PLC在数字量控制系统中的应用课件

1、第四周模块1PLC在数字量控制系统中的应用 PLC在数字量控制系统中的应用 本模块要点 项目1电动机的点动运行控制 项目2电动机的连续运行控制 项目3电动机的正、反转控制 项目4电动机星三角起动控制 PLC在数字量控制系统中的应用 本模块要点 项目5自动装载小车控制 项目灯光系统的PLC控制 项目交通灯系统的PLC控制 项目抢答器系统的PLC控制 PLC在数字量控制系统中的应用 本模块要点 项目9工业洗衣机系统的PLC控制 项目10液压机系统的PLC控制 项目11剪板机系统的PLC控制 项目12注塑机系统的PLC控制 项目引入： 使用S7-200 PLC实现三相异步电动机的点动运行控制。 电动

2、机的点动运行控制 PLC在数字量控制系统中的应用 项目分析： 电动机的点动运行控制 PLC在数字量控制系统中的应用 图1 电动机点动控制电路图 相关知识： S7-200 PLC简介PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的点动运行控制 图2 S7-200 PLC的外形及结构 S7-200 PLC简介PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的点动运行控制 CPU的存储区主要有：1）输入过程映像寄存器（I）。 2）输出过程映像寄存器（Q）。3）变量存储器区（V）。 4）位存储器区（M）。5）定时器存储区（T）。 6）计数器存储区（C）。7）高速计数器（HC）。 8）累加器（AC）。9）特殊存储器（SM

3、）。 10）局部存储器（L）11）模拟量输入（AI）。 12）模拟量输出（AQ）。13）顺序控制继电器（S）。 相关知识： S7-200 PLC简介PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的点动运行控制 对于每个型号PLC，西门子提供DC24V和AC120240V两种电源供电的CPU，如CPU 224 DC/DC/DC和CPU 224 AC/DC/Relay。每个类型都有各自的订货号，可以单独订货。 DC/DC/DC：说明CPU是直流供电，直流数字量输入，数字量输出点是晶体管直流电路的类型。 AC/DC/Relay：说明CPU是交流供电，直流数字量输入，数字量输出点是继电器触点类型。 相关知识：

4、 S7-200 PLC简介PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的点动运行控制 输入模块： 图3 输入电路 相关知识： S7-200 PLC简介PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的点动运行控制 输出模块： 图4 输出电路继电器输出电路场效应晶体管输出电路 相关知识： S7-200 PLC简介PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的点动运行控制 编程软件： 图5 编程软件界面 相关知识： LD、LDN、= 指令PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的点动运行控制 （1）LD、LDN指令图6 初始装载指令a) 梯形图 b) 语句表 相关知识： LD、LDN、= 指令PLC在数字量控制系统中的应

5、用 电动机的点动运行控制 图7 初始装载非指令a) 梯形图 b) 语句表 （1）LD、LDN指令 相关知识： LD、LDN、= 指令PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的点动运行控制 （2）线圈驱动（=）指令 图8 线圈驱动指令a) 梯形图 b) 语句表 相关知识：PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的点动运行控制 I/O分配表 项目实施：PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的点动运行控制 硬件连接图图9 点动运行控制PLC硬件原理图PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的点动运行控制 梯形图设计图10 点动控制梯形图PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的点动运行控制 程序运行过程：图

6、11 控制过程分析图PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的点动运行控制 项目交流：电源使用图12 使用外部电源的点动控制PLC硬件原理图PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的点动运行控制 项目交流：中文编辑界面 单击菜单栏中“工具”选项，选择其中的“选项”命令，再选择“选项”中的“常规”命令，单击“常规”栏下的“语言”栏中的“中文”，单击“确定”按钮即可。第四周模块1PLC在数字量控制系统中的应用 项目引入： 使用S7-200 PLC实现三相异步电动机的连续运行控制，即按下起动按钮，电动机起动并单向运转，按下停止按钮，电动机停止运转。该电路必须具有短路保护、过载保护等功能。 电动机的连续运

7、行控制 PLC在数字量控制系统中的应用 项目分析： 电动机的连续运行控制 PLC在数字量控制系统中的应用 图13 三相异步电动机连续运行控制电路 A、AN、O、ON 指令 PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的连续运行控制 （1）A指令图14 “与”指令a) 梯形图 b) 语句表 相关知识： A、AN、O、ON 指令 PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的连续运行控制 （2）AN指令图15 “与非”指令a) 梯形图 b) 语句表 相关知识： A、AN、O、ON 指令 PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的连续运行控制 （3）O指令图16 “或”指令a) 梯形图 b) 语句表 相关知识：

8、A、AN、O、ON 指令 PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的连续运行控制 （4）ON指令图17 “或非”指令a) 梯形图 b) 语句表 相关知识： 编程软件使用PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的连续运行控制 图18 STEP 7-Micro/WIN软件的编程窗口 相关知识：PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的连续运行控制 编程软件使用图19 工具栏图20 标准工具栏 相关知识：PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的连续运行控制 编程软件使用图21 调试工具栏 相关知识： 项目知识：PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的连续运行控制 编程软件使用图23 LAD指令工具栏图22

9、 常用工具栏PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的连续运行控制 I/O分配表 项目实施：PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的连续运行控制 硬件连接图图24 连续运行控制PLC硬件原理图PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的连续运行控制 梯形图设计图25 连续运行控制电路的梯形图程序PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的连续运行控制 项目交流：FR与PLC的连接 图26 连续运行控制PLC硬件原理图2PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的点动运行控制 项目交流：起动和停止按钮的常用触点 起动按钮工程项目中常用常开触点，停止按钮常用常闭触点。相应程序可自行编写。第四周模块1PLC在数字

