1、尚控科技,SK培训系列教材负责人：李斌版 次：2011年3月第1版,工控常识,提纲,第一章：PLC 知识介绍第二章：变频器知识介绍第三章：仪器仪表知识介绍第四章：模块基础知识第五章：板卡基础知识第六章：现场总线基础知识第七章：工控机知识介绍第八章：组态软件知识介绍,第一章 PLC知识介绍,PLC定义,可编程序控制器(PLC)是一种数字运算操作的电子控制系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用可编程序的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数、算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口来控制各种类型的机械或生产过程。,PLC分类,PLC厂家信息,PLC主要特点,PL
2、C发展趋势,PLC定义,组态软件组态软件支持的PLC,PLC分类,按I/O点数分类微型-小于64点小型-64-255点中型-256-1,023点大型-不少于1，024个IO点按结构、形状分类整体式-结构紧凑、体积小、重量轻、价格较低、容易装配在工业控制设备的内部，比较适合生产设备的单机控制。一般的小型机多为整体式结构。模块式-配置灵活，装备方便、易于扩展，可根据控制要求灵活配置各种模块，构成功能不同的各种控制系统。一般大中型PLC均采用这种结构。,PLC分类,PLC厂家信息,PLC主要特点,PLC发展趋势,PLC定义,组态软件组态软件支持的PLC,PLC主要特点,编制程序简单，使用方便，控制过
3、程可变，具有很好的柔性控制系统构成简单，通用性强可靠性能高，抗干扰能力强功能完善，扩充方便，组合灵活，易于操作及维护。体积小，质量好，功耗低,PLC分类,PLC厂家信息,PLC主要特点,PLC发展趋势,PLC定义,组态软件组态软件支持的PLC,PLC发展趋势,小型化集成化模块化标准化,PLC分类,PLC厂家信息,PLC主要特点,PLC发展趋势,PLC定义,组态软件组态软件支持的PLC,PLC厂家信息,PLC品牌 英文品牌 所属国家西门子 Siemens （德国）三菱 Mitsubishi （日本）欧姆龙 OMRON （日本）罗克韦尔 (Rockwell)AB （美国）松下电工 Nais (日本
4、)施耐德 (Schneider） （法国）莫迪康 （modicon） （法国）通用 GE （美国）富士 Fuji （日本）现代 LG （韩国）和利时 （北京）光洋 Koyo （无锡）ABB （德国）日立 Hitachi （日本）,PLC分类,PLC厂家信息,PLC主要特点,PLC发展趋势,PLC定义,组态软件组态软件支持的PLC,第二章 变频器知识介绍,变频器定义,变频器分类,变频器发展趋势,变频器厂家信息,变频器定义,变频器一般是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置,可以把我国工频50HZ的电压变换成任意频率的电压.,组态软件支持的变频器,变频器分类,变频器分类
5、,变频器发展趋势,变频器厂家信息,变频器定义,变频器按其供电压分为： A、低压变频器(220V和380V) B、中压变频器(660V和1140V) C、高压变频器(3KV、6KV、6.6KV、10KV)。变频器按其功能分为： A、恒功率变频器 B、平方转矩F1500P系列变频器 C、简易型变频器 D、通用型ZY-G800系列变频器 E、电梯专用变频器等。,组态软件支持的变频器,变频器的发展趋势,变频器分类,变频器发展趋势,变频器厂家信息,变频器定义,变频器应用面很广，覆盖了很多工业企业，如：电力行业、石油行业、汽车、冶金行业、建筑材料、化工、纺织和化纤、市政行业、食品、饮料、烟草、造纸行业、电
