《LC编程原则》ppt课件

1、第第8章章 可编程控制器的设计及例如可编程控制器的设计及例如 8.1 PLC控制系统设计概述 8.1.1 PLC控制设计的根本原那么 8.1.2 PLC控制设计的根本步骤 8.2 输入输出接线图的设计 8.2.1 输入接线图的设计 8.2.2 节省输入点的几种方法 8.2.3 输出接线图的设计 8.2.4 节省输出点的几种方法 8.3 PLC控制设计例如 8.3.1 十字路口交通灯控制 8.3.2 电镀自动消费线PLC设计 8.3.3 传送带机械手控制设计第第8章章 可编程控制器的设计及例如可编程控制器的设计及例如可编程控制器在电气控制系统中，主要是根据控制梯形图进展开关量的逻辑运算，根据运算

2、结果进展开关量的输出控制，假设和特殊模块衔接，也可以进展模拟量的输入输出控制。可编程控制器的设计主要分为控制梯形图设计、可编程控制器的输入输出接线设计以及主电路的设计等。控制梯形图的设计是整个设计的中心部分。由于控制梯形图的设计根本上和常规电器的控制电路一样，所以掌握常规电器控制电路的控制原理和设计方法是可编程控制器设计的根底。 8.1 PLC控制系统设计概述控制系统设计概述 8.1.1 PLC控制设计的根本原那么 PLC电气控制系统是控制电气设备的中心部件，因此PLC的控制性能是关系到整个控制系统能否能正常、平安，可靠、高率的关键所在。在设计PLC控制系统时，应遵照以下根本原那么： 最大限制

3、地满足被控对象的控制要求。 力求控制系统简单、经济、适用，维修方便。 保证控制系统的平安、可靠性。 操作简单、方便、并思索有防止误操作的平安措施。 满足PLC的各项技术目的和环境要求。 8.1.2 PLC控制设计的根本步骤1、对控制系统的控制要进展详细了解、对控制系统的控制要进展详细了解2、控制系统初步方案设计、控制系统初步方案设计3、根据控制要求确定输入输出元件，绘制、根据控制要求确定输入输出元件，绘制PLC输入输出接线图和主输入输出接线图和主电路图电路图4、根据控制要求和输入输出接线图绘制梯形图、根据控制要求和输入输出接线图绘制梯形图 5、完善上述设计内容、完善上述设计内容6、安装调试、安

4、装调试8.2 输入输出接线图的设计输入输出接线图的设计 8.2.1 输入接线图的设计 下面经过一些简单的实例阐明输入电路的设计。 例8-1 将图8-1所示的两个地点控制一台电动机的控制电路改为PLC控制。KMSB1SB2KMFRSB4SB3图8- 1 两个地点控制一台电动机的控制电路(b)梯形图(a)PLC接线图X0X1X2X3X4Y0Y0Y0X0X1COMPLCX2KM220VSB1SB2FRSB4SB3COM1X3X4图8- 2 两个地点控制一台电动机的PLC控制图1图8- 3 两个地点控制一台电动机的PLC控制图2(a)PLC接线图1(b)梯形图1COM1X0SB3X1SB4Y0FRY0

5、SB2Y0SB1220VX0X1COMPLCKMKMPLCCOMX1X0220VY0SB1Y0SB2Y0FRX1SB4X0SB3COM1(d)梯形图2(c)PLC接线图2例例8-2 智力抢答智力抢答分分3组进展智力组进展智力抢答，每组一盏抢答，每组一盏灯，先按下按钮灯，先按下按钮的灯亮，后按下的灯亮，后按下按钮无效。儿童按钮无效。儿童组组2人，每人一人，每人一个按钮，按下其个按钮，按下其中中1个人按下按个人按下按钮灯就亮。学生钮灯就亮。学生组组1人，人，1个按钮。个按钮。教授组教授组2人，每人，每人一个按钮，人一个按钮，2人都按下按钮灯人都按下按钮灯才亮。才亮。主持人按下复位主持人按下复位按钮

