可編程控制器應(yīng)用

PLC綜述課程定位一

PLC概述二

PLC分類三PLC與繼電器控制的聯(lián)系與區(qū)別四任務(wù)1-1PLC綜述一、

課程定位本課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的綜合控制技術(shù)課程，是機(jī)電類專業(yè)的核心課程，依據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和維修電工崗位的任職要求而設(shè)置的。對應(yīng)崗位：

PLC系統(tǒng)安裝調(diào)試崗位

PLC系統(tǒng)維護(hù) PLC程序設(shè)計員課程主要內(nèi)容第一單元電機(jī)控制系統(tǒng)編程與實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目1初識PLC項(xiàng)目2電動機(jī)單向連續(xù)運(yùn)行控制系統(tǒng)編程與實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目3Y-Δ降壓起動運(yùn)行系統(tǒng)編程與實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目4運(yùn)料小車控制系統(tǒng)編程與實(shí)現(xiàn)第二單元順序控制系統(tǒng)編程與實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目5液體混合控制系統(tǒng)編程與實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目6十字路口交通燈控制編程與實(shí)現(xiàn)第三單元PLC的綜合應(yīng)用及設(shè)計項(xiàng)目7自動售貨機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計項(xiàng)目8標(biāo)簽打印控制系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試第四單元組態(tài)軟件應(yīng)用項(xiàng)目9電動機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目10水箱水位監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目11機(jī)械手監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計01PLC是什么？二、PLC概述什么是PLC？是一種工業(yè)控制裝置定義：是在電氣控制技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，并逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心，將自動化技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)控制裝置。通用叫法：中文名稱為可編程控制器；英文名稱為ProgrammableLogicController，簡稱PLC。？為何不叫PC個人計算機(jī),PC(personalcomputer)1987年，國際電工委員會（IEC）定義：

“可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計”。定義中強(qiáng)調(diào)了PLC是:數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)——也是一種計算機(jī)

面向用戶指令——編程方便

邏輯運(yùn)算、順序控制、定時計算和算術(shù)操作

專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計

數(shù)字量或模擬量輸入輸出控制

易與控制系統(tǒng)聯(lián)成一體

易于擴(kuò)充

20世紀(jì)20年代起，人們把各種繼電器、定時器、接觸器及其觸點(diǎn)按一定的邏輯關(guān)系連接起來組成控制系統(tǒng)，控制各種機(jī)械設(shè)備，這是傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)。繼電器邏輯電路配線復(fù)雜背景02可編程控制器的產(chǎn)生

隨著工業(yè)的發(fā)展，設(shè)備和生產(chǎn)過程越來越復(fù)雜。復(fù)雜的系統(tǒng)可能使用成百上千個各式各樣的繼電器，并用成千上萬根導(dǎo)線以復(fù)雜的方式連接起來，執(zhí)行相應(yīng)的復(fù)雜的控制任務(wù)。

作為單臺裝置，繼電器本身是比較可靠的。但是，對于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，繼電器控制系統(tǒng)存在幾個明顯的缺點(diǎn):

可靠性差，排除故障困難

靈活性差，總成本較高

適應(yīng)性差，接線復(fù)雜

體積大，不易維修02可編程控制器的產(chǎn)生02可編程控制器的產(chǎn)生背景：1968年美國通用汽車公司（GM），為了適應(yīng)汽車型號的不斷更新，生產(chǎn)工藝不斷變化的需要，實(shí)現(xiàn)小批量、多品種生產(chǎn)，希望能有一種新型工業(yè)控制器，它能做到盡可能減少重新設(shè)計和更換繼電器控制系統(tǒng)及接線，以降低成本，縮短周期。

