三菱和OMRON的PLC的PDF文件共享

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求助：800度恒温电炉电路图
各位大侠：我自已做了一个电炉。用的温控仪是TDW系列800度的。再就是一个热电偶。组成后用火机烧电偶头在200度调试时可以到温度不加热 。但电偶装入烘箱就不能控温了，不知道怎么回事。求教大家给发个电路图及TDW系列温控仪的说明书
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求助：温控仪里面的H.C.L表示是什么意思啊？
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开关电源的原理

　　开关电源主要包括输入电网滤波器、输入整流滤波器、变换器、输出整流滤波器、控制电路、保护电路。它们的功能是：

1.输入电网滤波器：消除来自电网，如电动机的启动、电器的开关、雷击等产生的干扰，同时也防止开关电源产生的高频噪声向电网扩散。

2.输入整流滤波器：将电网输入电压进行整流滤波，为变换器提供直流电压。

3.变换器：是开关电源的关键部分。它把直流电压变换成高频交流电压，并且起到将输出部分与输入电网隔离的作用。

4.输出整流滤波器：将变换器输出的高频交流电压整流滤波得到需要的直流电压，同时还防止高频噪声对负载的干扰。

5.控制电路：检测输出直流电压，并将其与基准电压比较，进行放大。调制振荡器的脉冲宽度，从而控制变换器以保持输出电压的稳定。

6.保护电路：当开关电源发生过电压、过电流短路时，保护电路使开关电源停止工作以保护负载和电源本身。

　　有的读者会产生这样的疑问，先把220V的交流变成了直流，然后通过变换器把直流变成交流，最后又把交流变成直流输出，兜了这么大的一个圈子，干吗不把220V的交流电直接变成所需要的直流呢？其实，交流市电先由电源变压器变压，整流滤波后得到未稳定的直流电压，再经过调整后得到所需要的直流电压，这种电源技术很成熟，可以达到很高的稳定度，波纹也很小，而且没有开关电源具有的干扰与噪音。但是它的缺点是需要庞大而笨重的功频变换器，所需的滤波电容的体积和重量也相当大，而且调整管是工作在线性状态，调整管上有一定的电压降，在输出较大工作电流时，致使调整管的功耗太大，转换效率低，还要安装很大的散热片。总之这种电源不适合计算机用。

开关电源主要有以下特点：

1.体积小、重量轻：由于没有工频变压器，所以体积和重量只有线性电源的20～30%。

2.功耗小、效率高：功率晶体管工作在开关状态，所以晶体管上的功耗小，转化效率高，一般为60～70%，而线性电源只有30～40%。

　　 在自动化控制领域，PLC是一种重要的控制设备。目前，世界上有200多厂家生产300多品种PLC产品，应用在汽车（23%）、粮食加工（16.4%）、化学/制药（14.6%）、金属/矿山（11.5%）、纸浆/造纸（11.3%）等行业。为了使各位初学者更方便地了解PLC，本文对PLC的发展、基本结构、配置、应用等基本知识作一简介，以期对各位网友有所帮助。
　　
　　一、PLC的发展历程
　　 在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称Programmable Controller（PC）。
　　 个人计算机（简称PC）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC），现在，仍常常将PLC简称PC。
　　PLC的定义有许多种。国际电工委员会（IEC）对PLC的定义是：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
　　 上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
　　PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。
　　
　　二、PLC的构成
　　　　从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。
　　
　　三、CPU的构成
　　　　CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。
　　　　CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。
　　　　在使用者看来，不必要详细分析CPU的内部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。
　　CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，IO数量及软件容量等，因此限制着控制规模。
　　
　　四、I/O模块
　　　　PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等模块。
　　　　开关量是指只有开和关（或1和0）两种状态的信号，模拟量是指连续变化的量。常用的I/O分类如下：
　　　　开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。
　　　　模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。
　　　　除了上述通用IO外，还有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。
　　　　按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。
　　
　　五、电源模块
　　　　PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源输入类型有：交流电源（220VAC或110VAC），直流电源（常用的为24VAC）。
　　
　　六、底板或机架
　　　　大多数模块式PLC使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使CPU能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。
　　
　　七、PLC系统的其它设备
　　　　1、编程设备：编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况，但它不直接参与现场控制运行。小编程器PLC一般有手持型编程器，目前一般由计算机（运行编程软件）充当编程器。
　　　　2、人机界面：最简单的人机界面是指示灯和按钮，目前液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端应用越来越广泛，由计算机（运行组态软件）充当人机界面非常普及。
　　　　3、输入输出设备：用于永久性地存储用户数据，如EPROM、EEPROM写入器、条码阅读器，输入模拟量的电位器，打印机等。
　　　
　　八、PLC的通信联网
　　　　依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。因此，网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显著，甚至有人提出"网络就是控制器"的观点说法。
　　　　PLC具有通信联网的功能，它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。多数PLC具有RS-232接口，还有一些内置有支持各自通信协议的接口。
　　　　PLC的通信，还未实现互操作性，IEC规定了多种现场总线标准，PLC各厂家均有采用。
　　　　对于一个自动化工程(特别是中大规模控制系统)来讲，选择网络非常重要的。首先，网络必须是开放的，以方便不同设备的集成及未来系统规模的扩展；其次，针对不同网络层次的传输性能要求，选择网络的形式，这必须在较深入地了解该网络标准的协议、机制的前提下进行；再次，综合考虑系统成本、设备兼容性、现场环境适用性等具体问题，确定不同层次所使用的网络标准。
　　

