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1、1,第九章 可编程序控制器（PLC，PC）,PLC的构成及原理PLC的基本指令系统PLC的基本控制环节PLC控制系统的设计,2,输入：SB1,SB2输出：KM,输入部分,逻辑控制,输出部分,3,4,5,可编程序控制器(PLC)的出现,可编程控制器因早期主要应用于开关量的逻辑控制，故其最初被称为可编程逻辑控制器 (Programmable Logic Controller)，简称PLC 。,现代的可编程控制器(Programmable Controller)已发展到以微处理器为基础、高度集成化的工业控制装置，它是计算机技术与工业控制技术相结合的控制设备。,6,1968年，美国最大的汽车制造商通用
2、汽车公司(GM) 为了用新的控制装置取代继电器控制装置, 在公开招标中提出了十项招标指标:,(1)编程方便，现场可修改程序； (2)维修方便，采用模块化结构； (3)可靠性高于继电器控制装置； (4)体积小于继电器控制装置； (5)数据可直接送入管理计算机； (6)成本可与继电器控制装置竞争； (7)可直接用115V交流输入； (8)输出为115v，2A以上，能直接驱动电磁阀、接触器等 (9)通用性强，要能扩展； (10)用户程序存储器容量可扩展到4KB。,7,1969年，美国数字设备公司(DEC)研制成功第一台PLC,应用于美国通用汽车自动装配线上，取得了极大的成功。,8,可编程序控制器的定
3、义,国际电工委员会(IEC)曾于1982年11月颁布了可编程控制器标准草案第一稿，1985年1月又发表了第二稿，1987年2月颁布了第三稿该草案中对可编程控制器的定义是：,可编程控制器是一种进行数字运算的电子系统，是专为在工业环境下的应用而设计的工业控制器它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储指令、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，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程 可编程控制器及其有关外围设备都按易于与工业系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计,9,可编程序控制器的发展过程,第一代：从第一台可编程序控制器诞生到70年代初期,第二代：7
4、0年代初期到70年代末期,第三代：70年代末期到80年代中期,第四代：80年代中期到90年代中期,第五代：90年代中期至今,10,11,12,可编程序控制器的发展趋势,13,PLC的特点,控制功能强大（可以控制开关量、数字量、模拟量等），也可实现开环控制和闭环控制程序功能强大（支持程序控制的子程序、循环、跳转、多任务、中断等）网络功能（可以支持各种工业控制网络、现场总线甚至TCP/IP等）完善的自诊断、报警、监控功能可靠性高，专为恶劣环境设计，硬件和软件均考虑了提高可靠性的措施使用灵活，通过软件改变控制过程，不需要大量改变接线操作、维护简单设计方便,14,可编程序控制器的应用,(1) 开关量的
5、逻辑控制(2) 位置控制 (3) 过程控制(4) 数据处理(5) 通信联网 (6) 在计算机集成制造系统(CIMS)中的应用,15,可编程序控制器(PLC)的应用,16,17,18,19,20,第一章,21,1.按结构分类,1)整体式PLC 结构： 特点：结构紧凑、体积小，重量轻、价格低，输入、输出点数固定，实现的功能和控制规模固定，灵活性较低。小型PLC常采用这种结构，适应于工业生产中的单机控制。,PLC的分类,22,23,24,2)组合式PLC 结构： 特点:系统配置灵活，可构成具有不同控制规模和功能的PLC，但它的价格较高。一般大、中型PLC采用这种结构。,25,26,27,2.按控制规
6、模分类 PLC大致可分为微型机、小型机、中型机及大型机、超大型机。,1）微型机(小于64点）,OMRON公司的SP系列,28, 性能规格,2.按控制规模分类,2）小型机（小于256点）,OMRON公司的CPM1A、CQM系列,松下公司的FP1系列,29, 性能规格,3）中型机（小于2048点）,OMRON公司的C200H,西门子公司的S7-300,30, 性能规格,4）大型机（ 大于2048点）,OMRON公司的C1000H,松下公司的FP3,COMRON公司的2000H,31, 性能规格,5）超大型机,控制点数可达上万点，甚至于几万点.,美国GE公司的9070机，其点数可达24000点，另外