10、量控制系统中的应用 项目引入： 使用S7-200 PLC实现三相异步电动机的正、反转控制，即按下正向起动按钮，电动机正向起动并运行；按下反向起动按钮，电动机反向起动并运行；若按下停止按钮，电动机停止运转。该电路必须具有短路保护、过载保护、互锁保护等功能。 电动机的正、反转控制 PLC在数字量控制系统中的应用 项目分析： PLC在数字量控制系统中的应用 图27 三相异步电动机正、反控制电路电动机的正、反转控制 相关知识： S、R指令及优先级 PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的正、反转控制 1S、R指令图28 置位指令a) 梯形图 b) 语句表（1）S指令 相关知识： S、R指令及优先级 P

11、LC在数字量控制系统中的应用 电动机的正、反转控制 1S、R指令图29 复位指令a) 梯形图 b) 语句表（2）R指令 相关知识： S、R指令及优先级 PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的正、反转控制 1S、R指令图30 置位、复位指令的应用a) 梯形图 b) 语句表 c) 指令功能图 相关知识： S、R指令及优先级 PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的正、反转控制 2S、R指令的优先级 图31 置位、复位指令的优先级a) 梯形图 b) 语句表 c) 指令功能图 PLC在数字量控制系统中的应用 I/O分配表电动机的正、反转控制 项目实施：PLC在数字量控制系统中的应用 硬件连接图图32

12、 正、反转控制的PLC硬件原理图电动机的正、反转控制 PLC在数字量控制系统中的应用 梯形图设计电动机的正、反转控制 PLC在数字量控制系统中的应用 梯形图设计电动机的正、反转控制 图33 设计梯形图程序a) 采用起保停方法设计的梯形图程序 b) 采用S、R指令设计的梯形图程序PLC在数字量控制系统中的应用 项目交流：电气互锁 在很多工程应用中，经常需要电动机可逆运行，即正、反转，这则需要正转时不能反转，反转时不能正转，否则会造成电源短路。在继电器控制系统中通过使用机械和电气互锁来解决此问题。在PLC控制系统中，虽然可通过软件实现互锁，即正反两输出线圈不能同时得电，但不能从根本上杜绝电源短路现

13、象的发生（如一个接触器线圈虽失电，但其触点因熔焊不能分离，此时另一个接触器线圈再得电，就会发生电源短路现象），所以必须在接触器的线圈回路中串联对方的辅助常闭触点，如图32所示。电动机的正、反转控制 PLC在数字量控制系统中的应用 项目交流：S、R指令使用注意事项 在使用S指令或R指令时，数值n的范围为1255，置位或复位的所有线圈编号必须连续，否则必须多次使用S指令或R指令。 电动机的正、反转控制 第四周模块1PLC在数字量控制系统中的应用 项目引入： 使用S7-200 PLC实现三相异步电动机的-降压起动控制，即按下起动按钮，电动机星（）形起动；起动结束后，电动机切换成三角形（）运行；若按下

14、停止按钮，电动机停止运转。要求起动和运行时有相应指示。 电动机的Y-起动控制 PLC在数字量控制系统中的应用 项目分析： PLC在数字量控制系统中的应用 图34 Y -降压起动控制电路电动机的Y-起动控制 相关知识：TON指令 及堆栈指令 PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的Y-起动控制 1、TON指令（1）S7-200 PLC 定时器分类 相关知识：TON指令 及堆栈指令 PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的Y-起动控制 1、TON指令（ 2 ）接通延时定时器指令图35 接通延时定时器指令a) 梯形图 b) 语句表 相关知识：TON指令 及堆栈指令 PLC在数字量控制系统中的应用 电

15、动机的Y-起动控制 1、TON指令（ 3 ）接通延时定时器指令应用图36 接通延时定时器指令应用a) 梯形图 b) 指令功能图 相关知识：TON指令 及堆栈指令 PLC在数字量控制系统中的应用 电动机的Y-起动控制 2、堆栈指令（2 ）堆栈指令1）压栈指令压栈指令（LPS）由压栈指令助记符LPS表示。2）读栈指令读栈指令（LRD）由读栈指令助记符LRD表示。3）弹栈指令弹栈指令（LPP）由弹栈指令助记符LPP表示。4）装栈指令装栈指令（LDS）由装栈指令助记符LDS和操作数n构成。该指令的操作数n只能取18。PLC在数字量控制系统中的应用 I/O分配表电动机的Y-起动控制 项目实施PLC在数字

16、量控制系统中的应用 硬件连接图电动机的Y-起动控制 图37 Y-降压起动控制的PLC硬件原理图PLC在数字量控制系统中的应用 梯形图设计电动机的Y-起动控制 图38 Y-降压起动控制程序梯形图PLC在数字量控制系统中的应用 梯形图设计电动机的Y-起动控制 图38 Y-降压起动控制程序梯形图（续）PLC在数字量控制系统中的应用 梯形图设计电动机的Y-起动控制 图38 Y-降压起动控制程序梯形图（续）PLC在数字量控制系统中的应用 项目交流：指示灯的连接 电动机的Y-起动控制 图39 指示灯的连接方法之一PLC在数字量控制系统中的应用 项目交流：指示灯的连接 电动机的Y-起动控制 图40 指示灯的

17、连接方法之二PLC在数字量控制系统中的应用 项目交流：不同电压等级的输出 电动机的Y-起动控制 在很多控制系统中，经常遇到有多种不同的电压等级负载，这就要求PLC的输出点不能任意安排，必须做到同一电源使用一组PLC的输出，不能混用，否则会有危险事故发生。如本项目中，接触器线圈电压为AC 220V，而从安全用电角度考虑，作为指示或监控用的指示灯电压大多数情况下取AC 6.3V，所以本项目的PLC硬件接线可如图1-84所示。对于西门子CPU 226型的PLC输出端子来说，Q0.0Q0.3为一组、Q0.4Q1.0为一组、Q1.1Q1.7为一组，使用时应特别注意。第四周模块1PLC在数字量控制系统中的

