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1、第一章可编程控制器及变频器介绍.-1-第二章实验内容-4-实验一控制屏结构认识与调试实验-4-实验二单泵控制变频恒压供水实验-10-实验三双泵切换变频恒压供水实验-15-实验四生活水系统的分时控制实验-20-实验五模拟夜间休眠模式下供水实验-25-实验六模拟消防状态下供水实验-29-实验七基于PLC模拟量控制变频开环调速实验-33-第一章可编程控制器及变频器介绍一、可编程控制器简介可编程序控制器，英文称ProgrammableLogicalController,简称PLC。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置,专为在
2、工业现场应用而设计,它采用可编程序的存储器,用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令,并通过数字式或模拟式的输入、输出接口,控制各种类型的机械或生产过程。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物,它克服了继电接触控制系统中的机械触点的复杂接线、可靠性低、功耗髙、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯,特别是PLC的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识,而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式,使用户程序编制形象、直观、方便易学;
3、调试与查错也都很方便。用户在购到所需的PLC后,只需按说明书的提示,做少量的接线和简易的用户程序的编制工作,就可灵活方便地将PLC应用于生产实践。PLC的结构及各部分的作用PLC的类型繁多,功能和指令系统也不尽相同,但结构与工作原理则大同小异,通常由主机、输入/输出接口、电源、编程器、扩展器接口和外部设备接口等几个主要部分组成。按钮选择开关限位开关电源小可编程序控制器输入模块CPU模块输出模块接触器电磁阀—指示灯电源编程装置1•王机主机部分包括中央处理器(CPU)、系统程序存储器和用户程序及数据存储器。CPU是PLC的核心,它用以运
4、行用户程序、监控输入/输出接口状态、作出逻辑判断和进行数据处理,即读取输入变量、完成用户指令规定的各种操作,将结果送到输出端，并响应外部设备(如编程器、电脑、打印机等)的请求以及进行各种内部判断等°PLC的内部存储器有两类,一类是系统程序存储器,主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理的程序,系统程序已由厂家固定,用户不能更改;另一类是用户程序及数据存储器,主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据和中间结果o2.输入/输出(1/0)接口I/O接口是PLC与输入/输出设备连接的部件。输入接口接受输入设备(如按钮、传感器、触点、
5、行程开关等）的控制信号。输出接口是将主机经处理后的结果通过功放电路去驱动输出设备（如接触器、电磁阀、指示灯等）。1/（）接口一般采用光电耦合电路,以减少电磁干扰，从而提高了可靠性。I/O点数即输入/输出端子数是PLC的一项主要技术指标,通常小型机有几十个点,中型机有几百个点,大型机将超过千点。J.电源图中电源是指为CPU、存储器、1/0接口等内部电子电路工作所配置的直流开关稳压电源,通常也为输入设备提供直流电源。4•编程器编程器是PLC的外部编程设备,用户可通过编程器输入、检查、修改、调试程序或监示PLC的工作情况。也可以通过专用的
6、编程电缆线将PLC与电脑联接起来，并利用编程软件进行电脑编程和监控。5.输入/输出扩展单元I/O扩展接口用于将扩充外部输入/输出端子数的扩展单元与基本单元（即主机）连接在_起。6.外部设备接口此接口可将编程器、打印机、条码扫描仪，变频器等外部设备与主机相联,以完成相应的操作。二、变频器的简介变频器是运动控制系统中的功率变换器。当今的运动控制系统包含多种学科的技术领域，总的发展趋势是:驱动的交流化,功率变换器的高频化,控制的数字化、智能化和网络化。因此，变频器作为系统的重要功率变换部件,提供可控的髙性能变压变频的交流电源而得到迅猛发展
7、。随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用以及控制技术的发展,变频器的性能价格比越来越高,体积越来越小,而厂家仍然在不断地提髙可靠性实现变频器的进一步小型轻量化、高性能化和多功能化以及无公害化而做着新的努力。变频器性能的优劣,一要看其输出交流电压的谐波对电机的影响;二要看对电网的谐波污染和输入功率因数;三要看本身的能量损耗（即效率）如何。这里仅以量大面广的交一直一交变频器为例，阐述它的发展趋势:主电路功率开关元件的自关断化、模块化、集成化、智能化;开关频率不断提高，开关损耗进一步降低。变频器主电路的拓扑结构方面。变频器的网侧变流器
8、对低压小容量的装置常采用6脉冲变流器,而对中压大容量的装置采用多重化12脉冲以上的变流器。负载侧变流器对低压小容量装置常采用两电平的桥式逆变器,而对中压大容量的装置采用多电平逆变器。对于四象限运行的转动，为实现变频器再生能量向电网回馈
