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1、机电传动控制,王斌 主讲,-第九章 可编程序控制器(PLC),本章要求,了解PLC的基本结构和基本工作过程;熟悉PLC内部等效继电器电路的等效思路;熟悉PLC的指令系统;掌握PLC的编程方法和开发步骤.,9.1 PLC的基本结构,工作原理和主要特点,PLC是一种用于控制的专用微型计算机 PLC的基本结构 1)中央处理单元CPU:如MCS-51,MCS-96.2)存储器:系统程序存储器,ROM;系统程序存储器,RAM.3)I/O接口:是CPU与I/O现场设备连接的部件.4)外部设备:包括编程器等.通过通信端口与PLC联系,完成人机对话.,PLC的基本结构,I/O接口,(1)输入接口:功能:采集现
2、场信号,转换成标准逻辑电平,送给CPU.直流开关量输入接口电路:光电耦合器的作用,一是电气隔离;二是电平转换.,I/O接口,(2)输出接口 输出方式:晶体管输出;晶闸管输出;继电器输出.继电器输出接口电路 一些PLC还具有模拟输出接口.,2.PLC的基本工作原理,1)扫描:依次对各种规定的操作项目进行访问处理.2)工作原理:在系统软件的控制下,输入现场信息-顺次扫描程序中的指令,执行程序-输出控制信号,实现控制功能.即:顺序扫描,不断循环.3.PLC的主要特点:应用灵活,通用性强,控制功能强,可靠性高,有完善的诊断功能.,9.2 PLC的内部等效继电器电路,F-40M内部等效继电器:等效继电器
3、 地址号 数目 1.输入继电器X 400-413;500-513 12;12 2.输出继电器Y 430-437;530-537 8;8 3.时间继电器T 450-457;550-557 8;8 延时(0.1-999)秒,4.计数继电器C 460-467;560-567 8;8,计数(1-999)次,5.辅助继电器M 100-277;300-377 128;64,PLC的内部等效继电器电路,9.3 PLC的编程的指令系统,1.PLC的编程方法 1)继电器梯形图;2)指令语句表;3)逻辑表达式;4)控制系统流程图.,2.梯形图编程的一般规则,1)梯形图按自上而下,从左到右的顺序排列,每一个继电器为
4、一个逻辑行,起始于左母线,然后是触点的各种连接,最后是线圈与右母线连接.2)没有输入继电器线圈,其他继电器线圈在一个程序中只出现一次,而触点可以重复使用.3)在时间继电器和计数继电器之后,要设常数,并单独占一行.,3.F-40M型PLC的指令系统,指令语句表的格式:指令 编程元件地址号 指令 常数 指令 1)输入、输出指令LD：取指令。用于与左母线连接的动合触点。LDI：取反指令。用于与左母线连接的动断触点。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，但不能用于驱动输入继电器。,例1:已知梯形图,写指令 语句表.,解:LD 400 OUT 430 LDI 401 OUT
5、100 OUT 450 K=19 LD 450 OUT 431,2)逻辑指令逻辑指令包括与指令,或指令,与块或块指令.,AND：与指令。指一个动合触点与前面的电路串联连接。ANI：与非指令。指一个动断触点与前面的电路串联连接。OR：或指令。指一个动合触点与前面的电路的并联。ORI：或非指令。指一个动断触点与前面的电路的并联。ORB：或块指令。用于两个及以上触点串联的支路与前面支路并 联连接的情况。ANB：与块指令。用于两个及以上触点并联的电路与前面电路串联连接的情况。,例2 已知梯形图,写指令语句表,LD 414 OR 416；ORI 102；AND 415 OUT 435 LD 435 AN
6、D 415 OR 103；ANI 417 ORI 110；OUT 103,例3已知梯形图,写指令语句表,LD 401AND402LD 403ANI 404ORBLD 405AND 406LDI 407AND 410ORBANBOR 411OUT 430,采用块指令后的第一条指令语句可以用取或取反指令,思考题:,已知指令语句如下,作梯形图.LD400 AND401 LD430 OR100 AND402 ORB LD403 AND404,LD405 AND406 ORB ANB OR101 ANI102 OUT430 END,400,401,403,404,102,430,430,402,100,
7、405,406,101,参考答案,3)复位指令RST,复位指令RST 用于计数器或移位寄存器的复位清零.,LD 400 OR 71 RST 460 LD 401OUT 460 K=10 LD 460 OUT 430,4)移位寄存器及移位指令SFT,移位寄存器由辅助继电器M组成.,LD 402 OUT 110 LD 400 SFT 110 LD 401 RST 110,5)置位,复位指令置位指令S,复位指令R成对出现.在S,R指令之间可插入其他程序.,LD 401 S 202 置位并保持.LD 402R 202 复位并保持,6)主控母线指令,主控母线指令 主控母线指令简称为主控指令。MC：主控指