18、应用 项目引入： 使小车自动装载控制过程如下。在运货车到位的情况下，按下传送带起动按钮，传送带开始传送工件。工件检测装置检测在有工件通过，且当工件数达到3个时，推料机构推动工件到运货车，传送带停止传送。推料机构由电动机带动液压泵驱动电磁阀完成，推料机构行程由感应接近开关控制（行程检测）。当系统起动后，5min内检测不到工件时，传送带停止传送，并发出报警指示。 只有当运货车再次到位时，按下起动按钮后，传送带和推料机构才能重新开始工作。 自动装载小车控制 PLC在数字量控制系统中的应用 项目分析： PLC在数字量控制系统中的应用 自动装载小车控制 传送带起动必须具备两个条件，其一为运货车必须到位，

19、其二要按下起动按钮。停止条件为计数器的当前值为3，或按下停止按钮或电动机过载。推料机构的液压泵电动机可在传送带电动机起动后起动，推料机构动作的条件为计数器的当前值为3，其行程受行程检测开关控制，电磁阀线圈断电后，推料机构自动缩回。 推料机构在执行推料动作时，传送带电动机必须已经停止，这要求两者之间要有互锁功能。 计数器的计数脉冲为工件检测信号由0变为1，推料机构的运行信号作为计数器的复位信号。计数器使用增计数器，设定值为3。 相关知识：CTU、EU、ED、OLD及ALD指令 PLC在数字量控制系统中的应用 自动装载小车控制 1、CTU指令 a) b) 图41 增计数器指令a) 梯形图 b) 语

20、句表 相关知识：CTU、EU、ED、OLD及ALD指令 PLC在数字量控制系统中的应用 自动装载小车控制 1、CTU指令 图42 增计数器指令应用a) 梯形图 b) 语句表 c) 指令功能图 相关知识：CTU、EU、ED、OLD及ALD指令 PLC在数字量控制系统中的应用 自动装载小车控制 2、边沿触发指令 （1）EU指令 图43 上升沿检测指令a) 梯形图 b) 语句表 相关知识：CTU、EU、ED、OLD及ALD指令 PLC在数字量控制系统中的应用 自动装载小车控制 2、边沿触发指令 （1）EU指令 图44 上升沿检测指令的应用a) 梯形图 b) 语句表 c) 指令功能图 相关知识：CTU

21、、EU、ED、OLD及ALD指令 PLC在数字量控制系统中的应用 自动装载小车控制 2、边沿触发指令 （2）ED指令 图45 下降沿检测指令a) 梯形图 b) 语句表 相关知识：CTU、EU、ED、OLD及ALD指令 PLC在数字量控制系统中的应用 自动装载小车控制 2、边沿触发指令 （2）ED指令 图46 下降沿检测指令的应用a) 梯形图 b) 语句表 c) 指令功能图 相关知识：CTU、EU、ED、OLD及ALD指令 PLC在数字量控制系统中的应用 自动装载小车控制 3、电路块连接指令 （1）OLD指令 图47 OLD指令梯形图符号图48 电路块并联指令的应用 a) 梯形图 b) 语句表

22、相关知识：CTU、EU、ED、OLD及ALD指令 PLC在数字量控制系统中的应用 自动装载小车控制 3、电路块连接指令 （2）ALD指令 图49 ALD指令梯形图符号图50 电路块串联指令的应用 a) 梯形图 b) 语句表PLC在数字量控制系统中的应用 I/O分配表自动装载小车控制 项目实施：PLC在数字量控制系统中的应用 硬件连接图自动装载小车控制 图51 自动装载小车控制的PLC硬件原理图PLC在数字量控制系统中的应用 梯形图设计自动装载小车控制 图52 自动装载小车控制程序梯形图PLC在数字量控制系统中的应用 梯形图设计自动装载小车控制 图52 自动装载小车控制程序梯形图（续）PLC在数

23、字量控制系统中的应用 梯形图设计自动装载小车控制 图52 自动装载小车控制程序梯形图（续）PLC在数字量控制系统中的应用 项目交流：报警功能 在很多工程应用中，控制系统经常设置故障报警指示（一般为红色）。本项目中虽然设置报警，但报警指示灯一直处于点亮状态，不易提醒操作者。解决方法：可让其闪烁或与声音报警共同使用。 西门子S7-200 PLC中有一个特殊位存储器SM0.5，此位提供高低电平各0.5s，周期为1s的时钟脉冲。若在图1-97的报警输出逻辑行中串联SM0.5触点（常开或常闭）可使报警指示灯闪烁起来。自动装载小车控制 PLC在数字量控制系统中的应用 项目交流：顺序控制 在工程实践中，经常

24、要求两台及以上电动机顺序起动，即前级电动机未起动时，后级电动机不能起动。 顺序起动的控制方法主要有两种，其一是在主电路上实现；其二是在控制电路上实现。PLC控制系统可在软件和输出连接中实现，即将前级电动机的输出串联至后级电动机的输入控制回路上。自动装载小车控制 第四周模块1PLC在数字量控制系统中的应用 项目引入： 通过8盏彩灯不同的亮、灭组合形式，让广告牌展现出不同的视觉艺术效果。 灯光系统控制要求为：按下起动按钮，按跑马式点亮；按下另一个起动按钮，按流水式点亮，任何时刻按下停止按钮，所有灯全部熄灭。 跑马式：从灯HL1开始顺时针方向每隔0.5s点亮下一盏，前一盏熄灭。当灯HL8点亮后，再逆

