电机与电气控制 教学课件 作者 施振金 第4章.ppt

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1、第4章三相异步电动机的PLC控制PLC的分类、组成及工作原理4.1FX1N系列PLC内部的软元件4.2FX系列PLC的基本逻辑指令系统及编程方法4.3编程实例及注意事项4.4用PLC控制电动机的基本环节4.5典型机床的用PLC控制4.64.1PLC的分类、组成及工作原理4.1.1PLC系统的组成4.1.2PLC的工作原理4.1.3PLC的表达方式4.1.4PLC的技术指标4.1.5PLC的分类4.1.6FX系列微型PLC的型号4.1.7PLC的输入输出方式欧姆龙系列小、中、大型PLC小型中型大型CPM1AC200H-CN311/711CV2000-CPU01-EV1

2、西门子系列小、中、大型PLCS7-200S7-300S7-400小型小型大型三菱系列小、中型PLCFX1NFX2N4.1.1PLC系统的组成图4.1FX1N系列微型PLC型的实物图1—外设接口2—输出端子3—I/O扩展接口4—手持编程器5—输入端子图4.2PLC的硬件系统简化框图1．中央处理单元CPU2．存储器3．输入/输出（I/O）模块4．电源单元5．编程器6．外设I/O接口7．I/O扩展接口3．输入/输出（I/O）模块继电器输出、晶闸管输出和晶体管输出3种形式图4.3继电器输出电路示意图4.1.2PLC的工作原理PLC采用周期性循环扫描的工作方式进行工作扫描周期

3、——全过程一次所需的时间PLC有两种工作状态——停止（STOP）状态和运行（RUN）状态。RUN状态时，PLC的工作于4个阶段；STOP状态时，PLC只工作在公共操作阶段.1．公共操作阶段2．输入采样阶段3．程序执行阶段4．输出刷新阶段PLC的扫描过程4.1.3PLC的表达方式PLC中常用的编程语言有梯形图、语句表（指令表）及功能表图等。（a）PLC的梯形图（b）继电器控制线路1．梯形图编程右母线软继电器触点软继电器线圈能流：假想的电流左母线2．语句表（指令表）类似于计算机汇编语言的形式，用指令的助记符来编程。语句是它的基本组成部分，每条语句都是由操作码和操作数构成

4、的。由若干条指令（语句）组成的程序就叫做语句表或指令表程序。下一页上一页步序操作码（助记符）操作数（器件号）说明1LDX000逻辑行开始，读入X000的常开点2ORY000并联Y000的常开点（自锁点）3ANIX001串联X001的常闭点4OUTY000Y000线圈输出，逻辑行结束5LDY000又一个逻辑行开始，读入Y000的常开点6OUTY001Y001线圈输出，逻辑行结束3．功能表图（顺序功能图SFC）是一个顺序控制过程的图解表示法由“步”、“转移”及“有向线段”等元素组成。它将一个完整的控制过程分解为若干个阶段（状态），各阶段具有不同的动作。阶段间有一定的转换

5、条件，只要条件满足就可实现状态转移，上一个状态动作结束，下一个状态开始。4．高级语言近几年的一些大型PLC，采用了BASIC、Pascal、C语言等高级语言，可以像使用计算机一样进行编程，不仅能完成逻辑控制功能、数据处理、数值计算，还易于实现与计算机的通信联网。4.1.4PLC的技术指标1．PLC的基本技术指标2．PLC与继电器控制系统的比较1．PLC的基本技术指标（1）程序存储器容量（2）I/O点数（3）扫描速度（4）编程语言（5）指令种类数和总条数（6）PLC内部继电器的种类和点数2．PLC与继电器控制系统的比较PLC的梯形图与继电器控制线路十分相似，沿用了继电

6、器控制电路中的元件名称和符号（仅有个别不同），从信号的输入/输出形式及控制功能来看，二者是相同的。不同之处:（1）实施控制的方法不同（2）工作方式不同（3）器件组成不同（4）响应时间不同4.1.5PLC的分类种类分类依据产品举例按容量和功能分小型I/O点数在256点以下，存储容量在2K步以内S7-200（西门子）FX1N（三菱）中型I/O点数通常在256～2048点之间，存储容量在2～8K步C-200H（欧姆龙）S7-300（西门子）大型I/O点数大于2048点，存储容量在8K步以上S5-150U（西门子）P-5000（欧姆龙）按PLC的结构形式分整体式把CPU、存

7、储器及I/O模块等装在印刷电路板上，并把电源模块也配置在一起，装入机体内，形成一个整体FX系列（三菱）C系列（欧姆龙）模块式把PLC各部分以单独的模块分开，用接插的方式将其组装在一个电源机架内C200H（欧姆龙）CQM1（欧姆龙）GE-Ⅰ（GE）PLC的功能水平分类，分为高、中、低3种4.1.6FX系列微型PLC的型号PLC的功能水平分类，分为高、中、低3种FXFX—系列名，有FX1N，FX1S，FX2N，FX2NC等；—输入输出总点数；—单元类型，M为基本单元，E为扩展单元；—输出形式，R：继电器输出，T：晶体管输出，S：可控硅（晶闸管）输出；—其他区别，C为