6、后灯灭，开按钮后灯灭，开场抢答。假设主场抢答。假设主持人闭合开关后持人闭合开关后10秒内抢答胜利，秒内抢答胜利，电磁线圈将使彩电磁线圈将使彩球摆动，以示抢球摆动，以示抢答者得到一次侥答者得到一次侥幸时机。幸时机。(b)梯形图(a)PLC接线图Y0Y0X0X1COMPLCX2YA220VSB1SB2SB4SB3COM1X3X4Y1Y2Y3SB5SB6SA儿童组学生组教授组教授组主持人主持人儿童组学生组电磁线圈HL1HL2HL3Y0X0X4Y1Y0X1Y1Y2Y0X4Y1Y2Y0X2X3Y1Y2X3ENDY2Y3X3K100 Y1Y2Y3T0T0图8- 4 智力抢答 例例8-3 将时间原那么转子回

7、路串接电阻起动控制电将时间原那么转子回路串接电阻起动控制电路路(第二章图第二章图2-23)改为改为PLC控制。控制。 Y0T0K40T1 K60T2K70Y3T0T1T1T2T2Y2Y1X0梯形图X0COMY3Y2Y1Y0COM1KM4KM3KM2KM1KM3KM4SB1SB2KM2KM1FR接线图(a)(b)图8- 5 时间原那么转子回路串接电阻PLC起动控制电路8.2.2 节省输入点的几种方法1、编码输入法、编码输入法编码输入是将多个输入继电器的组协作为输入信号，编码输入是将多个输入继电器的组协作为输入信号，n个输入继电器有个输入继电器有2n种种组合，可以用组合，可以用n位二进制数表示，这

8、种输入方法可以最大限制地利用输入点，位二进制数表示，这种输入方法可以最大限制地利用输入点，普通需求梯形图译码。如图普通需求梯形图译码。如图8-6所示，输入继电器所示，输入继电器X0、X1有有4种组合，种组合， (即即2位二进制数位二进制数00、01、10、11)，用，用M0M3表示，相当于表示，相当于4个输入信号。例如个输入信号。例如开关在开关在M2位置，位置，X1、X0=10，梯形图中，梯形图中M2线圈得电。线圈得电。M0 M1 M2 M3X0X1COMX0X1X0X1X0X1X0X1M0M1M2M3PLC(b)梯形图(a)PLC接线图图8- 6 编码输入之一1234567X0X1COMPL

9、CX2图8- 7 编码输入之二2、矩阵输入法、矩阵输入法图图8-8为为3行行2列输入矩阵，这种接线普通常用于有多种输入操作方式列输入矩阵，这种接线普通常用于有多种输入操作方式的场所。如图中的选择开关的场所。如图中的选择开关SA打在左边，那么执行手动操作方式，打在左边，那么执行手动操作方式，用按钮进展输入操作。开关打在右边，那么执行自动操作方式，由系用按钮进展输入操作。开关打在右边，那么执行自动操作方式，由系统接点进展自动控制。统接点进展自动控制。用功能指令组成输入矩阵的方法参见第六章的相关内容。用功能指令组成输入矩阵的方法参见第六章的相关内容。X0X1COMPLCX2手动自动SA图8- 8 3

10、行2列输入矩阵3、编程法、编程法图图8-9是用编程的方式组成的输入电路。输入按钮是用编程的方式组成的输入电路。输入按钮SB相当于一个十档相当于一个十档位的选择开关，初始位置为位的选择开关，初始位置为M20线圈得电，线圈得电，M20=1，接点闭合。，接点闭合。组成M20M29十个选择开关接点按钮X1成为步进选择开关,移位寄存器单点输入 M29M21M20K9K1M21M20SFTLPM20X1M29M28M27M26M25M24M23M22M21X0X1COMPLCSB图8- 9 按钮式十档位选择开关8.2.3 输出接线图的设计PLC输出电路中常用的输出元件有各继电器、接触器、电磁阀、信号灯、报