第一臺PLC：1969年美國數(shù)字設(shè)備公司研制

，型號為PDP-14。婁職院機(jī)電工程系1968年，GM公司提出十項(xiàng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：編程簡單，可在現(xiàn)場修改程序；維護(hù)方便，采用插件式結(jié)構(gòu)；可靠性高于繼電器控制柜；體積小于繼電器控制柜；成本可與繼電器控制柜競爭；可將數(shù)據(jù)直接送入計算機(jī)；可直接使用115V交流輸入電壓；輸出采用115V交流電壓，能直接驅(qū)動電磁閥、交流接觸器等；通用性強(qiáng)，擴(kuò)展方便;能存儲程序，存儲器容量可以擴(kuò)展到4KB。設(shè)計思路：吸取繼電器控制與計算機(jī)兩者的優(yōu)點(diǎn)。前者優(yōu)點(diǎn)：簡單易懂價格便宜。后者：通用性強(qiáng)，擴(kuò)展方便。前者優(yōu)點(diǎn)：簡單易懂價格便宜。后者：通用性強(qiáng)，擴(kuò)展方便。？解決問題設(shè)想其他國家第一臺PLC：1971年，日本研制出第一臺PLC，型號為DSC-8。1973年，德國西門子公司（SIEMENS）研制出第一臺PLC，型號為SIMATICS4。我國從1974年開始研制，1977年開始工業(yè)應(yīng)用。FX3U系列PLC第一臺PLC：1969年美國數(shù)字設(shè)備公司研制

，命名為PLC,型號為PDP-14。結(jié)果：PLC三大流派

三菱電機(jī)公司：FX、A、Q等系列。立石公司（歐姆龍OMRON）：

D、E等系列。富士電機(jī)公司：HDC和MICREX-F50等

通用電氣公司（GE）：SERIES，GE等系列。德州儀器公司：

TI和PM等系列。

西門子公司（SIMENS）：SIMATICS5、S7等系列。

法國施耐德TE美國日本德國注：日本主要發(fā)展中小型PLC，其小型機(jī)性能先進(jìn)，結(jié)構(gòu)緊湊，價格便宜。三菱PLC外形圖Q系列PLCFX2N系列PLCFX1N系列PLCFX3U系列PLC西門子PLC外形圖S7-200系列PLCS7-300系列PLCS7-400系列PLCS7-1200系列PLC03PLC的特點(diǎn)與應(yīng)用PLC具有體積小、可靠性高、功能強(qiáng)、程序設(shè)計方便、通用性強(qiáng)、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，在各個行業(yè)中有著廣泛應(yīng)用，成為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱（PLC、機(jī)器人和CAD/CAM）。應(yīng)用領(lǐng)域：機(jī)器人組裝數(shù)碼相機(jī)03可編程控制器的應(yīng)用機(jī)器人組裝數(shù)碼相機(jī)

可編程控制器的功能1、開關(guān)量邏輯控制利用PLC最基本的邏輯運(yùn)算、定時、計數(shù)等功能可實(shí)現(xiàn)對機(jī)床、自動生產(chǎn)線、電梯等的擴(kuò)展。2、模擬量閉環(huán)控制

PLC的模擬量輸入輸出和PID控制，可構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，可應(yīng)用于冶金、化工等行業(yè)。3、數(shù)字量智能控制4、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控

PLC能記憶某些異常情況，并可進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。操作人員還可利用監(jiān)控命令進(jìn)行生產(chǎn)過程的監(jiān)控，及時調(diào)整相關(guān)參數(shù)。5、通信聯(lián)網(wǎng)與集散控制PLC與PLC、PLC與上位機(jī)之間的聯(lián)網(wǎng)，可構(gòu)成工廠自動化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可編程控制器的發(fā)展趨勢向高集成、高性能、高速度、大容量發(fā)展

向模塊化、智能化發(fā)展向軟件化發(fā)展

向通信網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展課外拓展：1.收集PLC相關(guān)信息“什么是PLC”、“常用PLC品牌”、“PLC應(yīng)用場合”、“PLC發(fā)展現(xiàn)狀”等2、下載PLC學(xué)習(xí)資源下載三菱PLC編程軟件及三菱FX3U系列PLC的硬件手冊和編程手冊。根據(jù)I/O點(diǎn)數(shù)分類e7d195523061f1c0deeec63e560781cfd59afb0ea006f2a87ABB68BF51EA6619813959095094C18C62A12F549504892A4AAA8C1554C6663626E05CA27F281A14E6983772AFC3FB97135759321DEA3D70CCCB10945EC5A0322096E752803368C2184698845E3CCD6DB7F651295A8E4F3FDC19EA64A2B4A4AC1434B55AAE41CF0BF61B375C23F3039959E085EE760725AAPLC中I/O總點(diǎn)數(shù)是指輸入和輸出點(diǎn)的數(shù)量之和，I代表INPUT，指輸入，O代表OUTPUT，指輸出。一個控制系統(tǒng)的規(guī)模有時按照它最大能夠控制的I/O點(diǎn)的數(shù)量來定的。根據(jù)I/O點(diǎn)數(shù)的多少開將PLC分成小型、中型和大型。三、PLC的分類婁職院機(jī)電工程系

