AC技術基礎知識篇(PPT 37頁)

1、02016 AC 技術培訓資料基礎知識篇內部資料內部資料控制事業(yè)部介紹n 工業(yè)設備使用的電氣產品控制系統(tǒng)事業(yè)部致力于工廠自動化產品的企畫、開發(fā)和銷售。首先我們看一下自動化設備的電氣部件都有什么類型。開關、按鈕指示燈傳感器電磁閥、繼電器氣缸電機測量儀器觸摸屏控制器電源內部資料內部資料控制事業(yè)部介紹n 工業(yè)設備使用的電氣產品開關、按鈕：常用的控制電器元件，常用來接通或斷開電路指示燈：通過開關信號控制亮或者滅，常用來顯示設備當前狀態(tài)傳感器：用來檢測物品的有無或者到位，根據(jù)檢測狀態(tài)可以輸出ON/OFF信號，相當于開關的作用。Keyence的FS系列光纖傳感器通過模擬量或者通訊的方式，還可以輸出光量值等

2、信號。電磁閥、繼電器：通過對內部的線圈施加電壓，利用線圈通電時產生磁場的原理控制閥門或者金屬觸點的閉合與斷開，從而達到控制開閉的作用內部資料內部資料控制事業(yè)部介紹n 工業(yè)設備使用的電氣產品氣缸：通過對缸體進行充氣或者排氣，推動活塞運動。通常與電磁閥、傳感器配合使用電機：主要動作方式為旋轉方式，通過與皮帶、螺桿等機構配合，可把旋轉運動轉換為直線運動。電機的種類常見的為普通電機、步進電機、伺服電機，其中伺服電機和步進電機可通過接收的脈沖數(shù)量指定移動的距離，從而實現(xiàn)定位控制?？刂破鳎鹤詣踊O備的大腦，根據(jù)程序邏輯，控制設備的動作。自動化設備的控制器常見的有PLC、工業(yè)電腦、機器控制器等。內部資料內部

3、資料觸摸屏：也叫人機界面，用于顯示設備狀態(tài)、數(shù)據(jù)，也可以向控制器發(fā)出指令?？刂剖聵I(yè)部介紹n 控制事業(yè)部的主要產品內部資料內部資料可編程邏輯控制器PLC小型多功能一體化的KV NANO系列。KEYENCE內部代號KVN引領高速、大容量概念的無限規(guī)模KV-5000/3000系列KEYENCE內部代號KVB2015年最新推出，擁有頂尖速度和自由存儲的新標準KV-7000系列。KEYENCE內部代號KVB控制事業(yè)部介紹n 控制事業(yè)部的主要產品內部資料內部資料人機界面HMI多功能觸摸屏VT3系列比VT3具有更高表現(xiàn)力的VT5-W系列和VT5-X系列可基于Excel或者VB等語言環(huán)境使用的KV COM+控

4、制事業(yè)部介紹n 控制事業(yè)部的主要產品內部資料內部資料步進電機和伺服馬達快速啟動步進電機：QS系列脈沖輸入和Mechatrolink-II通訊型伺服電機SV系列2016年推出：Mechatrolink-III通訊型伺服電機SV2系列控制事業(yè)部介紹n 主要競爭對手的品牌和系列-PLC內部資料內部資料三菱：小型：FX系列中大型：L系列、Q系列歐姆龍：小型：CP系列中大型：CJ1、CJ2系列機器控制器：NJ、NX系列控制事業(yè)部介紹n 主要競爭對手的品牌和系列-PLC內部資料內部資料松下：小型：FP-X、FP-XH系列中大型：FP2系列、FP2SH系列西門子：小型：S7-1200、S7-200系列中大型

5、：S7-300系列、S7-400系列控制事業(yè)部介紹n 主要競爭對手的品牌和系列-觸摸屏內部資料內部資料Proface：GP-4000系列、GP-3000系列、ST-3000系列三菱：GT16系列、GT15系列、GT10系列松下：GV系列、GT12系列、GT05系列歐姆龍：NS系列、NT系列、NV系列、NB系列控制事業(yè)部介紹n 主要競爭對手的品牌和系列-馬達內部資料內部資料安川：V系列、7系列、M系列三菱：MR-J4系列、MR-J3系列松下：MINAS A5系列、 MINAS A4系列控制基礎知識n 與電氣相關的知識內部資料內部資料電壓：類似讓電子流動的壓力，如果把電流比作水流，電壓就相當于水的

