可编程序控制器(PLC)应用基础.ppt

第6章 可编程序控制器(PLC)应用基础第1节 概述第2节 PLC硬件构成及工作原理第3节 设备控制程序编程概述第4节 PLC控制程序编程基础第5节 PLC编程软件 第1节 概 述1. 问题的提出 控制逻辑的不可变性（固定接线） 元件工作的不可靠性（分立元件） 自动化生产系统要求（信息交换、保存、系统联网）（2）解决方法 采用可编程序控制器（工业专用计算机）（1）继电器系统存在的问题2 2. PLC 控制系统特点（1）可变的控制逻辑（控制逻辑编程） 体积小、可靠性高、故障 率低； 程序编制、修改、转换和存储功能; 各种计算控制功能; 控制结构模块化功能; 计算机通讯功能; 打印功能。 概 述（3）工业专用计算机（具有计算机的各种功能）（2）大规模集成电路元件4 3. 普通计算机与PLC比较（1） 语言不同（2） 运算功能的差异（强化的功能面） 逻辑运算、计数等功能加强； 简单的计算功能。（3） 接口设计不同 用于工业环境，要求抗干扰能力强，工作可靠性高； 适应控制系统外设连接，及控制信号的输入/输出。 PLC使用面向机器的语言； 语言简单，语句数量少； 采用梯形图的形式直观易懂。 概 述 4. 可编程序控制器在工业控制中的应用行业分布机械制造25%冶金29%轻工、化工、 交通35%能源6%科研及其他5%（1）应用的范围 概 述 PLC系统继电器系统寿命 工作条件 摄氏 0~60℃环境温度 相对湿度 5~95%环境温度 摄氏 40℃相对湿度 85%抗震性能10~55Hz频率、0.5mm振幅、2G牛顿力不显著的冲击和振动瞬时停电停电时间20 mμs抗干扰尖峰干扰1000V、1 ms故障率无故障时间1万小时以上新品达4~5万小时存放条件摄氏－40~85 ℃环境温度(2) 控制系统可靠性比较可编程序控制器在工业控制中的应用 (3) 故障分布1）偶发性故障（暂时性故障）2）永久性故障（不可恢复性故障）3）故障分布干扰因素：电磁干扰、高/低温、过电压、低电压等。 产生原因：PLC本身缺陷、外界影响损坏；其他故障 5%；（其中：输入/出组件 90%；内部器件、芯片 10% ）。外部故障 95%；（检测机构、执行机构、接头电缆等）；产生原因：外部恶劣环境造成内部信息破坏，引起工 作混乱；解决方法：改变外界条件，去除干扰因素，即可恢复正常；可编程序控制器在工业控制中的应用 （4）经济性及费用PLC费用分布处理器6 %程序存储器10 %电源、机壳13 %输入、输出组件65 %延时等器件6 %PLC费用比较继电器系统PLC系统硬件设备13 %37 %供应45 %15 %加工装配30 %3 %试运行10 %5 %总计100% 60 %设备控制复杂程度设备费用运行费用 * 故障率低、维修少、 工效提高30 %； * 整机功耗低、电器件少；可编程序控制器在工业控制中的应用 5. 分类（1） 按可编程序控制器（PLC）规模分类* 端口点数小于64点、 程序长度小于1k------小型机* 端口点数小于512点、 程序长度1k ~4k------中型机* 端口点数大于1024点、 程序长度大于8k ------大型机（2） 按可编程序控制器（PLC）结构分类 * 超小型集中式主机CPU、电源、输入/出组件、存储器、机壳； 输入/出组件扩展件；* 模块组合式主机CPU、电源、输入/出组件、存储器等模块；输入/出扩展模块；A/D、 D/A转换模块；位置模块；温控模块；通讯模块；（3） 可编程序控制器安装形式分类* 内置式 * 外置式 概 述 电源+主机（存储器）+ 输入/输出组件模块式PLC小型集中式PLC通信接口输入/输出模块主机模块图形操作面板电源模块典型PLC设备 1. 控制设备组成 信号类型： SQ、SP、SB、SA； HL、KM、YV、EL；第2节 PLC硬件构成及工作原理动力电路液压系统输出设备输入设备控制系统 检测信号操作台 ： 显示信号 操作信号 2. PLC系统组成与工作关系基本组件：主机CPU、电源、存储器、输入/输出组件；PLC硬件构成及工作原理 —— 保证PLC正常运行供电，提供各种电器所需的电压；—— 电网中断供电时（关机）保证PLC内部存储器信息不丢失； 1）内部电源 备用电池（锂电池） 2）外部电源 电网电源（单相） —— 用于PLC主机运行供电、输入电路、输出放大电路； —— PLC的核心器件（常用有 8051单片机、生产厂家自定芯片、 以及 其他 芯片）。（1）电源组件PLC系统组成与工作关系（2）微处