火电厂热工检测系统设计第一章

顺序控制顺序控制：将生产过程的部分工艺按照事先规定好的条件及顺序启动和停止相关设备，实现自动操作。顺序控制的应用实例：电梯控制、信号等控制、生产线、火电厂输煤车间、水处理车间等。顺序控制中使用的变量：开关量。开关量：仅具有两种对立状态的逻辑变量。0.0110.000.0010.01顺序控制的装置：可编程逻辑控制器课程内容开关量控制可编程逻辑控制器火电厂保护与顺序控制教材开关量控制，可编程逻辑控制器部分：

可编程控制器技术及应用（欧姆龙机型），第2版

戴一平主编机械工业出版社火电厂顺序控制部分

PDF电子版文档第一章可编程控制器基础第一节电气控制和传统工业控制设备一、继电器(Relay)定义：继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），用较小的电流去控制较大电流的一种自动开关。可以起到传递信号和安全操作的目的。接触器：一种可以频繁接通和断开大功率设备的继电器。继电器由两部分组成：线圈，其控制的触点两者同名。MM维基百科继电器演示二、手动电器按钮最简单的手动主令电器。4：动断触点（常闭触点）5：动合触点（常开触点）三、传统电气控制回路（以三相电机控制为例）控制电路中：启动按钮SB2

停止按钮SB1

热继电器FR工作过程启动：SB2按下，线圈KM得电，主电路上主触点闭合，电机运转，KM线圈并联在启动按钮上的动合辅助触点闭合为启动按钮松开时提供电流通道（自保持）。停止：SB1动断按下，控制电路断开，KM线圈断电，其两个触点断开，电机停机。传统电气控制回路的缺点可靠性不高（硬接线逻辑、大量的机械触点）；通用性和灵活性较差（当控制要求改变时需重新设计布线，花费大时间长）；功能简单（只限于逻辑顺序控制、定时等）解决方法：采用PLC完成开关量控制第二节PLC概述一、PLC的发展简史1968年，美国通用汽车公司提出招标要求。1）编程简单，可在现场修改程序；2）维护方便，最好是插件式；3）可靠性高于继电器控制柜；4）体积小于继电器控制柜；5）可将数据直接送入管理计算机；6）在成本上可与继电器控制竞争；7）输入可以是交流115V（美国电网电压为110V）；8）输出为交流115V、2A以上，能直接驱动电磁阀；9）在扩展时，原系统只需作很小变更；10）用户程序至少能扩展到4K以上。1969年，美国数字设备公司按招标要求完成了研制工作。ThefirstPLCwasinstalledatGeneralMotorsOldsmobileplantandattheLanidsCompanyinLandis,Pennsylvaniain1970.Mr.MorleyisshownatrightwiththefirstPLC.Richard(Dick)Morleyisknownasthe"father"ofthePLC20世纪70年代初开始的近四十年里，PLC已发展成一个巨大的产业。二、PLC的定义可编程控制器是一种数字运算操作电子系统，专为工业环境的应用而设计。它采用可编程的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等指令，并通过数字式或模拟式输入输出模块，控制各种类型的设备或生产过程。1.是一种数字运算操作的电子系统2.为工业环境应用而设计,输入输出接口3.采用计算机的软硬件结构4.达到各类机械或生产过程的控制目的1.美国的PLC：如罗克韦尔(Rockwell)公司（包括AB公司）产品，通用电气（GE）产品。2.欧洲的PLC：如西门子（Siemens)公司产品，施耐德(Schneider)公司的产品。如欧姆龙（OMRON）公司的产品，三菱（Mitsubishi)公司的产品。3.日本的PLC：三、PLC主要生产厂家：实验装置：OMRONCPM2A型四、PLC的主要优点

1.编程简单采用图形化编程语言梯形图2.可靠性高采用工业标准设计，无故障时间〉20000h3.通用性好改变输入输出设备即可实现多种控制目的4.功能强可以实现逻辑、定时、计数、模拟量运算、通信功能5.易于远程监控

