第3讲-PLC的基本组成与工作原理..ppt
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1、第第3讲讲 PLC的基本组成与工作原理的基本组成与工作原理 一、教学目的一、教学目的1熟悉熟悉PLC的工作原理的工作原理2掌握掌握PLC的的I/O内部等效电路及使用方法内部等效电路及使用方法3掌握掌握PLC循环扫描工作方式及应用注意事项循环扫描工作方式及应用注意事项二、教学方式与学时二、教学方式与学时课堂讲解、设计分析、学生练习,2学时三、教学内容三、教学内容1PLC的产生与发展情况2PLC的I/O种类与内部等效电路3PLC的工作方式与主要技术指标四、思考题四、思考题1PLC与其它工控装置相比有何优缺点?与其它工控装置相比有何优缺点?2PLC有哪些有哪些I/O单元单元?各适用什么场合?各适用什
2、么场合?3请描述请描述PLC采用循环扫描工作方式。采用循环扫描工作方式。第第3讲讲 PLC的基本组成与工作原理的基本组成与工作原理 I0.0I0.1Q0.0Q0.0继电接触器继电接触器控制电机起停控制电机起停PLC控制电机起停控制电机起停PLC的产生与发展的产生与发展1.PLC的含义2.PLC的定义3.PLC的发展 能不能设计一种把计算机的通用、灵活、功能完备与继电器控制的简单、易懂相结合的新型控制装置呢?回答是肯定的,就是回答是肯定的,就是PLC。PLC是一种集计算机技术、自动控制技术、通信技术于一体的新型自动控制装置,并得到了广泛应用,被誉为当代工业自动化的三大支柱(PLC、工业机器人、C
3、AD/CAM)之一。n继电接触器继电接触器n应用例子应用例子 n可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller),简称PLC。n可编程序控制器(Programmable Controller),简称PC。n但个人计算机(Personal Computer)常简称为PC(机),为了避免混淆,可编程控制器简称为PLC。n1.PLC含义 nPLC应用例应用例子子 n2.PLC定义 PLC是一种数字运算操作的电子系统,专为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、计数和算术等操作的指令,并通过数字式、模拟式的输入和输出,控
4、制各种机械或生产过程。1969年,美国数字设备公司研制出世界上第一台PLC,并在GM公司的汽车自动装配生产上试用成功。1971年,日本引进这项技术并开始生产PLC。1973年,德国和法国也研制出PLC。1977年,我国研制成功第一台PLC。3.PLC发展 目前,全世界生产PLC的公司约200家,生产300多种产品。但有七家公司是举足轻重的,它们是:美国ROCKWELL所属的A-B公司,GE-FANUC公司;德国西门子公司(SIMENS);法国施耐德(Schneider)所属的美国MODICON公司和法国TE公司;日本三菱公司(MITSUBISHI)和立石公司(OMRON)。S7系列是西门子公司
5、近年推出的新产品。其中,S7-400是大型机,数字量I/O可达128k,模拟量I/O可达8k;S7-300是中型机,数字量I/O可达16k,模拟量I/O可达1024个;S7-200是小型机,数字量I/O可达256个,模拟量I/O可达64个。S7-300S7-400vPLC的主要特点l灵活性和通用性强l干扰能力强、可靠性高l编程语言简单易学 l与外设连接简单 l功能强、扩展方便 l控制系统设计、调试时间短 l体积小、重量轻、易于实现机电一体化v1.PLC与继电器控制逻辑的比较与继电器控制逻辑的比较 继电器控制系统具有价格便宜,但存在机械触点的缺陷,只适用于十分简单、功能固定的控制场合;而PLC具
6、有可靠、工艺改变容易等优势,必将取代继电器控制装置。继继电电器器控控制制板板v2.PLC与单片机系统的比较与单片机系统的比较 单片机系统具有结构简单、价格便宜、响应速度快等优点,但与PLC相比,存在不易掌握、系统设计复杂、抗干扰能力不强等缺点,一般适用于控制要求不高的场合。单单片片机机控控制制板板v3.PLC与工控计算机的比较与工控计算机的比较 工控计算机具有总线标准化程度高、兼容性强、软件资源丰富等优点,特别适合于要求快速、模型复杂、计算工作量大的场合;而PLC易学、易懂、可靠性高,在开关量逻辑控制、顺序控制及高可靠性要求的场合。工工业业控控制制计计算算机机v4.PLC与与DCS的比较的比较
7、 DCS是由仪表回路控制系统发展而来的,所以它在模拟量处理、回路调节方面具有一定优势,初期主要侧重于回路调节功能。而PLC是由继电器控制逻辑发展而来的,所以它在数字处理、顺序控制方面具有一定优势,初期主要侧重于开关量的顺序控制。DCSv开关逻辑控制开关逻辑控制v位置控制位置控制v过程控制过程控制v多级控制网络多级控制网络PLC的应用领域的应用领域PLC的基本组成的基本组成v两种结构:两种结构:整体式和模整体式和模块组块组合式合式v整整体体式式PLCPLC的的组组成成:由由输输入入单单元元、电电源源、CPUCPU、输输出出单单元、通信接口、存元、通信接口、存储储器、器、I/OI/O扩扩展端口等展
8、端口等组组成。成。v模模块块组组合合式式PLCPLC的的基基本本组组成成 :由由系系统统总总线线(电电源源及及框框架架)、通通信信单单元元、智智能能I/OI/O单单元元、输输出出单单元元、输输入入单单元元、CPUCPU单单元等元等组组成成。整体式整体式模块式模块式整体式整体式PLC组成框图组成框图模块式模块式PLC组成组成PLC的存储器的存储器 PLC的存贮器分为以下3种:系统程序存贮器:用于存贮监控程序,为只读存贮器(ROM)。用户程序存贮器:用于存放用户程序。不同的PLC,其存贮器类型可能不同。有的PLC,其用户存贮器采用锂电池或大电容后备的RAM;有些PLC,采用快闪存贮器(FLASH
9、MEMORY);有些PLC,采用EPROM。数据存贮器:一般选用RAM,用于保存数据。PLC的的I/O单元单元I/O单元是PLC与外设联系的桥梁。1.开关量输入单元(1)开关量直流输入单元(2)开关量交流输入单元2.开关量输出单元(1)晶体管输出单元(2)双向晶闸管输出单元(3)继电器输出单元直流输入单元电路图直流输入单元电路图交流输入单元电路图交流输入单元电路图(1 1)晶体管输出单元)晶体管输出单元 晶体管输出单元有汇流(信宿/NPN型)和源流(信源/PNP型)两种,这两种输出单元的外加直流电压极性不同。当内部输出锁存器为1时,LED点亮,负载得电;当内部输出锁存器为0时,LED熄灭,负载
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