PLC控制电机正反转论文
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摘要随着电气工业的不断发展,可编程控制器(PLC)、变频器得以普及到人们生活、生产中,使电气控制更加方便、简洁、实用。
在工业生产过程中,具有大量的的开关量顺序控制,要求按照逻辑条件进行顺序动作,并按照逻辑关系进行联锁保护动作的控制,及大量离散量的数据采集等。
传统上,这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。
1968年美国GM(通用汽车)公司公开招标,提出研制能够取代继电器的控制装置的要求,第二年,美国数字设备公司(DEC)研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置,首次采用程序化的手段应用于电气控制,这就是第一代可编程控制器,成Programmable Controller (PC)。
个人计算机(简称PC)发展起来后,为了方便,也为了反映可编程控制器的功能特点,可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller(PLC),现在,仍常常将PLC简称PC。
现今,PLC已经具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。
可预见的将来,PLC 在工业自动化控制特别是顺序控制中的主导地位,是其他控制技术无法求带的。
变频器是把工频电源(50Hz或60HZ)变换成各种频率的交流电源,以实现电机的变速运行的设备。
其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电再逆变成交流电。
对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说,有事还需要一个进行转矩运算的CPU以及一些相应的电路。
目录引言----------------------------------------------------------------------3第一章. PLC与变频器实现电机正反转控制1.1 设计要求--------------------------------------41.2 设计思路--------------------------------------41.3 设计目的--------------------------------------4第二章. 电机正反转控制系统PLC设计2.1 梯形图程序的设计方案--------------------------52.2 系统所需的电气元件介绍------------------------5第三章. 电动机控制要求实现3.1 PLC通过RS485通讯实现变频调速---------------113.2 变频器控制电机正反转--------------------------123.3 变频器实现电机制动、急停----------------------123.4 实现电动机控制梯形图程序---------------------14第四章.注意事项4.1 安装环境-------------------------------------164.2 电源接线-------------------------------------164.3 接地-----------------------------------------164.4 直流24V接线端-------------------------------174.5 输入接线注意点-------------------------------17结束语-------------------------------------------18 参考文献-----------------------------------------19 评审意见表---------------------------------------201引言本课题设计:电动机要实现无级调速,可用变频器控制,电机的正反转,停车,急停也可由PLC控制变频器实现。
基于PLC变频器三相异步电动机正反的控制PLC(可编程逻辑控制器)和变频器是工业控制领域中常用的设备,它们可以用来控制三相异步电动机的正反转。
通过PLC和变频器的配合,可以实现对电动机的精确控制,提高生产效率,确保生产设备的安全运行。
本文将详细介绍如何利用PLC和变频器实现对三相异步电动机正反的控制。
一、PLC的基本原理PLC(可编程逻辑控制器)是一种专门用来控制工业过程的装置。
它可以根据预先设定的程序来实现对工业设备的自动控制。
