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品質(zhì)改變世界 1 可編程控制器 品質(zhì)改變世界 2 PLC定義可編程序控制器 ProgrammableLogicController 是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng) 專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的 它采用了可以編制程序的存儲(chǔ)器 用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算 順序控制 定時(shí) 計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令 并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程 PLC及其有關(guān)外圍設(shè)備都應(yīng)易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體 易于擴(kuò)展其功能 品質(zhì)改變世界 3 PLC結(jié)構(gòu) 品質(zhì)改變世界 4 PLC各部分的作用 一 中央處理器 CPU 與一般計(jì)算機(jī)一樣 CPU是PLC的核心部件 整個(gè)PLC的工作過程都是在CPU統(tǒng)一指揮和協(xié)調(diào)下進(jìn)行的 它解釋并執(zhí)行用戶及系統(tǒng)程序 通過運(yùn)行用戶及系統(tǒng)程序完成所有控制 處理 通訊以及所賦予的其他功能 品質(zhì)改變世界 5 1 接收 存儲(chǔ)用戶通過編程器的輸入設(shè)備輸入的程序和數(shù)據(jù) 2 用掃描的方式通過I O部件接收現(xiàn)場的狀態(tài)和數(shù)據(jù) 并存入存儲(chǔ)器3 診斷PLC內(nèi)部電路的工作故障和編程語法錯(cuò)誤 4 進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后 執(zhí)行用戶程序 完成各種數(shù)據(jù)的處理 傳輸和存儲(chǔ)相應(yīng)的內(nèi)部控制信號(hào) 以完成用戶指令規(guī)定的各種操作 5 響應(yīng)各種外圍設(shè)備 如編程器 打印機(jī) 的請(qǐng)求 CPU主要完成下列工作 品質(zhì)改變世界 6 二 存儲(chǔ)器 系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器 1 系統(tǒng)存儲(chǔ)器存放PLC生產(chǎn)廠家編寫的系統(tǒng)程序 并固化在ROM內(nèi) 用戶不能直接更改 它使PLC具有基本智能 能夠完成PLC設(shè)計(jì)者規(guī)定的各項(xiàng)工作 2 用戶存儲(chǔ)器 包括程序區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū) 程序存儲(chǔ)區(qū)用來存放用戶編寫的程序 數(shù)據(jù)區(qū)用來存放與控制用戶程序中使用的相關(guān)數(shù)據(jù) 品質(zhì)改變世界 7 存儲(chǔ)器分類 1 只讀存儲(chǔ)器用來存放系統(tǒng)程序和用戶程序 PLC去電后再加電 程序內(nèi)容不變且重新執(zhí)行 如ROM EPROM ROM只能讀出 不能寫入 EPROM中的程序可電擦除 2 隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM 用來存放運(yùn)行過程中產(chǎn)生的臨時(shí)數(shù)據(jù)和中間結(jié)果 掉電后其數(shù)據(jù)丟失 品質(zhì)改變世界 8 三 輸入 輸出接口 I O模塊 各I O點(diǎn)的通斷狀態(tài)用發(fā)光二極管顯示 使用可拆卸的插座型端子板 更換PLC時(shí) 