顺序控制课件第三章

第三章开关量控制装置及应用第一节继电器逻辑控制原理及实例一、常用控制电器及符号二、继电器原理线路图绘制的一般原则三、典型应用线路图3-1

报警线路图3-2

联锁控制电路图3-3

顺序启动线路图3-4

备用电源自动投入电路图3-5

电动门控制电路图3-6

高压用电动机控制电路第二节可编程序控制器定义和应用综述一、可编程控制器的特点二、可编程序控制器的分类三、编程语言四、编程工具微型机小型机中型机大型机超大型机超小型机第三章开关量控制装置及应用第三节可编程序控制器工作过程和I/O接线图3-7PLC的构成框图一、可编程序控制器的工作过程图3-8PLC扫描过程图3-9PLC用户程序工作过程二、可编程序控制器的I/O接线图3-10

直流输入电路图3-11

继电器输出单元三、可编程序控制器的I/O接口的抗干扰设计图3-12输入漏电流的处理图3-13输出漏电流的处理图3-14输出冲击电流的处理图3-15感性负载的浪涌抑制器图3-16输出负载的抗干扰干接点式和交流式输入电路双极型晶体管和晶闸管输出单元第三章开关量控制装置及应用第四节可编程序控制器的软件及编程语言一、梯形图（Ladderdiagram）图3-17

继电器逻辑图（a）和梯形图（b）

二、语句表（Instructionlist）与图3-17对应的语句表编程语言：三、功能模块图（Functionblockdiagram）图3-18

功能模块图示例

图3-19功能块图的不同图例四、顺序功能图语言（Sequentialfunctionchart）图3-20

顺序功能图示例五、结构文本（Structuredtext）编程实例之二：

送料小车自动控制步序指令符号元件号步序指令符号元件号1LDX14OUTY12ORY15LDIX33ANIX2（与非）6OUTY2编程实例之一：

电机的Y△运行第三章开关量控制装置及应用第五节可编程序控制器的梯形图编程和实例一、梯形图语言图3-21

梯形图的构成和规则图3-22

梯形图的实例二、梯形图的基本要求表3-2

接点的特性表3-3

线圈的特性图3-23

计时的表示方式三、梯形图的顺序控制功能图3-24

线圈记忆的方法表3-4顺序运算功能表3-5数值运算功能表3-6逻辑运算功能表3-7数据处理运算功能表3-8程序控制功能逻辑函数与梯形图第三章开关量控制装置及应用第五节可编程序控制器的梯形图编程和实例四、梯形图的标准五、与继电器电路图的比较图3-25

移位寄存器图3-26

把梯形图看作继电器回路图六、梯形图的缺点七、应用实例图3-27PLC设计应用步骤图3-28

燃油炉示意图图3-29

启动过程流程图3-30

停止和异常状态监视流程图3-31

水位超限保护框图表3-10I/O点编号的分配图3-32SFC与STL指令图3-33

采用步进指令编制的程序编程实例之三：

步进电机第三章开关量控制装置及应用第六节顺序功能图结构及应用一、SFC的思考方法图3-34

典型自动化系统框图二、应用规则和结构图3-35SFC的基本图形图3-36

单序列结构图3-37

选择结构表3-11

多分支和并行结构的规则图3-38

当型循环结构图3-39

直到型循环结构图3-40

层次化图3-41

重复使用同一序列图3-42

宏观化图3-43

并行分割三、应用实例图3-44SFC表达示例图3-45SFC表达管理进程示例第三章开关量控制装置及应用第七节顺序功能图结构及应用一、采用具有保持功能指令或闩锁继电器指令的编程方法图3-46采用具有保持功能的指令实现带循环的单序列图3-47采用具有保持功能的指令实现带循环的选择序列图3-48采用具有保持功能的指令实现带循环的并行序列二、采用辅助继电器代替S状态寄存器的编程方法图3-49采用辅助继电器实现带循环的单序列图3-50采用辅助继电器实现带循环的选择序列图3-51采用辅助继电器实现带循环的并行序列三、采用辅助继电器代替S状态寄存器的方法实现带循环的并行序列图3-52采用以转换条件为依据实现带循环的单序列图3-53采用以转换条件为依据实现带循环的选择序列图3-54采用以转换条件为依据实现带循环的并行序列四、采用移位寄存器的编程方法图3-55采用移位寄存器的方法实现带循环的单序列图3-1报警线路