6、落差。單位是伏特“V”電氣控制的常見電壓等級：交流：220V、110V直流：12V、5V電流：電子在導體中流動的現(xiàn)象，其強度單位是安培“A”電阻：表示阻擋電流流動程度的量，其單位是歐姆“”控制基礎知識n 與電氣相關的知識內部資料內部資料l 直流(DC):電流的流動方向不變，與時間無關l 交流(AC):電流的流動方向和大小呈周期性變化。 傳感器的電源基本上都是直流電 平常使用的干電池也是直流電 電流的流動方向1秒內若變化50次，即為50Hz的交流電 中國國內的交流電為220V 50Hz控制基礎知識n 與電氣相關的知識內部資料內部資料l 歐姆定律：電流(I)=電壓(V)電阻(R)l 功率消耗：功率

7、(W)=電流(A)電壓(V) 一般來說，電氣產品的規(guī)格中都有標明消耗電流，由于輸出端和輸入端使用的電壓一致，所以如果消耗電流小于額定負載電流，即代表負載能力足夠?？刂苹A知識n 邏輯電路內部資料內部資料l 常開接點/常閉接點 電氣控制中，要使電路接通或者斷開，需要有“開關”。 開關也可以稱為接點、觸點A接點(常開接點/NO)，在常態(tài)（不通電）的情況下處于斷開狀態(tài)的接點叫“常開接點”。有信號時可使電路閉合。B接點(常閉接點/NC)，在常態(tài)（不通電）的情況下處于閉合狀態(tài)的接點叫“常閉接點”。有信號時可使電路斷開。為了在發(fā)生斷線等物理故障時也能給出提示信號，通常安全相關的信號都為常閉開關。例如：安全

8、光柵、急停開關、伺服報警信號等?？刂苹A知識n 邏輯電路內部資料內部資料l 串聯(lián)和并聯(lián)邏輯電路 串聯(lián)（邏輯“與（AND）”電路）只有所有開關都ON時，回路才閉合通電的一種連接方法。例如：只有機器的起動條件（機構處于初始位置、供氣氣壓、安全光柵、急停開關）都滿足，并且雙手按機器的啟動按鈕?？刂苹A知識n 邏輯電路內部資料內部資料l 串聯(lián)和并聯(lián)邏輯電路 并聯(lián)（邏輯“或（OR）”電路）只要所有開關中任何一個為ON，回路即閉合通電的一種連接方法。例如：5臺機器中有一臺發(fā)生故障，就會點亮信號燈報警例如：發(fā)生氣壓不足或者急停開關被按下或者伺服出現(xiàn)報警時把機器停止控制基礎知識n 與信息相關的知識內部資料內部

9、資料l 位和字 電氣信號只有ON和OFF兩種狀態(tài)。在控制器中，ON用1表示，OFF用0表示。 位和字位(bit):電氣信號中的最小單位，只有兩種狀態(tài)，即ON和OFF字節(jié)(byte):容量的常用表示方法（如SD卡的容量為xx KB，即xx千字節(jié)），通訊中也可用于表示字符數(shù)。 1個字節(jié)由8個位組成，用8各位的組合表示信息數(shù)值。字(Word):1個字由16個位組成。用16個位（0和1）的組合來表示數(shù)值控制基礎知識n 與信息相關的知識內部資料內部資料l 數(shù)值表示 二進制(BIN)表示二進制用0和1的組合來表示，首先了解一下二進制(BIN)的概念二進制(BIN)即逢2進1，即每個數(shù)字位只能表示0到1，看

10、一下二進制與常用的十進制對應關系十進制012345678910二進制011 10111 1001011101111 100010011010進位例如：用二進制表示的數(shù)值“11001”12 24 4+12 23 3+02 22 2+02 21 1+12 20 0=11616+ 18 8+ 04 4+ 02 2+ 11 1=16+8+1=25轉換為十進制時，即為十進制的25控制基礎知識n 與信息相關的知識內部資料內部資料l 數(shù)值表示 二進制(BIN)表示由于一個字數(shù)據(jù)由16個1或0組成，所以：最小數(shù)字為0000 0000 0000 0000(16個位皆為0)最大數(shù)字為1111 1111 1111