不用斷開外部接線 整體拔下端子板即可 1 輸入模塊輸入接口用來接收和采集輸入信號(hào) 均帶有光電耦合電路 其目的是把PLC與外部電路隔離開來 提高抗干擾能力 其輸入方式有數(shù)字量和模擬量輸入方式 品質(zhì)改變世界 9 如圖所示 1M是同一輸入組內(nèi)各輸入信號(hào)的公共點(diǎn) 當(dāng)外接觸點(diǎn)接通時(shí) 光耦合器中兩個(gè)反并聯(lián)的發(fā)光二極管亮 光敏三極管飽和導(dǎo)通 外部觸點(diǎn)斷開時(shí) 光耦合器中的發(fā)光二極管熄滅 光敏三極管截止 信號(hào)經(jīng)內(nèi)部電路傳送給CPU模塊 顯然 輸入用的發(fā)光二極管是兩個(gè)反并聯(lián)的 1M點(diǎn)可以是負(fù)極 也可以是正極 品質(zhì)改變世界 10 數(shù)字量輸入技術(shù)要求 品質(zhì)改變世界 11 試用短路法排除I1 4不亮及原因分析 品質(zhì)改變世界 12 2 輸出模塊 輸出模塊用來控制執(zhí)行裝置 其功率放大元件有兩種形式 1 驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載和直流負(fù)載的小型繼電器輸出形式 2 晶體管輸出 驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載的大功率晶體管或場效應(yīng)管 驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載雙向晶閘管 輸出電流的額定值與負(fù)載的性質(zhì)有關(guān) 繼電器可以驅(qū)動(dòng)2A電阻負(fù)載 但白熾燈只能是100W 晶體管輸出一般為0 75A 品質(zhì)改變世界 13 品質(zhì)改變世界 14 上圖為繼電器輸出電路 繼電器同時(shí)起隔離和功率放大作用 與觸點(diǎn)并聯(lián)的RC電路和壓敏電阻用來消除觸點(diǎn)斷開時(shí)產(chǎn)生的電弧 繼電器輸出使用電壓范圍廣 導(dǎo)通壓降小 承受瞬時(shí)過壓和過流的能力強(qiáng) 缺點(diǎn)是動(dòng)作速度慢 壽命 動(dòng)作次數(shù) 有限 晶體管輸出相反 品質(zhì)改變世界 15 輸出點(diǎn)技術(shù)要求 品質(zhì)改變世界 16 試排除DT9不能得電的故障 品質(zhì)改變世界 17 四 電源模塊 PLC電源的輸入電壓有直流12V 24V 48V和交流110V 220V 使用時(shí)可根據(jù)需要進(jìn)行選擇 由于PLC中的電源都是開關(guān)式電源 所以在輸入電壓大幅度波動(dòng)時(shí) PLC仍能夠穩(wěn)定地工作 電源模塊地輸出電壓一般為直流5V和24V 它們向CPU 存儲(chǔ)器等提供工作電源 品質(zhì)改變世界 18 電源技術(shù)指標(biāo) 品質(zhì)改變世界 19 CPU224的外觀圖 SF 系統(tǒng)故障 RUN 運(yùn)行STOP 停止6電位器 主要用在60A水泵電磁鐵通斷時(shí)間控制 品質(zhì)改變世界 20 PLC的三種工作模式 1 STOP模式 該模式是使PLC處以停止方式 在此種模式下可對(duì)PLC作如下操作 1 利用編程設(shè)備向PLC裝入程序 2 用編程設(shè)備檢查部分用戶存儲(chǔ)器內(nèi)容 3 改變存儲(chǔ)器內(nèi)容 改變列入的各種配置 2 RUN模式 PLC按掃描周期循環(huán)執(zhí)行用戶程序 此時(shí)不能向PLC裝入程序 3 TERM terminal終端 模式 用于聯(lián)網(wǎng)的PLC網(wǎng)絡(luò)或現(xiàn)場調(diào)試使用 PLC停止運(yùn)行 品質(zhì)改變世界 21 PLC工作原理 PLC是通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實(shí)現(xiàn)控制任務(wù)的 