7、还有8000路的模拟量。,32,OMRON公司CQM系列,33,松下 FP1系列,34,35,OMRON公司的C1000H,36,COMRON公司的2000H,37,38,39,2.按生产厂家分类,德国西门子公司,美国GE公司,日本三菱公司,日本OMRON公司,法国施耐得公司,日本日立公司,日本松下电工公司,美国ROCKWELL公司,日本东芝公司,日本富士公司,40,9.1 PLC的基本结构、工作原理,一、 PLC的基本结构,PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同.,41,整体式PLC,42,模块式PLC,43,1中央处理单元 CPU,中央处理单元(CPU)是
8、PLC的控制中枢。,44,(1) 接收并存储从编程器输入的用户程序和数据；(2) 诊断电源、PLC内部电路的工作状态和编程的语法错误；(3) 用扫描的方式接收输入信号，并送入PLC的数据寄存器保存起来；(4) PLC进入运行状态后，根据存放的先后顺序逐条读取用户程序，进行解释和执行，完成用户程序中规定的各种操作；(5) 将用户程序的执行结果送至输出端。,CPU的主要作用,45,3)位片式微处理器，也称布尔处理器。,PLC使用的CPU主要有以下几种：,1)通用微处理器，如8080、6800、Z80A、8086等,2)单片机，如8051等。,位片式微处理器是独立于微型机的另一分支。它主要追求运算速
9、度快，它以4位为一片。用几个位片级联，可以组成任意字长的微处理器。改变微程序存储器的内容，可以改变计算机的指令系统。位片式结构可以使用多个微处理器，将控制任务划分为若干个可以并行处理的部分，几个微处理器同时进行处理。,46,存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。 存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。,2存储器,47,PLC常用的存储器类型,RAM （Random Access Memory）,EPROM（Erasable Programmable Read Only Memory）,EEPROM(Electrical Erasable Programmable Read Only Mem
10、ory),48,在系统程序存储区中存放着相当于计算机操作系统的系统程序。包括监控程序、管理程序、命令解释程序、功能子程序、系统诊断子程序等。由制造厂商将其固化在EPROM中，用户不能直接存取。它和硬件一起决定了该PLC的性能,系统RAM存储区包括I/O映象区以及各类软设备，如：逻辑线圈；数据寄存器；计时器；计数器；变址寄存器；累加器等存储器。,用户程序存储区存放用户编制的用户程序。不同类型的PLC，其存储容量各不相同。,49,3输入输出接口(I/O单元),50,1）输入电路: 输入电路是PLC与外部连接的输入通道。输入信号(如按钮、行程开关以及传感器输出的开关信号或模拟量)经过输入电路转换成中
11、央控制单元能接受和处理的数字信号。2）输出电路: 输出电路是PLC向外部执行部件输出相应控制信号的通道。通过输出电路，PLC可对外部执行部件(如接触器、电磁阀、继电器、指示灯、步进电机、伺服电机等)进行控制。3）输入/输出电路根据其功能的不同可分为数字输入、数字输出、模拟量输入、模拟量输出、位置控制、通讯等各种类型。,51,（1）直流输入单元,光电隔离：现场与PLC主机隔离避免外电路出现故障时，外部强电侵入主机而损坏主机将现场开关信号经光电耦合转变为PLC的标准逻辑电平。,52,（2)交流输入单元,PLC内部输入电路,外部用户接线,工作原理与直流输入电路基本相同。,隔直电容,分压电路,光电耦合
