1、情境五 可编程控制器（PLC）的系统设计与调试 第一节 数控系统中可编程控制器的用途、类型,一、可编程控制器的定义,什么是PLC？,是一种工业控制装置,是在电器控制技术和计算机技术的基础上开发出来的，并逐渐发展成为以微处理器为核心，将自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业控制装置。 中文名称为可编程控制器；英文名称为Programmable Logic Controller，简称PLC。,电动机连续运转的控制过程,FR,FU,KM,QS,电源开关,接触器主触点,热继电器热元件,熔断器,三相异步电动机,L1 L2 L3,主电路分析,控制思路: 电动机的额定电流较大，PLC不能用直接控
2、制主电路，需要主电路。 找出所有输入量和输出量，接入I/O接线图。 为了扩大输出电流，采用继电器输出方式。 热继电器的常闭触点可以作为输入信号进行过载保护，也可以在输出进行保护。 梯形图和指令表。,I/O接线图分析,启动按钮 SB1X1,停止按钮 SB2X2,运行接触器 KMY1,热继电器的常闭触点可以作为输入信号进行过载保护，也可以在输出进行保护,热继电器,梯形图分析,指令表程序,启动,自锁,停止,X1,Y1,X2,步序 指令 地址,0 LD X1,1 OR Y1,2 ANI X2,输出线圈,二、可编程控制器的产生,因为继电器逻辑电路配线复杂 背景： 1968年美国通用汽车公司（GM），为了
3、适应汽车型号的不断更新，生产工艺不断变化的需要，实现小批量、多品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到尽可能减少重新设计和更换继电器控制系统及接线，以降低成本，缩短周期。 1968年，GM公司提出十项设计标准 编程简单，可在现场修改程序； 维护方便，采用插件式结构； 可靠性高于继电器控制柜；,体积小于继电器控制柜； 成本可与继电器控制柜竞争； 可将数据直接送入计算机； 可直接使用115V交流输入电压； 输出采用115V交流电压，能直接驱动电磁阀、交流接触器等； 通用性强，扩展方便; 能存储程序，存储器容量可以扩展到4KB。,二、可编程控制器的产生,三、 可编程控制器的特点,无触点免配线，
4、可靠性高，抗干扰能力强 通用性强，控制程序可变，使用方便 硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强 编程简单，容易掌握 系统的设计、安装、调试工作量少 维修工作量小，维护方便 体积小，能耗低.,四、可编程控制器的应用领域思考题：讲解了可编程控制器的产生、组成、特点，那么下面大家想想在我们生活生产的方方面面，哪些领域中使用到了可编程控制器呢？,四、可编程控制器的应用领域,四、可编程控制器的应用领域,四、可编程控制器的应用领域,五、可编程控制器的发展,高性能、高速度、大容量发展 为了提高PLC的处理能力，要求PLC具有更好的响应速度和更大的存储容量。目前，有的PLC的扫描速度可达0.1ms/k步左右。
5、PLC的扫描速度已成为很重要的一个性能指标。 在存储容量方面，有的PLC最高可达几十兆字节。为了扩大存储容量，有的公司已使用了磁泡存储器或硬盘。,向小型化和大型化两个方向发展 小型PLC由整体结构向小型模块化结构发展，使配置更加灵活，为了市场需要已开发了各种简易、经济的超小型微型PLC，最小配置的I/O点数为816点，以适应单机及小型自动控制的需要。 大型化是指大中型PLC 向大容量、智能化和网络化发展，使之能与计算机组成集成控制系统，对大规模、复杂系统进行综合性的自动控制。现已有I/O点数达14336点的超大型PLC，其使用32位微处理器，多CPU并行工作和大容量存储器，功能强。,五、可编程