25、时针方向每隔0.5s点亮下一盏，前一盏熄灭，如此重复。 流水式：从灯HL1开始顺时针方向每隔0.5s点亮下一盏，前一盏依然点亮，直至点亮灯HL8，然后开始逆时针方向每隔0.5s逐一熄灭前一盏，直至全部熄灭，如此重复。灯光系统的PLC控制 PLC在数字量控制系统中的应用 项目分析： PLC在数字量控制系统中的应用 灯光系统的PLC控制 图52 灯光系统示意图PLC在数字量控制系统中的应用 灯光系统的PLC控制 相关知识：数据类型、传送、移位、循环移位及跳转指令1、数据类型PLC在数字量控制系统中的应用 灯光系统的PLC控制 相关知识：数据类型、传送、移位、循环移位及跳转指令2、传送指令PLC在数

26、字量控制系统中的应用 灯光系统的PLC控制 相关知识：数据类型、传送、移位、循环移位及跳转指令3、移位指令PLC在数字量控制系统中的应用 灯光系统的PLC控制 相关知识：数据类型、传送、移位、循环移位及跳转指令 4、循环移位指令PLC在数字量控制系统中的应用 灯光系统的PLC控制 相关知识：数据类型、传送、移位、循环移位及跳转指令 5、跳转指令PLC在数字量控制系统中的应用 I/O分配表灯光系统的PLC控制 相关实施：PLC在数字量控制系统中的应用 硬件连接图灯光系统的PLC控制 图53 灯光系统的PLC控制硬件原理图PLC在数字量控制系统中的应用 梯形图设计灯光系统的PLC控制 图54 灯光

27、系统的PLC控制程序梯形图PLC在数字量控制系统中的应用 梯形图设计灯光系统的PLC控制 图54 灯光系统的PLC控制程序梯形图（续）PLC在数字量控制系统中的应用 梯形图设计灯光系统的PLC控制 图54 灯光系统的PLC控制程序梯形图（续）PLC在数字量控制系统中的应用 梯形图设计灯光系统的PLC控制 图54 灯光系统的PLC控制程序梯形图（续）PLC在数字量控制系统中的应用 梯形图设计灯光系统的PLC控制 图54 灯光系统的PLC控制程序梯形图（续）PLC在数字量控制系统中的应用 项目交流：跳转指令和标点指令 跳转指令JMP和标号指令LBL只能在同一程序中配合使用，如主程序、同一子程序和同

28、一中断程序。不能从主程序跳转到某一子程序或中断程序，也不能从某一中断程序跳转到其他中断程序、子程序或主程序。 标号指令前面无需接任何其他指令，即直接与左母线相连。灯光系统的PLC控制 PLC在数字量控制系统中的应用 项目交流：时间同步 本项目中使用特殊位寄存器SM0.5实现彩灯亮灭及移位时间控制，这在一定意义上使程序编写简洁明了，但存在的问题是时间不能严格同步，即不能保证每盏灯亮灭时间为0.5s。解决问题的方法有两个：一是通过程序控制，即当按下起动按钮后在SM0.5上升沿到来时再起动彩灯亮灭控制；二是通过使用多个定时器来解决。灯光系统的PLC控制 第四周模块1PLC在数字量控制系统中的应用 项

29、目引入： 当按下起动按钮后，系统工作，按下停止按钮时，交通灯全灭。交通灯状态分两个时间段，第一个时间段为6点23点，第二个时间段为23点6点。 第一个时间段：东西方向绿灯亮25s，闪动3s，黄灯亮3s，红灯亮31s；南北方向红灯亮31s，绿灯亮25s，闪动3s，黄灯亮3s，如此循环。 第二个时间段：东西和南北方向黄灯均以秒级闪烁，以示行人及机动车确认安全后通过。 交通灯系统的PLC控制PLC在数字量控制系统中的应用 项目分析： PLC在数字量控制系统中的应用 交通灯系统的PLC控制图55 交通灯时序图a) 第一时间段 b) 第二时间段 相关知识：比较、时钟、数制转换及子程序指令 1、比较指令P

30、LC在数字量控制系统中的应用 交通灯系统的PLC控制 相关知识：比较、时钟、数制转换及子程序指令 1、比较指令PLC在数字量控制系统中的应用 交通灯系统的PLC控制 相关知识：比较、时钟、数制转换及子程序指令 1、比较指令PLC在数字量控制系统中的应用 交通灯系统的PLC控制图56 比较指令的应用a) 梯形图 b) 语句表 c) 指令功能图 相关知识：比较、时钟、数制转换及子程序指令 2、时钟指令PLC在数字量控制系统中的应用 交通灯系统的PLC控制（1）指令格式 相关知识：比较、时钟、数制转换及子程序指令 2、时钟指令PLC在数字量控制系统中的应用 交通灯系统的PLC控制（2）时钟指令 图5

31、7 写时钟指令 图58 读实时时钟指a) 梯形图 b) 语句表 a) 梯形图 b) 语句表 相关知识：比较、时钟、数制转换及子程序指令 3、数制转换PLC在数字量控制系统中的应用 交通灯系统的PLC控制 相关知识：比较、时钟、数制转换及子程序指令 4、子程序指令PLC在数字量控制系统中的应用 交通灯系统的PLC控制图59 子程序调用指令a) 梯形图 b) 语句表 相关知识：比较、时钟、数制转换及子程序指令 4、子程序指令PLC在数字量控制系统中的应用 交通灯系统的PLC控制图60 子程序有条件返回指令a) 梯形图 b) 语句表 项目实施：PLC在数字量控制系统中的应用 I/O分配表交通灯系统的

