【正文】 RMVUU CC ??333 RUUI CC ????????250)/(3123120MVRRRMVRRRMVUUI CCCC廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院 過(guò)程輸出通道 P點(diǎn)輸出電壓用于判斷是否有斷線故障電流輸出具有備用方式 工作時(shí)， 為 D／ A轉(zhuǎn)換器輸出的電壓 故障時(shí)， 軟手動(dòng)操作輸出 廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院 (4) 開(kāi)關(guān)量輸入和輸出通道 SLPC控制器有六個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入和輸出通道 ， 它們既可以當(dāng)作輸入也可以當(dāng)作輸出 ， 由使用者設(shè)定 。 廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院 (2) 過(guò)程輸入通道 SLPC控制器共有 5個(gè)模擬量輸入通道， A／ D轉(zhuǎn)換器是利用 μPC648D型高速 12位 D／ A轉(zhuǎn)換器和比較器， X1輸入通道具有備用方式 ，正常工作時(shí)的信息途徑之外，發(fā)生故障時(shí)，進(jìn)行測(cè)量值指示 。ROM分為系統(tǒng) ROM和用戶 ROM 系統(tǒng) ROM采用兩片 27256型 EPROM， 32KB，用于存放監(jiān)控程序和各種功能模塊；用戶 ROM采用一片 2716型 EPROM，用于存放用戶程序。 ?難點(diǎn)： 比例度、積分時(shí)間和微分時(shí)間對(duì)系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程的影響。 梯形圖 線圈 觸點(diǎn) 廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院 編程舉例 例 1 根據(jù)圖示梯形圖，用歐姆龍（ OMRON）－C200H編程。各種類型的PLC使用的助記符不同。 廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院 SB 3 SB 2 SB 1 C C 電源線 ( ) 起始母線 結(jié)束母線母線 Q Q 串聯(lián) 并聯(lián) (a)電器控制梯形圖 (b) PLC梯形圖 PLC梯形圖示意 廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院 梯形圖是使用的最多的一種編程語(yǔ)言，在形式上類似于繼電器的控制電路，因整個(gè)圖形呈階梯形，邏輯關(guān)系非常形象，故有梯形圖之稱。 廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院 梯形圖 梯形圖是在繼電器控制的電器原理圖基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的一種直觀形象的圖形編程語(yǔ)言。 廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院 三、 PLC的編程語(yǔ)言 PLC品種繁多，有各種不同的編程語(yǔ)言，通常有梯形圖、語(yǔ)句表、控制系統(tǒng)流程圖、邏輯方程或布爾代數(shù)式等。 圖 PLC等效控制框圖 輸入（外部） 輸入變換 輸出變換 邏輯 輸出（外部） PLC 廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院 在 PLC內(nèi)部為用戶提供的等效繼電器有： 輸入繼電器、輸出電器、輔助繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)繼電器等。 輸出部分： 控制結(jié)果要驅(qū)動(dòng)的各種輸出設(shè)備，如電磁閥的線圈、電機(jī)的接觸器、信號(hào)燈等 邏輯部分： 根據(jù)被控對(duì)象的要求而設(shè)計(jì)的各種繼電器控制線路 輸入部分： 控制按鈕、操作開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、光電管信號(hào) 廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院 PLC就是用軟件代替用硬件（繼電器）構(gòu)成的邏輯控制電路。 廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院 PLC 調(diào)頻可編程控制器 廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院 可編程控制器 PLC 廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院 西門子 PLC 廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院 PLC控制機(jī)床 廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院 一、 PLC的主要組成 PLC采用了典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，主要部分包括中央處理器 CPU、存儲(chǔ)器和輸入、輸出接口電路等。隨著功能的擴(kuò)大，現(xiàn)在它除了可用于開(kāi)關(guān)量邏輯控制外，有的 PLC還配有 PID模塊，集連續(xù)控制和邏輯控制于一身。 SLPC可編程調(diào)節(jié)器的應(yīng)用 SLPC可編程調(diào)節(jié)器用戶程序的編制步驟和方法 （ 5）列工作清單（ worksheet）； （ 1）確定調(diào)節(jié)器應(yīng)承擔(dān)的任務(wù)； （ 2）確定控制功能和控制算法； （ 3）確定溫壓補(bǔ)償運(yùn)算的數(shù)學(xué)模型； （ 4）數(shù)學(xué)模型的規(guī)格化； （ 6）填寫數(shù)據(jù)清單（ datasheet）； （ 7）程序清單。 SLPC可 編程調(diào)節(jié)器的功能模塊是以指令形式提供的。 廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院 SLPC可編程控制器 SLPC還具有通信功能，可與上位計(jì)算機(jī)聯(lián)系起來(lái)構(gòu)成集散型控制系統(tǒng)；具有可變型給定值平滑功能，能夠改善給定值變更的響應(yīng)特性；具有自診斷功能，在輸入輸出信號(hào)、運(yùn)算控制回路、備用電池及通信出現(xiàn)異常情況時(shí)，進(jìn)行故障處理并進(jìn)行故障顯示 。 數(shù)字式控制器 特點(diǎn) 廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院 四、 SLPC可編程控制器 （自學(xué)） SLPC可編程控制器是一種有代表性的、功能較為齊全的可編程控制器，它具有基本PID、串級(jí)、選擇、非線性、采樣 PI、批量PID等控制功能，并具有自整定功能，可使PID參數(shù)實(shí)現(xiàn)最佳整定。