11、1111(16個位皆為1)最小數(shù)字對應的是十進制的0最大數(shù)字對應的是十進制的65535控制基礎知識n 與信息相關的知識內部資料內部資料l 數(shù)值表示 十六進制(HEX)表示十進制用0-9的數(shù)值表示，二進制用0和1表示。接下來，將介紹十六進制表示方法。十六進制中逢16進1，但是0-15要用一位“數(shù)”來表示，具體為：10A、11B、12C、13D、14E、15F。十進制十六進制二進制10A101011B101112C110013D110114E111015F111116100001 000017110001 0001比較左側的表示方式，即可知道二進制能簡單地用十六進制來表示。4個為一組的二進制數(shù)字，

12、正好與十六進制的0-F相對應。也就是說，二進制數(shù)值按4位一組來分，再將各組數(shù)值用十六進制來表示的話，立即就能轉換為十六進制。注：請勿將十六進制和十六位混淆控制基礎知識n 與信息相關的知識內部資料內部資料l 數(shù)值表示 十六進制(HEX)表示例1:0011 1111 0110 1101 （十進制16237）842184218421842100111111011011013F6D例2:1111 1111 1111 1111 （十進制65535）84218421842184211111111111111111FFFF為了區(qū)分十六進制和十進制，例如十六進制的1111和十進制的1111或者二進制的1111

13、，通常在數(shù)值后加上不同的字母。如：十六進制：1111（H）十進制：1111（D）二進制：1111（B）控制基礎知識n 與信息相關的知識內部資料內部資料l 數(shù)值表示 十進制、二進制、十六進制簡單地轉換方法例如：想把十進制的#5372轉換為二進制或者十六進制打開Windows附件的計算器，從“查看”中選擇“程序員”控制基礎知識n 與信息相關的知識內部資料內部資料l 數(shù)值表示 十進制、二進制、十六進制簡單地轉換方法輸入十進制5372后，點選“十六進制”即可得到轉換的結果“14FC”控制基礎知識n 與信息相關的知識內部資料內部資料l 數(shù)值表示 BCD(二進制編碼的十進制)將16位4等分成4個快，分割后

14、的每一塊能表示的數(shù)值為0-15（參照下圖）。十進制中全部位數(shù)（個位、十位、百位）只能是0-9的數(shù)字，所以表示0-15時也只能用0-9。在這樣的規(guī)則下，所表示的數(shù)值被稱為BCD表示。變?yōu)?869用個位（4位）能表示的數(shù)是0-9，到10時則要進位到上4位。因此，表示個位的4個位的組合不存在1110(B）=14(D)這樣的數(shù)據(jù)。BCD用于被稱為BCD顯示器（7段顯示器）的時候，需要用4Bit來表示0-9。并且也可用于有數(shù)字開關進行輸入?？刂苹A知識n 與信息相關的知識內部資料內部資料l 數(shù)值表示 BCD(二進制編碼的十進制)將16位4等分成4個快，分割后的每一塊能表示的數(shù)值為0-15（參照下圖）。十

15、進制中全部位數(shù)（個位、十位、百位）只能是0-9的數(shù)字，所以表示0-15時也只能用0-9。在這樣的規(guī)則下，所表示的數(shù)值被稱為BCD表示。變?yōu)?869用個位（4位）能表示的數(shù)是0-9，到10時則要進位到上4位。因此，表示個位的4個位的組合不存在1110(B）=14(D)這樣的數(shù)據(jù)。BCD用于被稱為BCD顯示器（7段顯示器）的時候，需要用4Bit來表示0-9。并且也可用于有數(shù)字開關進行輸入?？刂苹A知識n 與信息相關的知識內部資料內部資料l 數(shù)據(jù)類型 由上面的內容可以看出來，同樣的16位二進制排列，按照不同的類型編碼時，可以表示的數(shù)值已經(jīng)可以表示的數(shù)值范圍不一樣。用16位的二進制（BIN）來表示一個