PLC主要由输入模块、输出模块、中央处理器和存储器组成。
输入模块用来接收外部信号,输出模块用来输出控制信号,中央处理器负责对输入信号进行处理,并根据预设的程序来控制输出模块的动作。
PLC的工作原理是通过接收输入信号,根据预设的程序进行逻辑处理,然后产生相应的控制信号输出到输出模块,从而控制工业设备的运行。
PLC可以实现对各种工业设备的自动控制,包括电动机、泵、阀门等。
二、变频器的基本原理变频器是一种用来调节电动机转速的装置,它可以根据外部输入信号来控制电动机的转速。
变频器可以将交流电源转换为可调的交流电源,从而实现对电动机转速的精确控制。
变频器主要由整流器、滤波器、逆变器和控制电路组成。
变频器的工作原理是通过控制逆变器的开关管来改变输出电压和频率,从而实现对电动机的转速控制。
变频器可以实现对电动机的起动、加速、减速、停止等动作,同时还可以保护电动机免受过载、过流、短路等故障的影响。
PLC和变频器可以配合使用,实现对三相异步电动机的正反转控制。
下面我们将介绍如何利用PLC和变频器来实现对电动机的正反转控制。
1. 硬件连接首先需要将PLC和变频器连接起来,以便它们之间可以进行通信。
一般来说,PLC和变频器之间可以采用RS485通信接口进行连接。
在连接时需要确保PLC和变频器的通信参数设置一致,包括波特率、数据位、校验位等。
2. 编写PLC程序接下来需要编写PLC程序,用来实现对电动机的正反转控制。
PLC实现步进电机的正反转及调整控制
一、PLC实现步进电机的控制原理
拿步进电机举例,大家可以把它想象成一个隔著一定距离的圆盘,隔着每一环的距离形成齿轮的节点。
步进电机的正向或反向转动,就是将这一环索引和圆盘一起发动转动。
步进电机的转动,是靠每一步索引圆盘来完成的,每一步都有一个控制信号来告诉电机从哪一环节点开始转动,当接收到控制信号时,电机开始转动,并且每转一圈循环转动几个索引。
1、正向、反向控制
要实现步进电机的正向反向控制,就要在PLC程序中控制信号形式来实现,一般可以使用两个控制信号,一个是正反控制信号,一个是步进电机转动的速度,要求PLC程序根据正反控制信号来实现正向和反向控制。
正反控制信号就是设置一个开关量变量,当这个开关量为ON时,电机运行正转,当开关量为OFF时,电机运行反转,具体可以采用T函数来实现,T11=1,电机正转,T12=0,电机反转。
由于步进电机的转动是一布一射的过程,所以需要用一个电位器来控制步进电机的转动速度,当电位器的旋钮调整到一定位置时,就会给出一定频率的步进信号,PLC程序可以根据此步进信号,来控制步进电机的转动速度。
目录一、可行性报告 (2)1、项目目的 (2)2、项目背景及发展概况 (2)3、可行性 (3)二、设计说明 (3)1、器材 (3)2、整体思路 (4)3、系统流程图 (4)4、实验步骤 (5)三、三相异步电机的正反转PLC控制 (5)3.1 PLC定时器控制电动机正反转电路的主接线图 (7)3. 2 PLC定时器控制三相异步电动机正反转的梯形图 (8)3.3定时器控制电动机正反转的指令表程序 (9)3.4 PLC的I/O分配 (10)3.5 实体框形图 (11)结论.................................................................... 错误!未定义书签。
电机控制一、可行性报告1、项目目的1)、了解机床电气中三相电机的正反转控制和星三角启动控制。
2)、掌握电动机的常规控制电路设计。
3)、了解电动机电路的实际接线。
4)、掌握GE FANUC 3I 系统的电动机启动程序编写。
2、项目背景及发展概况三相异步电动机的应用非常广泛,具有机构简单,效率高,控制方便,运行可靠,易于维修成本低的有点,几乎涵盖了工农业生产和人类生活的各个领域,在这些应用领域中,三相异步电动机运行的环境不同,所以造成其故障的发生也很频繁,所以要正确合理的利用它,要合理的控制它。
这个系统的控制是采用PLC的编程语言----梯形图,梯形语言是在可编程控制器中的应用最广的语言,因为它在继电器的基础上加进了许多功能,使用灵活的指令,使逻辑关系清晰直观,编程容易,可读性强,所实现的功能也大大超过传统的继电器控制电路,可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,它是专为在恶劣工业环境下应用而设计,它采用可编程序的存储器,用来在内部存储执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数和算术等操作的指令,并采用数字式,模拟式的输入和输出,控制各种的机械或生产过程。
