电器控制与PLC技术应用

内容简介

《电器控制与PLC技术应用:西门子机型》为高职高专电气自动化技术专业规划教材。《电器控制与PLC技术应用:西门子机型》从工程应用的角度出发，在讲述了基本的常用接触器-继电器控制线路的基础上，以我国目前广泛应用的德国SIEMENS公司S7-300型PLC为样机，较详细地讲述了S7-300的原理与应用。 编写过程中突出应用性和实践性，重点讲述了PLC的结构、工作原理和编程规则，详细介绍了系统的指令系统、组态配置、网络通信及性能指标，并通过大量的、有针对性的工程实例，对工程上常用的PLC控制系统的设计思想、设计步骤、设计方法，进行了详细的说明。每章后附有习题。 《电器控制与PLC技术应用:西门子机型》适用于大专院校工业电气自动化专业，也可作为电气技术、机电一体化、计算机应用等相关专业的教学用书，亦可作为电大、职大相近专业的教材。对于广大的电气工程技术人员，...(展开全部) 《电器控制与PLC技术应用:西门子机型》为高职高专电气自动化技术专业规划教材。《电器控制与PLC技术应用:西门子机型》从工程应用的角度出发，在讲述了基本的常用接触器-继电器控制线路的基础上，以我国目前广泛应用的德国SIEMENS公司S7-300型PLC为样机，较详细地讲述了S7-300的原理与应用。 编写过程中突出应用性和实践性，重点讲述了PLC的结构、工作原理和编程规则，详细介绍了系统的指令系统、组态配置、网络通信及性能指标，并通过大量的、有针对性的工程实例，对工程上常用的PLC控制系统的设计思想、设计步骤、设计方法，进行了详细的说明。每章后附有习题。 《电器控制与PLC技术应用:西门子机型》适用于大专院校工业电气自动化专业，也可作为电气技术、机电一体化、计算机应用等相关专业的教学用书，亦可作为电大、职大相近专业的教材。对于广大的电气工程技术人员，则是一本非常有价值的参考书和技术手册。2100433B

《电器控制与PLC技术》主要介绍了：电器控制技术及其典型实用环节的设计、PLC原理及其应用，系统地阐述了PLC分析与设计的方法。全书共11章。第1、2章为电器控制，主要介绍常用低压电器及电气控制系统的基本环节。第3～10章为PLC技术，主要介绍PLC的系统构成与工作原理，三菱PLC的指令系统，PLC的程序设计与应用，手持式编程器与编程、仿真软件的使用方法，第11章为实训指导。《电器控制与PLC技术》的PLC技术部分以三菱GX编程、仿真软件的使用贯穿全书，避免了必须等到试验、实训时连接一台PLC才可调试程序的被动性，能使读者更好地掌握PLC技术。《电器控制与PLC技术》第1～9章都附有小结和适量的习题。

PLC和继电器控制系统是相辅相成，继电器从来没有停止进一步的发展，包括SIEMENS在内从来没有承诺普通PLC是安全的，如：设备的安全控制（停电、重起、人身防护）都是由专门安全继电器来保证，所以至今欧洲还有许多专门生产商在生产、研发。

一个继电器控制系统和PLC控制系统都是由输入部分、输出部分和控制部分组成。PLC的梯形图与继电器控制电路图十分相似，主要原因是PLC梯形图大致沿用了继电器控制的电路元器件符号。

继电器控制系统的特点

继电器控制系统由器件和导线连接而成，具有结构简单、成本低等优点，同时由于原理简单，对工程技术人员来说易于掌握。但继电器控制系统对于复杂系统，整个系统的设计和安装的工作量就特别大，有时变得不可能完成。机械触点的物理接触容易带来损坏；接线也易受振动等影响，可靠性会变差。

由于控制作用是通过器件的连接来实现的，当需要改变控制作用时，就需要改变硬件接线，对控制系统的维护性和升级很不利。

但继电器的动作对于控制系统来说，是一种可靠的机械隔离，所以经常和其他控制装置（如可编程控制器）配合使用。

PLC的特点

1、功能强，性能价格比高

一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件，有很强的功能，可以实现非常复杂的控制功能。与相同功能的继电器相比，具有很高的性能价格比。可篇程序控制器可以通过通信联网，实现分散控制，集中管理。