PLC的历史、硬件结构及分类
     可编程序控制器是六十年代末在美国首先出现的，当时叫
PLC（Programmable Logic 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，由此日
本称它为顺序控制器（Sequence Controller)。
   提出PLC 概念的是美国通用汽车公司。当时，根据汽车制
造业生产线的需要，希望用电子化的新型控制器替代继电器控
制盘，以减少汽车改型时，重新设计制造继电器控制盘的成本
和时间。
   当时PLC的基本设计思想是：
1、控制器硬件是标准的、通用的，因而不需要每次另行设计；
2、根据实际应用对象，将控制内容作成软件写入控制器的程
序存储器内。写入时采用了最便于表示顺序控制程序的形式；
3、控制器和被控对象连接方便。
   随着半导体技术尤其是微处理器和微型计算机技术的发展，
到七十年代中期以后，PLC已广泛地使用微处理器作为中央处
理器，输入输出组件和外围电路也都采用了中 、大规模甚至
超大规模的集成电路，这时的“PLC”已不再是仅有逻辑
（Logic）判断功能了，同时具有数据处理、PID调节和数据通
讯功能。
   美国电气制造商协会NEMA（ National Electrical Manu-
factory Association）从1976年开始，经过四年的调查，于
1980年把它正式命名为可编程序控制器（ Programmable Con-
troller），简称“PC”（请注意不要和个人计算机 Personal
Compute--PC混淆），但在我们国内习惯上还是称它为“PLC”。
      可编程序控制器硬件的基本构成
   中央处理器（ Central Processor Unit 简称CPU）：它
是可编程序控制器的心脏部分。CPU由微处理器（Microproce-
ssor）存储实际控制逻辑的程序存储器和存储数据、变量的数
据储器构成。
   电源 （Power Supply）：给中央处理器提供必需的工作
电源。
   输入组件（Inputs）：输入组件的功能是将操作开关和现
场信号送给中央处理器。现场信号可能是开关量、模拟量或针
对某一特定目的使用的特殊变量。
   输出组件（Outputs）：输出组件接收CPU的控制信号，并
把它转换成电压或电流等现场执行机构所能接收的信号后，传
送控制命令给现场设备的执行器。
   输入输出（简称I/O）是可编程序控制器的“手”和“脚”
或者叫作系统的“眼睛”和“视觉”。输入信号包括按扭开关、
限位开关、接近开关、光电传感器、热电偶、热电阻、位置检
测开关和编码器等。输出信号包括继电器、指示灯、显示器、
电机启动等直流和交流设备。
   编程器（Programmer）：在正常情况下，编程器用于系统
初始状态的配置，控制逻辑程序编制和加载，不能对系统操作。
编程器也可用于控制程序的调试和控制系统故障时作为检查故
障的有效工具。
   可编程序控制器规模分类
类型 I/O点数 存储器容量
微型PLC 64点以下 1-2KB（字节）
小型PLC 64-128点 2-4KB（字节）
中型PLC 128-512点 4-16KB（字节）
大型PLC 512-8192点 16-64KB（字节）
超大型PLC 大于8192点 64-128KB（字节）
         可编程序控制器的规模划分并无严格的界限，目前微、小
  型的机器也具有以前中、大型机的功能。