12、器,53,（3）继电器输出单元,54,(4)晶体管输出单元,55,（5）模拟量输入接口电路,56,（6）模拟量输出接口电路,57,电源部件能将交流电转换成中央控制单元、输入/输出部件所需要的直流电源；能适应电网波动、温度变化的影响，对电压具有一定的保护能力，以防止电压突变时损坏中央控制器。 另外电源部件内还装有备用电池（锂电池），以保证在断电时存放在RAM中的信息不至丢失。因此用户程序在调试过程中，可采用RAM贮存，便于修改程序。,4.电源部件(模块),58,6编程工具,计算机辅助编程,59,8其它外部设备,60,二、 PLC的基本工作原理,首先执行自诊断程序，对输入输出 点、存储器和CPU进
13、行自诊断。,如有通讯请求，在自诊断后就进行通讯处理。,输入采样阶段：当PLC开始工作时，微处理器首先以顺序读入所有输入端的信号状态，并逐一存入输入状态寄存器中。在程序执行期间，即使输入状态变化，输入状态寄存器的内容也不会改变。这些变化只能在下一个工作周期的输入采样阶段才被读入。,组成程序的每条指令都有顺序号，在PLC中称步号。指令按步号依次存入贮存单元。程序执行期间，微处理器将指令顺序调出并执行。执行时，对输入和输出状态进行“处理”，即按程序进行逻辑、算术运算，再将结果存入输出状态寄存器中。,在所有的指令执行完毕后，输出状态寄存器中的状态通过输出锁存电路转换成被控设备所能接收的电压或电流信号，
14、以驱动被控设备。,61,二、 PLC的基本工作原理,PLC的扫描周期大约为几十ms,PLC的扫描过程,62,PLC软件组成,系统监控软件：管理程序（运行管理、生成用户元件、自检和诊断等）用户指令解释程序标准程序模块、系统调用用户程序,63,三、PLC的性能指标,1.I/O点数输入、输出端子的个数,2.用户程序存储器容量决定了PLC可以容纳用户程序的长短。 中、小型PLC的存储容量一般在8K以下，大型PLC的存储容量达到256K2M。,3.扫描速度扫描速度是指PLC执行程序的速度，是衡量PLC控制速度的重要指标。 以ms/K字为单位表示，例如20ms/K字，表示扫描1K字的用户程序所需要的时间为
15、20ms。,64,4.指令种类及条数,5.内部器件的种类和数量 包括辅助继电器、定时器、计数器、保持继电器、特殊辅助继电器、数据存储器等等。,6智能单元 PLC不仅能完成开关量的逻辑控制而且利用智能单元可完成模拟量控制、位置和速度控制以及通信联网等。智能单元的种类、功能的强弱是衡量PLC产品水平高低的一个重要指标。,三、PLC的性能指标,65,9.2 可编程序控制器的编程器件,PLC内部有许多具有不同功能的器件，实际上这些器件是由电子电路和存储器组成的。 输入继电器X是由输入电路和映象输入接点的存储器组成； 输出继电器Y是由输出电路和映象输出接点的存储器组成； 定时器T、计数器C、辅助继电器M
16、、状态器S、数据寄存器D、变址寄存器V/Z等都是由存储器组成的。 为了把它们与通常的硬器件区分开，通常把上面的器件统称为软器件，也称编程器件。 主要针对F-40M的PLC。,66,等效继电器线路,67,输出继电器Y,基本单元地址号：430-437（8个） 530-537（8个）,扩展单元地址号：440-447（8个） 540-547（8个）,输入继电器X,基本单元地址号：400-413（12个） 500-513（12个）,扩展单元地址号：414-427（12个） 514-527（12个）,68,时间继电器T,F40M -PLC的定时器的定时值K为0.1s-999s。,地址号：450-457（8
17、个） 550-557（8个）,定时器的设定值由用户设定，存放在设定值寄存器中；当X0的状态为1时，计数器（当前值寄存器）累加时钟脉冲个数，当计数器的计数值等于设定值时，比较器输出为1，即定时器的状态为1，否则定时器的状态为0。,69,延时断开的定时器,70,计数继电器C,F40M-PLC的计数器的计数值K为1-999次。,地址号：460-467（8个） 560-567（8个）,计数输入端,复位端,71,计数器作定时器使用,复位端无M71时：运行断电引起计数器中断计数时，当前的计数值仍保存，电源接通后，计数器在此值上继续计数，直到计数值满，输出触点就接通。复位端有M71时：电源中断，计数停止；电
18、源接通，复位，重新计数,电源中断的情况：,72,辅助继电器M,PLC中设有许多辅助继电器，辅助继电器由程序指令控制，专供内部编程使用。 可编程控制器一般有通用辅助继电器、断电保持辅助继电器。,作用：相当于继电器控制系统的中间继电器。其触点具有无限对，但不可直接驱动外部负载。可以作移位寄存器使用。同一单元的8位辅助寄存器组成一个移位寄存器,73,特殊辅助继电器M,M70:监测运行PLC运行时，M70一直保持通电。作用：其触点常接一指示灯，用来指示PLC是否运行M71:产生脉冲初始化PLC运行时，M70接通，在第一个扫描周期，M71得电，产生一个输出脉冲，以后便失电。作用：利用该信号给计数器或移位