长期以来,PLC始终处于工业自动化控制领域的主战场,为各种各样的自动化设备提供了非常可靠的控制应用,它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案,适合于当前工业,企业对自动化的需要。
plc控制电机正反转报告本文将使用1000字的篇幅,报告PLC控制电机正反转的情况。
一、背景介绍随着自动化控制在各个领域的应用,PLC(可编程逻辑控制器)被广泛应用于各类工业生产流程中。
PLC控制电机正反转也是其中的一种常见应用。
二、电机正反转控制原理对于PLC控制电机正反转,其原理主要有以下两种:1、通过输出端口控制电机正反转具体控制方法是,通过PLC输出信号控制电机正反转控制开关的触发,达到控制电机的正反转。
2、通过交流调制控制器控制该方法通过交流调制控制器改变电机电流的方向,来控制电机的正反转。
三、控制效果检验报告1、试验目标:检验PLC控制电机正反转的效果;2、试验设备:PLC控制电机正反转实验装置、电压表、电流表等;3、试验方法:a、将PLC输出信号连接到电机正反转控制开关上;b、通过PLC信号控制开关,控制电机正反转;c、测试电机正反转的效果。
4、测试结果:经过检验,PLC控制电机正反转的效果良好。
通过PLC输出信号,控制开关的触发,确实可以实现电机的正反转,使电机具有更好的控制性能和精度。
四、改善措施虽然PLC控制电机正反转的效果较好,但发现在实际使用中还存在一些问题。
因此,为了进一步提高控制效果,可以进行以下改善措施:1、优化控制程序,提高控制精度;2、优化电路设计,提高电路稳定性;3、提高控制信号传输的速度和延迟,提高控制精度。
五、结论PLC控制电机正反转可以实现对电机的良好控制,具有较好的控制精度和效果。
但在实际应用中,还需要进行进一步的改善和优化,才能更好地应用于各生产流程中。
PLC实现步进电机的正反转和调整控制PLC(可编程逻辑控制器)是一种用于自动化控制系统的可编程电子设备。
在工业领域,PLC被广泛应用于各种自动化设备和机器的控制。
步进电机是一种非塔式电机,其运动是以固定的步长进行的,适用于需要精确定位的应用,如印刷机、数控机床等。
本文将介绍如何使用PLC实现步进电机的正反转和调整控制。
步进电机的正反转控制可以通过改变电机的运行顺序来实现。
一种常见的方法是使用四相步进电机,通过改变电机的相序来实现正反转。
一般来说,步进电机有两种驱动方式:全步进和半步进。
全步进驱动方式是指每次脉冲信号到达时,电机转动一个步进角度。
全步进驱动方式可以通过控制PLC输出的脉冲信号来实现。
例如,当需要电机正转时,在PLC程序中输出连续的脉冲信号,电机将按照一定的步进角度顺时针旋转。
当需要反转时,输出连续的反向脉冲信号,电机将逆时针旋转。
半步进驱动方式是指每次脉冲信号到达时,电机转动半个步进角度。
半步进驱动方式可以通过改变输出的脉冲信号序列来实现。
例如,正转时输出连续的脉冲信号序列:1000、1100、0100、0110、0010、0011、0001、1001,电机将按照半个步进角度顺时针旋转;反转时输出反向脉冲信号序列:1001、0001、0011、0010、0110、0100、1100、1000,电机将逆时针旋转。
调整控制是指通过PLC来调整步进电机的运行速度和位置。
调速控制可以通过改变输出脉冲信号的频率来实现。
例如,可以定义一个计时器来控制输出脉冲信号的频率,通过改变计时器的时间参数来改变电机的速度。
较小的时间参数将导致更快的脉冲频率,从而使电机加快转速。
位置控制可以通过记录步进电机当前的位置来实现。
可以使用PLC的存储和控制功能来记录和更新电机的位置信息。
例如,可以使用一个变量来保存电机当前的位置,并在转动过程中不断更新该变量的值。
通过读取该变量的值,可以获得电机当前的位置信息。
总结起来,使用PLC实现步进电机的正反转和调整控制可以通过控制输出的脉冲信号序列和频率来实现。
plc中电机正反转出现的问题概述及解释说明1. 引言1.1 概述本篇文章将探讨在PLC中电机正反转过程中可能出现的问题,以及通过详细的问题分析和解决方法来解释这些问题。
在工业自动化领域,PLC(可编程逻辑控制器)被广泛应用于控制各种电气设备,包括电机。
电机常常需要在正转和反转之间切换以完成不同的操作任务。
然而,在实际应用中,可能会遇到一些与电机正反转相关的问题,例如运行方向错误、无法完成预定动作等。
为了更好地了解这些问题,并提供解决方案,本文将详细介绍此类问题及其解决方法。
1.2 文章结构本文共分为五个部分进行阐述。
首先是引言部分,介绍了本文的背景和主要内容。
接下来是正文部分,将对PLC中电机正反转过程中遇到的具体问题进行分析,并提供相应的故障排除方法。
然后是问题分析与解决方法部分,重点针对常见问题进行深入分析并给出具体操作步骤。
