plc的基础知识(精选9篇)
三菱PLC的发展历程:
1、1980-1990 三菱PLC主要有FF1F2系列小型PLC,K/A系列中、大型PLC2、1990-2000 三菱PLC主要分为FX系列小型PLC,A系列(A2SA2USQ2A)中大型PLC3、2000以后,三菱PLC主要分分为FX系列小型PLC,Q系列(QnQnPH)中大型PLC
三菱FX系列PLC介绍:
FX系列PLC包括FX1S FX1N FX2N FX3U四种基本类型的PLC,早期还包括FX0系列产品。
FX1S系列为整体固定I/O结构,最大IO点数为40,IO点数不可扩展;
FX1N FX2N FX3U系列为基本单元加扩展的结构形式,可以通过IO扩展模块增加IO.FX1N最大的IO点数是128点
FX2N最大的IO点数是256点
FX3U最大的IO点数是384点(包括CC-Llink连接的远程IO)
FX1NC FX2NC FX3UC是变形系列,主要区别是端子的连接方式和PLC的电源输入,变形系列的端子采用的插入式,输入电源只能24VDC,较普通系列要便宜。普通系列的端子是接线端子连接,电压允许使用AC电源。
FX1S系列PLC只能通过RS-232、RS-422RS-485等标准接口与外部设备、计算机以及PLC之间通讯.FX1N FX2N FX3U增加了AS-I CC-Link网络通讯功能。
三菱Q系列PLC介绍
Q系列PLC是三菱公司从原A系列PLC基础上发展起来的中大型PLC系列产品。Q系列PLC是模块化的PLC.。按照不同的性能,Q系列PLC的CPU可以分为基本型、高性能型、过程控制型、运动控制型、计算机型、冗余型等多种系列产品。
1、基本型CPU包括Q00J、Q00、Q01共三种基本型号。Q00J型为机构紧凑、功能精简型
PLC,最大的IO点数为256点,程序容量为8K,可以适用于小规模控制系统。Q01系列CPU在基本型中功能最强,最大的IO点数可以达到1024点
2、高性能CPU包括Q02、Q02H、Q06H、Q12H、Q25H等品种,Q25H系列的功能最强,最大的IO点数为4096点,程序容量为252K步,可以适用于中大规模的控制系统。Q系列过程控制CPU包括Q12PH、Q25PH两种基本型号,可以用于小型DCS系统的控制。过程控制CPU构成的PLC系统,使用的编程软件与通用PLC系统(DX Develop)不同,使用的是PX Develop软件。Q系列过程控制CPU可以使用过程控制专用编程语言FBD进行编程,过程控制CPU增强了PID调节功能。
3、Q系列运动CPU包括Q172、Q173两种基本型号,分别可以用于8轴与32轴的定位控制。
1 S7-1200PLC的特点
S7-1200PLC是西门子公司替代S7-200PLC的产品。该控制器将微处理器、集成电源、输入和输出电路、内置PROFINET接口、高速运动控制I/O、板载模拟量输入组合到一个设计紧凑的外壳中, 从而形成功能强大的控制器。控制器使用灵活、功能强大、设计紧凑、组态灵活, 具有功能强大的指令集, 这些优势使它成为了自动化应用中的完美方案。同时, 这些优势决定了S7-1200PLC具有强大的分布式网络控制、计数、测量、PID闭环控制和运动控制等功能, 特别是它的以太网通信功能, 是西门子S7系列其他产品所没有的, 它的存在顺应了工业信息化和高度自动化的发展要求。
2 中央空调控制系统的设计
2.1 控制回路
根据节能的需要, 中央空调冷冻水变流量控制回路设计如图1所示。
某小型超市的中央空调控制系统是以温差来调节的闭环控制系统。它可以完成控制冷冻泵的流量、流速的任务, 从而达到控制房间温度和其他参数的目的。
2.2 控制系统的组成
温度的设定是由上位机根据工作要求通过CSM1277以太网交换机给出的。其中, 温度调节器采用的是S7-1200PLC (CPU1214C, 1个) ;执行元件是由1个西门子MM440变频器、3台异步电动机、2台冷冻机主机、6台冷冻水水泵 (3用3备用, 每台功率为22 k W) 和盘管组成的;进出水的温度是由2个PT100温度传感器检测的;西门子SM1231模拟量输入、输出模块完成盘管后端温度模拟量的A/D转换, SM1234模拟量输入、输出模块将数字量转换为模拟量, 并将PLC根据温差确定的频率值传送至MM440变频器, 从而控制异步电动机实现调速;RS-485串行口主要用以在组态中的精简面板显示变频器的工作状态。上位机主要有两个作用, 即设定空调的工作温度, 监视现场设备的工作状态。
2.3 中央空调变频原理
在中央空调水系统中, 最主要的运行设备是水泵。由水泵学比例定律可知, 对于同一台水泵, 当以不同转速运行时, 水流量与转速成正比, 扬程与转速的平方成正比, 轴功率与转速的立方成正比。由此可见, 当降低转速时, 功率的减少量远比流量的减少量大得多。因此, 控制水泵的转速可以有效地控制水泵的消耗功率, 这就是中央空调系统高效节能的理论基础。要控制水泵的转速就必须控制异步电动机的转速, 异步电机的实际转速为:
式 (1) 中:n为电动机实际转速;n0为电动机的同步转速;s为步电动机的转差率;f为电动机电源的频率;p为电动机定子绕组的磁对数。
由式 (1) 可知, 改变参数f, s中的任意一个, 就可以改变电动机的转速, 即实现对异步电动机的调速控制。因此, 可以通过改变该电源的频率来实现对异步电动机的调速控制。
2.4 PID调节
PID调节不需要建立系统的数学模型就可以实现系统的调节, 因此, 它被广泛应用。PID调节器是一种线性调节器, 它将给定值r (t) 与实际输出值c (t) 的偏差e (t) 的比例 (P) 、积分 (I) 、微分 (D) 通过线性组合构成控制量。PID调节规律为:
式 (2) 中:e (t) =r (t) -c (t) .其中, KP为控制器的比例数, 取值20%~60%;TI为积分时间常数, 取值180~600 s;e (t) 为控制器的输入信号;TD为微分时间常数, 取值3~180 s。这些取值都是经验性的, 而且各参数的预置也是相辅相成的。
PID参数的工程整定方法主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。3种方法各有其特点, 其共同点是都要经过试验, 然后按照工程经验公式整定控制器参数。工程上, 一般采用的是临界比例法。
在整定参数时, 应根据实际情况作细调——当被控物理量在目标值附近振荡时, 应先加大积分时间I, 如果仍有振荡, 则可以适当减小比例增益P.当被控物理量在发生变化后难以恢复时, 应先加大比例增益P, 如果恢复仍较缓慢, 则可以适当缩短积分时间I, 同时, 还可加大微分时间D.