6、子行业等。变频器发展趋势如下：数字控制变频器的实现多种控制方式的结合远程控制的实现 绿色变频器,组态软件支持的变频器,变频器厂家信息,变频器分类,变频器发展趋势,变频器厂家信息,变频器定义,ABB (德国)siemens 西门子 (德国)MITSUBISHI 三菱 （日本）OMRON 欧姆龙 (日本)Rockwell(AB) (美国)GE (美国)Schneider （法国） 三肯 (日本) 日立 (日本) 东芝 (日本) 松下 (日本) 伦茨 (日本),组态软件支持的变频器,第三章 仪器仪表知识介绍,仪器仪表的定义,仪器仪表的定义,仪器仪表技术指标,仪器仪表广泛应用,仪器仪表厂家信息,仪器仪
7、表是用以检出、测量、观察、计算各种物理量、物质成分、物性参数等的器具或设备。真空检漏仪、压力表、测长仪、显微镜、乘法器等均属于仪器仪表。 广义来说，仪器仪表也可具有自动控制、报警、信号传递和数据处理等功能，例如用于工业生产过程自动控制中的气动调节仪表，和电动调节仪表，以及集散型仪表控制系统也皆属于仪器仪表。,仪器仪表技术指标,仪器仪表的定义,仪器仪表技术指标,仪器仪表广泛应用,仪器仪表厂家信息,精确度灵敏度响应时间,仪器仪表的广泛应用,仪器仪表的定义,仪器仪表技术指标,仪器仪表广泛应用,仪器仪表厂家信息,在现代科学研究试验、精密测试系统、生产过程自动检测控制系统，以及各种管理自动化系统中，仪器
8、仪表都是重要的技术工具。控制仪表和控制系统广泛使用在各行各业中，实现工艺参数的自动调节和工艺过程的连锁、顺序控制，是实现生产过程自动化的基础。,仪器仪表厂家信息,仪器仪表的定义,仪器仪表技术指标,仪器仪表广泛应用,仪器仪表厂家信息,ABB Siemens欧姆龙 富士电机 和利时 施耐德美国德威尔 韩国LS 三菱 (MITSUBISHI)欧姆龙 (OMRON)邦纳 天辰 威图 普洛菲斯,仪器仪表厂家信息,仪器仪表的定义,仪器仪表技术指标,仪器仪表广泛应用,仪器仪表厂家信息,松下同振恩德斯豪斯东方马达 昌辉惠丰森兰宇光中达电通 (台达)百特大华千野,第四章 模块基础知识,概述,概述,数据采集模块分
9、类,模块设备可以看成是一个独立的单片机系统，在不通讯状态下，系统能单独完成其系统功能。 模块一旦做完他的功能就固定下来了，基本上不能通过编程而变成另一种模块，因为其主要功能被硬件本身固定死了。,通讯原理,组态软件所支持的模块,数据采集模块分类,概述,数据采集模块分类,通讯原理,下面简单介绍了数据采集模块的分类：AI 采集模块 AD 采集分为：8 点AD 输入16 点AD 输入32 点AD 输入64 点AD 输入128 点AD 输入,组态软件所支持的模块,数据采集模块分类,概述,数据采集模块分类,通讯原理,DI 采集模块 DI 采集分为：8 点DI 输入16 点DI 输入32 点DI 输入64
10、点DI 输入128 点DI 输入可输出如水泵、阀门等的控制。,组态软件所支持的模块,通讯原理,概述,数据采集模块分类,通讯原理,模块设备的通讯特点是一般使用通讯父设备的通讯功能。即它是与其他设备共享一个通讯父设备资源。这种设备的输入输出比较少，也比较简单，一般属于串口通讯设备，有使用RS232 的，也有RS485 和RS422 的。 从通讯方式上来说，有主从模式通讯和设备主动发数据这两种。在我们所开发接触的设备中，绝大多数都是主从模式的通讯。如果设备是采用RS232，那么在一个串口下面也只能挂接一个设备。,组态软件所支持的模块,通讯原理,概述,数据采集模块分类,通讯原理,如果采用RS485 或
11、者RS422 的方式通讯，那么可以使用多个设备构成一个网络，在这个网络中，我们必须有办法识别各个不同的设备，通常我们为了识别这些设备会给每一个设备加上一个标志，一般来说把这个标志称作设备地址，这个总线上的设备分为主设备和从设备两类。在工作时，从设备一直在监听通讯线路上的数据，并对这些数据进行分析，当他收到对自己的请求时，它会发送一个回答帧。主设备在工作时会根据需要向从设备发送一些请求帧，请求一些数据或者是发送一些命令，在发完请求帧后等待从设备的回答，这个等待的过程会有一个超时时间限制。如果过了一定的时间还没有收到回答，它会认为本次通讯失败，然后按照一定的逻辑判断是应该重发请求还是放弃。 在通讯