對(duì)已習(xí)慣于傳統(tǒng)控制器的操作員來(lái)說(shuō)，并不需要特殊的訓(xùn)練就能掌握使用技巧。外形尺寸與盤裝模擬控制器相同，便于儀表的更新。 廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院 數(shù)字式控制器的特點(diǎn) 帶有數(shù)字通訊功能 可以與上位計(jì)算機(jī)之間實(shí)現(xiàn)串行雙向的數(shù)字通訊，將控制器本身的一系列信息送到上位計(jì)算機(jī)，必要時(shí)上位計(jì)算機(jī)也可對(duì)控制器施加干預(yù)，一起組成 DCS控制系統(tǒng)。 廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院 數(shù)字式控制器的特點(diǎn) 帶有自診斷功能 監(jiān)控軟件有多種故障的自診斷功能，包括主程序運(yùn)行是否正常、輸入輸出信號(hào)是否正常、通訊功能是否正常等。軟件系統(tǒng)提供了各種功能模塊，用戶選擇所需的功能模塊，通過(guò)編程將它們連接在一起，構(gòu)成用戶程序，便可實(shí)現(xiàn)所需的運(yùn)算與控制功能。此外，數(shù)字控制器還可對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理，還可以進(jìn)行邏輯運(yùn)算。 廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院 編程采用 面向過(guò)程語(yǔ)言（ POL語(yǔ)言） 特點(diǎn) ：專用性強(qiáng)，操作方便，程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，容易掌握和調(diào)試。 使用者編制程序?qū)嶋H上是完成功能模塊的連接 ，也即 組態(tài) 工作。脈沖輸入計(jì)數(shù)與積算脈沖輸出 取絕對(duì)值運(yùn)算 開(kāi)平方運(yùn)算 邏輯運(yùn)算 四則運(yùn)算 PID運(yùn)算 數(shù)據(jù)傳送 運(yùn)行狀態(tài)控制 廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院 功能模塊 功能模塊提供了各種功能，用戶可以選擇所需要的功能模塊以構(gòu)成用戶程序，使控制器實(shí)現(xiàn)用戶所規(guī)定的功能。通信處理 鍵處理 中斷管理 其主要完成的任務(wù)有： 組成： 監(jiān)控程序 中斷處理程序 表現(xiàn)為各種功能相互獨(dú)立的功能模塊。 廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院 （二）軟件系統(tǒng) 數(shù)字式控制器的軟件分為 系統(tǒng)程序和 用戶程序 兩大部分。 包括通信接口芯片和發(fā)送、接收電路等。 在有些控制器中附帶后備手操器。 側(cè)面板有設(shè)置和指示各種參數(shù)的鍵盤、顯示器。 廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院 人／機(jī)聯(lián)系部件 人／機(jī)聯(lián)系部件一般置于控制器的正面和側(cè)面。 廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院 開(kāi)關(guān)量輸出通道 開(kāi)關(guān)量輸出通道通過(guò)鎖存器輸出開(kāi)關(guān)量，（包括數(shù)字、脈沖量）信號(hào)，以便控制繼電器觸點(diǎn)和無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的接通與釋放，也可控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。 多路模擬開(kāi)關(guān)與模擬量輸入通道中的相同。 D／ A轉(zhuǎn)換芯片有 8位、 10位、 12位等品種可供選用。 D／ A轉(zhuǎn)換器起數(shù)／模轉(zhuǎn)換作用。 廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院 模擬量輸出通道 模擬量輸出通道依次將多個(gè)運(yùn)算處理后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)／模轉(zhuǎn)換，并經(jīng)多路模擬開(kāi)關(guān)送入輸出保持電路暫存，以便分別輸出模擬電壓（ 1～ 5V） 或電流（ 420mA） 信號(hào)。 為了抑制來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)的干擾，開(kāi)關(guān)量輸入通道常采用光電耦合器件作為輸入電路進(jìn)行隔離傳輸，使通道的輸入與輸出在電氣上互相隔離，彼此間無(wú)公共連接點(diǎn)，因而具有抗共模干擾的能力。 開(kāi)關(guān)量指的是在控制系統(tǒng)中電接點(diǎn)的通與斷，或者邏輯電平為 “ 1” 與 “ 0” 這類兩種狀態(tài)的信號(hào)。 其余兩種 A／ D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度較慢，通常在 100次／ s以下，但它們的抗干擾能力較強(qiáng)。 常用的 A／ D轉(zhuǎn)換器有逐位比較型、雙積分型和 V／ F轉(zhuǎn)換型等幾種。它在某一特定的時(shí)刻采入一個(gè)模擬信號(hào)值，并把該值保持一段時(shí)間，以供 A／ D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換。它一般采用固態(tài)模擬開(kāi)關(guān)，其速度可達(dá) 105點(diǎn)／ s。 包括多路模擬開(kāi)關(guān)、采樣／保持器和 A／ D轉(zhuǎn)換器，如果控制器輸入的是低電平信號(hào)，還需要信號(hào)放大電路，將信號(hào)放大到 A／ D轉(zhuǎn)換器所需要的信號(hào)電平。模擬量輸入通道用于連接模擬量輸入信號(hào)，開(kāi)關(guān)量輸入通道用于連接開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)。 某些數(shù)字式控制器采用單片微機(jī)作為主要部件。 并行接口 具有數(shù)據(jù)輸入、輸出雙向傳送和位傳送的功能，用來(lái)連接過(guò)程輸入、輸出通道，或直接輸入、輸出開(kāi)關(guān)量信號(hào)。 CTC的定時(shí)功能用來(lái)確定控制器的采樣周期，并產(chǎn)生串行通信接口所需的時(shí)鐘脈沖；計(jì)數(shù)功能主要用來(lái)對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)。 EPROM中存放由使用者自行編制的用戶程序。 廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院 主機(jī)電路 CPU通常采用的是 8位微處理器，它完成數(shù)據(jù)傳遞、算術(shù)邏輯運(yùn)算、轉(zhuǎn)移控制等功能。 廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院 光電隔離 光電隔離 光電隔離 鍵盤輸入