PLC對(duì)用戶程序進(jìn)行反復(fù)不斷的重復(fù)執(zhí)行 即周期性地循環(huán)掃描直至停機(jī) 其整個(gè)循環(huán)掃描工作過程又分為輸入采樣 程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段 掃描所操作的時(shí)間稱為掃描周期 典型值為1ms 100ms 品質(zhì)改變世界 22 故障檢查和處理方法 品質(zhì)改變世界 23 品質(zhì)改變世界 24 品質(zhì)改變世界 25 電氣元件 品質(zhì)改變世界 26 一 電線 電纜 電流的傳輸路徑 也叫導(dǎo)線 在電流小的電路中可忽略其線路電阻 但當(dāng)其流過的電流大于其允許值且其長度過長時(shí) 其造成的電壓降對(duì)用電設(shè)備造成影響 線路電阻 R L S 跟長度成正比 跟橫截面積成反比 跟電纜的材料性質(zhì)有關(guān) 品質(zhì)改變世界 27 銅鋁導(dǎo)線最大允許持續(xù)電流 A 電纜的每千米實(shí)際電阻因?yàn)樯a(chǎn)廠家 電纜老化程度 環(huán)境溫度 中間接頭的接觸電阻等因素而遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于理論值 品質(zhì)改變世界 28 電纜實(shí)際電阻計(jì)算方法 電纜實(shí)際電阻 未啟動(dòng)時(shí)電壓 啟動(dòng)后空機(jī)電壓 啟動(dòng)后空機(jī)電流要根據(jù)工地可能情況預(yù)先估計(jì)電纜電阻 及時(shí)提供改進(jìn)意見給客戶 品質(zhì)改變世界 29 三 交流接觸器 品質(zhì)改變世界 30 交流接觸器概念 交流接觸器主要用來接通和斷開電動(dòng)機(jī)或其它設(shè)備的大電流主電路 主要由電磁鐵和觸點(diǎn)兩部分組成 進(jìn)口交流接觸器有吸合保持電路 主要是在交流接觸器吸合后 減小吸合線圈的電流 達(dá)到節(jié)能降壓的目的 觸點(diǎn)分主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)兩種 主觸點(diǎn)用于主電路中 接通或斷開大電流 輔助觸點(diǎn)用于控制電路中 品質(zhì)改變世界 31 當(dāng)主觸點(diǎn)斷開時(shí) 其間會(huì)產(chǎn)生電弧 會(huì)燒壞觸點(diǎn) 電弧是由空氣電離而成 是導(dǎo)電體 因此要采取滅弧措施 滅弧罩 橋式觸點(diǎn)有兩個(gè)斷點(diǎn)以降低當(dāng)觸點(diǎn)斷開時(shí)加在觸點(diǎn)上的電壓 相間絕緣隔板阻止相間短路 電弧的導(dǎo)電性使觸點(diǎn)在斷開瞬間保持接通 從而會(huì)產(chǎn)生瞬間相間短路沖擊電流 需采取措施 頻繁的接通和斷開會(huì)使觸點(diǎn)極易燒壞 故離開設(shè)備一定要切斷空氣開關(guān) 特別是突然停電 品質(zhì)改變世界 32 為了減少鐵損 交流接觸器的鐵心由硅鋼片疊成 并且為了消除鐵心的顫動(dòng)和噪聲 在鐵心端面的一部分裝有短路環(huán) 選用交流接觸器時(shí)接觸器的額定電流應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)的額定電流 接觸器的線圈電壓應(yīng)跟控制電路相匹配 如 127V 220V 380V 同時(shí)要考慮安裝的外形尺寸 滅弧罩在交流接觸器工作時(shí)不能隨意去掉 否則會(huì)造成相間短路事故 損壞接觸器 品質(zhì)改變世界 33 四 自動(dòng)空氣開關(guān) 自動(dòng)空氣開關(guān)又稱自動(dòng)空氣斷路器和自動(dòng)開關(guān) 可以用來接通和分?jǐn)嘭?fù)載電路 可以用來控制不頻繁啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī) 對(duì)電路和電氣設(shè)備有短路 過載 欠壓 漏電等綜合性保護(hù)作用 品質(zhì)改變世界 