中央空调冷冻水温度PID控制采用S7-1200PLC工艺对象模块中的PID来实现。其组态画面简单、明了, 如图2所示, 比S7-200PLC组态画面更加友好, 参数和状态的组态都很方便。
3 系统软件的设计
上位机软件设计是按照C/S结构完成的, 其中, OPC服务器的开发是最关键的。
3.1 上位机监控软件
上位机软件的主要任务是设定和监视中央空调现场设备的运行状态, 设计客户端和OPC服务器等软件, 并采用C#开发, 其软件开发的接口一般选与西门子PLC相匹配的OPCSiemens DAAut Omation类。该软件还有与照明、配电、消防等系统的通讯接口, 可以实时监控这些设备的运行情况, 及时调整耗电设备的运行参数, 定时记录运行数据, 为进一步作能源分析和管理提供原始数据。
3.2 下位机软件设计
下位机软件的主要任务是控制空调系统中的各设备, 具体可将其分为冷冻机房变频控制系统和空调机房控制系统的程序设计。空调机房的PLC程序设计又可分为AHU单元PLC控制和水循环PLC控制的设计。PLC主程序流程如图3所示。
4 上位机与下位机软件接口的实现
在空调控制系统中, 上位机PC和下位机S7-1200PLC是通过RJ45网络硬件接口实现以太网通信的, 上位机和下位机软件通信采用OPC技术标准。OPC标准为Windows应用程序和现场过程控制设备程序之间建立了桥梁。由于COM与语言、操作系统无关, 所以, 在实现接口时, 不需要特定的语言和操作系统, 只要按照COM规范开发即可。DCOM是COM的扩展, COM支持在局域网、广域网甚至Internet上不同计算机的对象之间的通讯, 它提供了定制接口和自动化接口。
在工程实现的过程中, 可利用Net平台将OPC技术与以太网技术融合起来, 有效地解决了上位机和下位机因软件接口不同而导致的不能通信的问题, 进而实现空调控制系统的信息化和自动化。
5 结束语
由上文可知, 改造和调试原来的中央空调系统后, 空调控制系统运行稳定。经过技术改造后, 该空调每日耗电量下降了约32.6%, 节能效果十分突出, 空调系统的信息化水平和自动化水平得到了明显的提高, 而且还同时缩短了项目周期, 为企业节约了成本, 创造了更好的经济效益和社会效益。
参考文献
一、激发学生的学习兴趣
良好的开端是成功的前提和基础。PLC开课之初,学生对课程不了解,很容易将其理解为计算机之类的编程课程,产生厌学的心理。为此,笔者多方面获取与课程相关的资料,列举出许多与日常生活相关的例子,以激发学生的学习兴趣。讲授PLC课程时,笔者首先列举了PLC在工业、农业、交通运输业及日常生活中广泛应用的例子,如学校的机械加工中心、数控机床、机械手的控制、电梯控制、汽车生产流水线、货物的存取、运输、检测等,使学生对这门课有一个初步的了解,从而激发学生的学习欲望。
二、合理安排教学内容
笔者在完成电力拖动控制电路实训内容的基础上,安排了PLC这一内容。因为学生在学习继电接触器控制时,有了较扎实的基础,而PLC又与以往的接触器控制有相同和相似之处,这样既使接触器控制的教学内容得到合理延伸,又降低了教学上的难度便于学生理解,使学生学习起来感觉知识内容既连贯又易于掌握和接受。PLC是按照用户的控制要求编写程序来进行的,而程序的编制就是用一定的编程语言把一个控制任务描述出来。教学中采用的是梯形图这种图形语言,因为它沿用了传统的继电接触器控制中的继电器触点、线圈、串并联等术语和图形符号,而且还加入了许多功能强而又使用灵活的指令,将微机的特点结合进去,使编程更容易。梯形图比较形象、直观,对于熟悉继电接触器控制系统的学生来说,更易于接受这种编程的语言表达方式,在学习过程中也感兴趣。在模拟实验编程时,对于PLC各种输入输出来讲,既形象又直观,并且可以根据教学、考核需要,将设备各独立的控制环节有机结合、精心编制,设计例题。
三、展开双边互动式教学
在PLC指令及应用、编程方法和实际应用等教学内容上,最适宜采取双边互动式教学方法。教师在备课时,要把教材上静态的知识转化为课堂上动态的教学信息,并且在教学过程中要想方设法地创造出一个可以实现双边互动式教学的环境和气氛,通过创设情境、巧设疑问、共同讨论、动手实践等多种教学方式,有效地开展双边互动式教学。老师不仅传授给学生编程方法,同时给出任务书,让学生从各方面获取资料,充分发挥他们的想象力。这样不仅培养了学生的思维能力,而且使学生在完成任务书的同时,不自觉地学会了解决问题的方法。例如,介绍一些基本指令后,让每个组的学生讨论这些指令能解决的基本电力拖动问题,并动手绘制有关的图片。学生做的图片五彩缤纷,有美丽的喷泉、霓虹灯、交通灯、电子屏幕车展、数控车床、自动运料车、汽车的生产流水线等等。这种方式,不但提高了学生的学习兴趣,同时也培养了他们的自信心。
四、引入“行为引导学”教学方法
目前,在PLC实践教学中,由于教师所编写的实训指导书详尽有余,加之所做的实训都是“简单验证式”和“机械重复式”的项目,学生总会“依葫芦画瓢”,只需要进行程序输入、线路连接等简单操作即可顺利完成。但是,没有问题的、不需学生动脑的实训是毫无意义的。对于与PLC技术应用密切配合的实训教学,教师只有指导学生运用PLC编程方法亲自编程操作,在实训中既动手又动脑,才能帮助学生既能发现问题又能在教师启发指导下分析问题和解决问题,从本质上学好这门课程。
1基于PLC技术的工程机械控制系统功能分析
1.1控制功能概述
以某军用工程机械为例,其主要作用于土方开挖工作当中,工程机械涵盖了十六项控制功能,最为典型的有“挖壕/挖坑选择”、“手动/自动选择”、“翻转架上升及下方控制”以及“浮动控制”等。在PLC技术的融合下,对此工程机械系统提出了更高的要求,即为要求多两个控制回路。
1.2主要涉及的两个控制回路