I/O點(diǎn)數(shù)<256點(diǎn)

、一體式結(jié)構(gòu)

，多用于單機(jī)控制。如:FX2N、FX3U、FX3G整體化PLC。I/O點(diǎn)數(shù)>2048點(diǎn)；運(yùn)算速度快、網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)用于大規(guī)模過程控制、集散控制和工廠自動化網(wǎng)絡(luò)。如:Q系列、QnA系列PLC。大型機(jī)小型機(jī)

I/O點(diǎn)數(shù)256～2048點(diǎn)，特點(diǎn):模塊化結(jié)構(gòu)；體積小，功能強(qiáng)大，多用于較復(fù)雜系統(tǒng)的邏輯控制和閉環(huán)過程控制。如系列PLC。中型機(jī)三菱PLC外形圖Q系列PLCFX2N系列PLCFX3U系列PLCL26CPUL06CPUQ4ACPU小型機(jī)中型機(jī)大型機(jī)根據(jù)結(jié)構(gòu)形式分類e7d195523061f1c0deeec63e560781cfd59afb0ea006f2a87ABB68BF51EA6619813959095094C18C62A12F549504892A4AAA8C1554C6663626E05CA27F281A14E6983772AFC3FB97135759321DEA3D70CCCB10945EC5A0322096E752803368C2184698845E3CCD6DB7F651295A8E4F3FDC19EA64A2B4A4AC1434B55AAE41CF0BF61B375C23F3039959E085EE760725AA模塊式整體式02根據(jù)結(jié)構(gòu)形式分類

整體式PLC是將CPU、存儲器、I/O部件等組成部分集中于一體，安裝在印刷電路板上，并連同電源一起裝在一個機(jī)殼內(nèi)，形成一個整體，通常稱為主機(jī)或基本單元。整體式結(jié)構(gòu)的PLC具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、價格低的優(yōu)點(diǎn)。一般小型或超小型PLC多采用這種結(jié)構(gòu)。整體式示例圖片模塊式PLC是把各個組成部分做成獨(dú)立的模塊，如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊等。各模塊作成插件式，并將組裝在一個具有標(biāo)準(zhǔn)尺寸并帶有若干插槽的機(jī)架內(nèi)。模塊式結(jié)構(gòu)的PLC配置靈活，裝配和維修方便，易于擴(kuò)展。一般大中型的PLC都采用這種結(jié)構(gòu)。模塊式PLC

計算機(jī)技術(shù)

通信技術(shù)

繼電器控制技術(shù)

e7d195523061f1c0deeec63e560781cfd59afb0ea006f2a87ABB68BF51EA6619813959095094C18C62A12F549504892A4AAA8C1554C6663626E05CA27F281A14E6983772AFC3FB97135759321DEA3D70CCCB10945EC5A0322096E752803368C2184698845E3CCD6DB7F651295A8E4F3FDC19EA64A2B4A4AC1434B55AAE41CF0BF61B375C23F3039959E085EE760725AAPLC是在電氣控

制技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，并逐漸發(fā)展成以微處理器為核心，將自動化技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、通信

技術(shù)融為一體的新型

工業(yè)控制裝置。四、PLC與繼電器控制的聯(lián)系與區(qū)別案例-啟保?？刂祈?xiàng)目任務(wù)在花園中要安裝一個小型噴泉，水泵是一臺小功率的三相異步電動機(jī)，要求按下起動按鈕，噴泉連續(xù)噴涌；按下停止按鈕，噴泉停止噴水。要求：分別用傳統(tǒng)繼電器和PLC實(shí)現(xiàn)水泵的單向連續(xù)運(yùn)行