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台达机电产品 PLC 技术讲座 讲师：李志国 中达电通股份有限公司杭州分公司 2005.4

台达机电产品 PLC 技术讲座 讲师：李志国 中达电通股份有限公司杭州分公司 2005.4. 自我介绍. 中 达电 通股份有限公司杭州分公司 李志国　　 手 机 :13 750832253 电话 :0571-88820610-86 22 Ｅｍａｉｌ : li.zhiguo@delta.com.cn 公司网址 :http://www.delta-cimic.com. 课程内容安排. １． PLC 基本知识　　　（１０分钟） ２． PLC 工程设计选型　（３５分钟） ３．典型案例介绍　　　（４５分钟） ４． PLC 常见现场问题　（３０分钟）

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台达机电产品 PLC 技术讲座 讲师：李志国 中达电通股份有限公司杭州分公司 2005.4

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Presentation Transcript

  1. 台达机电产品 PLC技术讲座 讲师：李志国 中达电通股份有限公司杭州分公司 2005.4

  2. 自我介绍 中达电通股份有限公司杭州分公司 李志国　　 手机:13750832253 电话:0571-88820610-8622 Ｅｍａｉｌ:li.zhiguo@delta.com.cn 公司网址:http://www.delta-cimic.com

  3. 课程内容安排 １．PLC基本知识　　　（１０分钟） ２．PLC工程设计选型　（３５分钟） ３．典型案例介绍　　　（４５分钟） ４．PLC常见现场问题　（３０分钟） ５. 台达PLC产品介绍　　（１５分钟）

  4. PLC基本知识

  5. 1968通用汽車為提生產線自動化效率提出可程式控制概念1968通用汽車為提生產線自動化效率提出可程式控制概念 1969 DEC發表全世界第一部PLC 1987 國際電機協會IEC定義PLC為工業環境下使用\模組化\具數學、邏輯、順序演算能力 1992 國際電機協會IEC公布PLC使用的程式設計語言與通訊協定MAP 1980~1995 ASIC電路設計技術普遍應用，PLC進入新世代 -指令豐富 -高輸出/入點數 -MPU執行速度快 -內藏高速計數輸入點與高速脈波輸出接點 -網路通訊功能如RS-232/422/485成基本功能 PLC發展歷程

  6. 可程式記憶體，更改程式即更改動作 體積小、成本低 程式除錯與維修容易 接點壽命長 多樣化I/O模組選擇，擴充容易 可透過網路與監控主機連線 PLC的優點

  7. PLC主要应用领域 冶金行业 　　轧钢机、高炉冶炼、配料、制氧、钢板卷取、搬运和包装等 电力行业 　　核电厂、输煤程控、除尘系统、气轮发电机和水轮发电机、变压器监控、废水处理等； 机械行业 　　机床、输送机械、机器人、自动仓储、热处理等； 造纸行业 　　制浆、配浆、操纸、复卷、切纸、包装、储运等； 食品行业 　　发酵、配方、洗净控制、罐装、搅拌、包装等； 公用事业 　　电梯控制、舞台灯光控制、自来水厂控制等等； 还有化工行业、橡胶行业、。。。。。。 主要适用于逻辑控制、连锁保护和简单的流程控制行业。

  8. PLC硬體架構

  9. PLC繼電器裝置單元

  10. PLC程式語言 階梯圖(Ladder Diagram, LD) 功能方塊圖(Function Block Diagram, FBD) 指令表列(instruction List, IL) 結構化文件(Structure Text, ST) 順序功能圖(Sequential Function Chart, SFC)

  11. 階梯圖Ladder Diagram, LD

  12. FST 資料處理 輸出顯示 時間延遲 功能方塊圖Function Block Diagram, FBD

  13. 指令表列instruction List, IL

  14. 結構化文件Structure Text, ST IF X6=TRUE THEN Y3=TRUE ELSE Y3=FALSE END IF CALL FLAG END

  15. 順序功能圖Sequential Function Chart, SFC

  16. COM2 RS-485通訊埠 記憶卡插槽 輸入點 狀態指示燈 RUN/STOP 擴充機連線插槽 類比旋鈕 COM1 RS-232通訊埠 輸出/入狀態指示燈 電池及電池座 功能卡插槽 輸出點 PLC產品的基本外觀

  17. PLC工程设计选型　

  18. PLC的分类 １．按照I/O点数划分 　　小型PLC、中型PLC、大型PLC I/O点数在128点以下，为小型PLC； I/O点数在128点～512点之间，为中型PLC； I/O点数在512点以上，为大型PLC； ２．按照硬件结构划分 模块式PLC和整体式两种。 　小型PLC基本上都是整体式的，如西门子的LOGO，台达ES系列 　中、大型PLC一般为模块式，如台达EH,SS系列，西门子S7-300,400系列等；

