煤矿电工学(第二版)课件:可编程序控制器.pptx
可编程序控制器了解可编程序控制器的工作原理和用途。
可编程序控制器可编程序控制器(简称PLC)以其对环境要求低、可靠性高的特点在煤炭企业得到了迅猛发展。目前已广泛应用于矿井提升系统、选煤系统、电气设备的控制系统的多个领域。目前市场占有率比较高的可编程序控制器有西门子,欧姆龙,三菱等品牌。
可编程序控制器一、可编程序控制器的特点可编程序控制器是在继电顺序控制的基础上发展起来的一微处理器为核心的通用自动控制装置相结合的产物。它具有以下特点:1.可靠性高可编程序控制器的平均无故障时间可达几十万小时,这是难以置信的数字,也就是说,一台可编程序控制器可连续运行30多年不出故障,2.编程方便??对一般电气控制线路,可采用梯形图编程,即使是普通的工人,也能在较短的时间内掌握。3.对环境要求低?可编程序控制器可在较大的温度﹑湿度变化范围内正常工作,抗震动﹑抗冲击的性能好,对电源电压的稳定性要求较低,因此可用在较恶劣的工业环境中。4.与其他装置配置连接方便???可编程序控制器与其他装置﹑配置的连接基本都是直接的。
可编程序控制器二、可编程序控制器的结构图2-36可编程序控制器的结构可编程控制器的硬件组成与微型计算机相似,其主机由CPU﹑存储器﹑输入/输出接口﹑电源等几大部分组成。
可编程序控制器1.中央处理器(CPU)中央处理器简称CPU,与一般计算机一样,CPU是可编程序控制器的核心。2.存储器可编程序控制器的存储器分为系统程序存储器和用户存储器两种。用于存储系统和用户程序和数据。3.输入输出接口电路可编程序控制器通过输入接口电路把控制量(模拟或数字)输入,经过程序处理后把通过输出接口电路控制被控设备。4.电源一般小型可编程序控制器的电源输出分为两部分。一部分供可编程序控制器内部电路工作,另一部分用于向外提供给现场传感器等工作。
可编程序控制器三、可编程序控制器的工作原理可编程序控制器采用循环扫描工作方式。在可编程序控制器处于运行状态时,从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出,一直循环扫描工作。程序执行前,把可编程序控制器的全部输入端子的通断状态读入输入映像寄存器。在程序执行中,即使输入状态发生改变,输入映像寄存器的内容也不会变,直到进行下一扫描周期的输入采样阶段,才读入这一变化。根据用户程序存储器所存的指令,从输入映像寄存器和其他软元件的映像寄存器中将有关软元件的通、断状态读出,执行用户程序,每次运算结果都写入有关的映像寄存器,因此各软元件的映像寄存器的内容是随着程序的执行在不断变化的。全部指令执行完毕,将输出映像寄存器的通、断状态向输出锁存寄存器传送,成为可编程序控制器的实际输出。
可编程序控制器四.可编程序控制器的用途在生产领域,可编程序控制器主要有如下用途。1.开关量的逻辑控制这是可编程序控制器最基本、最广泛的应用领域,它取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。2.模拟量控制?在工业生产过程当中,有许多连续变化的量,如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量,必须实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D转换及D/A转换。可编程序控制器厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块,使可编程控制器用于模拟量控制。
可编程序控制器3.运动控制?可编程序控制器可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说,早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构,现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电动机或伺服电动机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要可编程序控制器厂家的产品几乎都有运动控制功能,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。4.过程控制?过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机,可编程序控制器能编制各种各样的控制算法程序,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型可编程序控制器都有PID模块,目前许多小型可编程序控制器也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。
可编程序控制器5.数据处理?现代可编程序控制器具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较,完成一定的控制操作,也可以利用通信功能传送到别的智能装置,或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统,也可用于过程控制系统,如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。?6.通信及联网可编程序控制器通信包括