对于要求多两个控制回路,一个为车上控制回路,另一个为无线遥控回路。这两个控制回路均需要在遥控状态下方可实现。一方面,对于车上控制回路,主要的构件有开关量输入及模拟量输入,主要的控制对象是行使装置与车上工作装置。除此之外,还对工作当中发生的操作失误及异常状况发出警报,从而使出现的故障能够获取第一时间的处理。另一方面,对于无线遥控回路,是同样拥有车上控制系统的功能的,与此同时还具备多项控制功能,比如车辆转向的控制、换挡的控制、油门调节及制动等方面的控制。对于遥控回路来说,是把遥控信号传输至PLC的,进一步让PLC进行系统化的处理。PLC能够把有用的数据,比如档位状态等及时地向遥控器的处理单元反馈,这样操作员便能够对车辆的状态充分掌握。基于无线遥控作业当中,遥控器的处理单元是具有一定的作用的.,比如对于出现的失误操作,便能够通过遥控器的处理单元发出警报。除此之外,如果有紧急状况发生,PLC便能够具体情况具体分析,进一步作出有针对性的处理措施。
2.基于PLC技术的工程机械控制系统的有效实现
结合基于PLC技术的工程机械控制系统。在根据该控制系统中初始化、车上控制及遥控控制三大部分,可知对于以PLC技术为基础的工程机械控制系统的实现,是需要从初始化、车上控制及遥控控制三大方面着手的。基于PLC技术的工程机械控制系统图示
2.1初始化的有效实现
在系统通电后,PLC首先实现的便是初始化。系统的初始化又分为两个部分,一部分为系统的自检,另一部分为基于遥控状态位的初始化。对于系统的自检来说,是在系统自身发生错误,或者系统运行外部条件不充分的情况下,便会通过发出警报,从而使控制系统的运作停止。比如是否具备扩展模块、又比如上电是不是处于正常状态,这类问题均属于系统方面的问题。对于以遥控状态位为基础的初始化来说,是体现在设置及遥控状态位本身。系统所使用的接收遥控指令为“RS485”型号,因此在设置方面便需要充分完善,比如自由端口号的设置、字符数据位的设置以及校验方面的设置等。在完成自行检查之后,控制系统便可以根据车上的状态开关,进一步对控制方式进行判断,主要看其属于车上控制方式,还是属于遥控控制方式。对于不同的控制方式,是有相对性的控制程序的。
2.2车上控制的有效实现
对于车上控制来说,主要是对车上控制面板开关设置的情况进行判断,进一步作出相应的执行操作。若为手动操作,那么每一项操作均需要由工作人员加以控制。若为自动操作,能够便需要对时间、转速以及工作方式等进行预先设置,然后保障自动操作过程的有效性。
2.3遥控控制的有效实现
对于遥控控制来说,其控制信号是通过遥控器发出来的。从可靠性及安全性等方面考虑,遥控控制的设计需要注意多方面的问题。一方面,基于遥控工作的情况下,若在4秒以内不能对遥控器发出的指令进行有效接收,那么控制系统需要停止工作,对于车辆当中的抛土器及档位复位等均需要停止。另一方面,在数据丢失的情况下,遥控是会发生中断的故障的。为了防范这一故障的发生,需采取“一问三答”措施。即为控制系统在每接收以此遥控器发出的指令,进行三次回答。除此之外,需要严格检验在控制程序的基础上由PLC接收的遥控指令,进一步对接收到的遥控指令的有效性进行判断,若为无效,则需进行消除处理。
3.结语
plc目前的主要品牌
美国AB,北京和利时,瑞士ABB,松下,西门子,汇川,三菱,台达,富士,施耐德,等
基本构成为:PLC实质是一种专用于工业控制的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相同,: a、电源
PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的,因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内,可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去
b.中央处理单元(CPU)
中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态,并能诊断用户程序中的语法错误。为了进一步提高PLC的可靠性,近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统,或采用三CPU的表决式系统。这样,即使某个CPU出现故障,整个系统仍能正常运行。
c、存储器
存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。
存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。
d、输入输出接口电路
1、现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路,作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。
2、现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成,作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。
e、功能模块
如计数、定位等功能模块。
f、通信模块
如以太网、RS485、Profibus-DP通讯模块等。
3、PLC的工作原理(P253 顺序
1、)
2、看看PLC是怎么接收输入信号,怎么输出相应的指令的。P250 输入电路分析: 错误点指出