11、警器、发光二极管等。PLC输出电路采用直流电源时，对于感性负载，应反向并联二极管，否那么接点的寿命会显著下降，二极管的反向耐压应大于负载电压的510倍，正向电流大于负载电流。PLC输出电路采用交流电源时，对于感性负载，应并联阻容吸收器(由一个0.1F电容器和一个100120电阻串联而成)以维护接点的寿命。PLC输出电路无内置熔断器，当负载短路等缺点发生时将损坏输出元件，为了防止输出元件损坏，在输出电源中串接一个510A的熔断器。如图8-10所示。图8- 10 PLC输出电路维护的措施KAY0COM1Y1FUKAY0COM1Y1FURCEL(a)直流输出电路(b)交流输出电路VEL例例8-4星三

12、角降压起动星三角降压起动PLC控制控制在第四章图在第四章图4-53中、星三角降压起动中、星三角降压起动PLC控制电路需用控制电路需用2点输入点输入(一个一个起动按钮，一个停顿按钮起动按钮，一个停顿按钮)，3点输出点输出(接触器接触器KM13)。而在图。而在图8-11所所示的星三角降压起动示的星三角降压起动PLC控制电路中采用了控制电路中采用了1点输入，点输入，2点输出。点输出。SB即是起动按钮又是停顿按钮。思索到星形起动接触器即是起动按钮又是停顿按钮。思索到星形起动接触器KM2只是在起动只是在起动时用一下，可以和时用一下，可以和KM1共用一个输出点共用一个输出点Y1。 X0Y2Y1COM1SB

13、KM2KM3KM3KM2KM1COM(a)星三角起动主电路(b) 星三角起动PLC接线图ALT PM0T0K80T1K90T0T1X0M0Y1Y2T0星三角起动梯形图(c)KM3QSFUFRM3KM2KM1L1 L2 L3U1 V1 W1U2V2W2220VFR图8- 11 星三角降压起动PLC控制8.2.4 节省输出点的几种方法1. 外部译码输出外部译码输出PLCLEDVabcdefgVssLELJBJ518V+-ABCDDD4511RabcdefgRabcdefgY3Y2Y1Y0COM1图8- 12 BCD码驱动七段数码管电路图2、矩阵输出、矩阵输出在特定的场所可以用输出矩阵来控制外部电路

14、。图8- 13是一个58 LED输出矩阵，运用了13点输出，用40个发光二极管，可用于显示40种任务形状。假设用动态扫描方式也可以显示一个58 点阵的图形或文字。PLC58 LED 矩阵COM1COM2COM3COM4Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y10Y11Y12Y13Y140123401234567图8- 13 58 LED输出矩阵 例例8-5 工业袋式除尘器的部分工业袋式除尘器的部分PLC控制控制 图图8-14是工业袋式除尘器的部分是工业袋式除尘器的部分PLC控制电路。该除尘器控制电路。该除尘器有有4个除尘室，当除尘器开场任务时，个除尘室，当除尘器开场任务时，14室依次轮番卸室依次轮番

15、卸灰，每室卸灰时间为灰，每室卸灰时间为20秒，卸灰终了后起动反吹风机，秒，卸灰终了后起动反吹风机，3秒后，秒后，14室再依次轮番清灰，每室清灰时间为室再依次轮番清灰，每室清灰时间为15秒，秒，终了后，并反复执行上述过程。终了后，并反复执行上述过程。1#卸灰2#卸灰3#卸灰4#卸灰4#清灰3#清灰2#清灰1#清灰KAKAKAY0Y1Y2Y3Y4COM1可编程序控制器K1K2K3K4K5K6K7K8图8- 14 袋式除尘器PLC接线图8.3 PLC控制设计例如控制设计例如 8.3.1 十字路口交通灯控制 在第四章第七节中，对十字路口交通灯的PLC控制是采用根本逻辑指令进展编程的， 下面举几个十字路