6.设计、施工和调试周期短六、PLC的应用

（1）逻辑控制（2）位置控制和运动控制（3）过程控制（4）监控系统（5）集散控制网络化分散控制系统可靠性向控制与管理功能一体化方向发展向小型化、低成本、简单易用方向发展向编程语言标准化方向发展第三节

PLC的基本构成及工作原理

一、PLC的基本构成

系统程序用户程序编程器存储器输入口CPU输出口通信口系统总线电源软件系统基本单元硬件系统CPU存储器总线I/O口通信接口编程器电源扩展设备……系统软件用户软件硬件系统软件系统二、PLC控制的等效电路传统电机控制电气图FRKMKMAFU2SB2SB1BSB1SB2FR24VCOM0.000.02PLCCOM10.000.01输入模块输出模块LNBAQSFU1KMFRM3~L3L2L1NFU2KMFU3拆除原控制回路安装PLC接入输入元件接入输出元件对PLC供电编写程序（梯形图）写入PLC

PLC控制实例输入元件负载SB1SB2FRKM负载电源PLC内部控制电路（用户程序）等效输出继电器0.00PLCCOMDC24V0.000.010.020.010.0210.0010.0010。00COM等效输入继电器END传统电气控制图与梯形图的比较寄存器0.000.010.02分别记录外部触点（继电器）SB1,SB2,FR的状态，与其一一对应，所以称为“软触点（继电器）”10.00为输出寄存器，保存前面指令的运算结果，与线圈“KM”对应，称为“软线圈”。常开触点常闭触点线圈三、PLC的工作原理（一）PLC的工作方式

*PLC的扫描周期与用户程序的长短和该PLC的扫描速度紧密相关。

PLC一次扫描的过程，包括公共处理、执行程序、扫描周期计算处理、I/O刷新、外设端口服务共五个阶段，其所需时间称为一个工作周期（或扫描周期）。PLC采用循环扫描的工作方式。初始化（1）公共处理（2）执行程序（3）扫描周期计算处理（4）I/O刷新（5）外设端口服务异常正常警告异常否是无有（二）I/O信号传递的滞后现象(1)I/O信号的传递过程读写读写20000010000100000000输入映像寄存器元件映像寄存器输出锁存器输出端子输入端子输入电路输出电路从PLC的输入端有一个输入信号发生变化，到PLC输出端对该变化做出响应，需要一段响应时间。最小I/O响应时间=输入ON延时+扫描时间+输出ON延时I/O刷新I/O刷新执行指令/其他处理扫描时间PLC输入触点输入滤波输出锁存器输出触点执行指令/其他处理扫描时间输入ON延时输出ON延时I/O响应时间响应现象一：PLC输入／输出响应的滞后现象：0.0010.00最大I/O响应时间=输入ON延时+扫描时间×2+输出ON延时I/O响应时间I/O刷新I/O刷新执行指令/其他处理扫描时间PLC输入触点输入滤波输出锁存器输出触点执行指令/其他处理扫描时间输入ON延时输出ON延时I/O刷新执行指令/其他处理扫描时间响应现象二：0.0010.00输入滤波器有时间常数。输出电路存在滞后循环扫描工作方式(2)I/O信号传递滞后的原因四、PLC的工作模式1）程序模式（PROGRAM）

程序模式是程序的停止状态，PLC的初始设定、程序传送、程序检查、强制置位／复位等程序执行前的准备，要在该模式下进行。2）监视模式（MONITOR）

监视模式是程序的执行状态，可进行联机编辑、强制置位／复位、I/O存储器的当前值变更等操作。试运行时的调整等可在该模式下进行。3）运行模式（RUN）

运行模式为程序的执行状态。第三节

PLC的技术规格与分类一、PLC的一般技术规格

电源电压允许电压范围消耗功率冲击电流绝缘电阻耐压抗干扰性抗振动耐冲击环境温度环境湿度环境气体状况保存温度电源保持时