  19. PLC设计选型主要参数 １．开关量输入、输出 ２．模拟量输入、输出 ３．特殊功能要求 ４．CPU性能要求 ５．I/O形式，本地还是远程 ６．通讯方式 ７．程序指令要求 ８．电源容量 6

  20. 选型介绍－－开关量输入 　开关量输入(DI): 输入信号类型：电子式，如光电开关、接近开关等； 　　　　　　　　 机械式，行程开关、按钮等； 　　　　　　　　高速脉冲输入型，如编码器信号； 选型注意事项： 　输入点数；信号类型，特别是高速脉冲输入的频率和路数 典型案例： 如果要检测一个电机的速度，在电机轴上安装了2048线/转, 电机的最高转速为 3000转，那么编码器的最高输出频率为2048*3000/60S=102KHｚ，PLC输 入点的最大输入频率要大于102KHｚ,可以选200KHｚ的PLC，如台达的EH系列 PLC。

  21. 选型介绍－－开关量输出 开关量输出（DO): 　　按照共用电源形式分：汇点式，一般８、16、32点一组，共用一个电源； 分组式，一般４点为一组，共用一个电源； 隔离式，每个点都隔离，电源单独； 　　按照信号类型分：继电器输出，主要驱动继电器、小型接触器、电磁阀等； 晶体管输出，主要用于响应速度快，动作频繁的场合，驱动负载 　　　　　　　　　　 能力小,可以用于高速脉冲输出。 选型注意事项： 输出点数；信号类型：继电器输出还是晶体管输出；驱动负载的容量； 选型案例： １．要求用PLC的脉冲输出对伺服进行调速，最高频率需要100KHｚ，１路； 　　　　２．４个电磁阀控制，要求频繁动作，线圈驱动电流50ｍA,工作电源24VDC； 　　　　３．６路接触器控制，线圈驱动电流0.25A，工作电源220VAC; 选型结果：１路100KHｚ高速输出脉冲、４点晶体管输出、６点汇点式继电器输出； 　　　　　可以选用EH台达：DVP16EH00T2+DVP08HN11R组合。

  22. 选型介绍－－模拟量输入 模拟量输入信号（AI)： 主要有压力、流量、温度、液位、浓度等； 信号形式： 　　单极性信号：4—20ｍA,0—20ｍA,0—10V，0～５V等； 　　双极性信号：±5V, ±10V, ±20ｍA等； 选型注意事项： １．点数；　２．信号类型；　３．精度要求； 　　一般情况下，常规的电流、电压信号在同一模块上，可以通过内部参数设置实现；

  23. ４路模拟量输入模块外部配線

  24. 选型介绍－－模拟量输出 模拟量输出信号（AO)： 主要控制对象有伺服驱动器、比例调节阀、变频器模拟量调速等； 信号形式： 　　单极性信号：4—20ｍA,0—20ｍA,0—10V，0～５V等； 　　双极性信号：±5V, ±10V, ±20ｍA等； 选型注意事项： １．点数；　２．信号类型；　３．精度要求； 　　一般情况下，常规的电流、电压信号在同一模块上，可以通过内部参数设置实现。 DA转换精度决定控制的精度, 还有接受装置的精度也至关重要。 　　一般情况下，有10位、12位、13位，14位、16位转换精度，分别对应：1024,2048,4096,8192和65535。

  25. ２路模拟量输出模块外部配線

  26. 选型介绍－－CPU主机 CPU主机性能参数： 　程序容量、CPU运算速度、寄存器数量、浮点运算、应用指令种类、特殊算法、记忆卡等； 程序容量： 一般有4K，8K，16K等，指能写程序的容量。 CPU速度： 一般按照基本指令和应用指令的运算速度来选择; 中小型PLC基本指令速度最快0.08ｕｓ/步，一般为0.3ｕｓ/步； 特殊算法： PID运算、浮点运算、三角函数、格莱码转换等 一般程序比较长、应用指令比较多、算法比较复杂响应速度要求快的，请选用高性能CPU的PLC。

  27. 选型介绍－－特殊功能模块 为了实现一些特殊的控制功能，PLC厂家把硬件和软件做成一体化的模块，就是特殊功能模块，方便使用者。 主要特殊功能模块： BCD输入模块、热电偶温度检测模块、热电组温度检测模块、高速计数模块、单轴和多轴定位模块、格雷码转换模块、通讯适配器模块等. 　温度检测有专门的温度检测模块，在选择温度模块时要注意量程范围、传感器类型和精度要求等。