       可编程序控制器型号表（国内）
序号 可编程序控制器型号 备注（生产厂）
1 ACMY-S256 上海香岛
2 UNICON S-40M 上海台岛
3 MPC-10、MPC-20 自动化研究所
4 TS-300、TS-400 自动化仪表研究所
5 ZHS-PC01、ZHS-PC02 机床研究所
6 SPC-2、CF-40MR 起重电器
7 DTK-S84 自动化仪表厂
8 PC-700、PC-900 调节器厂
9 TCM-400 大华
10 BM-PZC 电子仪表
11 NK-40 南洋电器
12 PC-10 电器技术研究所
13 PC-80 骊山电子
14 KCK-1 无锡电器
15 CK-40 中国科学院
16 MZB-256、KK1、KK2 自力
 
       可编程序控制器型号表（国外）
     
序号 可编程序控制器型号 备注
1 S5、 S7系列 西门子SIEMENS
2 PC 0085、PC0185、584、884、984 MODICON
3 SLC系列 ALLEN BRADLLEY （AB）
4 SERIES-3、SERIES-6 GENERAL ELECTRIC
5 F、K、A系列 三菱（MITSUBISHI）
6 SYSMAC C、CPM1、CQM1等系列 欧姆龙（OMRON）
7 TI、PM系列 TXAX INSTUMENTS
8 PC系列 WESTING HOSE
9 EX、ES系列 东芝（TOSHIBA）
10 IP-1612系列 PARALLELMACHINES，INC
11 SR、SU、SG系列 KOYO
         

—三菱可编程控制器的外部结构

　　A. 输入特性：
　　1． 采用光电隔离输入滤波，具有很高的抗干扰能力。
　　2． 输入响应速度10ms
　　由于是循环扫描程序，输入响应速度与程序长短有关。
　　3． 具有高速计数输入端，接受2KHz/s脉冲。
　　4． 无电压接点输入
　　5． 输入端可接受的设备。
　　按钮 转换开关 拨码开关 接近开关 光电开关 行程开关
　　限位开关 旋转编码器 接触器辅助接点等
　　6． 输入端接线方法：
　　



　　B. 输出特性：
　　1．PLC的输出有三种：继电器输出（常用） 可控硅输出 晶体管输出
　　2．输出继电器的接点容量
　　 阻性负载2A 感性负载0.8 – 1A
　　3. 继电器的通断时间为10- 15ms
　　4. 采用四点共通，可在不同的共同端上接不同的控制电压来控制不同电压等级的设备。
　　5．输出所能连接的设备
　　 接触器（控制电机） 指示灯（显示工作状态） 电磁阀（液压气压控制）
　　 电笛电铃（报警用）等


 
 