紧接着是结论部分,总结文章全文内容并强调其实用性和重要性。
最后是参考文献部分,列举了所参考的文献和资源。
1.3 目的本文的目的是帮助读者更好地理解在PLC中电机正反转过程中可能出现的问题,并提供详细的解决方案。
通过对常见问题进行分析和解释,读者将能够准确识别和排除相关故障,确保电机正反转运行过程中的稳定性和可靠性。
同时,本文旨在提高读者对于PLC控制系统及其应用领域的理解,为工业自动化实践提供有益参考。
2. 正文电机正反转出现的问题通常涉及到PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)的运行逻辑和电路连接故障。
在正常情况下,当PLC接收到相应输入信号时,电机应该按照程序设定的逻辑进行正转或者反转操作。
然而,有时候我们可能会遇到以下几种情况:1. 无法启动:当我们尝试启动电机时,它可能完全没有反应。
这可能是由于PLC 接收不到启动信号导致的。
首先我们需要检查电路连接是否正确,并确保信号线与PLC正确连接,以及相应输入信号是否已经被设置。
作业名称:PLC控制电动机正反转可编程控制器(1)期末大作业得分:任课教师:班级:姓名:学号:2011年12月摘要三相异步电动机一般采用降压起动、能耗制动.针对传统的继电器一接触器控制的降压起动、能耗制动方法存在的不足,将OMRON公司的CPM2*型可编程序控制器(PLC)与接触器相结合,用于三相异步电动机的Y一△降压起动、能耗制动控制,改进后的方法克服了传统方法手工操作复杂且不够可靠的缺点,控制简单易行。
关键词:三相异步电动机;PLC控制系统;Abstructthe Three—phase asynchronous motor step—down start,generally USES the braking energy. In traditional relay a contact device control step-down start braking energy, the shortcomings of the methods,the company will CPM2 * type OMRON PLC and contactor, combining for three—phase asynchronous motor step—down start a train of Y,braking energy control, the improved method can overcome the disadvantage of traditional method manual operation complex and not reliable enough shortcomings,simple and easy to control.Key words: the three—phase asynchronous motor; PLC control system引言设计三相异步电动机一般采用降压起动、能耗制动.针对传统的继电器一接触器控制的降压起动、能耗制动方法存在的不足,将OMRON公司的CPM2*型可编程序控制器(PLC)与接触器相结合,用于三相异步电动机的Y一△降压起动、能耗制动控制,改进后的方法克服了传统方法手工操作复杂且不够可靠的缺点,控制简单易行。
电动机的正反转控制(带双重互锁)的PLC程序设计摘要:本文主要是用可编程控制器PLC编制一个梯形图程序,来实现三相异步电动机的带双重互锁的正反转控制。
关键词:PLC 梯形图双重互锁正反转一般的只具有线圈互锁的电机的正反转控制程序,要想进行正反转切换,必需先使电机停下来才可。
那么,在电机不停下的情况下如何能直接实现正反转的切换呢?1 目的用PLC实现三相异步电动机的和正转、反转、停止控制,具有防止相间短路的措施和过载保护环节。
要求在电机不停下的情况下,直接实现正反切换。
2 具体要求(1)按下正向起动按钮时,电动机正向起动,并稳定运行。
(2)按下反转起动按钮时,电动机反向起动,并稳定运行。
(3)按下停止按钮SB1,电动机停止运行。
3 编程过程(1)I/O点分配(如表1)(2)外部接线图(如图1)(3)梯形图程序设计(如图2)(4)分析工作原理按下正向起动按钮SB2时,常闭触点I0.2断开,Q0.1的线圈失电释放,同时I0.2的常开触点闭合,接通线圈Q0.0并自锁,通过输出电路,接触器KM1得电吸合,电动机正向起动,并稳定运行。
按下反转起动按钮SB3时,常闭触点I0.3断开,Q0.0的线圈失电释放,同时I0.3的常开触点闭合,接通Q0.1线圈并自锁,通过输出电路,接触器KM2得电吸合,电动机反向起动,并稳定运行。
按下停止按钮SB1,或过载保护FR动作,都可使KM1或KM2失电释放,电动机停止运行。