19、寄存器复位。M72:产生脉冲间隔为100ms的时钟脉冲PLC运行后，其触点连续断开50ms、闭合50ms.作用：提供周期为100ms的连续脉冲输出。,74,特殊辅助继电器M,M76:监测电池电压下降掉电保护电池的电压不足时，M76得电，相应的指示灯亮。作用：通知用户更换备用电池，否则，市电停止会导致RAM的程序丢失。M77:禁止全部输出M77得电，全部输出继电器Y的输出自动断开，但其他继电器、定时器、计数器仍正常工作。作用：作为设备的总停、急停控制用。,75,9.3 程序的表达方式 -编程和指令系统,梯形图 采用接点梯形图来表达程序的方法，看上去与传统的继电器线路图非常类似。因此它比较直观形象
20、，对于那些熟悉继电器电路的设计者来说，易被接受。语句表 语句表形式是使用一组助记符来表示程序的各种功能。这一组助记符应包括可编程控制器处理的所有功能。每一条指令都包含操作码和操作数两个部分，操作数一般由标志符和地址码组成。逻辑功能图功能流程图代数表达式高级语言（如C+等）,76,梯形图、代数表达式、语句表,语句表LD X402AND M102OUT Y435LD Y435ANI X403OUT M102AND T451OUT Y436,77,梯形图的规则：,（3）输出用 ( ) 表示， 如 - R0、-Y0 。一个 输出变量只能输出一次。输出前面必须有接点。（4）梯形图中，接点可串可并，但输出
21、只能并不能串。（5）梯形图中，线圈在一个程序中不能重复使用；而触点可以重复使用，而且使用次数不限。（6）梯形图中，线圈应与右边的母线直接连接，线圈右边不能有触点，但左边必须有触点。（7）定时器、计数器的OUT后面,必须紧跟时间常数K.,（1）梯形图的左边为起始母线，右边为结束母线。 梯形图按从左到右、从上到下的顺序书写。,78,基本指令,LD：取指令。用于与母线连接的动合触头；LDI：取反指令。用于与母线连接的动断触头；OUT：输出指令。用于驱动输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器等。但不能用于输入继电器。OUT指令用于计数器、定时器时，后面必须紧跟常数K值，常数K的设定也作为一个步序。,L
22、D指令,LDI指令,OUT指令,输入、输出指令,79,输入输出指令,LD X400 ；取动合触头X401状态OUT Y430 ；驱动输出继电器Y430LDI X401 ；取动断触头X401的状态OUT M100 ；驱动辅助继电器M100OUT T450 ；驱动定时器T450 K19 ；设定时常数LD T450 ；取定时器T450动合触头的状态OUT Y431 ；驱动输出继电器Y431,80,逻辑指令,AND：与指令。动合触头串联连接指令。ANI：与非指令。动断触头串联连接指令。,AND指令,ANI指令,这两条指令只能用于一个触头与前面接点电路的串联。,（1）逻辑“与”指令,81,逻辑指令,LD
23、 X402 ；取X402的状态AND M102 ；动合触头串联连接OUT Y435 ；驱动输出继电器Y435LD Y435 ；取Y435的状态ANI X403 ；动断触头串联连接OUT M102 ；驱动辅助继电器M102AND T451 ；动合触头串联连接OUT Y436 ；驱动输出继电器Y436,82,逻辑指令,OR：或指令。用于动合触头的并联。ORI：或非指令。用于动断触头的并联。,OR指令,ORI指令,（2）逻辑“或”指令,83,逻辑指令,LD X414 OR X416 ；动合触头并联连接ORI M102 ；动断触头并联连接OUT Y435LD Y435AND X415OR M103 ；
24、动合触头并联连接ANI X417ORI M110 ；动断触头并联连接OUT M103,84,逻辑指令,两个触头串联连接后组成的电路称为并联支路。 ORB：支路并联连接指令。用于两条以上支路并联连接的情况。,支路并联指令,85,逻辑指令,86,逻辑指令,两条以上支路并联连接后组成的电路称为电路块。 ANB：并联电路块与前面接点电路或电路块的串联连接。,电路块串联连接指令,87,逻辑指令,88,复位指令,RST指令: 用于计数器或移位寄存器的复位。即清除计数器的逻辑状态，并使计数器的当前计数值恢复到设定值，或清除移位寄存器的内容。,89,复位指令,LD 400OR 71RST 460 ；复位LD