16、口交通灯的PLC控制的程序，以供参考。COM5Y27COM4Y17Y7Y6Y5Y4COM212 V红红黄绿黄绿 (a) 十字路口交通灯接线图北南西东红黄绿绿黄红绿黄红红黄绿(b) 十字路口交通灯布置图8- 15 十字路口交通灯的PLC控制T0T0K350ALT PM8000Y27ZCPK300K330T0M0Y27Y17M1M8013Y27Y6M0Y27Y4M2Y27Y27Y7Y5END(b)交通灯控制梯形图之二绿绿黄黄红红T3T0T0T0T0T2T0T1T2T0T0T2M8013(a)交通灯控制梯形图之一Y5Y17红黄Y4Y6ENDT0K350T3K350T1T2K300K330Y7Y27红

17、黄绿绿T0T1T2M8002M8013T2(c) 交通灯控制梯形图之三S20M2800T0T1T2K350K330K300Y27红Y6绿Y7黄T1T2M8013T2M2800S21Y17红Y4绿 Y5黄T0M2800红灯绿灯绿闪黄灯绿灯绿闪黄灯红灯 30秒3秒2秒30秒3秒2秒东西方向南北方向Y27Y17Y7Y6Y6Y4Y4Y5D0D1D2D3D4D5M0M1M2M3M4M5M8000M8013M8013M1M2M3M4M5M0Y27Y4Y27M3M4M5M8013(d) 交通灯控制梯形图之四红绿INCDD0C0M0K6增量式凸轮顺控 C0K9999Y6绿ENDY5Y17红黄Y7黄M8029R

18、STC0M8002MOVK30D0MOVMOVK2K3D1D2BMOVK3D0D3红灯绿灯绿闪黄灯绿灯绿闪黄灯红灯 30秒3秒2秒30秒3秒2秒东西方向南北方向Y27Y17Y7Y6Y6Y4Y4Y5D0D1D2D3D4D5M0M1M2M3M4M5M8000M8013M8013M1M2M3M4M5M0Y27Y4Y27M3M4M5M8013(d) 交通灯控制梯形图之四红绿INCDD0C0M0K6增量式凸轮顺控 C0K9999Y6绿ENDY5Y17红黄Y7黄M8029RSTC0M8002MOVK30D0MOVMOVK2K3D1D2BMOVK3D0D3图8- 16十字路口交通灯控制梯形图(b)十字路口交

19、通灯接线图77绿红十位个位十位个位ABCDEFG绿黄绿黄红PLCCOM1Y0Y1COM2Y4Y5Y6Y7COM3Y10Y11Y12Y13COM4Y14Y15Y16Y17Y20Y21Y22Y23Y24Y25Y26Y27COM5Y.COM12V红绿红ABCDEFG绿红ABCDEFG绿红ABCDEFGALTP M40T0T1T2K300K330K350M8000SUB K359T0K4M0BCDSEGDSEGDK4M20K4M20K1M4K1M8K2Y20K2Y10M40Y0Y1ENDY6Y4Y17Y5T2M40T2Y27Y7M40M40T1T2M8013(a) 交通灯控制梯形图红黄T0绿绿红黄35

20、9T0M35M20M35M20M15M0M7M4 Y27Y20M11M8 Y17Y10BCD译码译码个位数十位数M15M12M11M8Y17Y16.Y10Y26Y27Y20M7M4M3M0百位十位个位小数位红 数码管笔画 红 数码管笔画（十位）（个位）注：Y17、Y27线圈应在SEGD 指令后面编程 图8- 17 具有通行时间显示的十字路口交通灯控制8.3.2 电镀自动消费线PLC设计1、电镀自动消费线根本情况、电镀自动消费线根本情况图8- 18 电镀自动消费线表示图M1M2SQ0SQ1SQ2SQ3SQ4SQ5SQ6SQ7SQ8上限位SQ9下限位前进后退原位1#槽2#槽3#槽4#槽5#槽牵引钢