(5)说明电动机在正反转切换时,为了防止因主电路电流过大,或接触器质量不好,某一接触器的主触点被断电时产生的电弧熔焊而被粘结,其线圈断电后主触点仍然是接通的,这时,如果另一接触器线圈通电,仍将造成三相电源短路事故。
为了防止这种情况的出现,应在可编程控制器的外部设置由KM1和KM2的常闭触点组成的硬件互锁电路,假设KM1的主触点被电弧熔焊,这时其辅助常闭触点处于断开状态,因此KM2线圈不可能得电。
4 结论该程序中用了正反转的启动按钮进行互锁,可以使在电机不停下的情况下,方便地直接实现正反切换。
PLC控制三相异步电动机正反转设计毕业设计论文摘要:本文基于PLC控制技术,设计了一种三相异步电动机的正反转控制系统。
通过分析三相异步电动机的工作原理和控制方式,确定了系统的控制策略和硬件配置。
通过对PLC编程,实现了对电动机的正反转控制和过载保护功能。
实验结果表明,该系统可稳定、可靠地实现三相异步电动机的正反转控制,具有较好的应用前景。
关键词:PLC;三相异步电动机;正反转控制;过载保护1.引言三相异步电动机广泛应用于工业生产中,具有体积小、功率大、效率高等特点。
在实际应用过程中,正反转控制和过载保护是三相异步电动机控制系统中的重要功能,对于保证电机的正常运行和延长电机的使用寿命具有重要作用。
本文基于PLC技术,设计了一种三相异步电动机的正反转控制系统,旨在实现电动机的正反转控制和过载保护功能。
2.三相异步电动机的工作原理和控制方式三相异步电动机由定子和转子组成,在工作过程中,通过三相交流电源提供的电磁场与定子的电磁场产生转矩,从而驱动电动机的转子旋转。
三相异步电动机的控制方式主要包括定时控制和矢量控制两种。
定时控制是根据电动机运行的需要,通过调节电源的相位和频率实现对电动机的控制;矢量控制是基于电动机的数学模型和转子位置的反馈信息,通过控制电源的电压和频率,实现对电动机的精确调控。
3.设计方案基于PLC控制技术,本文设计了一种三相异步电动机的正反转控制系统。
系统由PLC控制器、三相交流电源、电动机和传感器组成。
通过PLC编程,实现了对电动机的正反转控制和过载保护功能。
具体的设计方案如下:3.1硬件配置系统的硬件配置包括PLC控制器、三相交流电源、电动机和传感器。
PLC控制器是系统的核心部件,负责电动机控制和过载保护的实现。
三相交流电源提供电动机的驱动能源。
电动机是执行器,根据PLC的控制信号,实现正反转和停止操作。
传感器用于检测电动机的工作状态和转速。
3.2PLC编程通过PLC编程,实现了对电动机的正反转控制和过载保护功能。
摘要可编程控制器(PLC)是以微处理器为核心,将自动控制技术、计算机技术和通信技术融为一体而发展起来的崭新的工业自动控制装置。
目前PLC已基本替代了传统的继电器控制而广泛应用于工业控制的各个领域,PLC已跃居工业自动化三大支柱的首位。
生产机械往往要求运动部件可以实现正反两个方向的起动,这就要求拖动电动机能作正、反向旋转。
由电机原理可知,改变电动机三相电源的相序,就能改变电动机的转向。
按下正转启动按钮SB1,电动机正转运行,且KM1,KMY接通。
2s后KMY断开,KM 接通,即完成正转启动。
按下停止按钮SB2,电动机停止运行。
按下反转启动按钮SB3,电动机反转运行,且KM2,KMY接通。
2s后KMY断开,KM 接通,即完成反转启动。
目录第一章PLC概述 (1)1.1 PLC的产生 (1)1.2 PLC的定义 (1)1.3 PLC的特点及应用 (2)1.4 PLC的基本结构 (5)第二章三相异步电动机控制设计 (8)2.1 电动机可逆运行控制电路 (8)2.2 启动时就星型接法30秒后转为三角形运行直到停止反之亦然 (11)2.3. 三相异步电动机正反转PLC控制的梯形图、指令表 (14)2.4 三相异步电动机正反转PLC控制的工作原理 (15)2.5 指令的介绍 (16)结论 (18)致谢 (20)参考文献 (21)第一章PLC概述1.1 PLC的产生1969年,美国数字设备公司(DEC)研制出了世界上第一台可编程序控制器,并应用于通用汽车公司的生产线上。
当时叫可编程逻辑控制器PLC(Programmable Logic Controller),目的是用来取代继电器,以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。
紧接着,美国MODICON公司也开发出同名的控制器,1971年,日本从美国引进了这项新技术,很快研制成了日本第一台可编程控制器。
1973年,西欧国家也研制出他们的第一台可编程控制器。