32、PLC控制PLC在数字量控制系统中的应用 硬件连接图交通灯系统的PLC控制图61 交通灯系统的PLC控制硬件原理图PLC在数字量控制系统中的应用 项目交流：实时时钟交通灯系统的PLC控制 对于一个没有使用过时钟的PLC，在使用时钟指令前，打开编程软件菜单“PLC”“实时时钟”界面，在该界面中可读出PC的时钟，然后可把PC的时钟设置成PLC的实时时钟，也可重新进行时钟的调整。PLC时钟设定后才能开始使用时钟指令。时钟可以设成与PC中一样，也可用TODW指令自由设定，但必须先对时钟存储单元赋值，才能使用TODW指令。 硬件时钟在CPU 224以上的CPU中才有。PLC在数字量控制系统中的应用 项目

33、交流：更改子程序名交通灯系统的PLC控制 用鼠标右键单击指令树中的“子程序”的图标，在弹出的快捷菜单中选择“重命名”命令，可以更改其名称；或用鼠标右键单击编辑器最下方子程序名，在弹出的快捷菜单中选择“重命名”命令，或双击编辑器最下方子程序名，即可更改名称。第四周模块1PLC在数字量控制系统中的应用 项目引入： 用PLC实现一个3组优先抢答器的控制，要求在主持人按下开始按钮后，3组抢答按钮按下任意一个按钮后，显示器能及时显示该组的编号，同时锁住抢答器，使其他组按下抢答按钮无效。如果在主持人按下开始按钮之前进行抢答，则显示器显示该组编号，同时使蜂鸣器发出响声，以示该组违规抢答，直至主持人按下复位按

34、钮。若主持人按下开始按钮10s内无人抢答，则显示器以秒级闪烁显示0，表示无人抢答，按下复位按钮可消除此状态。 抢答器系统的PLC控制 PLC在数字量控制系统中的应用 项目分析： PLC在数字量控制系统中的应用 抢答器系统的PLC控制 根据上述控制要求可知，输入量有3个抢答按钮、1个主持人开始按钮和1个复位按钮；输出量包括七段数码管和蜂鸣器。对应七段数码管的每一段都分配一个输出端子，可以设计不同的程序对其进行驱动。各抢答组之间应采用互锁，以保证某一组抢到时，其他组抢答无效。复位按钮不仅将蜂鸣器复位，还应将显示器复位即显示0。 相关知识：段译码、中断指令PLC在数字量控制系统中的应用 抢答器系统的

35、PLC控制 1、段译码 相关知识：段译码、中断指令PLC在数字量控制系统中的应用 抢答器系统的PLC控制 1、段译码 相关知识：段译码、中断指令PLC在数字量控制系统中的应用 抢答器系统的PLC控制 1、段译码 相关知识：段译码、中断指令PLC在数字量控制系统中的应用 抢答器系统的PLC控制 1、段译码图62 段译码指令的应用a) 梯形图 b) 语句表 c) 数码管显示 相关知识：段译码、中断指令PLC在数字量控制系统中的应用 抢答器系统的PLC控制 2、中断 1）通信中断 PLC的通信端口0或端口1在接收字符、发送完成、接收信息完成时所产生的中断。 2）输入/输出中断 输入/输出中断包括外部

36、输入中断、高速计数器中断和脉冲串输出中断。 3）时基中断 时基中断包括定时中断和定时器中断。 （1）中断类型 相关知识：段译码、中断指令PLC在数字量控制系统中的应用 抢答器系统的PLC控制 2、中断 （2）中断事件号 相关知识：段译码、中断指令PLC在数字量控制系统中的应用 抢答器系统的PLC控制 2、中断 （2）中断事件号 相关知识：段译码、中断指令PLC在数字量控制系统中的应用 抢答器系统的PLC控制 2、中断 （3）中断指令1）中断允许指令ENI（Enable Interrupt）2）中断禁止指令DISI（Disable Interrupt）3）中断连接指令ATCH（Attach）4）

37、中断分离指令DTCH（Detach）5）中断返回指令RETI（Return Interrupt）6）中断程序有条件返回指令CRETI（Conditional Return Interrupt） 相关知识：段译码、中断指令PLC在数字量控制系统中的应用 抢答器系统的PLC控制 2、中断 （3）中断指令图63 中断允许指令 a) 梯形图 b) 语句表图64 中断禁止指令a) 梯形图 b) 语句表 相关知识：段译码、中断指令PLC在数字量控制系统中的应用 抢答器系统的PLC控制 2、中断 （3）中断指令图65 中断有条件返回指令a) 梯形图 b) 语句表 相关知识：段译码、中断指令PLC在数字量控制

38、系统中的应用 抢答器系统的PLC控制 2、中断 （3）中断指令 项目实施：PLC在数字量控制系统中的应用 I/O分配表抢答器系统的PLC控制 PLC在数字量控制系统中的应用 硬件连接图抢答器系统的PLC控制 图66 抢答器系统的PLC控制硬件原理图PLC在数字量控制系统中的应用 项目交流：双线圈输出抢答器系统的PLC控制 在中断程序中可以使用双线图输出，即CPU在同一次扫描周期内所执行程序段内不出现双线圈即可。同样，在执行跳转指令和子程序指令时，也可有双线圈输出。PLC在数字量控制系统中的应用 项目交流：数字闪烁抢答器系统的PLC控制 用按字符驱动或按段驱动的数码管，通过通断输出即可实现数字的