光耦合器(英文缩写为OC)亦称光电隔离器或光电耦合器,简称光耦。它是以光为媒介来传输电信号的器件,通常把发光器(红外线发光二极管LED)与受光器(光敏半导体管)封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线,受光器接受光线之后就产生光电流,从输出端流出,从而实现了“电—光—电”转换。普通光耦合器只能传输数字(开关)信号,不适合传输模拟信号。近年来问世的线性光耦合器能够传输连续变化的模拟电压或模拟电流信号,使其应用领域大为拓宽。
反向并联的作用:
从COM(公共端子)端子流回24V电源的负极,使光耦合器中两个反并联的发光二极管中的一个亮,R1串接电阻对输入信号进行限流,以保证光耦合器不致损坏。
阻容吸收的作用
用于吸收和消耗电路断开时感性负载产生的自感电动势,可防止过电压造成的负载绝缘击穿
它可有效抑制操作过电压的瞬间振荡和高频电流,使过电压的波形变缓,陡度和幅值降低,再加上电阻的阻尼作用,使高频振荡迅速衰减。
输出电路分析:
双向晶闸管加触发电路:在微机控制系统中,大量应用的是开关量的控制,这些开关量一般经过微机的I/O输出,而I/O的驱动能力有限,一般不足以驱动一些点磁执行器件,需加接驱动介面电路,为避免微机受到干扰,须采取隔离措施。如可控硅所在的主电路一般是交流强电回路,电压较高,电流较大,不易与微机直接相连,可应用光耦合器将微机控制信号与可控硅触发电路进行隔离。电路实例如图7所示。
PLC注意事项:
1)PLC扫描周期是指PLC从主程序第一行一直执行到最后一行后重回到第一行所需要的时间。主要取决于程序的多少。如果程序中使用了比较多的条件跳转和子程序调用,那么这个时间是可变的。
变频器:
变频器的英文译名是VFD(Variable-frequency Drive),变频器是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源的频率和幅度的方式来控制交流电动机的电力传动元件。
1、V/f模式是什么意思?
频率下降时电压V也成比例下降
2、矢量控制 具体是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量(励磁电流)和产生转矩的电流分量(转矩电流)分别加以控制,并同时控制两分量间的幅值和相位,即控制定子电流矢量,所以称这种控制方式称为矢量控制方式。
3、直接转矩控制
这种“直接自控制”的思想以转矩为中心来进行综合控制,不仅控制转矩,也用于磁链量的控制和磁链自控制。目前被应用于通用变频器的控制方法是一种改进的、适合于高开关频率逆变器的方法。1995年ABB公司首先推出的ACS600系列直接转矩控制通用变频器,动态转矩响应速度已达到<2ms,在带速度传感器PG时的静态速度精度达土0.001%,在不带速度传感器PG的情况下即使受到输入电压的变化或负载突变的影响,同样可以达到±0.1%的速度控制精度。其他公司也以直接转矩控制为努力目标,脉冲宽度调制是一种模拟控制方式,其根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置,来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变,这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定,是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。
变频空调
所谓的“变频空调”是与传统的“定频空调”相比较而产生的概念。众所周知,我国的电网电压为220伏、50赫兹,在这种条件下工作的空调称之为“定频 空调”。由于供电频率不能改变,传统的定频空调的压缩机转速基本不变,依靠其不断地“开、停”压缩机来调整室内温度,其一开一停之间容易造成室温忽冷忽 热,并消耗较多电能。而与之相比,“变频空调”变频器改变压缩机供电频率,调节压缩机转速。依靠压缩机转速的快慢达到控制室温的目的,室温波动小、电能消 耗少,其舒适度大大提高。而运用变频控制技术的变频空调,可根据环境温度自动选择制热、制冷和除湿运转方式,使居室在短时间内迅速达到所需要的温度并在低 转速、低能耗状态下以较小的温差波动,实现了快速、节能和舒适控温效果。
告诉新手学习PLC的道路
很多人在论坛上发贴问新手如何学习PLC,我略略总结一下,希望对初学者有所帮助:
首先请记住:学习PLC是由浅入深,循序渐进的。如果付出努力,初中文化基础即可学到熟练,大专文化可学到精通。有困难请不要轻易放弃。
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第2步:在电脑上学习FX系列PLC
下面介绍学习FX系列PLC的路程,建议依次进行,也可根据情况跳着来
点击右边的链接,通过视频教学先了解FX系列PLC
下载FX系列PLC编程手册:
下载三菱PLC编程软件:
下载三菱PLC仿真软件:
下载这两个软件的手册:
阅读《FX系列PLC101例》:
学习使用“特殊功能模块”:
学习“232/485通讯”:
学习FX的CC-LINK:
下载FX教学视频:建议对照FX系列编程手册学习
下载FX通信教学视频:建议对照232/485手册和FX系列CCLINK手册学习
注意视频文件比较大,需要良好的带宽,这些视频我都大致看过,基本和书上讲的都是一样的有机会还可以买一些书来学习一下,这两本书不错,当当网上购书都是送货上收再收钱的-------------------------------------
完了顺便讲一下我的学习道路,我的本职是销售,所以学习是断断续续,零零散散的我02年开始销售工控产品,之前对此是一无所知,看样本简直就看天书,好多术语根本不懂,只能强记硬背。
当时我请教了三个人才知道L,N这两个端子是接交流220V的,哈哈!