2、硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强

可编程序控制器产品已经标准化，系列化，模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用。用户能灵活方便的进行系统配置，组成不同的功能、不规模的系统。楞编程序控制器的安装接线也很方便，一般用接线端子连接外部接线。PLC有很强的带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀和交流接触器。

3、可靠性高，抗干扰能力强

传统的继电器控制系统中使用了大量的中间继电器、时间继电器。由于触点接触不良，容易出现故障，PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件，接线可减少互继电器控制系统的1/10--1/100，因触点接触不良造成的故障大为减少。

PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，具有很强的抗干扰能力，平均无故障时间达到数万小时以上，可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场，PLC已被广大用户公认为最可靠的工业控制设备之一。

4、系统的设计、安装、调试工作量少

PLC用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。

PLC的梯形图程序一般采用顺序控制设计方法。这种编程方法很有规律，很容易掌握。对于复杂的控制系统，梯形图的设计时间比设计继电器系统电路图的时间要少得多。

PLC的用户程序可以在实验室模拟调试，输入信号用小开关来模拟，通过PLC上的发光二极管可观察输出信号的状态。完成了系统的安装和接线后，在现场的统调过程中发现的问题一般通过修改程序就可以解决，系统的调试时间比继电器系统少得多。

5、编程方法简单

梯形图是使用得最多的可编程序控制器的编程语言，其电路符号和表达方式与继电器电路原理图相似，梯形图语言形象直观，易学易懂，熟悉继电器电路图的电气技术人员只要花几天时间就可以熟悉梯形图语言，并用来编制用户程序。

梯形图语言实际上是一种面向用户的一种高级语言，可编程序控制器在执行梯形图的程序时，用解释程序将它“翻译”成汇编语言后再去执行。

6、维修工作量少，维修方便

PLC的故障率很低，且有完善的自诊断和显示功能。PLC或外部的输入装置和执行机构发生故障时，可以根据PLC上的发光二极管或编程器提供的住处迅速的查明故障的原因，用更换模块的方法可以迅速地排除故障。

7、体积小，能耗低

对于复杂的控制系统，使用PLC后，可以减少大量的中间继电器和时间继电器，小型PLC的体积相当于几个继电器大小，因此可将开关柜的体积缩小到原来的确1/2-1/10。

PLC的配线比继电器控制系统的配线要少得多，故可以省下大量的配线和附件，减少大量的安装接线工时，可以减少大量费用。

三方面的对比

1.控制方式

继电器的控制是采用硬件接线实现的，是利用继电器机械触点的串联或并联极延时继电器的滞后动作等组合形成控制逻辑，只能完成既定的逻辑控制。

PLC采用存储逻辑，其控制逻辑是以程序方式存储在内存中，要改变控制逻辑，只需改变程序即可，称软接线。

2.控制速度

继电器控制逻辑是依靠触点的机械动作实现控制，工作频率低，毫秒级，机械触点有抖动现象。

PLC是由程序指令控制半导体电路来实现控制，速度快，微秒级，严格同步，无抖动。

3.延时控制

继电器控制系统是靠时间继电器的滞后动作实现延时控制，而时间继电器定时精度不高，受环境影响大，调整时间困难。

PLC用半导体集成电路作定时器，时钟脉冲由晶体振荡器产生，精度高，调整时间方便，不受环境影响。

总的来说，继电器控制系统是针对一定的生产机械、固定的生产工艺设计的，采用硬接线方式装配而成，只能完成既定的逻辑控制、定时和计数等功能。一旦生产工艺过程改变，则控制柜必须重新设计，重新配线。传统的继电器控制系统被PLC所取代已是必然趋势。PLC由于应用了微电子技术和计算机技术，所以各种控制功能都是通过软件来实现的，只要改变程序并改动少量的接线端子，就可适应生产工艺的改变。从适应性、可靠性和安装维护等各方面比较，PLC都有显著的优势。因此，PLC控制系统将取代大多数传统的继电器控制系统。