三菱F1系列可编程控制器的内部结构


　　三菱F1系列可编程控制器的内部结构
　　1. 输入继电器（X） 八进制数字编号
　　基本单元：
　　 X000 – X007 X010 – X013
　　 X400 – X407 X410 – X413
　　 X500 – X507 X510 – X513
　　扩展单元：
　　 X014 – X017 X020 – X027
　　 X414 – X417 X420 – X427
　　 X514 – X517 X520 – X527
　　其中X400 – X407 8点可通过改变滤波常数来提高输入响应速度，可在0 – 60ms之间调整。
　　2. 输出继电器（Y） 八进制数字编号
　　基本单元：Y30 – Y37
　　 Y430 – Y437
　　 Y530 – Y537
　　扩展单元：Y40 – Y47
　　 Y440 – Y447
　　 Y540 – Y547
　　
　　（l） 输出继电器外部接点由ON 到 OFF或由OFF 到 ON的响应延迟为10ms
　　（2） 程序内部的输出继电器接点没有这种机械响应延迟。
　　
　　3. 内部辅助继电器（这些继电器接点不能直接驱动外部负载）八进制编号
　　（1） 常用继电器 M100 – M277 (128点)
　　（2） 保持继电器 M300 – M377 ( 64点)
　　4. 移位寄存器
　　（1） 辅助继电器可用作移位寄存器，16个点的辅助继电器为一组，其首编号用为移位寄存器的编号。
　　（2） 如果某组辅助继电器用作移位寄存器，则这组不能用于它用。
　　（3） 移位寄存器编号：
　　 M100 – M117 M240 – M257
　　 M120 – M137 M260 – M277
　　 M140 – M157 （M300 – M317） 电池支持
　　 M160 – M177 （M320 – M337） 电池支持
　　 M200 – M217 （M340 – M357） 电池支持
　　 M220 – M237 （M360 – M377） 电池支持
　　
　　5. 专用辅助继电器
　　（1） M70 运行监视
　　M70 随PLC的运行/停止而呈通/断状态。
　　
　　（2） M71 初始化脉冲
　　在M70刚接通时，M71只给出一个脉冲执行周期。
　　



　　 （3） M72 100ms脉冲（占空比1：1）
　　 M73 10ms脉冲 （占空比1：1）
　　



　　(4） M74和M75
　　开机后呈接通状态。
　　 （5） M76 电池电压下降
　　PLC长时间工作，将使PLC内保护RAM区的锂电池电压下降，当电池电压下降到某种程度后，M76接通。可通过输出继电器向外发出报警信号。
　　
　　（6） M77 输出禁止继电器
　　 * 当M77的线圈工作时，所有输出继电器（Y）自动断开。
　　 * 其它的继电器，定时器和计数器仍保持原工作状体。
　　（7） M470 高速计数器
　　 * 当M470闭合时，C660,C661组成一对六位数计数器，输入X400作计数输入，X401作复位输入，X400和X401的输入滤波器自动变为200微秒左右，执行2KHz的高速计数。
　　 * 当M470断开时，X400可作为计数输入，X401作为复位输入，但计数速度取决于PLC的扫描周期，通常只有几十Hz.
　　
　　（8） M471 计数方向的选择
　　M471 接通 正向计数
　　M471 断开 反向计数
　　 （9） M472 计数启动信号
　　 M472 接通 执行计数
　　 M472 断开 不执行计数
　　（10） M473 标志位
　　当计数值由999999变为0 (正向计数)或从0变到999999(反向计数)时M473接通.
　　(11) M570错误标志
　　 * 功能指令设定线圈设定错了M570接通.
　　 * 设定正确M570 断开.
　　(12) M571 进位标志 M572 零位标志 M573 借位标志
　　 当对现行计数器执行比较指令是:
　　 * 如果现行值大于设定值时 M571接通.
　　 * 当现行计数器值等于设定值时 M572接通.
　　 * 当现行计数器值小于设定值时 M573接通.
　　
　　6. 定时器 (T )
　　(1) 普通定时器
　　T050 – T057 三位数设定值
　　T450 – T457 24点 0.1 – 999秒
　　T550 – T557 最小单位0.1秒
　　(2) 精密定时器 8点
　　T650 – T657 三位数设定值
　　 0.01 – 99.9秒
　　 最小单位0.01秒
　　
　　7. 计数器C
　　（1） 掉电保持。如不需要保留可用初始化脉冲复位。
　　（2） 3位数减量计数器 C060 – C067 C460 – C467 C560 – C567 C662 – C667 共30点
　　
　　
　　



　　
　　
　　（3） 六位数正向/反向计数器
　　 * 计数器对C660,C661组成六位计数器，其中C660低三位，C661高三位。
　　 * 执行高速计数，2KHz (外部计数方式)
　　 * 执行普通计数（内部计数方式）。
　　8. 状态器（S）
　　 （1）步进式过程控制的软件

　　 （2） 状态器编号： S600 – S647 40点 八进制。
　　 （3） 电池支持（掉电保护）
　　9. 数据存储器
　　 共有64个数据存储器 编号D700 – D777
　　
　　  

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