25、401OUT 460 ；计数 K10LD 460 ；输出OUT 430,90,移位寄存器和移位指令,移位寄存器由辅助继电器组成，可由8个（或16个）组成一个8位（或16位）的移位寄存器。,三个控制输入端：复位输入端数据输入端移位脉冲输入端,注意：当辅助寄存器作为移位寄存器时就不能作为它用。,组成移位寄存器的第一个辅助继电器的地址号就是移位寄存器的地址号。 SFT：移位指令，使移位寄存器的内容进行移位操作,91,移位寄存器和移位指令,LD 402 OUT 110 ；移位内容的输入LD 400SFT 110 ；移位LD 401RST 110 ；复位,1）先用RST指令将移位寄存器复位401闭合，1
26、10-117均清零。正常工作，401断开,工作过程：,2）由数据输入端输入数据-即置第一个辅助继电器的状态。402闭合，输入继电器的状态（“1”）输入到110中,3）用移位指令SFT移位400每闭合一次，数据从左向右移一次。,92,脉冲指令PLS,脉冲指令PLS： 利用中间继电器将脉宽较宽的输入信号变为脉宽为PLC的一个扫描周期的脉冲信号,作用：利用PLS指令，以获得脉冲触发信号,93,脉冲指令PLS,如果直接采用400作为计数器的RST触发信号的两种情况：1）若400的脉宽太窄，小于PLC扫描周期，则PLC可能采集不到400脉冲信号，计数器不能复位。2）若400的脉宽太宽，计数器RST将一直
27、处于有信号状态，而不能接受输入的计数脉冲。,计数器复位端对复位信号的脉宽要求较高。,采用PLS指令后，只要400的脉宽大于PLC的扫描周期，计数器的复位操作就能正常进行。,94,脉冲指令PLS,LD 400PLS 106LD 106RST 460LD 401 OUT 460K 10LD 460OUT 430,95,置位和复位指令保持指令,LD 401S 202LD 402R 202,SET：置位指令；RST：复位指令。,96,主控母线指令（目标元素M100M177）MC：主控开始，引出一条分支母线MCR：主控返回，使分支母线结束并回到原来的母线上,多个继电器同时受一个触点或一组触点控制，这种控
28、制称为主控,指令多，占用内存多,注意,97,输出继电器Y530、Y531、Y532受输入继电器X500、X501主控,LD X500AND X501OUT M100MC M100LD X502OUT Y530LD X503OUT Y531LD X504OUT Y532MCR M100LD X505OUT Y533,更好的办法：采用主控指令,98,注意： MC、MCR必须成对出现。分支母线上每一逻辑行编程时，都要用LD或LDI指令开始。可嵌套使用主控母线指令，最多8次。,99,100,跳步指令CJP：跳转开始EJP：跳转结束,（1）CJP、EJP后面跟一个标号，代表目的地址。为：700777之间
29、的3位8进制数。,程序A,跳转条件成立？,程序C,程序B,Y,N,（2）程序中CJP跳转目的地、必须有EJP对应。CJP总在前，EJP总在后。,图,101,主控母线指令,MC：主令控制起始指令，用于公共串联触头的连接。 该指令引出一条分支母线。MCR：主令控制结束指令，用于MC指令的复位指令。 该指令使分支母线回到原来的母线上。MC、MCR必须成对使用。每个MC构成的分支母线以LD/LDI开始编程。MC、MCR可以嵌套使用，不超过8层,错误,一个触点控制多个（触点+线圈）,102,主控母线指令,.MC 100 ；M100主令控制开始LD 404OUT 430AND 405OUT 431MC 1
30、02 ；M102主令控制开始LDI 407OUT 433LD 410OUT 434MCR 102 ；M102主令控制结束MCR 100 ；M100主令控制结束MC 101 ；M101主令控制开始LD 411OUT 435LDI 412OUT 436MCR 101 ；M101主令控制结束LD 413OUT 437,103,跳转指令,CJP：条件跳转开始指令；EJP：条件跳转结束指令(也是跳转目标地址),LD 400CJP 701LD 401RST 460LD 402OUT 460 K 10LD 403OUT 450 K 5LD 450OUT 430EJP 701LD 450OUT 431END,