21、缆吊篮过限保护原位1#位2#位3#位4#位5#位过限保护 单步手动连续单周前进后退上升下降公共端上限位下限位操作方式选择手动操作SQ9SQ0SQ1S1X0X1SQ2S2X2SQ3S3X3SQ4S4X4SQ5X5SQ6X10X11X12X13X14（暂停）SB1SB2SB3X15SB4X17COMSQ7SQ8X16X6X7Y10Y11Y12Y13Y14COM1Y0原位Y1Y3Y2Y4Y5Y6上限Y7下限KM5KM3KM4制动 下降上升KM4KM3FR2KM1KM2KM2KM1FR1前进后退SB0SAHL0HL1HL2HL3HL4HL5HL6HL7S5（起动）停止电源指示灯HL8220VQS电源开

22、关COM2COM3COM41#位2#位3#位4#位5#位2 PLC输输入入输输出出接接线线设设计计图8- 19 电镀自动消费线PLC接线图3、主电路设计、主电路设计M13KM3FR2KM5PLC36V220VKM4TCKM1KM2YBM233380VFUQSFR1接进退电动机升降电动机 FU1FU2图8- 20 电镀自动消费线主电路图4、操作面板设计、操作面板设计X14X15X16X17原位单步起动暂停下降上升后退前进单周操作方式手动连续1槽2槽3槽4槽5槽上限下限S1S2S3S4槽 位 选 择X10X11X12Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7S5X13电源停止图8- 21 操作面板图 5、电

23、电镀镀自自动动消消费费线线PLC控控制制程程序序设设计计图8- 22单周、延续、手动程序图(a ) 单周 连续 控制状态转移图S0X16起动S20Y12 上升X6X5S21PLSM2X1X2X3X4X5X5S22后退Y11X0S23X7下限X0X1X2X3X4X5T0X12X12连续Y13 下降T0 K100K110K120K130K140K150Y10前进PLSM1M1M2T0T1T2T3T4T5T1T2T3T4T5原位S24上限 未到5#槽到5#槽X0X7Y0原位单周期SET S0X13ALT PM8034暂停ZRST S20 S24X17停止X10M8000MOV K2X0 K2Y0Y1

24、0Y11T6T6K20Y14 制动位置信号灯 (b) 公共程序X14X6X5Y10Y11X15X6X0Y11Y10X16X6Y12Y13X17X7Y13Y12前进后退上升下降上限手动控制程序CJP63X10P0X10CJP0公共程序单周 连续 控制程序END(c)手动控制程序(d) 总控制程序框图Y14图8- 23电镀自动消费线总梯形图1X13ALT PM8034 暂停原位ZRST S20 S24X17停止X10M8000MOV K2X0 K2Y0Y10Y11T6T6K20Y14X10X0X7Y0SET S0CJP0X5X6SET S21S22X5X6SET S20Y12上升原位制动位置信号灯

25、Y14S20SETS0X16起动X4X5T4T5K140K150T0T1T2T3T4T5X12S20T0X12S0RETCJ P63X10ENDP0X14X6X5Y10Y11X15X6X0Y11Y10X16X6Y12Y13X17X7Y13Y12前进后退 上升下降上限S21S23S22X5X0SET X1X2X3X4M1M2PLSPLSM1M2S23SET Y11Y13X7S24SET S23S24X0X1X2X3T0T1T2T3K100K110K120K130Y10后退前进下限下降S0X16起动S20Y12上升X6X5X5S22后退Y11X0S23X7下限X0X1X2X3X4X5T0X12X1

26、2连续Y13 下降T0 K100K110K120K130K140K150T0T1T2T3T4T5T1T2T3T4T5原位S24上限 未到5#槽到5#槽X11 X16M8040X0M3X7Y0单步原位M1M3PLSM1M2M3前进Y10X5单周期X4X3X2X1M2PLSS21SET S0原位上限 下限X7X0X6S0X16起动S20Y12上升X6X5X5S22后退Y11X0S23X7下限X0X1X2X3X4X5T0X12X12连续Y13 下降T0 K100K110K120K130K140K150T0T1T2T3T4T5T1T2T3T4T5原位S24上限 未到5#槽到5#槽X11 X16M804

