段：1-18周，4课时/周2、讲授课程内容：52课时3、PLC应用系统设计：20课时 四、本课程的考核方式 拟采取闭卷考试，满分为100分，成绩分为3个部分： 1、卷面成绩 70% 2、PLC应用系统的设计 20%  3、平时成绩 考勤 5% 作业 5%