plc与变频器项目教程1

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1、绪论可编程控制器简称PLC，是20世纪60年代以来发展极为迅速，应用面极为广泛的工业控制装置，是现代工业自动化的三大支柱之首。当今PLC吸取了微电子技术和计算机技术的最新成果，以单机自动化到整条生产线的自动化乃至整个工厂的生产自动化；从柔性制造系统、工业机器人到大型分散控制系统，PLC均承担着重要角色。在生产类产品中，PLC技术和变频调速技术已成为基本的通用技术。变频调速技术以其精度高、性能好、内部软件齐全、价格低、应用方便等优点替代了直流调速和电磁调速，占据了调速领域的主导地位。变频器与PLC通过软件来改变控制过程，具有编程简单、

2、灵敏度高、可靠性高、体积小等优点。因此，被广泛应用于制造业、矿业、冶金等各个领域。下面就部分PLC及变频器外形图作一简单介绍。一、PLC及变频器外形图如下图所示。三菱FX1S/FX1N系列PLC三菱FX2N系列PLC西门子S7-200系列PLC西门子新一代S7－400系列PLC欧姆龙C200H型机系列PLC（此图删）欧姆龙CP1H系列PLC松下FP1系列PLC松下FPΣ系列PLC富士PLC施耐德PLC三菱变频器FR-E540-3.7KW富士E11S系列变频器VF-7F系列变频器MINI型变频器FRENIC-MiniVP风机泵用型变频

3、器FRENIC-VP系列优利康YD2000风机泵用型变频器施耐德变频器ATV11系列VLTFC300系列全能型的变频器二、PLC在工业上的部分应用如下图所示。PLC在双表显示中的应用PLC在电池清洗设备中的应用PLC在水汽集中取样自控系统中的应用PLC在可编程数控底孔加工机中的应用PLC在冗余监控系统中的应用PLC在电厂输煤程控系统改造中的应用项目一初识PLC控制系统可编程控制器（PLC）制造厂家较多，目前市场上品种、规格繁多，各厂家均独具特色，但一般来说，PLC控制系统包括两部分，一部分是硬件系统，另一部分是软件系统。PLC的硬件

4、基本组成主要由微处理器（CPU）、存储器、I/O单元、电源单元和编程器等五大部分组成。软件系统主要是编制的各种程序。PLC的工作方式均采用“循环扫描，周而复始”。其工作过程实质上就是CPU扫描程序的执行过程。为进一步认识PLC控制系统，下面分四个任务来进行学习。任务一彩灯控制1．熟悉传统的继电接触控制系统。2．掌握可编程控制器（PLC）基本组成。3．掌握PLC各组成部分的功能。一、任务目标二、任务分析节日彩灯的亮暗变化，给节日带来无穷乐趣，现有一彩灯，通过PLC来实现它的亮暗控制。控制电路如图1-1所示。控制要求：1.按下按钮SB，

5、彩灯HL亮。2.松开按钮SB，彩灯HL灭。图1-1彩灯控制电路如何用PLC实现本任务呢？PLC是什么？其结构如何？通过本任务学习来解决这些问题。三、背景知识可编程控制器（PLC）是计算机家族中的一员，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。传统的继电接触控制系统通常由输入设备、控制线路和输出设备三大部分组成，如图1-1所示。显然这是一种由许多“硬”的元器件连接起来组成的控制系统，P

6、LC及其控制系统是从继电接触控制系统和计算机控制系统发展而来的，PLC的输入/输出部分与继电接触控制系统大致相同，PLC控制部分用微处理器和存储器取代了继电器控制线路，其控制作用是通过用户软件来实现的。PLC的基本结构如图1-2所示。PLC的基本组成部分包括微处理器（CPU）、存储器、I/O单元、电源单元和编程器等。图1-2继电接触控制系统图1-3PLC的基本结构1．微处理器（CPU）CPU一般由控制器、运算器和寄存器组成，这些电路都集成在一个芯片上。与一般计算机一样，CPU是可编程控制器的核心，它按系统程序赋予的功能指挥可编程控制

7、器有条不紊地进行工作。不同型号可编程控制器的CPU芯片是不同的，有的采用通用CPU芯片，如8031、8051、8086、80826等，也有采用厂家自行设计的专用CPU芯片（如西门子公司的S7-200系列可编程控制器均采用其自行研制的专用芯片），随着CPU芯片技术的不断发展，可编程控制器所用的CPU芯片也越来越高档。CPU的主要功能：（1）接收并存储用户程序和数据；（2）诊断电源、PLC工作状态及编程的语法错误；（3）接收输入信号，送入数据寄存器并保存；（4）运行时顺序读取、解释、执行用户程序，完成用户程序的各种操作；（5）将用户程序

8、的执行结果送至输出端。注意：CPU芯片的性能关系到可编程控制器处理控制信号的能力与速度，CPU位数越高，系统处理的信息量越大，运算速度也越快。2．存储器可编程控制器的存储器可以分为系统程序存储器、用户程序存储器及工作数据存储器等三种。