随着半导体技术,尤其是微处理器和微型计算机技术的发展,到70年代中期以后,特别是进入80年代以来,PLC已广泛地使用16位甚至32位微处理器作为中央处理器,输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚至超大规模的集成电路,使PLC在概念、设计、性能价格比以及应用方面都有了新的突破。
这时的PLC已不仅仅是逻辑判断功能,还同时具有数据处理、PID调节和数据通信功能,称之为可编程序控制器(Programmable Controller)更为合适,简称为PC,但为了与个人计算机(Persona1 Computer)的简称PC相区别,一般仍将它简称为PLC(Programmable Logic Controller)。
1.2 PLC的定义“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。
它采用了可编程序的存储器,用来在其内部存储和执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作命令,并通过数字式和模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
可编程控制器及其有关外围设备,都按易于与工业系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。
”可编程序控制器是应用面最广、功能强大、使用方便的通用工业控制装置,自研制成功开始使用以来,它已经成为了当代工业自动化的主要支柱之一。
1.3 PLC的特点及应用1)PLC特点(1)编程简单,使用方便梯形图是使用得最多的可编程序控制器的编程语言,其符号与继电器电路原理图相似。
有继电器电路基础的电气技术人员只要很短的时间就可以熟悉梯形图语言,并用来编制用户程序,梯形图语言形象直观,易学易懂,。
(2)控制灵活,程序可变,具有很好的柔性可编程序控制器产品采用模块化形式,配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用,用户能灵活方便地进行系统配置,组成不同功能、不同规模的系统。
可编程序控制器用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件,硬件配置确定后,可以通过修改用户程序,不用改变硬件,方便快速地适应工艺条件的变化,具有很好的柔性。
(3)功能强,扩充方便,性能价格比高可编程序控制器内有成百上千个可供用户使用的编程元件,有很强的逻辑判断、数据处理、PID调节和数据通信功能,可以实现非常复杂的控制功能。
如果元件不够,只要加上需要的扩展单元即可,扩充非常方便。
与相同功能的继电器系统相比,具有很高的性能价格比。
(4)控制系统设计及施工的工作量少,维修方便可编程序控制器的配线与其它控制系统的配线比较少得多,故可以省下大量的配线,减少大量的安装接线时间,开关柜体积缩小,节省大量的费用。
可编程序控制器有较强的带负载能力、可以直接驱动一般的电磁阀和交流接触器。
一般可用接线端子连接外部接线。
可编程序控制器的故障率很低,且有完善的自诊断和显示功能,便于迅速地排除故障。
(5)可靠性高,抗干扰能力强可编程序控制器是为现场工作设计的,采取了一系列硬件和软件抗干扰措施,硬件措施如屏蔽、滤波、电源调整与保护、隔离、后备电池等,例如,西门子公司S7-200系列PLC内部EEPROM中,储存用户原程序和预设值在一个较长时间段(190小时),所有中间数据可以通过一个超级电容器保持,如果选配电池模块,可以确保停电后中间数据能保存200天。
软件措施如故障检测、信息保护和恢复、警戒时钟,加强对程序的检测和校验。
从而提高了系统抗干扰能力,平均无故障时间达到数万小时以上,可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场,可编程序控制器已被广大用户公认为最可靠的工业控制设备之一。
(6)体积小、重量轻、能耗低,是“机电一体化”特有的产品。
2)PLC应用目前,可编程序控制器已经广泛地应用在各个工业部门。
随着其性能价格比的不断提高,应用范围还在不断扩大,主要有以下几个方面:(1)逻辑控制可编程序控制器具有“与”、“或”、“非”等逻辑运算的能力,可以实现逻辑运算,用触点和电路的串、并联,代替继电器进行组合逻辑控制,定时控制与顺序逻辑控制。
数字量逻辑控制可以用于单台设备,也可以用于自动生产线,其应用领域最为普及,包括微电子、家电行业也有广泛的应用。
(2)运动控制可编程序控制器使用专用的运动控制模块,或灵活运用指令,使运动控制与顺序控制功能有机地结合在一起。
随着变频器、电动机起动器的普遍使用,可编程序控制器可以与变频器结合,运动控制功能更为强大,并广泛地用于各种机械,如金属切削机床、装配机械、机器人、电梯等场合。