  28. 单路高速计数模块01HC外部配線

  29. 双路高速计数模块02HC外部配線

  30. 单轴定位模块01PU外部配線

  31. 四通道热电偶模块04TC外部配線

  32. 四通道热电阻温度模块04PT外部配線

  33. 08RT外部配線

  34. 选型介绍－－通讯架构 • 通讯对象： 　　计算机、人机界面、变频器、伺服、数控、温控器还是其他控制设备； • 通讯协议种类： MODBUS、PROFIBUS、CAN、DEVICENET、TCP/IP、自定义协。。。 • 物理接口形式： RS232、RS485、RS422； 注意事项： 通讯介质、通讯距离、通讯速率、站号、。。。。。。。。 RS232通讯最大距离：15米；RS485最大通讯距离1200米；

  35. DVP-F232S DVP-F485S COM1, 2不夠, 新增COM3

  36. 人機 變頻器 伺服馬達驅動器 監控主機 伺服馬達 監控主機 COM2 RS-485(主從站) 擴充模組 書寫器 COM1 RS-232(從站) COM3 RS-232(從站) 台達DVP產品通訊架構 MODBUS ASCII/RTU通訊格式 GPIO

  37. N:N通訊架構 • 1:N通訊架構 PLC EASY LINK

  38. 选型介绍－－指令要求 PLC指令按照功能分为基本指令和应用指令两种。 １．主要基本指令： LD,LDI,AND,ANI,OR,ORI,ANB,ORB,MPS,MRD,MPP;OUT,SET,RST;TMR, CNT,DCNT;MC,MCR;LDP,LDF,ANDP,ANDF,ORP,ORF;PLS,PLF;END; NOP,INV,P,I;STL,RET; 2.主要应用指令： 　ａ．程序流程操作指令；ｂ．传送指令；ｃ．四则运算指令； 　ｄ．循环位移与移位指令；ｅ．数据处理指令；ｆ高速处理指令； 　ｇ．便利指令；　　　　　ｈ．外部I/O设备专用指令；ｉ．外部SER设备指令； 　ｊ

  39. PLC常见问题及处理

  40. PLC对环境的要求 • １．温度要求 PLC工作温度最高为55℃,超过上限要考虑降温，比如通风和空调； 　　温度太高，CPU容易死机，其次就是缩短其使用寿命。 • ２．湿度和粉尘 湿度和粉尘太大，PLC绝缘性能下降，可能短路；其次，易生锈，影响寿命； • ３．震动要求 震动可能造成触点接触不良和板间接线松动，产生误动作； ４．电源要求 由于PLC属于弱电设备，对高频干扰、电压浪涌和电压跌落，造成误动作、死机甚至损坏；要求尽量提高其工作电源的供电质量；

  41. PLC常见硬件问题 １.　输出触点粘连 　　　　由于输出触点驱动太大的负载，造成烧焊了，属于选型错误，建议采用中间继电器隔离或选择触点容量大的PLC。 ２．电源容量不够 PLC带模块的多少，很大程度上和内部电源容量有关，如果容量不够，可能产生异常、不动作或误动作。 ３．布线问题 PLC属于弱电设备，应该远离大功率设备安装，信号线要和动力线分开走线，特别是模拟量信号线，需要双绞线或屏蔽线，屏蔽层进行单端接地。 　　　　模拟量输出，如果距离远，最好采用电流信号，如０－２０ｍ信号.

  42. PLC抗干扰处理 干扰输入信号来源 　　　　大型动力设备、大功率可控硅装置、高频电焊机的启停，都可能造成高频干扰，高频信号通过传导和辐射等方式干扰PLC。 ２．对模拟量信号的影响 　　　　由于高次谐波影响，造成模拟量输入数据采样不准确，模拟量输出不稳定，造成设备运行波动。 ３．对开关量输入的影响 对于电子式输入信号，如接近开关、光电开关可能造成假动作信号输入，引起误动作，处理办法：加大输入的滤波时间。 ４．对于感应电问题 　　　由于设备存在磨擦，造成机架和连接导线都带感应电，如水泥搅拌机、纱线卷绕装置，可能产生高达100V以上的感应电，造成PLC误动作。 　　　处理办法：机架良好接地，其次采用屏蔽线。

  43. PLC编程常见问题 １.　占用特殊的数据寄存器或特殊继电器； ２．考虑的情况不全； ３．程序执行效率很低； ４．程序可能死循环； ５．模块参数设置错误； ６．掉电保持参数没有使用掉电数据区 ７．

  44. 　台达PLC产品介绍

  45. 台达PLC产品介绍 DVP-S系列说明：模组化薄形系列 现有四款主机： SS 标准型主机 SA 增强型主机 SX 类比型主机 SC 伺服控制型主机 DVP-E系列说明：模块化可扩充系列 现有三款主机： ES标准型主机 EX 类比型主机 EH 高功能型主机

  46. ES 系列 ES系列PLC

  47. EX系列PLC 可擴充類比型主機 EX 系列

  48. SS系列PLC Slim標準型主機 SS 系列

  49. SA系列PLC Slim進階型主機 SA 系列

  50. SX系列PLC Slim類比型主機 系列 SX

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