12、协议上，分为ASCII 通讯和16 进制通讯。而且在串口通讯中，为了保证通讯的正确性、完整性，通常在通讯帧的尾部加上校验，常见的有和校验，异或校验，CRC 校验等等。,组态软件所支持的模块,组态软件 组态软件所支持的模块,中泰Sicstm力创昆仑海岸弘格研华,概述,通讯原理,组态软件组态软件所支持的模块,阿尔泰QQ凌华易控微网集智达蓝天,第五章 板卡基础知识,板卡介绍,板卡是计算机中的一种印制电路板,可以插入计算机的主电路板,控制一定硬件的运行,比如显示器及另外一些元件等通常板卡的驱动都是直接操作端口，进行读写数据。对一块板卡来说，他的使用需要占用系统的一段IO地址，这个地址段的长度跟板卡的I
13、O数量和工作方式有关。对于开关量来说，每8个开关量需要占用1个地址，但是有的板卡对同一个地址，既可以提供输入功能，也提供输出功能。此时，8个开关量输入和8个开关量输出共同占用1个地址。对于模拟量来说，比如A/D输入，有些板卡给每一个输入提供一个单独的地址，通常一个模拟量输入需要占用两个地址，但是也有一些板卡，一个输入只占用一个地址，通过高位和低位分别输入的方式完成。甚至有时所有的模拟量输入通道通过对一个地址循环读取输入的方式来完成，这个需要具体看板卡的说明书才能确定。,板卡介绍,组态软件组态软件所支持的板卡,组态软件支持的板卡,研华研祥凌华泓格中泰阿尔泰等板卡。,板卡介绍,组态软件组态软件所支
14、持的板卡,第六章 现场总线基础知识,现场总线概念,现场总线概念,数据采集模式,现场总线技术特点,主流现场总线介绍,现场总线技术将专用微处理器置入传统的测量控制仪表，使其都具有数字计算和数字通信能力，成为能独立承担某些检测、控制和通信任务的网络节点。通过普通双绞线把多个测量控制仪表、计算机等作为节点连接成网络系统；使用公开、规范的通信协议，在位于生产控制现场的多个微机化测控设备之间、以及现场仪表与用作监控、管理的远程计算机之间，实现数据传输与信息共享，形成各种适应实际需要的自动控制系统。,现场总线数据采集模式,现场总线概念,数据采集模式,现场总线技术特点,主流现场总线介绍,现场总线有3种数据操作
15、模式： (1)对等( peer to peer ) ； (2)主从(client/server，简称C/S ) ； (3)网络计算结构(network computing architecture，简称NCA)。,主流现场总线介绍,现场总线概念,数据采集模式,主流现场总线介绍,PROFIBUS PROFIBUS是德国标准（DIN19245）和欧洲标准（EN50170）的现场总线标准。由PROFIBUS-DP、PROFIBUSFMS、PROFIBUSPA组成。DP用于分散外设间高速数据传输，适用于加工自动化领域。FMS适用于纺织、楼宇自动化、可编程控制器、低压开关等。PA用于过程自动化的总线类型
16、，服从IEC1158标准。,主流现场总线介绍,现场总线概念,数据采集模式,主流现场总线介绍,Profinet (Profibus，2001) Profibus组织为了应对FF HSE引发的高速以太网现场总线技术竞争，及时推出了工业网络方案：Profinet。Profinet同样是基于高速以太网技术，提供Profibus代理耦合器Proxy，建立从Profibus到Ethernet的连接。Profinet不仅有硬件，还包括组态、配置和通信软件在内的一体化解决方案。 Profinet可将Profibus DP与Profibus PA的信息送上Ethernet。Profinet采用TCP/IP和CO