(3)过程控制可编程序控制器可以接收温度、压力、流量等连续变化的模拟量,通过模拟量I/0模块,实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D转换和D/A转换,并对被控模拟量实行闭环PID(比例-积分-微分)控制。
现代的大中型可编程序控制器一般都有PID闭环控制功能,此功能已经广泛地应用于工业生产、加热炉、锅炉等设备,以及轻工、化工、机械、冶金、电力、建材等行业。
(4)数据处理可编程序控制器具有数学运算、数据传送、转换、排序和查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析和处理。
这些数据可以是运算的中间参考值,也可以通过通信功能传送到别的智能装置,或者将它们保存、打印。
数据处理一般用于大型控制系统,如无人柔性制造系统,也可以用于过程控制系统,如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。
(5)构建网络控制可编程序控制器的通信包括主机与远程I/0之间的通信、多台可编程序控制器之间的通信、可编程序控制器和其他智能控制设备(如计算机、变频器)之间的通信。
可编程序控制器与其他智能控制设备一起,可以组成“集中管理、分散控制”的分布式控制系统。
当然,并非所有的可编程序控制器都具有上述功能,用户应根据系统的需要选择可编程序控制器,这样既能完成控制任务,又可节省资金。
1.4 PLC的基本结构可编程序控制器简称为PLC(Programmable Logic Controller)主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程器组成。
(如下图一所示)图一PLC控制系统示意图可编程序控制器实际上是一种工业控制计算机,它的硬件结构与一般微机控制系统相似,甚至与之无异。
可编程序控制器主要由CPU(中央处理单元)、存储器(RAM和EPROM)、输入/输出模块(简称I/O模块)、编程器和电源五大部分组成。
1)CPU模块CPU模块又叫中央处理单元或控制器,它主要由微机处理器(CPU)和存储器组成。
CPU的作用类似于人类的大脑和心脏。
它采用扫描方式工作,每一次扫描要完成以下工作:(1)输入处理:将现场的开关量输入信号和数据分别读入输入映像寄存器和数据寄存器。
(2)程序执行:逐条读入和解释用户程序,产生相应的控制信号去控制有关的电路,完成数据的存取、传送和处理工作,并根据运算结果更新各有关寄存器的内容。
(3)输出处理:将输出映像寄存器的内容送给输出模块,去控制外部负载。
2)I/O模块I/O模块是系统的眼、耳、手、脚,是联系外部现场和CPU模块的桥梁。
输入模块用来接收和采集输入信号。
输入信号有两类:一类是从按钮、选择开关、数字开关、限位开关、接收开关、关电开关、压力继电器等来的开关量输入信号;另一类是由电位器、热电偶、测速发电机、各种变送器提供的连续变化的模拟量输入信号。
可编程序控制器通过输出模块控制接触器、电磁阀、电磁铁、调节阀、调速装置等执行器,可编程序控制器控制的另一类外部负载是指示灯、数字显示装置和报警装置等。
CPU模块的工作电压一般是5V,而可编程序控制器的输入/输出信号电压一般较高,如直流24V和交流220V。
从外部引入的尖蜂电压和干扰噪声可能损坏CPU模块中的元器件,或使可编程序控制器不能正常工作,所以CPU模块不能直接与外部输入/输出装置相连。
I/O模块除了传递信号外,还有电平转换与噪声隔离的作用。
3)编程器编程器除了用来输入和编辑程序外,还可以用来监视可编程序控制器运行时梯形图中各种编程元件的工作状态。
编程器可以永久地连续在可编程序控制器上,将它取下来后可编程序控制器也可以运行。
一般只在程序输入、调试阶段和检修时使用,一台编程器可供多台可编程序控制器公用。
4)开关量I/O模块开关量模块的输入输出信号仅有接通和断开两种状态。
电压等级有直流5V,12V,24V,48V和交流110V,220V等。
输入输出电压的允许范围很宽,如某交流220V输入模块的允许低电压为0~70V,高电压为70~256V,频率为47~63HZ。
各I/O点的通/断状态用发光二极管或其它元件显示在面板上,外部I/O接线一般接在模块的接线端子上,某些模块使用可拆除的插座型端子板,在不拆去端子的外部连线的情况下,可以迅速地更换模。
开关量I/O模块可能4,8,16,32,64点。
图二直流输入电路第二章三相异步电动机控制设计为了使电动机能够正转和反转,可采用两只接触器KM1、KM2换接电动机三相电源的相序,但两个接触器不能吸合,如果同时吸合将造成电源的短路事故,为了防止这种事故,在电路中应采取可靠的互锁,上图为采用按钮和接触器双重互锁的电动机正、反两方向运行的控制电路。