16、無符號的十進制整數(shù)時，最小數(shù)值是0，最大是65535，如果超出65535的十進制整數(shù)，需要更多的位才能表示。如果需要表示的是一個有符號的十進制整數(shù)，由于需要使用最高位來表示符號的正負，因此可以表示的狀態(tài)數(shù)量仍然為65536種，所以可以表示的范圍是-3276832767。PLC中一般使用二進制(BIN)表示十進制整數(shù)，下面是常用的數(shù)據(jù)類型及表示范圍數(shù)據(jù)的種類范圍占用字數(shù)16位十進制數(shù)0655351有符號16位十進制-32768+32767132位十進制數(shù)042949672952有符號32位十進制-2147483648+21474836472控制基礎知識n 與信息相關的知識內部資料內部資料l 數(shù)據(jù)

17、類型上述四種數(shù)據(jù)類型只能表示十進制的整數(shù)，為了能夠表示1.25或者-2.5或者圓周率等帶有小數(shù)點的實數(shù)，需要使用單精度浮點數(shù)或者雙精度浮點數(shù)的數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)的種類范圍占用字數(shù)名稱后綴16位十進制數(shù)0655351Unsigned.U有符號16位十進制-32768+327671Signed.S32位十進制數(shù)042949672952Double.D有符號32位十進制-2147483648+21474836472Long.L單精度浮點數(shù)-3.4E+38=N=-1.4E-45N=0+1.4E-45=N=+3.4E+38(有效位數(shù)約7位)2Float.F雙精度浮點數(shù)-1.79E+308=N=-2.23E-3

18、08N=0+2.23E-308=N=+1.79E+308(有效位數(shù)約16位)4Double Float.DF在基恩士的PLC中可以在指令后添加后綴，以指定該指令按照哪一種數(shù)據(jù)類型進行處理控制基礎知識n 與信息相關的知識內部資料內部資料l 數(shù)據(jù)類型回顧一下目前學習的數(shù)據(jù)類型二進制(BIN)十六進制(HEX)二進制編碼的十進制(BCD)浮點型實數(shù)請注意：這三種數(shù)據(jù)類型表示數(shù)值的編碼方式不一樣，即表示同樣的數(shù)值時，對應0和1排列不一樣例如，同樣表示十進制的數(shù)值10二進制/十六進制0000 0000 0000 1010BCD0000 0000 0001 0000單精度浮點數(shù)0100 0001 0010

19、 0000 0000 0000 0000 0000PLC基礎知識n 什么是PLC？內部資料內部資料P L CLogic ProgrammableControllerPLC 是 Programmable Logic Controller 的縮寫，譯為可編程邏輯控制器。PLC基礎知識n 什么是PLC？內部資料內部資料控制部PLC輸入回路微型處理器存儲器輸出回路按鈕、開關傳感器電流、電壓溫度視覺系統(tǒng)測量儀器HMI觸摸屏操作指示燈蜂鳴器電磁閥繼電器氣缸馬達HMI觸摸屏顯示PLC簡單來說就是采集各種外部信號輸入，在內部經(jīng)過邏輯處理后，輸出控制各種外部器件PLC基礎知識n 梯形圖程序內部資料內部資料為了使

20、用 PLC 完成控制，需要相應程序。 這種程序便稱之為梯形圖（Ladder）程序。梯形圖程序實際上是將電路配線圖簡化后的程序電路配線圖順控程序圖梯形圖程序梯形圖程序中的指令執(zhí)行總是按照從左到右，從上到下的順序執(zhí)行PLC基礎知識n 程序掃描和掃描時間內部資料內部資料在PLC中編制的梯形圖程序實際上按如下狀態(tài)反復執(zhí)行。從輸入處理到輸出處理的執(zhí)行流程稱為“掃描”。梯形圖程序是將這樣的掃描反復多次執(zhí)行。輸入處理執(zhí)行程序輸出處理執(zhí)行程序前把全部輸入端子的ON/OFF狀態(tài)讀取到軟元件中根據(jù)軟元件的狀態(tài)執(zhí)行梯形圖程序根據(jù)程序執(zhí)行的結果把軟元件的狀態(tài)輸出PLC基礎知識n 程序掃描和掃描時間內部資料內部資料 執(zhí)行從輸入處理到輸出處理的一連串動作所需的時間成為“掃描時間”掃描時間END處理 從上一個掃描周期的輸出處