然后又请教了另一个人才知道怎么在编程软件上读出PLC程序和上传PLC程序
然后看了好久的书才能输入简单的PLC指令,比如LD X0OUT Y0这样的那时没有什么教学视频,也没有学习软件,只有编程手册,而且只能在上班时向仓库借来看一看
由于本职工作是销售,而且压力很大,老板盯的紧,所以没有多少时间学习,空了想抓紧时间休息,因为忙之后实在太困了。
后来自己学着编了几个小程序,把PLC的Y接到变频器的外部控制端子上,让变频器几个速度和正反方向切换着转。
约一年以后我才知道PLC的X和Y是怎么接线的,因为基本没有人教,更不好意思打三菱技术热线问这种初级的问题。
我们老板比较反对做销售的学技术太深,他认为能向客户介绍产品就行了,学习PLC的编程是不务正业。
后来有个客户买了PLC,不会编程,但工艺很简单,基本上就是开开关关,一些定时和逻辑关系。
我就去帮客户编程了,先编好程序在软件上模拟仿真,发现动作和我想象的不一样,修改了好几次才OK。
然后把程序写入PLC发给客户,不会画图就给他写了一个Y0接1号泵,Y1接2号泵这样的一个简单的表。
客户的电工自己看了使用手册,再根据我的这个表把线接好了,那次接线竟然没出错,运气不错。
他们接好线后我过去调试,由于工艺简单所以调试比较顺利,同时我在装配现场就学到了很多东西。
当时第一次看到什么继电器,接触器,空气开关之类的,现在说出来可能好多人都会大汗。
后来我又帮客户们编程了一些简单的程序,收费都很低,主要目的是为了练习。
有空的时候我又找仓库借出PLC,学习了AD,DA,TC,PT等模块,又学习了怎么用MT机型控制伺服等。
学习AD和DA,就把DA的接到AD上,一边输出电压信号,一边接收电压信号。
程序就抄手册上的,然后慢慢了解程序的含义和模块缓存的意义。
温度模块是去电子市场买了铂电阻和热电偶,接上线编好程和打火机烧。
伺服有点麻烦,要焊好多线,我焊线的技术很差,搞了好久才焊上,哈哈。
后来有个客户的机械比较复杂些,要根据各种机械上的信号来做不同的动作,成品是那种七八十万一台的机器。
那个程序我每天晚上抽空编,一个多星期才搞得差不多,到了现场又发现好多东西不一样,当然这是意料当中。
但遇到的问题,我都在现场慢慢解决了。三天调试后,机器能正常工作了,并且考虑到很多防错和排除故障方面。
那次完成后,我感觉自己就象小学毕业了一般。之后又接触了一些机械,也遇到了很多问题,但都慢慢解决了。
后来又接触了Q系列PLC,了解CCLINK,10网,DA,AD模块的设置,以太网模块的设置。
由于我一直从事销售工作,业余还要做很多私人的事,学习工控也只能是有空就搞搞,比较遗憾啊。
不过如果这东西要学到最精,对高等数学和英语还要精通才行,否则有时象看天书一样,这方面我的基础就很差了。
最后越来越忙,学习的事也就渐渐放下了,我讲这些主要是想告诉新学习的人们,现在俺们有网络,资料软件又很齐全,自学PLC真的不是一件难事,有志者事竞成!希望大家能力越来越强,工资越来越高!科技是第一生产力,强民才能强国。
部分官方资料下载网址
百度搜集的部分工控品牌官方网址, 部分不需要注册就能下载资料,也算是个另类的ftp了.西门子中国官方:https://.cn/download/dl_list.php伦茨官方:
或
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[以下为hxl202319提供]
BECKHOFF:
魏德米勒:
日本电产伺服有限公司
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[以下为jeay提供]
梅特勒托利多中国网站:
德国施克
---
[以下为住无奈提供]
ParkerSSD官网:http://
根据本人的教学经验,结合我校的教学信息化资源以及学生的学情,对微课的设计、制作、应用实践进行探索。
(一)微课的教学设计
1. 精心选取教学内容