39、闪烁。而采用段译码指令，若要实现数字的闪烁，可通过复位相应位的输出，或采用通断其数码管的电源实现。第四周模块1PLC在数字量控制系统中的应用 项目引入： 系统控制要求如下： 1）当按起动按钮后，控制系统首先检测洗衣机门是否关闭，若已关闭，则打开进水阀进水，当水达到设置值时（由检测开关检测），浸泡数秒，这一过程时间为60s。 2）洗涤过程：正转20s，停止10s；反转20s，停止10s，如此反复20次后，排水电动机进行排水，工作时间为30s。 3）漂洗过程：进水浸泡60s，正转20s，停止10s；反转20s，停止10s，排水30s，如此反复3次后脱水，脱水时间为60s，此时洗衣过程结束。 4）洗

40、衣过程要求有倒计时功能和工作指示。 5）洗衣结束后要求工作指示灯以秒级闪烁，以提示洗衣工作人员。 6）洗衣机所用电动机为单相异步电动机。工业洗衣机系统的PLC控制 PLC在数字量控制系统中的应用 项目分析： PLC在数字量控制系统中的应用 工业洗衣机系统的PLC控制 根据上述控制要求，本项目的实现方法较多，最为常用的是用多个定时器实现，但洗涤及漂洗过程多为重复过程，可用PLC中的循环指令完成。 系统要求有倒计时功能，可用数码管来实现，但整个控制过程为30min，即要求有两个数码管，正常情况下一个数码管要占用8个输出端，两个数码管则需要16个输出端。 由于CPU 226 PLC本机只有16个输出

41、端，所以两个数码管就占满了所有输出端，因此可以选择具有锁存、译码、驱动功能的芯片CD4513来解决输出端不足的问题。 相关知识：算术运算指令、逻辑运算指令及循环指令 PLC在数字量控制系统中的应用 工业洗衣机系统的PLC控制 1、算术运算指令 相关知识：算术运算指令、逻辑运算指令及循环指令 PLC在数字量控制系统中的应用 工业洗衣机系统的PLC控制 1、算术运算指令 相关知识：算术运算指令、逻辑运算指令及循环指令 PLC在数字量控制系统中的应用 工业洗衣机系统的PLC控制 1、算术运算指令 相关知识：算术运算指令、逻辑运算指令及循环指令 PLC在数字量控制系统中的应用 工业洗衣机系统的PLC控

42、制 1、算术运算指令 相关知识：算术运算指令、逻辑运算指令及循环指令 PLC在数字量控制系统中的应用 工业洗衣机系统的PLC控制 1、算术运算指令 相关知识：算术运算指令、逻辑运算指令及循环指令 PLC在数字量控制系统中的应用 工业洗衣机系统的PLC控制 1、算术运算指令 相关知识：算术运算指令、逻辑运算指令及循环指令 PLC在数字量控制系统中的应用 工业洗衣机系统的PLC控制 2、逻辑运算指令 相关知识：算术运算指令、逻辑运算指令及循环指令 PLC在数字量控制系统中的应用 工业洗衣机系统的PLC控制 2、逻辑运算指令 相关知识：算术运算指令、逻辑运算指令及循环指令 PLC在数字量控制系统中的

43、应用 工业洗衣机系统的PLC控制 2、逻辑运算指令 相关知识：算术运算指令、逻辑运算指令及循环指令 PLC在数字量控制系统中的应用 工业洗衣机系统的PLC控制 2、逻辑运算指令 相关知识：算术运算指令、逻辑运算指令及循环指令 PLC在数字量控制系统中的应用 工业洗衣机系统的PLC控制 3、循环指令 项目实施：PLC在数字量控制系统中的应用 I/O分配表工业洗衣机系统的PLC控制 PLC在数字量控制系统中的应用 硬件连接图工业洗衣机系统的PLC控制 图67 工业洗衣机系统的PLC控制硬件原理图PLC在数字量控制系统中的应用 项目交流：多个数码管显示工业洗衣机系统的PLC控制 图68 用CD451

44、3减少输出点的电路图PLC在数字量控制系统中的应用 项目交流：用循环指令实现定时工业洗衣机系统的PLC控制 用循环指令和特殊位存储器SM0.4或SM0.5，或与定时器，或与计数器一起构成定时器或计数器，或扩展定时或计数器范围，当然循环指令实现定时编程相对较为复杂，故很少有人使用。PLC在数字量控制系统中的应用 项目交流：用取反指令控制灯的亮灭工业洗衣机系统的PLC控制 用取反指令可实现用一个按钮控制灯的亮灭，即按钮按一次灯亮，再按一次灯灭。同样也可用一个按钮实现一台电动机的起动与停止等。第四周模块1PLC在数字量控制系统中的应用 项目引入： 系统通电时，按下液压泵起动按钮SB2，起动液压泵电动

45、机。当液压缸活塞处于原位SQ1处时，按下活塞下行按钮SB3，活塞快速下行（电磁阀YV1、YV2得电），当遇到快转慢转换检测传感器SQ2时，活塞慢行（仅电磁阀YV1得电），在压到工件时继续下行，当压力达到设置值时，压力继电器KP动作，即停止下行（电磁阀YV1矢电），保压3s后，电磁阀YV3得电，活塞开始返回，当到达SQ1时返回停止。液压机系统的PLC控制 PLC在数字量控制系统中的应用 项目分析： PLC在数字量控制系统中的应用 液压机系统的PLC控制 图69 300T液压机工作示意图a) 放料图 b) 成型图 c) 活塞运动过程 相关知识：起/保/停电路的顺序控制设计法 PLC在数字量控制系统

46、中的应用 液压机系统的PLC控制 1顺序控制设计法2顺序功能图3顺序功能图的基本结构单序列、选择序列、并行序列 相关知识：起/保/停电路的顺序控制设计法 PLC在数字量控制系统中的应用 液压机系统的PLC控制 3顺序功能图的基本结构单序列、选择序列、并行序列 图70 顺序功能图基本结构a) 单序列 b) 选择序列 c) 并行序列 相关知识：起/保/停电路的顺序控制设计法 PLC在数字量控制系统中的应用 液压机系统的PLC控制 4绘制顺序功能图的注意事项 1）步与步不能直接相连，要用转换隔开。 2）转换也不能直接相连，要用步隔开。 3）初始步描述的是系统等待起动命令的初始状态，通常在这一步里没有