31、注意：CJP和EJP必须成对使用，两指令的地址号必须相同被跳过的程序段中的计数器与定时器不接受输入或复位460既不接受计数输入，也不接受复位输入450 不接受输入,104,程序结束指令END,在PLC中，END指令有两个作用：当有效程序结束时，写一条END指令，可以缩短扫描周期。如：F-40MR型PLC允许用户程序长度为890步，当用户程序不到890步时，在程序的结尾处加上一条END指令。程序扫描到END指令时便自动返回。如果程序的结尾未加END指令，程序将在000890之间反复运行。使调试程序方便。可用END指令将用户程序分块进行程序的检验和调试。,105,常用编程技巧,LD 400AND
32、401 ORI 402OUT 430,LDI 402LD 400AND 401ORBOUT 430,*规则：对于并联电路，串联触点多的支路排在上面,合理,不合理,106,常用编程技巧,LD 400 ORI 402 AND 401 OUT 430,LD 401LD 400ORI 402ANBOUT 430,*规则：对于串联电路，并联触点多的支路排在左边,不合理,合理,107,不可编程电路的修改,不可编程电路,可编程电路,108,不可编程电路的修改,109,不合理电路的修改,110,移位寄存器的使用串联,移位寄存器以8位为一组，当8位不够用时，可以将两组或两组以上串联起来，组成16位或更多位的移位
33、寄存器。,b. 将第一组末位的输出接到第二组的输入；,串联连接的规则是：a. 在梯形图中，基本移位寄存器放在下 面，需要串联的往上加；,c.两组的移位和复位信号是相同的。,111,移位寄存器的使用串联,LD 107OUT 110LD 400SFT 110LD 401RST 110LD 402OUT 100LD 400SFT 100LD 401RST 100,112,移位寄存器的使用顺序控制,LD 401 OUT 110LD 100SFT 110LD 402RST 110LD 111OUT 430LD 113OUT 431LD 115OUT 432LD 117OUT 433,113,环形移位寄存
34、器,将移位寄存器的末位的输出信号作为本移位寄存器的输入信号，就构成了环形移位寄存器 。,LD 117OR 402OUT 110LD 400SFT 110LD 401RST 110,114,定时器的使用通电延时,通电延时即输入接通，延时一段时间后输出才接通。,F40M提供的定时器是通电延时的，但采用不同的连接电路，既可以起通电延时作用，也可起即断延时作用。,115,定时器的使用断电延时,断电延时：输入断开，延时一段时间后输出才断开。,116,定时器的使用产生脉冲,当M100由0变1时，Y430输出脉宽由寄存器D2确定，频率由寄存器D1和寄存器D2确定的脉冲信号。改变寄存器D1和D2的值，就可改变
35、脉冲信号的脉宽和频率。,117,计数器作定时器使用,LD 71RST 460LD 401AND 72 OUT 460K 600LD 460OUT 430,118,采用计数器实现长时间延时,总延时时间为：999*99.9=99800s,119,9.4 可编程序控制器的应用,用于开关量逻辑控制 取代常规的继电器逻辑控制用于闭环过程控制 PID控制功能用于闭环位置控制和速度控制。PLC配合数字控制 与NC和CNC一起，实现数字控制。用于工业机器人控制 PLC控制机器人、控制自动化生产线用于组成多级控制系统 由FMC、FMS、CIMS形成以计算机为中心的分层分布式控制系统。基层由中、小型PLC和CNC
36、组成，中层由大型PLC作控制单元的数据采集管理、调度和协调控制，上层由计算机作总体管理、信息收集、数据处理、发送命令等。,120,三相异步电动机启、停控制,停止按钮有两种处理方法，可以使用动合触点也可以使用动断触点 长期过载保护的热继电器FR的触点处理方法与停止按钮的处理方法相同,SB1：启动按钮SB2：停止按钮,121,三相异步电动机正、反转控制,KM1：控制正向KM2：控制反向,SB1：正向启动按钮SB2：反向启动按钮SB3：停止按钮,T451和T450：防止KM1和KM2同时接通,122,三相异步电动机Y启动控制,KM,KM1：Y 形KM,KM2：形,定时器450和451：只在启动过程中