34 7 過流脫扣器 8 欠壓脫扣器 12 13熱脫扣器 14 分勵(lì)脫扣器 15 按鈕 Y 轉(zhuǎn)換時(shí)跳閘的可能原因 過流 欠壓 漏電 品質(zhì)改變世界 35 自動(dòng)空氣開關(guān)的選擇 1 額定電壓 電流應(yīng)高于線路工作時(shí)的電壓 電流 2 根據(jù)控制線路的保護(hù)要求選擇不同保護(hù)特性的自動(dòng)開關(guān) 不允許因本級(jí)失靈導(dǎo)致越級(jí)跳閘 擴(kuò)大停電范圍 3 熱脫扣器的整定電流應(yīng)等于或大于負(fù)載的額定電流之和 4 過流脫扣器的瞬時(shí)脫扣整定電流應(yīng)大于負(fù)載電路正常工作時(shí)的尖峰電流 品質(zhì)改變世界 36 某型號(hào)空氣開關(guān)保護(hù)參數(shù) 品質(zhì)改變世界 37 五 熔斷器 熔斷器在電路中作過載和短路保護(hù)的電器 它串聯(lián)在電路中 當(dāng)電器設(shè)備發(fā)生過載和短路時(shí) 熔斷器中的熔體首先熔斷 使電氣設(shè)備脫離電源 起到保護(hù)作用 當(dāng)電流達(dá)到額定電流的1 3 2 1倍時(shí) 熔芯在1 2分鐘之內(nèi)熔斷 達(dá)到5倍額定電流時(shí) 熔芯立即熔斷 品質(zhì)改變世界 38 熔芯的選擇 一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的熔芯額定電流 1 5 2 5 電動(dòng)機(jī)額定電流多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的熔芯額定電流 1 5 2 5 容量最大的電動(dòng)機(jī)的額定電流 其余電動(dòng)機(jī)額定電流之和 品質(zhì)改變世界 39 六 熱繼電器 熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)而動(dòng)作的 依靠電流通過發(fā)熱元件所產(chǎn)生的熱量 使雙金屬片產(chǎn)生不同程度的彎曲而推動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作的電器 主要用于電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù) 熱繼電器的整定電流與電動(dòng)機(jī)的額定電流應(yīng)基本一致 熱元件中通過的電流超過其額定電流的20 時(shí) 熱繼電器應(yīng)當(dāng)在20分鐘內(nèi)動(dòng)作 三一設(shè)備采用的輔助觸點(diǎn)是常開觸點(diǎn) 不是傳統(tǒng)設(shè)備所采用的常閉觸點(diǎn) 品質(zhì)改變世界 40 七 二極管 二極管具有單向?qū)щ娦?可以用于整流 檢波 限幅 元件保護(hù)以及用作開關(guān)元件等 其主要參數(shù) 1 最大整流電流IOM 即二極管長時(shí)間安全使用所允許通過的最大正向平均電流 2 反向工作峰值電壓URWM 是保證二極管不被反向擊穿而規(guī)定的最大反向工作電壓 一般為反向擊穿電壓的一半 3 反向電流IR 二極管未被擊穿時(shí)的反向電流值 此值越小 說明其單向?qū)щ娦栽胶?一般硅管小 鍺管大 是硅管的幾十到幾百倍 品質(zhì)改變世界 41 4 最高工作頻率Fm 當(dāng)信號(hào)頻率超過該值時(shí) 二極管就會(huì)失去單向?qū)щ娦?