8、令。该指令引出一 条分支母线。MCR：主控复位指令。该指令使分支母线结束并回到原来(前面)的母线上。,使用主控母线指令时应注意：(1)MC、MCR指令必须成对出现，编程时不要漏掉MCR指令，否则程序将出错；(2)主控指令MC之后，又出现一个新的分支母线，挂在分支母线上的每条逻辑行电路编程时，都要由LD或LDI开头；(3)在梯形图中可以多次使用主控指令，并可嵌套使用，但最多不能超过8次。,LD400AND401 OUT100 LD402 OR403 OUT101 MC100 LD404 OUT430 AND405 OUT431 LD406,OUT433 LD410 OUT434 MCR102 M
9、CR100 MC101 LD411 OUT435 LD412 OUT436 MCR101 LD413,OUT437 END,OUT432 OUT102 MC102 LD407,7)转移指令(跳步指令)转移指令包括转移开始指令CJP和转移目的地指令EJP,CJP和EJP指令必须成对出现,两条指令中的目的地址号必须相同.,LD404 ANI405 OUT432 LD400CJP701；400闭合，则跳步转移，否则，顺次执行程序B。LD401 RST460 LD402 OUT460K10 LD403 OUT450 K5 LD450 OUT430 EJP701；转移到此往下执行程序C。LD450 OU
10、T431 END,3.常用的编程技巧1)桥式电路要先等效,然后再写指令语句.例如:,2)移位寄存器的串联使用,LD107 OUT110 LD401 后级移位寄存器 SFT110 LD402 RST110 LD400 OUT100;数据输入 LD401 前级移位寄存器 SFT100 LD402 RST100,3)移位寄存器作顺序控制器用,LD400 OUT110；输入 LD100SFT110；移位 LD401 RST110；复位 LD111 OUT430；第二步输出LD113 OUT431；第四步输出LD115 OUT432；第六步输出 LD117 OUT433；第八步输出,4)长时间延时的控制
11、,LD400 OR100 OUT100 LD460 OR71 LD100 AND72 OUT460K999 LD71 RST461,LD100AND460OUT461K999LD460OUT430,9.4 PLC的应用1.电动机基本控制线路1).电动机的起动控制线路,在图(b)所示PLC外部接线图中,停止按钮SB2用的是动合触点,而在梯形图中,使用输入继电器401的动断触点.这种处理方法使梯形图与继电器控制电路一致,读图方便.,2)电动机的正反转控制线路,3)电动机Y-降压起动控制线路,2.装配流水线的控制,1)基本情况:传送带8个工位 0-7;工件从0号装入,分别在1,3,5,7四个工位完成
12、四种装配操作;0,2,4,6号工位用于传送工件;每5秒移动一个工位.这是典型的顺序控制,用移位寄存器SFT操作;时间继电器450受辅助继电器100控制,时而失电,时而得电,每得电动作,需延时5秒.2)装配流水线示意图,请同学们根据梯形图写出指令语句表,3.PLC控制系统开发步骤,1)画工艺流程图和动作顺序表.确定输入量(用什么传感器反映和传送输入信号)以及输出量(用什么执行元件或设备接收PLC信号).2)选择PLC.点数在实际输入输出基础上加20%;存储容量为:指令语句数=(10-12)倍点数.3)编制I/O分配对照表.4)画安装图(PLC与现场器件的实际连线图);画梯形图.5)编指令程序,通
13、过编程器送入PLC.6)进行系统模拟调试和完善程序,进行硬件安装.7)整个系统进行现场调试,试运行.,4.具有一次工作进给带延时的液压钻孔动力头的控制,1)钻孔动力头的工作循环,2)动力头动作顺序 1YA 2YA 3YA 原位 1ST 快进 1ST,SB+工进 2ST+延时 3ST 退回 3ST,KT+原位 1ST,3)现场器件与PLC等效继电器 输入 1ST 400 动力头原位 2ST 401 动力头快时到位 3ST 402 动力头工时到位 SB 403 起动按钮输出 1YA 431 动力头快进,工进2YA 432 动力头工进3YA 433 动力头退回,4)PLC与现场器件连接图,5)动力头
14、控制梯形图 6)指令语句表(请同学们自己编写.),举例:设有8个输入开关1S-8S和8个彩灯1L-8L,试设计8位彩灯 的“追灯”控制程序,解:彩灯的追灯控制由移位寄存器SFT实现;追灯的花样由1S-8S设定的初始值决定.追灯的速度由定时器450来设定.追灯的方向由输入开关9S的开合来决定.(1)彩灯的追灯控制由移位寄存器来实现.运行前用1S-8S任意设定一个初始值,如合上2S-SFT201置“1”-2L亮.根据输入开关9S设定的移位方向,彩灯依次向前或向后移动闪光,并不断循环,形成追灯.(2)设定初始值时,如合上1S和2S,SFT的200,201置“1”,1L,2L两个灯亮,因此,每一次移动有2个灯闪亮.(3)改变定时器450的设定值,可以改变追灯的速度.PLC与现场器件的接线图以及彩灯控制梯形图如下图.指令语句表如下.,S200 LDI400 R200.LD407 S207 LDI407 R207,MCR101LDI450OUT450K1LDI410CJP700LD200OUT430.LD207OUT437,LD207OUT200LD450SFT200LD71RST200LD71OUT101MC101LD400,EJP700LD400CJP701LD200OUT437.LD207OUT430EJP701,END,思考题,求:,