17、M/DCOM的第三方控制软件，预示着Profibus FMS可能会逐渐淡化。,主流现场总线介绍,现场总线概念,数据采集模式,现场总线技术特点,主流现场总线介绍,CAN CAN是控制局域网络的简称，由德国BOSCH公司推出，它广泛用于离散控制领域。CAN的信号传输采用短帧结构，传输时间短，具有自动关闭功能，具有较强的抗干扰能力。,主流现场总线介绍,现场总线概念,数据采集模式,主流现场总线介绍,ModbusTCP/IP (Schneider，1998) Modicon可编程控制器可以相互通信，且在许多网络上与其他设备通信。被支持的网络包括Modicon的Modbus(标记为MB)，Modbus P
18、lus(MB+)工业以太网如MAP和Ethernet。控制器中的内嵌端口和Modicon公司销售的网络适配器，选模块和网关可从网络存取数据。Modicon控制器使用的公共语言是Modbus协议。这个协议定义了控制器能识别和使用的报文结构，而不管在其上通信的网络类型。它定义了控制器如何要存取数据到另一个设备而使用的进程，控制器如何响应其他设备的需求，以及错误如何检测和发布。,第七章 工控机知识介绍,工控机概念,工控机概念,工控机类型,工控机组成,工控机特点,工控机应用行业,工控机生产厂家,工控机： 英文简称IPC，全称Industrial Personal Computer。工控机通俗的说就是专
19、门为工业现场工业生产过程及其机电设备、工艺装备进行控制而设计的计算机。也指工业用个人计算机IPC（INDUSTRIALPC），即能够用于工业及其相关场合下的工业级的PC机，亦称为ICPC（INDUSTRIAL CONTROL WITH PC）。,工控名词,工控机品牌,现场干扰,工控机类型,工控机概念,工控机类型,工控机组成,工控机特点,工控机应用行业,工控机生产厂家,一体化工作站平板电脑嵌入式pc,工控名词,工控机品牌,现场干扰,工控机组成,工控机概念,工控机类型,工控机组成,工控机特点,工控机应用行业,工控机生产厂家,工业计算机机箱 工业计算机cpu卡（主板） 嵌入式cpu卡 工业计算机底板
20、 工业计算机电源 工业计算机外设 工业计算机机柜,工控名词,工控机品牌,现场干扰,工控机特点,工控机特点,工控机类型,工控机组成,工控机应用行业,工控机生产厂家,工控机概念,1.结构特点机箱采用钢结构，有较高的防磁、防尘 防冲击的能力。机箱内有专用底版，底版上有PCI和ISA 插槽。机箱内有专门电源，电源有较强的抗干 扰能力。,工控名词,工控机品牌,现场干扰,工控机特点,工控机特点,工控机类型,工控机组成,工控机应用行业,工控机生产厂家,工控机概念,2.应用特点 可靠性 实时性 扩充性 软硬件兼容性 系统监测和自复位,工控名词,工控机品牌,现场干扰,工控机应用行业,工控机应用行业,工控机类型,
21、工控机组成,工控机特点,工控机概念,工控机生产厂家,过程控制如电力、化工、石油的生产过程控制；制造自动化如机械、电子、汽车等离散加工的生 产过程； 单机自动化如数控机床、智能仪器仪表，机器人、 汽车电子化、变频调速、电动机 发展重点是，适应改造传统产业的需求,工控名词,工控机品牌,现场干扰,工控机生产厂家,工控机生产厂家,工控机类型,工控机组成,工控机特点,工控机应用行业,工控机概念,国外：intel、IBM、SIEMENS、RADISYS、ROCKWELL、Beckhoff、Eurotech国内前五名：研华（ADVANTECH）、研祥（EVOC）、威达（ICP）、磐仪、大众国内其它：艾雷斯（
22、Technology）、康泰克（CONTC）、研扬（AAEON）、艾讯（Axiom）、康拓、华控（HKIPC）、华北、超拓、浪潮、四通工控、联想工控、宏拓工控、长城工控、方正工控、六所、汇博、骊山、广积科技公司等。,工控名词,工控机品牌,工控机品牌,工控机品牌,工控机类型,工控机组成,工控机特点,工控机应用行业,工控机概念,工控名词,工控机生产厂家,现场干扰,工控名词,ActiveX :为OCX标准针对internet应用而进一步开发的,应用ActiveX可以轻而易举的对现有OCX控件进行转换.ANSI-C : 有美国国家标准研究所(ANSI)为C编程语言定义的语法.API : 应用编程接口;