6、控制器的发展,大力开发智能模块，加强联网与通信能力 为满足各种控制系统的要求，不断开发出许多功能模块，如高速计数模块、温度控制模块、远程I/O模块、通信和人机接口模块等。 PLC的联网与通信有两类： PLC之间联网通信，各PLC生产厂家都有自己的专有联网手段； PLC与计算机之间的联网通信。 为了加强联网与和通信能力，PLC生产厂家也在协商制订通用的通信标准，以构成更大的网络系统。,五、可编程控制器的发展,增强外部故障的检测与处理能力 据统计资料表明：在PLC控制系统的故障中，CPU占5%，I/O接口占15%，输入设备占45%，输出设备占30%，线路占5%。 前二项共20%故障属于PLC的内部
7、故障，它可通过PLC本身的软、硬件实现检测、处理。 而其余80%的故障属于PLC的外部故障。PLC生产厂家都致力于研制、发展用于检测外部故障的专用智能模块，进一步提高系统的可靠性。,五、可编程控制器的发展,编程语言多样化 在PLC系统结构不断发展的同时，PLC的编程语言也越来越丰富，功能也不断提高。 除了大多数PLC使用的梯形图、语句表语言外，为了适应各种控制要求，出现了面向顺序控制的步进编程语言、面向过程控制的流程图语言、与计算机兼容的高级语言（BASIC、C语言等）等。多种编程语言并存、互补与发展是PLC进步的一种趋势。,五、可编程控制器的发展,按I/O点数分 小型PLC I/O点数为25
8、6点以下的为小型PLC（其中I/O点数小于64点的为超小型或微型PLC） 中型PLC I/O点数为256点以上、2048点以下的为中型PLC 大型PLC I/O点数为2048以上的为大型PLC（其中I/O点数超过8192点的为超大型PLC）,六、可编程控制器的类型,按功能分 低档PLC 具有逻辑运算、定时、计数、移位以及自诊断、监控等基本功能，还可有少量模拟量输入输出、算术运算、数据传送和比较、通信等功能。 中档PLC 具有低档PLC功能外，增加模拟量输入/输出、算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程I/O、子程序、通信联网等功能。有些还增设中断、PID控制等功能。 高档PLC 具有中档机功
9、能外，增加带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及其它特殊功能函数运算、制表及表格传送等。高档PLC机具有更强的通信联网功能。,六、可编程控制器的类型,一、工作方式 周期循环扫描 二、工作过程自诊断、输入采样、程序扫描、输出刷新几个外阶段。 三、扫描周期T =自检时间+读入一点时间输入点数+程序步数运算速度+输出一点时间输出点数。,PLC的基本原理,第二节 PLC应用的基本电气知识,PLC的工作过程示意图,一、型号及意义,I/O点数：16256点 单元类型 M表示基本单元 E表示扩展单元及扩展 模块 EX扩展输入单元 EY扩展输出单元,PLC的组成,一、型号及意义,型号变化 DS24
10、VDC，世界型 ES世界型（晶体管型为漏输出） ESS世界型（晶体管型为源输出） 输出形式 R继电器输出 T晶体管输出 S晶闸管输出,二、PLC硬件系统组成,FX 系列PLC的硬件配置图,FX 系列PLC的网络通信能力,微处理器（CPU） 接收并存储用户程序和数据； 诊断电源、PLC工作状态及编程的语法错误； 接收输入信号，送入数据寄存器并保存； 运行时顺序读取、解释、执行用户程序，完成用户程序的各种操作； 将用户程序的执行结果送至输出端。,二、PLC硬件系统组成,系统存储器系统程序存储器+系统数据存储器 存放系统工作程序（监控程序）； 存放模块化应用功能子程序； 存放命令解释程序； 存放功能
