课题一 PLC概论.doc

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1、课题一PLC概论理论内容1.1一、PLC引入（一）传统的继电-接触式电路及缺点传统的继电-接触式电路具有工作可靠，造价低廉等优点，它被广泛的应用在自动控制中。但它也有一些致命的缺点，随着生产领域对自动控制的要求越来越高，它已经不能适应。图1.1是一个典型继电-接触式控制三相交流电动机正反转电路。MKM1KM2FUSB0SB1KM2KM1KM1KM2KM1SB2KM2图1.1继电器一接触器实现电机正反转控制QS正转启动按钮反转启动按钮正转启动线圈反转启动线圈停止按钮如果现在要让正转启动按钮SB1负责控制反转启动线圈KM2，而让反转启动按钮SB2负责控制反转启动线圈KM2。则应在保

2、持主电路不变的情况下，将控制电路的接线进行改接。该电路是一个非常简单的电路，如果是一个复杂的生产线需要改变控制要求，则必须进行大量的接线改接工作，甚至要将整个生产线的全部电气线路全部拆除，进行重新设计和接线。这必将造成生产成本的提高，更重要的是会造成不必要的时间上的浪费。在一些需要经常更换生产工艺的厂家来看，是决对不允许出现的。解决这一问题的最有效的方法是采用可编程控制器来设计生产线。（二）PLC的等效电路在介绍如何用PLC来解决上述题之前，必须先介绍一下PLC的等效电路。图1.2是PLC的等效电路图。10图1.21．输入回路（1）这一部分的组成是：①外部输入回路：这部分回路是

3、实际存在的②ＰLＣ输入接线端子：这部分是实际存在的③输入继电器：这部分是虚拟的（实际不存在）（2）外部信号经ＰLＣ输入接线端子驱动输入继电器。（3）输入回路电源可用ＰLＣ电源部件提供直流电压，也可由独立的交流电源供电。2．内部控制电路（1）这部分是由用户程序形成的（2）实际上它是不存在的。3．输出回路（1）这一部分的组成是：①输出继电器外部触点：是实际存在的②输出接线端子：是实际存在的③外部电路：是实际存在的（三）用PLC代替传统的继电器电路下面我就得用PLC对图1.1继电器一接触器实现电机正反转控制的电路进行改造。我们只需将其主电路保留不动，将控制电路部分利用ＰLＣ编程即可（

4、注意此时其控制电路已经变成了程序而不是真正的实物接线了）。改造后的硬件接线图和程序梯形图，见图1.3。工作原理如下：1．正转启动：合上SB1则ＰLＣ内部虚拟线圈X1由3号线→SB1→0号线→电源E→7号线→COM点→8号线构成回路而得电,在梯形图中的X1常开触点闭合,则梯形图中的Y0线圈得电;输出触点Y0闭合;线圈KM1,由9号线→12号线→COM点→13号线→电源→10号线构成回路得电;主电路KM1主触点闭合,电机正转启动。2.停止:按动SB0,PLC内虚拟线圈X0由2号线→1号线→SB0→0号线→电源E→7号线→COM点→8号线构成回路而得电;在梯形图中X0的常闭触点X0断

5、开;Y0线圈断电;KM1线圈断电,主电路KM主触点断开;电机停转。3.反转:按动SB2,则PLC内虚拟线圈X2由6号线→5号线→0号线→电源E→7号线→COM点→8号线而得电;在梯形图中X2的常开触点闭合.线圈Y1得电,Y1的常开触点闭合;线圈KM2由11号线→12号线→COM点→13号线→电源→10号线得电,主电路中KM2主触点闭合;电机反转。如果现在要让正转启动按钮SB1负责控制反转启动线圈KM2，而让反转启动按钮SB2负责控制反转启动线圈KM2。我们只要在保持主电路不变的情况下，在梯形图程序中将X1改写成X2，而将X2改写成X1就可以了10(Y0)(Y1)Y0X0X1Y1

6、Y0X2Y1X0X1X2COMSB0SB1SB2Y0Y1COMKM2KM1图1.3改造后的硬件接线图和程序梯形图E13570812ENDPLC9101311二、PLC的发展历史早期工业生产中广泛使用的电气控制系统是继电器—接触器控制系统简称继电器控制系统。1.继电器控制系统的缺点是:系统的布线连接不易更新、功能不易扩展，可靠性不高。2.20世纪60年代初,出现了利用二极管、三极管和中小规模集成电路构成的逻辑式顺序控制器。3.顺序控制器的缺点是：控制规模小(一般输出不超出64点)、程序编制不够灵活。4.1968年美国通用公司(GM)，为了满足汽车型号不断更新的要求，向制造商招标，

7、寻求一种取代传统继电器控制系统的新设备，并提出10条要求：①编程方便，可实现现场修改程序；②维修方便，最好为插件结构；③可靠性高于继电器控制装置；④体积小于继电器控制装置；⑤数据可以直接输入管理计算机；⑥可以直接用115V输入；⑦输出交流115V负载电流要求2A以上，可以直接驱动电磁阀，接触器负载元件。⑧通用性强，易扩展，扩展时原系统只需很少变更；⑨用户存储器容量大于4KB；⑩成本可与继电器控制装置竞争。这就是著名的GM10条51969年，美国数字设备公司(DEC)根据上述要求，研制出了世界