37、提供Y变换所需的延时时间，正常工作后不起作用,123,装配流水线的控制,工位1、3、5、7：四种装配操作；工位0、2、4、6：用于传送工件；,传送带共有八个工位，工件从0号位装入，在0号位装有传感器，工件装入时传感器发出信号,当合上电源启动传送带（未装入工件，传送带不动）时，每5s移动一个工位。这是一个典型的顺序控制，利用移位寄存器操作最为方便。设定一个8位移位寄存器，每位移动一次，控制相应的操作,124,400接电源开关QG，401接传感器发出的工件装入信号ST，402接总复位信号SB，430-433四位输出继电器分别由移位寄存器1、3、5、7位的控制信号驱动。设定时器的地址号为450移位寄
38、存器的地址号为110.,工位1、3、5、7：四种装配操作；工位0、2、4、6：用于传送工作；,125,PLC控制系统的开发步骤,126,首先，必须详细分析控制过程与要求，全面、清楚地掌握具体的控制任务； 确定被控系统必须完成的动作及完成这些动作的顺序，画出工艺流程图和动作顺序表； 对PLC而言，必须了解哪些是输入量，用什么传感器等来反映和传送输入信号；哪些是输出量（被控量），用什么执行元件或设备接收PLC送出的信号。,画工艺流程图和动作顺序表,127,钻孔动力头控制-动作顺序表,128,选择PLC,PLC规模的估算输入、输出点的估算： 按估算数再增加15%-20%的余量存储容量的估算： （输入
39、点数+输出点数）（10-12）=指令语句数 ，按估算数再增加15%20%的余量,钻孔动力头控制：输入点数：4个输入点数：3个,129,编制I/O分配对照表,为使程序设计、现场调试和查找故障方便，要统制一个已确定下来的现场输入/输出信号的代号和分配到PLC内与其相连的输入/输出继电器号或器件号的对照表，简称I/O分配表。还要确定需要的定时器和计数器等的数量。,钻孔动力头控制现场器件与PLC内部等效继电器对照表,130,画出PLC与现场器件的实际连线图,画出安装接线图是必要的，思路会更清晰，不仅可加快设计速度，而且不易出错。,钻孔动力头控制PLC与现场器件的连接,131,画出梯形图,根据工艺流程，
40、结合输入、输出编号对照表和安装图，画出梯形图，此时，除应遵守编程规则和方法外，这里再着重强调两点： （1）设计梯形图与设计继电器-接触器控制线路图的方法相类似。 （2）PLC的运行是以扫描的方式进行的，它与继电器-接触器控制线路的工作不同，一定要遵照自上而下的顺序原则来编制梯形图，否则就会出错，因程序顺序不同，其结果是不一样的。,132,钻孔动力头控制梯形图,133,按照梯形图编写指令程序,依据所选用的PLC所规定的指令系统，将梯形图的图形符号编定成可用编程器送人PLC的代码。通常采用指令语句表形式编写。,LD 400OUT 100LD 403AND 100OR 431ANI 101OUT 4
41、31LD 401OR 432ANI 101OUT 432,LD 402ANI 433OUT 101OUT 450K 1LD 450OR 433ANI 100OUT 433END,134,将指令程序通过编程器送入PLC,通过编程器将上列用户程序的指令表语句逐句写入PLC的RAM中。注意：不同型号的PLC要选用与其相对应的专用编程器。,135,进行系统模拟调试和完善程序,先进行模拟调试，以检查程序设计和程序输入是否正确。 模拟调试就是用开关组成的模拟输入器模拟现场输入信号进行调试，输出动作情况通过输出指示灯来观察程序的执行情况和相应的输出动作是否正确，如有问题可及时进行修改，然后再进行调试，修改程
42、序，直至完全正确为止。,136,将调试通过的用户的程序保存起来，通常将程序内容通过打印机打出，作为技术件使用或存档备用。 如果此用户程序是反复使用的，则将调试过的程序写入EPROM或者EEPROM组件中存放。 硬件和软件系统均满足后，即可正式投入使用,保存程序和正式投入使用,137,设计举例,有一搬运工作的机械手，其操作是将工件从左工作台搬到右工作台，工艺流程示意图如图所示。机械的上下左右移动以及工件的夹紧，均由电磁阀驱动气缸来实现。1YA得电机械手下降；2YA得电夹紧工件；3YA得电机械手上升；4YA得电机械手右移；5YA得电机械手左移。,138,机械手动作顺序表,139,现场器件与PLC内部继电器对照表,140,PLC与现场器件的实际连接图,141,梯形图,为什么这里用set指令,142,语句表,