二極管整流 半波整流后的單向脈動(dòng)電壓的平均值為交流有效值的0 45倍 橋式全波整流電壓的平均值為交流電壓有效值的0 9倍 橋式整流損壞后在施工現(xiàn)場可用電瓶代替 品質(zhì)改變世界 42 二極管的導(dǎo)通電壓和測量 硅二極管的正向?qū)妷簽? 7V 鍺二極管的導(dǎo)通電壓為0 3V 正反向測量其電阻 正向電阻為幾K到幾十K 反向電阻為正向電阻的十倍以上 測量時(shí)要斷開其兩端并聯(lián)的其它電阻 防止誤判 品質(zhì)改變世界 43 八 三極管 雙極型晶體管又稱半導(dǎo)體三極管或晶體三極管 也可簡稱三極管或晶體管 分為NPN和PNP兩大類 三個(gè)極為 發(fā)射極 E極 基極 B極 集電極 C極 品質(zhì)改變世界 44 三極管的放大倍數(shù)為 當(dāng)IB較小 三極管處于放大區(qū)時(shí) IC IBIE IC IB當(dāng)IB增大到對(duì)IC失去控制作用時(shí) 三極管即處于飽和導(dǎo)通狀態(tài) 硅管的UCE為0 3V 鍺管約為0 1 0 2V 品質(zhì)改變世界 45 三極管的測量 三極管的B C極和B E極之間相當(dāng)于一個(gè)二極管 單向?qū)?C E極之間不導(dǎo)通 C極一般與三極管的散熱外殼相通 品質(zhì)改變世界 46 三端穩(wěn)壓器7824 7824具有短路保護(hù)功能三種類型 78L24功率 0 1A78M24功率 0 5A7824功率 1 5A7824允許輸入最高電壓 40VUmax Ui 實(shí)際輸入電壓 U0 輸出電壓 2V7824的實(shí)際輸入電壓一般應(yīng)該大于輸出電壓6V 品質(zhì)改變世界 47 九 電容 兩塊金屬板之間填以絕緣介質(zhì) 就可以構(gòu)成一個(gè)電容器 當(dāng)電容器兩端加上電壓時(shí) 它的兩個(gè)極板上就會(huì)積聚等容量的異號(hào)電荷 并在周圍產(chǎn)生磁場 電容就是積聚電荷和存儲(chǔ)電場能量的器件 當(dāng)電容極板上的電壓發(fā)生變化時(shí) 在電路中就會(huì)產(chǎn)生電流 I 電流與電壓的變化率成正比 品質(zhì)改變世界 48 電容 紙質(zhì) 電解 瓷片 鉭 聚苯乙烯等 電解電容有正 負(fù)極性 更換時(shí)一定要注意 電容容量單位 1F 106uf 1012PF 同樣容量的電容 其額定電壓越高體積越大 步進(jìn)電機(jī)接線 A 紅黃白A 紅白黃B 黑橙白B 黑白橙 品質(zhì)改變世界 49 十 電感 電感是由多圈導(dǎo)線繞制而成的元件 當(dāng)有電流流過線圈時(shí) 周圍就會(huì)有磁場產(chǎn)生 從而產(chǎn)生磁場力 磁場中就儲(chǔ)成了磁場能 當(dāng)流過的電流發(fā)生變化時(shí) 在其兩端就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢 U 其電動(dòng)勢阻止電流發(fā)生變化 當(dāng)電流不發(fā)生變化時(shí) 其感應(yīng)電動(dòng)勢為0 電感元件可視為短路 品質(zhì)改變世界 50 控制變壓器 更換時(shí)必須注意輸入 輸出電壓 功率 負(fù)載不允許超過變壓器的額定功率 品質(zhì)改變世界 51 典型電路分析 品質(zhì)改變世界 52 電路的基本概念 電路 電流流通的路徑 它是為了達(dá)到某種需要 由若干電氣設(shè)備和元件按一定方式連接起來的集合體 電源 電路中提供電能的設(shè)備 負(fù)載 電路中取用電能的設(shè)備 回路 電路中任一閉合路徑稱為回路 實(shí)際過程中主要分析解決由電源出發(fā)回到電源而形成的回路 品質(zhì)改變世界 53 控制電路的電源 L11 L12 負(fù)載 KM1 KM2 回路1 L11 FU1 SB1 SB2 SB3 KM2常閉 KM1線圈 FR FU2 L12 品質(zhì)改變世界 54 歐姆定律 U I R I U R 電阻 在電路中對(duì)電流呈現(xiàn)阻力并消耗電能的元件 電容的容抗 XC 1 2 fc 電感的感抗 XL 2 fL短路 電源閉合回路中無負(fù)載或負(fù)載極小 R 0 從而使回路中的電流突然增大 超過電路中的元件的承載能力而產(chǎn)生的事故 斷路 電源閉合回路中因?yàn)槟撤N原因使電流為零 品質(zhì)改變世界 55 排故方法 短路 用分塊斷路法排除 斷路 用導(dǎo)線代替斷路的電氣元件的方法排除 品質(zhì)改變世界 56 品質(zhì)改變世界 57 電動(dòng)拖泵PLC損壞的處理方法