实训室安全教育
1.按要求操作实训设备,未经允许不乱碰乱动设备,特别注意防触电、防火。
2.保持实验室整洁,水杯摆放在指定位置,禁止放在工作台上。
3.禁止在实训室打闹嬉戏,禁止向窗外扔物品。
4.不在窗台摆放物品,靠近窗户时注意人身安全,防止高空坠落。
完成作业1
要求:
1.简答题抄题、写在作业本上,拍照作为附件上传至对应的题目中。
2.客观题(选择、判断等)直接在学习通上作答。
3.作业本返校时带来交上。
小故事:PLC的产生
如图8(a)所示,传统的生产机械自动控制装置基本上都采用继电器-接触器控制系统,该系统具有结构简单、价格低廉、容易操作等优点。但是存在体积庞大、生产周期长、接线复杂、故障率高、可靠性及灵活性差的缺点,而且设备的固定接线控制装置不利于产品的更新换代。用户迫切需要一种先进的自动控制装置,如图8(b)所示。

图8(a) 继电器控制系统 图8(b) 先进自动控制系统
20世纪60年代末期, 在技术改造浪潮的冲击下,为使汽车结构及外形不断改进,品种不断增加,需要经常变更生产工艺。人们希望在控制成本的前提下,尽可能缩短产品的更新换代周期,以满足生产的需求,使企业在激烈的市场竞争中取胜。为此,美国通用汽车公司(GM)1968年提出了汽车装配生产线改造项目——控制器的十项指标,即新一代控制器应具备的十项指标:
(1)编程简单,可在现场修改程序;
(2)维护方便,最好是插件式;
(3)可靠性高于继电器控制柜;
(4)体积小于继电器控制柜;
(5)可将数据直接送入管理计算机;
(6)在成本上可与继电器控制柜竞争;
(7)输入可以是交流115V(即用美国的电网电压);
(8)输出为交流115V、2A以上,能直接驱动电磁阀;
(9)在扩展时,原有系统只需要很小的变更;
(10)用户程序存储器容量至少能扩展到4KB。
条件提出后,立即引起了开发热潮。1969年,美国数字设备公司(DEC)研制出了世界上第一台可编程序控制器,并应用于通用汽车公司的生产线上。当时叫可编程逻辑控制器PLC(ProgrammableLogic Controller),目的是用来取代继电器,以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。1971年,日本从美国引进了这项新技术,很快研制成了日本第一台可编程控制器。1973年,西欧国家也研制出他们的第一台可编程控制器。我国从1974年也开始研制可编程序控制器,1977年开始工业应用。目前它已经大量地应用在楼宇自动化、家庭自动化、商业、公用事业、测试设备和农业等领域,并涌现出大批应用可编程序控制器的新型设备。
【3.1】拓展知识点一:PLC的分类
1.按结构形式分类
根据PLC的结构形式,可将PLC分为整体式和模块式两类。
(1)整体式PLC。整体式PLC是将电源、CPU、I/O接口等部件都集中装在一个机箱内,具有结构紧凑、体积小、价格低的特点。小型PLC-般采用这种整体式结构。整体式PLC由不同I/O点数的基本单元(又称主机)和扩展单元组成。一般,整体式PLC还可配备特殊功能单元,如模拟量单元、位置控制单元等,使其功能得以扩展。如图所示,均为整体式PLC。
(2)模块式PLC。模块式PLC是将PLC各组成部分分别作成若干个单独的模块,如CPU模块、I/O模块、电源模块(有的含在CPU模块中)以及各种功能模块。模块式PLC由框架或基板和各种模块组成。还有一些PLC将整体式和模块式的特点结合起来,构成所谓叠装式PLC。
2.按功能分类
根据PLC所具有的功能不同,可将PLC分为低档、中档、高档三类。
(1)低档PLC具有逻辑运算、定时、计数、移位以及自诊断、监控等基本功能,还可有少量模拟量输入/输出、算术运算、数据传送和比较、通信等功能。主要用于逻辑控制、顺序控制或少量模拟量控制的单机控制系统。
(2)中档PLC除具有低档PLC的功能外,还具有较强的模拟量输入/输出、算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程I/O、子程序、通信联网等功能。
(3)高档PLC除具有中档机的功能外,还增加了带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及其他特殊功能函数的运算、制表及表格传送功能等。高档PLC具有更强的通信联网功能,可用于大规模过程控制或构成分布式网络控制系统,实现工厂自动化。如图所示,西门子S7系列PLC的分类。
3.按I/O点数分类
根据PLC的I/O点数的多少,可将PLC分为小型、中型和大型三类。
(1)小型PLC。I/O点数为256点以下的为小型PLC。其中,I/O点数小于64点的为超小型或微型PLC。如,项目一所用的CPU224型PLC的I/O点数为24点,属于微型PLC。
(2)中型PLC。I/O点数为256点以上、2048点以下的为中型PLC。
(3)大型PLC。I/O点数为2048以上的为大型PLC。其中,I/O点数超过8192点的为超大型PLC。
在实际中,一般PLC功能的强弱与其I/O点数的多少是相互关联的,即PLC的功能越强,其可配置的I/O点数越多。因此,通常我们所说的小型、中型、大型PLC,除指其I/O点数不同外,同时也表示其对应功能为低档、中档、高档。
4.按PLC的生产厂家分类
世界上PLC产品可按地域分成三大流派:美国产品、欧洲产品和日本产品。美国和欧洲的PLC技术是在相互隔离情况下独立研究开发的,因此美国和欧洲的PLC产品有明显的差异性。日本的PLC技术是由美国引进的,因此对美国的PLC产品有一定的继承性。美国和欧洲以大中型PLC而闻名,而日本则以小型PLC著称。