我认真分析了学生的学情,对教材进行了深入的研读,觉得“定时器的认识与使用”的知识比较抽象,有很多学生难以理解的重点和难点,而且很多知识点都适合用微课来展示。“PLC内部继电器的认识”是PLC技术基础与编程实训课程的重要知识构成,其中定时器的认识与使用既是重点又是难点,所以本次选择了“定时器的认识与使用”作为例子。
2. 设定明确的教学目标
本次微课通过真实的实操情境,以完成定时器延时接通、延时断开程序为目标,激发学生的学习兴趣,从而更好地掌握定时器的认识与使用。
3. 选用合适的微课教学类型
预定教学目标,本次微课采用的微课教学类型包括下面几类:讲授型、讨论型、自主学习型、合作学习型、探究学习型。
4. 教学活动设计
(1)片头内容:您好,这节微课重点讲解定时器的认识与使用。拍摄时间为:第1至2张PPT、3秒。
(2)正文讲解:a.导入:观看“交通灯的红绿灯”视频,让学生观察交通灯随时间和顺序变化,提出质疑交通灯颜色与时间联系,(点题)设疑引入定时器的概念。“交通灯的红绿灯”视频时间:20秒。
b.第一节内容:定时器基础知识(定时器的地址号、定时时基、分类、使用),拍摄时间为:第3至7张PPT、55秒。
c.第二节内容:定时器的应用举例(定时器延时接通、延时断开程序设计),拍摄时间:第8至12张PPT、3分5秒。
d.第三节内容:硬件连接、PLC梯形图程序编写、写入PLC机、调试展示结果,拍摄时间:第13至16张PPT、3分5秒。
(3)结尾内容:感谢您认真听完这个微课,显示教学团队,拍摄时间:第17张PPT、5秒以内。
(4)教学反思:微课的教学过程使学生在思考、交流过程中解决问题,而老师进行适时点拨,从而真正体现了以学生为主体,教师为主导的教学理念。
(二)微课的制作
1. 微课制作工具及软件
佳能相机、计算机、麦克风、视频录像软件Camtasia Studio7、EDIUS非线性编辑软件、PPT软件。
2. 过程简述
第一步,针对“定时器的认识与使用”的教学内容,收集有关定时器基础知识、应用举例等教学资源。为方便学生自主学习,遵循语言言简意赅、背景色浅、文字图片排版优美、张数不宜过多、字体字号颜色恰当、生动活泼展现学科特色等原则,制作PPT课件。
第二步,根据教学设计方案,制作简略的录制脚本语言。
第三步,在计算机打开软件Camtasia Studio7和教学PPT,戴上耳机,调好麦克风,并调整好录制和PPT界面位置,做好录制讲解。为了使微课视频录制得生动有趣,做到一边讲解一边演示,并做好下面几点:(1)讲解过程,用标准普通话、富有感情、活泼生动的语言。(2)讲解时,适当质疑学生,恰当提问;例如:通过交通灯的红绿灯随时间和顺序变化,我设疑引入定时器的概念。(3)讲解的内容要深入,条理清晰。例如:本人通过定时器的基础知识、应用举例、PLC外接线讲解和练习,深入讲解了定时器的认识与使用。(4)适当使用画笔功能进行配合解说。(5)注意录制环境的安静,不能出现杂音。例如:讲解之前要关闭QQ、手机铃声等,防止讲解时出现其他杂音。
第四步,录制结束后,视频进行适当的编辑和美化。(1)为了防止相同内容、场景画面抖动,后期编辑可以采用EDIUS非线性编辑软件插入PPT全屏画面对图像跳跃现象进行隐藏。(2)为了防止视频出现色彩和亮度超标现象,调整画面的亮度、饱和度、色度、对比度。(3)为了防止出现音量过冲或过弱的现象,参考音量电位指示器对音量进行适当的放大缩小。(4)为了防止导出的视频画面发生变形,视频导出的分辨率和计算机桌面的分辨率必须保持一致。
二、在微课应用中的教学反思
在微课教学中,微课在一定程度增强了学生的学习兴趣和自主学习能力,但是在制作微课的时候,为了引起学生的兴趣,往往会运用很多有趣的图片、视频,却在一定程度上忽略了知识教育这一本质目的。另外,一味地追求知识的传递,恐怕也会让其吸引力大打折扣。因此如何处理好这一矛盾,是我们在制作微课过程中值得深思的。
参考文献
[1]胡铁生.微课区域教育信息资源发展的新趋势[J].电化教育研究,2011(10).
