可编程逻辑控制器（基于S7-200系列）课件 第1章PLC基础及系统结构.ppt

《可编程逻辑控制器》

S7-200系列（含SMART+1200）

第1章PLC基础及系统结构 可编程控制器已成为实现工业电气自动化控制系统的主要装置。但是控制对象信号的采集及控制系统的驱动输出仍然需要由电气元器件电路完成，传统的继电器接触控制仍然是掌握现代电气控制技术的基础。1.1继电接触控制电路 传统的电气控制系统常用的控制元件主要是继电器及其逻辑电路等。 在电气控制设备中，常用的是低压电器元件。低压电器是指其工作额定电压等级在交流（50Hz或60Hz)1200V、直流1500V以下的电器。在我国工业控制动力电器电路中最常用的三相交流电压等级为380V，单相交流电压等级220V；控制及照明等电器设备中一般可以采用较低的电压等级，如最常见的电压等级有110V、36V、24V、12V；电子线路中常用的电压等级有5V、9V、15V等。 常用低压电器有开关电器、主令电器、接触器、继电器、熔断器、控制器等。1.1.1继电接触式控制系统的结构继电接触式控制系统，主要是通过各种开关、按钮、继电器、接触器等来组成控制系统，从而实现对电机及其他电气设备的控制功能，以满足控制系统的需求。继电接触式控制系统的组成示例主令开关SB、中间继电器、控制接触器KM电路如下：1.1.2继电接触式控制系统的典型实例1.三相异步电动机自锁单向启动控制系统电路这也是电气控制系统中最典型电路之一。（包含主电路、控制电路、保护环节）FU2M3～FRKMFU1SB2SB1FU2KMKMFRL1L2L3QF1QF2原理图控制电路增加漏电保护电路实物接线图主电路由电动机M、热继电器FR、接触器KM的主常开触点、熔断器FU1/FU2和刀开关QS构成。控制线路由停止按钮SB1、启动按钮SB2、接触器KM辅助常开触点及它的线圈组成（注意：本例控制线路工作电压为两相电压）。电动机自锁启动控制线路的保护环节包括：熔断器FU1对主电路和控制电路实现短路保护，热继电器FR对电动机实现过载保护，同时，交流接触器还具有欠压、失压保护功能。2.点动、长动控制电路组成3.电动机正反转控制电路1.1.3继电接触式电气元件选择 电路原理图设计完成后，依照设计电路选择所需电器元件，一般情况下的选择原则如下。 1）自动开关的选择，自动开关的额定电压和额定电流应不小于电路的正常工作电压和电流。 2）熔断器的选择，其类型应根据线路要求、使用场合和安装条件选择；额定电压应大于或等于线路的工作电压；熔体的额定电流应为负载工作电流的2~3倍。 3）接触器的选择，根据接触器所控制的负载性质来选择接触器的类型；额定电压应大于或等于负载回路的电压；额定电流应大于或等于被控回路的额定电流；吸引线圈的额定电压与所接控制电路的电压一致；触点数量和种类应满足主电路和控制电路的要求。 4）时间继电器的选择，即通电延时型或断电延时型；根据延时准确度要求和延时长短要求来选择； 5）热继电器的选择，热继电器的选择应按电动机的工作环境、起动情况、负载性质等因素来考虑。1.2PLC概述PLC就是专用的、便于扩充的计算机控制装置。1.2.1PLC的产生1969年美国数字设备公司（DEC公司）研制出了第一台PLC（PDP-14），在美国通用汽车公司的生产线上试用成功，并取得了满意的效果，称其为可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController，PLC）PLC自此诞生。进入20世纪80年代，随着大规模和超大规模集成电路等微电子技术的快速发展，以16位和32位微处理器构成的微机化PLC得到了迅猛发展，目前，PLC已发展到现在的以16位和32位微处理器构成的微机化PC，而且实现了多处理器的多通道处理。PLC技术已非常成熟，成本下降，可靠性提高，编程和故障检测更为灵活方便，而且随着远程I/O、通信网络及图象显示的多技术融合，PLC在连续生产过程控制领域的应用更加广泛，PLC已经成为实现工业生产自动化的主要控制装置。1.2.2PLC应用特点、应用领域●编程方法简单易学PLC是面向用户的设备，它采用梯形图和面向工业控制的简单指令语句编写程序。梯形图是最常用的可编程控制器的编程语言，其编程符号和表达方式与继电器电路原理图相似。●功能强，性