PLC可编程控制器原理及应用第四章

1、PC控制系统设计的一般步骤： （1）深入了解控制要求，确定控制的操作方式、应完成的动作。 （2）确定所需的信号输入元件、输出执行元件，据此确定PC的I/O点数。进行I/O点的分配。 （3）选定PC型号。 （4）绘制PC外部接线图，设计控制系统的主电路。 （5）设计PC控制程序。 （6）模拟调试。 （7）制作控制柜。 （8）进行现场调试。 （9）编制技术文件。,第四章 PC控制系统设计,本章主要内容,本章主要内容,第一部分、梯形图的基本电路 第二部分、梯形图的经验设计方法 第三部分、梯形图的顺序控制设计方法 第四部分、 PC控制举例,第一部分、梯形图的基本电路,第一部分、梯形图的基本电路,1启保

2、停电路 2双向控制电路 3定时器和计数器的应用程序 4移位寄存器的应用举例,1启保停电路,1启保停电路-电机的启动、保持、停止控制,说明：这种电路具有自锁或自保持作用。按一下停止按钮，00002常闭触点断开，使01000线圈断电，接触器KM也断电，电机停转。,2双向控制电路,2双向控制电路-电机的正反转控制,说明：双向控制电路要求2个接触器KM1、KM2不能同时得电，否则会造成电机电源的短路。,互锁,互锁,启、保、停,3定时器和计数器的应用程序,3定时器和计数器的应用程序,1）单脉冲电路 2）闪烁电路 3）周期性脉冲序列发生器 4）完成一小时的定时,1）单脉冲电路,说明：控制输入00000接通

3、时，20000线圈得电并自锁，20000常开触点闭合，使TIM000开始定时、01000线圈得电。2s到，TIM000常闭触点断开，使01000线圈断电。,产生脉宽一定的单脉冲,2）闪烁电路,2）闪烁电路,可产生周期性方脉冲,3）周期性脉冲序列发生器,#0020,#0030,3）周期性脉冲序列发生器,电路中定时器的线圈上串接自身的常闭触点，定时时间到时，常闭触点断开使其自身线圈断电，因此，这种电路又称自复位定时器。同自复位定时器一样，自复位计数器也可以产生周期性脉冲序列。,4）完成一小时的定时,若想实现长时间定时或大范围计数，可以用两个或两个以上的定时器或计数器级联起来用。,4移位寄存器的应用

4、举例,在自动生产线上的应用 彩灯控制,1）在自动生产线上的应用,说明：生产线有5个工位， 0号工位是检查站， 4号工位是剔除站。 产品经过检查站检查是否合格。 当不合格产品移到4号工位时，剔除不合格产品 。 PLC如何编程？,SFT指令的功能示意图,SFT指令的功能示意图,当复位端R为OFF时，在移位脉冲端SP由OFFON的上升沿时，E到St通道中的所有位依次左移一位。 当复位端R为ON时，从St到E通道中的所有位将置为OFF，此时移位脉冲端和数据输入端无效。,自动线梯形图,自动线梯形图,2）彩灯控制 ,2）彩灯控制,条件为ON,则执行中间程序。,右 移,左移,25313为常ON 25314为

5、常OFF 25315在第一个扫描周期ON，后OFF,第二部分、经验设计,第二部分、梯形图的经验设计方法,有一些简单的梯形图可以借鉴继电器控制的电路图来设计，即在一些典型电路的基础上，根据被控对象对控制系统的具体要求，进行修改和改善，得到符合控制要求的梯形图。因此把这种设计方法叫做经验设计方法 。,梯形图的经验设计例题,梯形图的经验设计例题,例1 送料小车自动控制系统 例2 两处卸料的小车自动控制系统 例3 电机优先启动控制 例4 通风机监视,例1 送料小车,例1 送料小车自动控制系统的梯形图,设计步骤： 1）理解控制策略 2）I/O分配 3) 设计梯形图,I/O分配,I/O分配,1）I/O分配

6、 输入：右行启动按钮SB1 00000 左行启动按钮SB2 00001 停止按钮SB3 00002 右端行程开关ST2 00003 左端行程开关ST1 00004,输出：右行接触器01000 左行接触器01001 装料电磁阀01002 卸料电磁阀01003,梯形图设计,梯形图设计,I/O分配 右行启动按钮SB100000 左行启动按钮SB200001 停止按钮SB3 00002,例2 两处卸料的小车,例2 两处卸料的小车自动控制系统梯形图,设计步骤： 1）理解控制策略 2）I/O分配 3) 设计梯形图,I/O分配,I/O分配,1）I/O分配 输入：右行启动按钮SB1 00000 左行启动按钮S

7、B2 00001 停止按钮SB3 00002 右端行程开关ST2 00003 左端行程开关ST1 00004 中间行程开关ST3 00005,输出：右行接触器01000 左行接触器01001 装料电磁阀01002 卸料电磁阀01003,梯形图设计,梯形图设计,I/O分配 右行启动按钮SB100000 左行启动按钮SB200001 停止按钮SB3 00002,例3 电机优先启动控制,例3 电机优先启动控制,有5个电机M1M5，都有启动和停止控制按钮，要求按顺序启动，即前级电机不启动时，后级电机无法启动；前级电机停，后级电机也都停,I/O分配,I/O分配,1）I/O分配 输入： 5个启动按钮SB1