27、0X0M3X7Y0单步原位M1M3PLSM1M2M3前进Y10X5单周期X4X3X2X1M2PLSS21SET S0原位上限 下限X7X0X6图8- 24 单周、延续、单步控制形状转移图图8- 25 电镀自动消费线总梯形图2X13ALT PM8034 暂停原位ZRST S20 S24X17停止X10M8000MOV K2X0 K2Y0Y10Y11T6T6K20Y14X10X0X7Y0SET S0CJP0X5X6SET S21S22X5X6SET S20Y12上升原位制动位置信号灯Y14S20SETS0X16起动S21S23S22X5X0SET X1X2X3X4M1M2PLSPLSM1M2S23

28、SET Y11Y13X7S24SET S23S24X0X1X2X3T0T1T2T3K100K110K120K130Y10后退前进下限下降X4X5T4T5K140K150T0T1T2T3T4T5X12S20T0X12S0RETCJ P63X10ENDP0X14X6X5Y10Y11X15X6X0Y11Y10X16X6Y12Y13X17X7Y13Y12前进后退 上升下降上限图8-26 传送带机械手动作控制表示图光电开关M2电动机M1 电动机传送带2传送带1SQ3SQ2SQ4SQ5上升下降右转 左转夹紧SQ6SQ18.3.3 传送带机械手控制设计(1)、传送带机械手根本情况和控制要求、传送带机械手根本

29、情况和控制要求在一条自动消费线上，由机械手将传送带在一条自动消费线上，由机械手将传送带1上的物品传送到传送带上的物品传送到传送带2上。机械手的上升、上。机械手的上升、下降、左转、右转、夹紧、放松动作分别由下降、左转、右转、夹紧、放松动作分别由电磁阀控制液压传动系统任务，并用限位开电磁阀控制液压传动系统任务，并用限位开关及光电开关检测机械手动作的形状和物品关及光电开关检测机械手动作的形状和物品的位置。传送带的位置。传送带1、2均由三相鼠笼型异步电均由三相鼠笼型异步电动机驱动。电动机应有相应的维护。动机驱动。电动机应有相应的维护。机械手初始形状为手臂在下限位下限位开关SQ4受压，手在传送带1上右限

30、位开关SQ2受压手指松开。机械手和传送带动作控制表示图如图8-26所示。机械手要求有3种控制方式：1手动控制方式， 2单周期控制方式，3延续控制方式。输入元件输入继电器输入元件输入继电器输出元件输出继电器光电开关X0放松按钮X10放松电磁阀Y0夹紧开关X1夹紧按钮X11夹紧电磁阀Y1上限位开关X2上升按钮X12上升电磁阀Y2下限位开关X3下降按钮X13下降电磁阀Y3左限位开关X4左转按钮X14左转电磁阀Y4右限位开关X5右转按钮X15右转电磁阀Y5起动按钮X6单周/ 延续X16电机1控制Y6停顿按钮X7手动X17电机2控制Y7 表8- 1 I/O设备及I/O点分配表HL9SB1SB2SQ1SQ2SQ3SQ4电源X0X1X2X3X4X5Y0Y1Y2Y3Y4Y5COM COM1起动停止单周期光电开关上限位下限位QS 电源开关电源灯(a)传送带PLC输入输出接线图FR1FR2热保护1热保护2SQ5SQ6左限位右限位夹紧SB3SB4SB5SB6SB7SB8X6X7手动连续X10X11X12X13X14X15X16X17SA松开松开夹紧夹紧上升上升下降下降左转左转右转右转传送带1传送带2KM1KM2YV1YV2YV3YV4YV5YV6HL1HL2HL3HL4HL5HL6HL7HL8Y6