图3-2联锁控制电路

图3-3

顺序启动线路

图3-4备用电源自动投入电路

图3-5电动门控制电路

图3-6高压用电动机控制电路图3-7PLC的构成框图

图3-8PLC扫描过程

图3-9PLC用户程序工作过程

图3-10直流输入电路

图3-11继电器输出单元

图3-12输入漏电流的处理

图3-13输出漏电流的处理

图3-14输出冲击电流的处理

图3-15感性负载的浪涌抑制器

图3-16输出负载的抗干扰图3-17继电器逻辑图（a）和梯形图（b）

图3-18功能模块图示例

图3-19功能块图的不同图例

与门电路

或门电路

非门电路

图3-20顺序功能图示例

图3-21梯形图的构成和规则

图3-22梯形图的实例

表3-2触点的特性

表3-3线圈的特性

图3-23计时

图3-24

记忆

表3-4顺序运算功能

顺序运算功能内容1逻辑运算信号与、或、非及串行、并行的执行2输出把逻辑运算结果送到外部输出或内存3置位与复位只在信号变化时把输出置位（开）、复位（关）4移位把ON、OFF信号顺序送到移位寄存器5脉冲（微分）检测信号的上升沿、下降沿变化6主控制程序的块切换7计时根据计时器计时8计数由计数器记录信号变化的次数表3-5数值运算功能数值运算功能内容1四则运算加减乘除的固定小数点或浮点小数的运算2加、减指定运算对象的内容加1或减13函数运算三角函数、对数、开方运算4PID运算模拟量数值化的比例（P）、积分（I）、微分（D）运算5求补运算二进制的正负数间的符号变换6比较运算判定数值间的大于、小于、等于7常数产生产生二进制数、十六进制数、BCD码8码制变换二进制数和BCD码变换图3-25移位寄存器

图3-26把梯形图看作继电器回路图时图3-27PLC设计应用步骤

图3-28燃油炉示意图

图3-29启动过程流程

图3-30停止和异常状态监视流程

图3-31水位超限保护框图

表3-10I/O点编号的分配输入设备输入点编号输出设备输出点编号启动按钮X0燃油预热器接触器Y0停止按钮X1鼓风机接触器Y1蒸汽压力开关X2点火变压器接触器Y2水位上限开关X3瓦斯阀Y3水位下限开关X4喷油泵接触器Y4图3-32SFC与STL指令

图3-33采用步进指令编制的程序

图3-34典型自动化系统框图

图3-35SFC的基本图形图3-36单序列结构

图3-37选择结构

表3-11多分支和并行结构的规则

图3-38当型循环结构图3-39直到型循环结构

图3-40层次化图3-41重复使用同一序列图3-42宏观化图3-43并行分割

图3-44SFC表达示例

图3-45SFC表达管理进程示例

图3-46采用具有保持功能的指令实现带循环的单序列

图3-47采用具有保持功能的指令实现带循环的选择序列

图3-48采用具有保持功能的指令实现带循环的并行序列

图3-49采用辅助继电器实现带循环的单序列

图3-50采用辅助继电器实现带循环的选择序列

图3-51采用辅助继电器实现带循环的并行序列

图3-52采用以转换条件为依据实现带循环的单序列

图3-53采用以转换条件为依据实现带循环的选择序列

图3-54采用以转换条件为依据实现带循环的并行序列

图3-55采用移位寄存器的方法实现带循环的单序列

微型机OMRON公司的SP系列小型机OMRON公司的CPM1A、CQM系列松下公司的FP1系列中型机OMRON公司的C200H西门子公司的S7-300大型机OMRON公司的C1000H松下公司的FP3COMRON公司的2000H超大型机