8、SB5 00000、00002、00004 、 00006、00008 5个停止按钮SB6SB10 00001、00003、00005、00007、00009 输出： 5个控制电机的接触器 KM1KM5 0100001004,梯形图设计,有5个电机M1M5，都有启动和停止控制按钮，要求按顺序启动，即前级电机不启动时，后级电机无法启动；前级电机停，后级电机也都停。,梯形图设计,例4 通风机监视,例4 通风机监视,有三个通风机，设计一个监视系统，监视通风机的运转。如果两个或两个以上在运转，信号灯就持续发亮；如果只有一个通风机在运转，信号灯就以0.5Hz的频率闪烁；如果三个通风机都不运转，信号灯就以

9、2Hz的频率闪烁。用一个开关来控制系统的工作，开关闭合时系统工作，开关断开时，系统不工作，信号灯熄灭。 设计步骤： 1）理解控制策略 2）I/O分配 3) 设计梯形图,控制策略,控制策略,有三个通风机，设计一个监视系统，监视通风机的运转。,I/O分配,I/O分配,输入：风机状态13 0000000002 控制开关：00003 输出：信号灯：01000,梯形图设计,梯形图设计,I/O分配： 输入：风机状态13 0000000002 控制开关：00003 输出：信号灯：01000,第三部分 顺序控制 ,第三部分 梯形图的顺序 控制设计方法,1顺序控制的特点 2功能表图及其对应的梯形图 3. 顺序控

10、制程序设计举例 4. 具有多工作方式的系统的编程举例,顺序控制的特点,1顺序控制的特点,送料小车自动控制系统的工作过程,规律性强、时序清晰,2.功能表图,2功能表图及其对应的梯形图,功能表的组成： 步+转向条件+有向连线+动作 （功能表图又叫状态转移图、状态图或流程图） 功能表图的结构 功能表图的结构对应的梯形图,功能表图的结构,2.1 功能表图的结构,1）单序列结构 单序列由一系列相继激活的步组成。每一步的后面仅有一个转换条件，每一个转换条件后面仅有一步。,选择序列结构,2.1 功能表图的结构,1）单序列结构 单序列由一系列相继激活的步组成。每一步的后面仅有一个转换条件，每一个转换条件后面仅

11、有一步。,2）选择序列结构 选择序列的开始称为分支。某一步的后面有几个步，当满足不同的转换条件时，转向不同的步。,并行序列结构,2.1 功能表图的结构,1）单序列结构 单序列由一系列相继激活的步组成。每一步的后面仅有一个转换条件，每一个转换条件后面仅有一步。,2）选择序列结构 选择序列的开始称为分支。某一步的后面有几个步，当满足不同的转换条件时，转向不同的步。,3）并行序列结构 并行序列的开始称为分支。当转换的实现导致几个序列同时激活时，这些序列称为并行序列。,2.2 功能表图综合结构,2.2 功能表图综合结构,2.3 功能表图对应的梯形图,功能表图对应的梯形图,步20000为起始步，它的前面

12、有2条分支,功能表图对应的梯形图,步20001的后面有3条并行序列的分支,功能表图对应的梯形图,步20006是单序列的步，步20005、步20007为其前级步和后续步,功能表图对应的梯形图,步20009的后面有2条选择序列的分支,功能表图对应的梯形图,步20012的前面有2条选择序列的分支,功能表图对应的梯形图,步20015的前面有3条选择序列的分支,3 顺序控制程序设计举例,3 顺序控制程序设计举例例一 一动力头进给运动,1）I/O分配 2）画出功能表图 3）设计梯形图,功能表图,功能表图,梯形图,梯形图,例2,例2 两处送料小车的控制,1）I/O分配 2）画出功能表 3）设计梯形图,功能表

13、图,功能表图,1）I/O分配 2）画出功能表 3）设计梯形图,梯形图,梯形图,例3,例3 用传送带传送 长物体的控制系统,1）I/O分配 2）画出功能表图 3）设计梯形图,功能表图,功能表图,梯形图,梯形图,例4,例4 一剪板机的控制,1）I/O分配 2）画出功能表 3）设计梯形图,功能表图,功能表图,1）I/O分配 2）画出功能表 3）设计梯形图,梯形图,梯形图,4. 多工作方式,4. 具有多工作方式的系统举例送料小车的控制系统,示意图如下： 操作面板图如右,4种工作方式,系统的4种工作方式,1）手动工作方式 2）单周期工作方式 3）连续工作方式 4）单步工作方式,功能表图,单周期、连续、单步工作的功能表图,自动方式下的总功能表图,自动工作方式下的总功能表图,梯形图的总体结构,梯形图的总体结构,说明：整个程序可分为三段： 公用程序 手动程序 自动程序,1手动程序,1)手动程序,说明：手动按钮0010400107控制小车的各个动作，程序中设置了一些必要的联锁。,2)自动程序,2)自动程序,3)公用程序,3)公用程序,说明：当系统从自动方式切换到手动方式下，