关键词:PLC;维修思路;“四斧头”
中图分类号:TP307 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 12-0000-01
总的来说PLC的维修可分为外线维修和PLC的固件维修两大部分。外线维修包括通信总线和I/O所连接的传感器、连接器、继电器、限位开关、保护元件、连接线和变频器等。PLC的固件维修包括CPU单元、I/O单元、智能单元、供电模块的内部电路维修。PLC维修并不是单一的电路板硬件维修,它牵涉到微电脑,数字电路,PLC原理,PLC编程,元件焊接等技术,还有软件的相互配合,是一个综合体。
第一斧头:询问用户了解故障情况,认真观察现象后找准维修方向
(一)检查PLC供电是否正常。PWR(电源)灯亮否?如果不亮,在采用交流电源框架的电压输入端检查电源电压;对于需要直流电压的框架,测量+24VDC和0VDC端之间的直流电压,如果不是合适的AC或DC电源,则问题发生在PLC之外。如AC或DC电源电压正常,但PWR灯不亮,检查保险丝,如必要的话,就更换CPU框架。上电后不显示了,往往是开关电源坏了,或内部有短路现象。
(二)检查PLC系统。启动PLC查看“RUN”指示是否正常,运行指示灯,是判断PLC运行正常与否的主要依据。西门子S7-200在正常运行当中只有RUN灯(绿灯)亮,停止状态只有STOP灯(黄灯)亮,如果有故障灯(红灯)亮起,说明此时PLC已经出现硬件故障或软件故障。PWR(电源)灯亮否?如果亮,检查显示出错的代码,对照出错代码表的代码定义,做相应的修正。RUN(运行)灯亮否?如果不亮,检查编程器是不是处于PRG或LOAD位置,或者是不是程序出错。RUN灯不亮,而编程器并没插上,或者编程器处于RUN方式且没有显示出错的代码,则需要更换CPU模块。
(三)I/O模块的检查。I/O模块是CPU与外部控制对象沟通信息的通道,也是最容易损坏的部分,维修的主要内容有:(1)检查I/O模块供电电压是否正常。(2)检测输入输出端口的信号及对应端口指示灯显示是否正常,指示灯不亮是固件故障,解决的办法是进行固件维修。如果有冗余端口,可以通过编程重新定义I/O端口。
(四)检查PLC的程序存储器的电池BATT(电池)灯亮否?如果亮,则需要更换锂电池。BATT灯只是报警信号,即使电池电压过低,程序也可能尚没改变。更换电池以后,检查程序或让PLC试运行。程序已有错,在完成系统编程初始化后,将录在磁带上的程序重新装入PLC。
(五)查阅CPU诊断缓冲区进行详细故障诊断。
(六)注意PLC工作环境的检查。主要影响的因素是温度和湿度。(1)PLC运行环境温度在0~60℃。温度过高将使得PLC内部元件性能恶化和故障增加,尤其是CPU会因“电子迁移”现象的加速而降低PLC的寿命。温度偏低,模拟回路的安全系数也会变小,超低温时可能引起控制系统动作不正常。解决的办法是在控制柜安装合适的轴流风扇或者加装空调,并注意经常检查。(2)环境相对湿度在5%~95%之间。在湿度较大的环境中,水分容易通过模块上的IC的金属表面的缺陷侵入内部,引起内部元件性能的恶化,使内部绝缘性能降低,会因高压或浪涌电压而引起短路;在极其干燥的环境下,MOS集成电路会因静电而引起击穿。(3)要定期吹扫内部灰尘,以保证风道的畅通和元件的绝缘。建议PLC的电控柜使用密封式结构,并且电控柜的进风口和出风口加装过滤器,可阻挡绝大部分灰尘的进入。
(七)固件的维修。当确认是PLC固件损坏,最好的办法是更换新的备件。
第二斧头:认识PLC内部各部件的作用及常见故障
PLC内部集成了CPU,存储器,I/O电路,通讯电路,开关电源等,CPU板为PLC中的核心部件,也是维修当中最棘手的地方,CPU板出问题会导致PLC故障灯常亮,PLC不运行,CPU板各元件说明如下:
(一)CPU元件:即中央处理器,和通用计算机一样,主要有运算器,控制器,寄存器以及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成。西门子PLCCPU芯片针脚多(200pin),主要有地址总线,数据总线,I/O引脚,及附属检测针脚与对应的芯片进行联系,CPU坏,可导致PLC报警(SF灯亮),也会导致PLC某些输入输出点不正常,通讯不上等故障现象。损坏原因主要有CPU供电电压高(导致内部短,某些针脚对地短路)CPU老化等,损坏后用手摸,有发烫的感觉。此种CPU针脚多,更换麻烦,并且市场不容易买到配件,可以用拆机件替换。
(二)ROM即只读存储器,用于PLC厂商固化系统程序,实现指令解释,报警处理等,和PC机的BIOS差不多,如果里面的数据丢失,或芯片损坏会引起不开机,报警现象。在平时的维修当中,ROM故障所占的比例也是很大的。可以用编程器重刷固件程序(事先有备份),来解决此类问题。
(三)RAM即随机存储器,主要存储工作数据,掉电数据丢失,经常和备用电池或超级电容连接,以实现掉电数据保持。
第三斧头:要懂得PLC的工作原理,首先插上编程器,并将开关打到RUN位置,然后按下列步骤进行逻辑推理分析
(一)如果PLC停止在某些输出被激励的地方,一般是处于中间状态,则查找引起下一步操作发生的信号(输入,定时器,线圈,鼓轮控制器等)。编程器会显示那个信号的ON/OFF状态。
(二)如果有输入信号,编程器显示的状态与输入模块的LED指示比较,结果不一致,则更换输入模块。如发现在扩展框架上有多个模块要更换,那么在更换模块之前,应先检查I/O扩展电缆和它的连接情况。一般来说不可能同时坏多个模块!
(三)如果输入状态与输入模块的LED指示一致,就要比较一下发光二极管与输入装置(按钮、限位开关等)的状态。如二者不同,测量一下输入模块,如发现有问题,需要更换I/O装置,现场接线或电源;否则,要更换输入模块。
(四)如信号是线圈没有输出或输出与线圈的状态不同,就得用编程器检查输出的驱动逻辑,并检查程序清单。检查应按从右到左进行,找出第一个不接通的触点,如没有通的那个是输入,就按第二和第三步检查该输入点,如是线圈,就按第四步和第五步检查。要确认使主控继电器不影响逻辑操作。
(五)如果信号是定时器,而且停在小于999.9的非零值上,则要更换CPU模块。
(六)如果该信号控制一个计数器,首先检查控制复位的逻辑,然后是计数器信号。按上述2到5部进行。
第四斧头:掌握热风枪焊接技术和BGA焊台的使用技术
因为PLC内部有贴片元件需要更换。否则无法维修。
参考文献:
[1]李新德,任军.电气控制与PLC[M].北京:中国商业出版社,2009,7,11.