美国GE公司的90—70机，其点数可达24000点，另外还有8000路的模拟量。超小型PLC—SPLC/uPLC3入3出干接点式交流输入式双极型晶体管式晶闸管式被控对象对控制的要求：如图所示，送料小车在限位开关X4处装料，20s后装料结束，开始右行，碰到X3后停下来卸料，25s后左行，碰到X4后又停下来装料，这样不停地循环工作，直到按下停止按钮X2。按钮X0和X1分别用来启动小车右行和左行。梯形图分析：设小车在启动时是空车，按下左行启动按钮X1，Y1得电，小车开始左行，碰到左限位开关时，X4的常闭触点断开，使Y1失电，小车停止左行。X4的常开触点接通，使Y2和T0的线圈得电，开始装料和延时。20s后T0被复位。对右行和卸料过程的分析与上面的基本相同。如果小车正在运行时按停止按钮X2，小车将停止运动，系统停止工作。表3-6逻辑运算功能序号逻辑运算功能内容1AND数据对应位间的逻辑与2OR数据对应位间的逻辑或3ExclusiveOR(XOR)数据对应间的异或数据不一致的检测4异或非数据对应间的异或的否定数据一致的检测5NOT数据各位的1和0的非表3-7数据处理运算功能序号功能内容1传送把运算对象的内容（数据）传送给其他运算对象根据传送地点的不同，有输出、保存、设定等数据群的一次传送，同一数据的一次传送，1、0反转的否定传送2转移把数据群一次性向旧标号或者新编号移动3交换输入数据间两个数据的交换4检索从数据群检索具有指定数据内容的对象编号，运算对象个数5计数记录数据中“1”的个数6译码把数值变换成位码7编码把位码变换成数值8置位、复位把位码变换成数值9分离使字数据变成4位一组的独立数据10结合使4位一组的数据结合成16位数据11FIFO先入先出，寄存器的读出和写入12移位字数据中位信息的左右移动13旋转字数据群的一次性左右移动14码交换英文数据的ASCII码变换及其逆变换表3-8程序控制功能序号功能内容1转移把程序的执行移到指定的步骤编号2条件转移如果条件成立，则把程序的执行移往指定的步骤编号3调用子程序、返回转移到子程序，处理结束后返回4调用微机程序调用微处理器的机器语言程序5循环在指定的程序区间按指定次数反复执行6切换主程序、子程序的切换7中断的许可与禁止中断许可与禁止的指令8结束宣告程序结束，进行内部处理逻辑函数与梯形图：工作原理：按下启动按钮SB2,KM1、KM3、KT通电并自保，电动机接成Y型启动，2s后，KT动作，使KM3断电，KM2通电吸合，电动机接成△型运行。按下停止按钮、SB1，电动机停止运行。继电器控制电路：梯形图：I/O分配：SB1：I0.0SB2：I0.1KM1：Q0.0KM2：Q0.1KM3：Q0.2FR:I0.2简化后的梯形图：I/O分配：按照梯形图语言中的语法规定简化和修改梯形图。为了简化电路，当多个线圈都受到某一串联电路控制时，可在梯形图中设置该电路控制的存储器的位，如M0.0。步进电机的工作原理：步进电机控制主要有三个重要参数，即转速、转过的角度和转向。由于步进电机的转动是由输入脉冲信号控制，所以转速是由输入脉冲信号的频率决定，而转过的角度由输入脉冲信号的脉冲个数决定。转向由环形分配器的输出通过步进电机A、B、C相绕组来控制，环形分配器通过控制各相绕组通电的相序来控制步电机转向。当CON＝0，正转时步进机A、B、C相线圈的通电相序为：A→AB→B→BC→C→CA→A……当CON＝1，反转时各相线圈通电相序为：A→AC→C→CB→B→BA→A……环形