自动化工程入门知识

自动化工程入门知识

一．控制的对象

自动化系统控制的对象包括有：电动机，电动阀，电磁阀等

电动机 电动机一般由三相电驱动 控制元件有

断路器： 电源开关 。

接触器： 用来控制电机运行，如果有正反转则要2个 。

热继电器： 保护电机不会烧坏。

起动/停止按扭: 手动发出控制指令。

转换开关：用于实现本地/远程切换，也可替代按钮的功能。

中间继电器:将AC220信号隔离成DC24V信号进PLC ,或将PLC的输出隔离成AC220V信号。

上述器件的选型，通常是根据电机功率＊2算出电流，再根据电流去选型。

一般低压电器用正泰产品，按钮、转换开关，信号灯用西门子的APT产品

正泰断路器：NM1 大电机 DZ47-60 小电机

接触器：CJX2

热继电器：NR系列

断路器分配电型和电机保护型，注意选型的区别，并且正泰产品的选型要放大一个电流等级。

西门子按钮：

常开：LA39B-10/G

常闭：LA39B-01/R

急停按钮：LA39B-11Z/R

转换开关:LA39B-20XS/K

信号灯：AD16-22D/r31红, AD16-22D/g31绿, AD16-22D/y31黄

电动机的控制一般有通过现场操作箱控制和远程PLC控制，两地控制一般是通过转换开关现实现，注意两地控制是否要求无扰动切换，要实现无扰动切换最好的方法是，操作箱上的信号都进PLC，本地远程都是通过PLC来发现起停命令，无扰动的意思是本地手动开了电机转到远程自动控制时电机不能停掉

其中，电机类型的设备，一个方向的运行（起停）只要一个输出，得电就转，失电就停 电机的开关量输入一般有，正反转的运行反馈，跳闸，远程，限位等信号

电动阀 本质是台电动机，此电动机正反转，带动阀门开，关，如果碰到阀门安装的限位开关（行程开关，位置开关）后电机停转

电动阀：可当成一个正反转且有限位的电动机看待。

电磁阀 主要用在气动或液压上，通过接通或断开压缩空气气源或液压站到阀门的管路，利用气体或液体和压力来驱动气缸或油缸，气缸或油缸上都一般有磁性开关，用来检测气缸或油缸的位置电磁阀一般有上下限位，一般由中间继电器驱动，得电就开，失电就关

调节阀 调节阀能根据控制信号的不同而使阀位的开度不用，能用来调节压力或流量。调节阀一般由PLC发出的4-20mA模拟量信号调节。

模拟量输入：

温度:用 TC（热电偶）,RTD（热电阻）测量

压力：用压力变送器测量，一般用E+H的

流量：用孔板或V锥，再加差压变送器测量，一般用E+H的

液位，用超声波或雷达液位计测量

PH值，PH计测量

旋转编码器：测量转速或距离

一般的模拟量输入为4-20mA或0-10V信号，其中4-20mA电流信号有两线制和四线制之分。

温度传感器常见的为

RTD （热电阻），常用 PT100，CU50接线方式有两线，三线，四线

TC（热电偶），常用S，K，E分度号，TC需要用相应的补偿导线

模拟量输出：为4-20mA或0-10V信号输出

通讯

通讯按电气特性分为

RS485 距离1200米

RS232 距离15米

以态网 距离100米

这三种接口，电气类型不同，要区分对待

按通讯协议分

无协议 一些仪表

hostlink 欧姆龙PLC

modbus Rtu 施耐德 有许多设备支持该协议

modbus ascII

profibus-dp 西门子

PROFINET 西门子工业以态网

二．自动化工程的操作流程

1 确定有多少台电机，电机有没有正反转，限位，软起动，星三角，变频调速的要求，限位是常开还是常闭，其中软起动或变频是通过面板，端子，还是通讯控制，电机的控制是要不要本地，远程控制，本地控制的按钮信号可否直接进入PLC，还是电气控制

2 确定有多少配电或照明回路

3 确认有多少电磁阀，电磁阀电压是多少，有没上，下限位

4 确定有多少电动阀，电动阀是单相，三相，限位的常开常闭

5 确定有多少调节阀，调节阀要不要单独电源，有没有开度反馈，控制信号是4－20MA还是0－10V

6确认有无其它开关量输入，如压力开关,行程开关，限位开关等，及其它必要的辅助

输入输出如急停按钮，声光报警等

7确认有多少模似量输入，如

8确认有多少模拟量输出，输出信号的类型

9 有没有通讯要求

10 做几个柜，台，箱等。

11 绘原理图，做屏柜。

12得到工艺流程，绘制上位机（电脑）监控画面，按工艺要求编写PLC程序电气制图标准

根据输入输出数据，统计出需要的PLC输入输出点（I/O表），得出相应模块的数量

PLC的开关量输出输出一般都用直流24V，所以需要用中间继电器隔离成AC220，所用的直流电源如未指定，用山胜电源

电气制画入门

1电气图纸的内容

原理图

图纸清单

电器元件清单

仪表清单

I／O清单

屏柜布置图

一次回路图

系统供电图

二次回路图

PLC接线图

接线端子图

电缆表

电缆桥架图

仪表安装图

屏柜接线安装图

元件清单

屏柜开孔图

元件布置图

一次接线图

供电接线图

PLC接线图

中继接线图

端子接线图

2.绘图的尺寸

A4图纸 210＊297 A3图纸 297＊420

绘图时，一般按1：1的比例画,屏柜布置图缩小到原来的0.1

字体，用仿宋

元件名用3号字，

其它用2号字

列距一般为15

行距为10

每一回路都要标上相应的文字说明

其它信息

屏，柜，箱的数量，尺寸，安装地点及要求

常见的屏柜为

标准GGD XL

GGD柜的尺寸是 高＊宽＊厚 2200＊800＊600，宽度可为600，1000等

XL 高为1700，宽为600，800等，厚为500等

操作箱，可用FIBOX或定制箱体

PLC的编程 入门

1指令

常开，常闭，线圈，置位，复位，定时器，计数器，加减乘除 ,比较指令

2地址

位 BOOL

字节 BYTE 8个位 最大值 255

字 WORD 16个位 最大值 有符号（INT）27648，无符号（unsign）65536

双字 DWORD 32个位

浮点数 32个位

西门子s7-200

I 输入区

Q 输出区

PIW 模拟量输入区

PQW 模拟量输出区

M 西门子辅助编程区，相当于电气上的中间继电器。

V,VW,VD西门子s7-200的数据区

西门子s7-300

I 输入区

Q 输出区

PIW 模拟量输入区

PQW 模拟量输出区

M 西门子辅助编程区，相当于电气上的中间继电器。

DB西门子s7-200的数据区

欧姆龙

0-9 输入区

100~199输出区

200~9999辅助编程区，相当于电气上的中间继电器。

D0~D9999欧姆龙的数据区

编程方式

S7-300

STEP+MPI线

或STEP+5611卡，装在工控机中。

S7-200

PPI线

欧姆龙

自制编程线 一公一母2-2,3-3,9-5