23、具有访问WINCC数据和功能的C编程口.BMP : 用于像素图形(位图)的标准格式.DDE : 动态数据交换;用于WINDOWS计算机间交换数据的标准借口.在这个意义上,DDE客户机从DDE服务器上请求数据.,工控机生产厂家,工控机组成,工控机特点,工控机应用行业,工控机概念,工控名词,工控机品牌,工控机类型,工控名词,DLL : 动态连接库;即可以为其它应用程序所利用的功能库,DLL可动态装载.ODBC : 开放的数据库互连,用于访问MS Windows数据库的标准化协议.OLE : 对象的连接和嵌入.OPC : 用于过程的OLE;用于在控制层,O&M系统,控制器,向下一直到现场设备进行过程
24、通讯的一个新的标准.OPC服务器和OPC客户机之间进行通讯.SQL : 结构化查询语言,标准化的数据库查询语言.,工控机生产厂家,工控机组成,工控机特点,工控机应用行业,工控机概念,工控名词,工控机品牌,工控机类型,OPC概述,OPC (OLE for Process Control用于过程控制的OLE)是基于Microsoft公司的DNA （Distributed Internet Application）构架和COM（Component Object Model）技术的一个工业标准接口，是根据易于扩展性而设计的。 主要适用于过程控制和制造自动化等应用领域。 国内各大组态软件公司也都实时关注
25、OPC的发展，如:恒通电子、组态王、力控、世纪星、紫金桥等公司开发的组态软件都可以为OPC接口程序提供全面支持。,工控机生产厂家,工控机组成,工控机特点,工控机应用行业,工控机概念,工控名词,工控机品牌,工控机类型,第八章 组态软件介绍,软件介绍,软件介绍,软件分类,组态软件：一般英文简称有三种分别为HMI/MMI/SCADA,对应全称为Human and Machine Interface/Man and Machine Interface /Supervisory Control and Data Acquisition，中文翻译为：人机界面/监视控制/数据采集软件。目前组态软件的发展迅猛
26、，已经扩展到企业信息管理系统，管理和控制一体化，远程诊断和维护以及在互联网上的一系列的数据整合。,软件介绍,软件介绍,软件分类,组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。组态软件应该能支持各种工控设备和常见的通信协议，并且通常应提供分布式数据管理和网络功能。对应于原有的HMI（人机接口软件，Human Machine Interface）的概念，组态软件应该是一个使用户能快速建立自己的HMI的软件工具，或开发环境。,软件介绍,软件介绍,软件分类,组态软件
27、产品于80年代初出现，并在80年代末期进入我国。但在90年代中期之前，组态软件在我国的应用并不普及。究其原因，大致有以下几点：国内用户还缺乏对组态软件的认识，项目中没有组态软件的预算，或宁愿投入人力物力针对具体项目做长周期的繁冗的上位机的编程开发，而不采用组态软件；在很长时间里，国内用户的软件意识还不强，面对价格不菲的进口软件（早期的组态软件多为国外厂家开发），很少有用户愿意去购买正版。当时国内的工业自动化和信息技术应用的水平还不高，组态软件提供了对大规模应用、大量数据进行采集、监控、处理并可以将处理的结果生成管理所需的数据，这些需求并未完全形成。,软件分类,软件分类,软件介绍,按功能分 通用版：（单机版） 网络版：（多用户版、服务器版） 嵌入式：（CE操作系统下）,软件分类,软件分类,软件介绍,按点数分 64点128点256点512点1024点无限点注：点数就是在实时数据库里建立变量的个数,软件分类,软件分类,软件介绍,按产地分 国外：（INTOUCH、IFIX、FIX、WINCC、TRACE MODE、CitectSCADA等） 国内：（KINGVIEW、ForceControl、ControX、MCGS等）,结 束！,