47、任何动作。但是初始步是不可不画的，因为如果没有该步，无法表示系统的初始状态，系统也无法返回停止状态。 4）自动控制系统应能多次重复完成某一控制过程，要求系统可以循环执行某一程序，因此顺序功能图应是一个闭环，即在完成一次工艺过程的全部操作后，应从最后一步返回初始步，系统停留在初始状态（单周期操作）；在连续循环工作方式下，系统应从最后一步返回下一工作周期开始运行的第一步。 相关知识：起/保/停电路的顺序控制设计法 PLC在数字量控制系统中的应用 液压机系统的PLC控制 5顺序功能图转换成梯形图的方法 根据控制系统的工艺要求画出系统的顺序功能图后，还必须将顺序功能图转换成PLC执行的梯形图程序（前面

48、已提及，目前还有很多PLC没有配备顺序功能图语言）。将顺序功能图转换成梯形的方法有以下3种。 1）采用起/保/停电路的设计方法（经验法）。 2）采用置位（S）与复位（R）指令的设计方法（以转换为中心）。 3）采用顺序控制继电器指令（SCR指令）的设计方法。 相关知识：起/保/停电路的顺序控制设计法 PLC在数字量控制系统中的应用 液压机系统的PLC控制 6采用起/保/停电路的顺序控制梯形图设计方法（1）单序列的编程方法 （2）选择序列和并行序列的编程方法 项目实施：PLC在数字量控制系统中的应用 I/O分配表液压机系统的PLC控制 PLC在数字量控制系统中的应用 硬件连接图液压机系统的PLC控

49、制 图71 3000kN液压机系统的PLC硬件原理图PLC在数字量控制系统中的应用 项目交流：仅有两步的闭环处理 液压机系统的PLC控制 措施：增加中间环节PLC在数字量控制系统中的应用 项目交流：系统安全 液压机系统的PLC控制 1、原点检测传感器损坏 若在活塞返回过程中，原点检测传感器损坏，则活塞会继续上行，这样会造成液压缸的损坏，这种情况可在原点上方再增加一个超行程开关即可避免这种故障的发生。 2、压力继电器损坏 若活塞在下行工件时，如压力继电器损坏，这时因为电磁阀一直通电而使液压系统压力增加，容易造成液压系统的损坏、或使电动机负载变大造成过载而停止等，这种情况下可通过增加一个时间继电器

50、来避免这种故障的发生。 3、其他异常情况 若在机床运行过程中出现其他异常情况，这时可增加一个急停按钮，让系统立即停止工作，避免异常情况发生。第四周模块1PLC在数字量控制系统中的应用 项目引入： 开始时压钳和剪刀都在上限位，两限位开关都为ON。按下起动按钮后，首先板料右行至右限位开关，然后压钳下行压紧板料后，压力继电器动作，压钳保持压紧，剪刀开始下行。剪断板料后，剪刀限位开关变为ON，延时1s后，压钳和剪刀同时上行，它们分别碰到上限位开关后，停止上行，停止1s后，又开始下一个周期的工作，剪完10块料后停止工作并停在初始状态。 剪板机系统的PLC控制 PLC在数字量控制系统中的应用 项目分析：

51、PLC在数字量控制系统中的应用 剪板机系统的PLC控制 图72 剪板机工作示意图 相关知识：使用S、R指令的顺序控制设计法 PLC在数字量控制系统中的应用 剪板机系统的PLC控制 1使用S、R指令设计顺序控制程序 2使用S、R指令设计顺序功能图的方法 （1）单序列的编程方法 （2）并行序列的编程方法 （3）选择序列的编程方法 相关知识：使用S、R指令的顺序控制设计法 PLC在数字量控制系统中的应用 剪板机系统的PLC控制 图73 动力头控制系统的顺序功能图和梯形图 相关知识：使用S、R指令的顺序控制设计法 PLC在数字量控制系统中的应用 剪板机系统的PLC控制 图74 并行序列的顺序功能图 相

52、关知识：使用S、R指令的顺序控制设计法 PLC在数字量控制系统中的应用 剪板机系统的PLC控制 图75 并行序列转换的同步实现a) 并行序列合并顺序功能图 b) 梯形图 相关知识：使用S、R指令的顺序控制设计法 PLC在数字量控制系统中的应用 剪板机系统的PLC控制 图76 选择序列的顺序控制图 项目实施：PLC在数字量控制系统中的应用 I/O分配表剪板机系统的PLC控制 PLC在数字量控制系统中的应用 硬件连接图剪板机系统的PLC控制 图77 剪板机控制系统的PLC硬件接线图PLC在数字量控制系统中的应用 项目交流：停止按钮的高效设置 剪板机系统的PLC控制 在工程项目或机床设备控制中，都要

53、求设置急停按钮，以便在系统发生异常情况时紧急停机。在采用起/保/停电路设计法编写顺序功能程序时，设置的急停按钮必须串联在每一步中，这样无疑就增加了程序的复杂度；或在程序的初始步中设置，这样在发生异常情况时，系统也能停止运行，但必须工作完一个周期后才能停止。在发生较为危险的事故时，这样的设置显然是不合理的。在采样S、R指令设计的顺序功能程序时，设置急停按钮则较为方便和简单。无论何时按急停按钮，只要对所用的存储器的位或输出继电器全部复位即可。如果控制系统比较复杂，程序比较庞大且含有子程序或中断程序等，这样的系统一个扫描周期会比较长，如果发生异常，在主程序中设置这样的急停程序显然不行，这种情况下必须