电梯是高层建筑垂直运送人员或货物不可缺少的运输工具。传统的电梯控制系统主要采用继电器—交流接触器进行控制,其缺点是触点多,故障率高、可靠性差、维修工作量大等。而采用PLC组成的控制系统可以很好地解决上述问题。可编程控制器(PLC)因其机构简单易懂、可靠性高和维修方便等优点,在电梯控制领域应用极为广泛。本论文通过分析电梯电气控制系统的组成,阐述可编程控制器(PLC)在电梯控制中的应用,采用三菱PLC编程的程序控制方式,提出了货运电梯的PLC控制系统总体设计方案,列出了主要的硬件电路,绘制了电梯的控制梯形图及指令表,给出了系统组成框图和程序流程图。在分析、处理随机信号逻辑关系的基础上,提出了PLC的编程方法,设计了一套完整的电梯控制系统方案,采用三菱教学仿真软件,进行模块化仿真,得到理想的结果,表明设计是合理的。采用本方案的电梯控制,能够解决继电器控制的诸多缺点,使电梯运行更加安全、方便、舒适。
关键词:货运电梯、可编程控制器、变频器、电气控制、模块化
Abstract
Elevator, the necessary vertically transportation tool for tall buildings, is used for transferring passengers and commodities.Most traditional elevator control system adopts relay---contacting machine as its central director.But this system has so many disadvantages such as too many contacting points, high fault rate, heavily repairing work and so on.So if it was replaced by the control system equipped with PLC, the problems will be solved much more easily.Programmable controller(PLC)is extremely widely used in the elevator control domain ,because of its structure simple easy to understand ,reliability high and merits and so on maintenance convenience.This essay explains the application of PLC(Mitsubishi PLC)on elevator,by discussing the construction of elevator control system.It also illustrates the general design project, the design process and construction of the PLC control system for buildings, listing the specific main circuit, trapezium control chart of elevator and repertoires.Thus the programming method of PLC is brought forward on the basis of analyzing and dealing with the logic relationship of random signs.It also designed a complicated elevator control system.This essay used the Mitsubishi teaching simulation software for modular simulation to get the desired results, show that the design is reasonable.If the project can be accepted, it can solve the problems which can be brought by relay and made the elevator more secure, more convenient and more comfortable and so on.Key words: Elevator,Programmable controller,Frequency inverter, Electrical control Modular
目 录
摘要…………………………………………………………………………………
Ⅰ
Abstract.........................................................Ⅱ 绪论 ……………………………………………………………………………… 1
1.1 国内外现状……………………………………………………………………
1.2 本研究的目的和意义………………………………………………………… 1.3 本课题研究的任务要求和主要内容………………………………………… 货运电梯概述 …………………………………………………………………… 5
2.1 货运电梯的分类………………………………………………………………
2.2 货运电梯的基本结构…………………………………………………………
2.2.1 货运电梯的一般组成 ………………………………………………… 5 2.2.2 货运电梯的各开关、控制装置简介…………………………………… 8 2.3 货运电梯的主要控制方式及其优缺点比较…………………………………
2.3.1 继电器—交流接触器控制 …………………………………………… 8 2.3.2 PLC控制 ………………………………………………………………… 9 控制系统的基本知识…………………………………………………………… 10
3.1 交流双速电机控制简介 …………………………………………………… 3.1.1 双速电动机基本原理 ………………………………………………… 10 3.1.2 控制电路分析 ………………………………………………………… 10 3.2 变频器的基本知识 …………………………………………………………
3.2.1 变频器简介 …………………………………………………………… 12
3.2.2 变频器参数设置原则 ………………………………………………… 12 3.2.3 变频器容量计算 ……………………………………………………… 12 3.2.4 变频器制动电阻参数的计算……………………………………………13 3.3 可编程控制器简介 …………………………………………………………13
3.3.1PLC的基本结构 ………………………………………………………… 13
3.3.2 PLC的基本工作原理及特点…………………………………………… 15 3.3.2.1 PLC的基本工作原理……………………………………………… 15
3.3.2.2 PLC控制与继电器控制的区别…………………………………… 16
3.3.3 梯形图设计规则 ……………………………………………………… 17 基于PLC的货运电梯传输控制系统设计……………………………………… 19
4.1 一般货运电梯的系统结构 …………………………………………………
4.2 货运电梯电气控制系统设计 ………………………………………………
4.2.1 传送系统 ……………………………………………………………… 19 4.2.2 门控系统 ……………………………………………………………… 21 4.2.3 升降系统 ……………………………………………………………… 22 4.2.4 传呼系统 ……………………………………………………………… 23 4.3 货运电梯PLC程序控制设计 ……………………………………………… 23 4.3.1 传送系统 ……………………………………………………………… 23 4.3.2 门控系统 ……………………………………………………………… 24 4.3.3 升降系统 ……………………………………………………………… 25 4.3.4 传呼系统 ……………………………………………………………… 26 4.4 货运电梯总体控制程序 …………………………………………………… 实验仿真与分析………………………………………………………………… 29 总结与展望……………………………………………………………………… 32 6.1 货运电梯基础知识总结 ……………………………………………………32 6.2 本设计的总结与心得 ………………………………………………………32 致谢………………………………………………………………………………… 34 参考文献…………………………………………………………………………… 35
附录………………………………………………………………………………… 36 附录一…………………………………………………………………………… 36 附录二…………………………………………………………………………… 39 附录三…………………………………………………………………………… 46 附录四…………………………………………………………………………… 47
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