54、将急停程序段设置为中断程序，而且它的中断优先级必须设置为最高。PLC在数字量控制系统中的应用 项目交流：多种工作方式的设置 剪板机系统的PLC控制 如在本项目中，剪板机控制系统可设置单步、单周期和连续3种工作方式。单步工作方式是每按下一次单步按钮，系统只运行一步，这种工作方式多用于设备的调试；单周期工作方式是每按一下运行按钮，系统完成一个周期的工作；连续工作方式是只要按下运行按钮，系统就开始不停地工作，直到按下停止按钮或循环次数完成为止。第四周模块1PLC在数字量控制系统中的应用 项目引入： 在起动液压系统后，选择系统工作方式，系统有手动和自动两种工作方式。系统在自动工作方式下，首先对原料进行

55、加热，当温度到达设置值时，加工过程方可开始。按下自动运行按钮时，注塑机进行合模，合模到位后，注塑机进行注射，注射结束后，系统进行保压，保压一段时间后，进行冷却，冷却时间到，则进行开模，开模到位后，可进行循环加工。 注塑机系统的PLC控制 PLC在数字量控制系统中的应用 项目分析： PLC在数字量控制系统中的应用 注塑机系统的PLC控制 图78 注塑机加工流程图 相关知识：使用顺序控制继电器指令SCR的顺序控制设计法 PLC在数字量控制系统中的应用 注塑机系统的PLC控制 1顺序控制继电器指令 相关知识：使用顺序控制继电器指令SCR的顺序控制设计法 PLC在数字量控制系统中的应用 注塑机系统的P

56、LC控制 2采用顺序控制继电器指令设计顺序功能图的方法（1）单序列的编程方法（2）并行序列的编程方法（3）选择序列的编程方法 相关知识：使用顺序控制继电器指令SCR的顺序控制设计法 PLC在数字量控制系统中的应用 注塑机系统的PLC控制 2采用顺序控制继电器指令设计顺序功能图的方法图79 运输带控制系统的顺序功能图 相关知识：使用顺序控制继电器指令SCR的顺序控制设计法 PLC在数字量控制系统中的应用 注塑机系统的PLC控制 2采用顺序控制继电器指令设计顺序功能图的方法图80 并行序列和选择序列的顺序功能图 项目实施：PLC在数字量控制系统中的应用 I/O分配表注塑机系统的PLC控制 PLC在

57、数字量控制系统中的应用 硬件连接图注塑机系统的PLC控制 图81 注塑机控制系统的PLC硬件接线图PLC在数字量控制系统中的应用 项目交流：转换开关的作用 注塑机系统的PLC控制 在控制系统经过调整或设备更换模具后，都须经过调试，方可投入运行。系统设置手动工作方式主要是为了便于系统的调试。如本项目中的转换开关可转换自动和手动工作方式。在编写程序时，根据要求，一般情况下手动操作均为点动，如本项目中用手动工作方式实现合模和开模动作，才能保证调试工作安全、顺利地进行。当然，在本项目中可设置系统在工作过程中若将工作方式拨向手动，系统立即停止工作，等待手动操作命令的到来；也可设置系统在工作过程中，若将工

58、作方式拨向手动，系统没有立即停止工作，而是等到本次工作循环结束后才停止。 如系统需要在自动和手动之间操作，可增加半自动工作方式。半自动工作方式，即系统每接到一个命令，系统动作一步。通常情况下，系统应根据实际情况和工作需要设置多种工作方式，以满足不同加工要求。PLC在数字量控制系统中的应用 项目交流：急停按钮的设置 注塑机系统的PLC控制 一般情况下，控制系统都须设置急停按钮，以保证在系统出现故障或异常情况时，能及时停止工作。急停按钮应为蘑菇按钮。本项目中设置的急停按钮未按此要求设置，请读者自行完成。第四周模块2PLC在模拟量及脉冲量控制系统中的应用 PLC在模拟量及脉冲量控制系统中的应用 本模

59、块要点 项目1炉温系统的PLC控制 项目2液位系统的PLC控制 项目3钢包车行走的PLC控制 项目4永磁吸盘的PLC控制 项目引入： 控制要求如下： 1）系统有手动和自动加热两种工作方式。 2）系统由两组加热器进行加热，每组加热器功率为10kW。 3）要求温度控制在5060，当温度低于50或高于60时，系统应能自动进行调节。 4）当温度在要求温度范围内时，绿灯亮，当温度低于或高于被控温度范围内时，系统能自动进行调节。调节时，绿灯闪烁以示系统处于调温状态，调节5min后如仍不能恢复到被控温度范围内，控制系统则自动切断加热器并进行报警，提示操作人员及时排查故障。故障报警时，温度低于50时，黄灯闪烁

60、，温度高于60时，红灯闪烁。炉温系统的PLC控制PLC在模拟量及脉冲量控制系统中的应用 项目分析： PLC在模拟量及脉冲量控制系统中的应用 炉温系统的PLC控制 温度是一个连续变化的模拟量，应通过PLC的模拟量输入模块将模拟量数据读入CPU，再经过数据处理，然后根据检测值与系统要求值进行比较，决定加热器的通断。 相关知识：模拟量、模拟量扩展模块及其寻址1、模拟量PLC在模拟量及脉冲量控制系统中的应用 炉温系统的PLC控制 模拟量是区别于数据量的一个连续变化的电压或电流信号。模拟量可作为PLC的输入或输出，通过传感器或控制设备对控制系统的温度、压力、流量等模拟量进行检测或控制。通过模拟量转换模块