11、子程序的调用管理程序； 存放存储系统参数。,二、PLC硬件系统组成,用户存储器RAM/EPROM/EEPROM 存放用户工作程序； 存放工作数据。,二、PLC硬件系统组成,输入单元带光电隔离电路 多种辅助电源类型：AC电源DC24V输入DC电源DC24V输入DC电源DC12V输入 接收开关量及数字量信号（数字量输入单元）； 接收模拟量信号（模拟量输入单元）； 接收按钮或开关命令（数字量输入单元）； 接收传感器输出信号。,输出单元带光电隔离器及滤波器 多种输出方式：晶体管晶闸管继电器 驱动直流负载（晶体管输出单元）； 驱动非频繁动作的交/直流负载（继电器输出单元）； 驱动频繁动作的交/直流负载（
12、晶闸管输出单元）。,通讯及编程接口采用RS-485或RS-422串行总线 连接专用编程器（FX-20P、FX-10P）； 连接个人电脑（PC），实现编程及在线监控； 连接工控机，实现编程及在线监控； 连接网络设备（如调制解调器），实现远程通讯； 连接打印机等计算机外设。,二、PLC硬件系统组成,I/O扩展接口采用并行通讯方式 扩展I/O模块； 扩展位置控制模块（如F2-30GM）； 扩展通讯模块（如FX-232AW等）； 扩展模拟量控制模块（如FX-2DA、FX-4AD等）。,三、PLC软件系统组成,系统监控程序,运行管理,生成用户元件,系统内部自检,管理程序,解释程序,标准程序模块、系统调用
13、,用户程序,自动化系统控制程序,数据表格,软件系统,四、数据结构,十进制数（DEC:DECimal number），常用于： 定时器/计数器的设定值； 辅助继电器（M）、定时器（T）、计数器（C）、状态（S）等软元件的地址号； 应用指令的数值型操作数及指令动作常数（K）。 十六进制数（HEX:HEXdecimal number）与十进制数一样，用于指定应用指令的数值型操作数及指令动作常数（H）。,四、数据结构,二进制数（BIN:BINary number） PLC内部数据类型，通过外设进行监视时，各软元件的数值自动变换为十进制数或十六进制数。 八进制数（OCT:OCTal number）用于输
14、入继电器和输出继电器的软元件编号。 输入继电器用X00X07、X10X17、X20X27等八进制格式进行编号； 输出继电器用Y00Y07、Y10Y17、Y20Y27等八进制格式进行编号。,输入继电器（X） 在PLC内部，与输入端子相连的输入继电器是光电隔离的电子继电器，采用八进制编号，用无数个常开和常闭触点。 输入继电器不能用程序驱动。,五、软元件（逻辑元件）,输出继电器（Y） 输出继电器采用八进制编号，有内部触点和外部输出触点（继电器触点、双向可控硅、晶体管等输出元件）之分，由程序驱动。 在PLC内部，外部输出触点与输出端子相连，向外部负载输出信号，且一个输出继电器只有一个常开型外部输出触点
15、。 输出继电器有无数个内部常开和常闭触点，编程时可随意使用。,五、软元件（逻辑元件）,辅助继电器（M） 由内部软元件的触点驱动,常开和常闭触点使用次数不限，但不能直接驱动外部负载,采用十进制编号。 通用辅助继电器M0M499（500点） 掉电保持辅助继电器M500M1023（524点） 特殊辅助继电器M8000M8255（256点） 只能利用其触点的特殊辅助继电器 可驱动线圈的特殊辅助继电器 通用辅助继电器与掉电保持用辅助继电器的比例，可通过外设设定参数进行调整。,五、软元件（逻辑元件）,只能利用其触点的特殊辅助继电器 M8000：运行监控用，PLC运行时M8000接通。 M8002：仅在运行
16、开始瞬间接通的初始脉冲特殊辅助继电器。 M8012：产生100ms时钟脉冲的特殊辅助继电器。 可驱动线圈的特殊辅助继电器 M8030：锂电池电压指示灯特殊继电器。 M8033：PLC停止时输出保持特殊辅助继电器。 M8034：止全部输出特殊辅助继电器。 M8039：时扫描特殊辅助继电器。,状态（S） 状态是对工序步进型控制进行简易编程的内部软元件，采用十进制编号。与步进指令STL配合使用； 状态有无数个常开触点与常闭触点，编程时可随意使用； 状态不用于步进阶梯指令时，可作辅助继电器使用。 状态同样有通用状态和掉电保持用状态，其比例分配可由外设设定。,五、软元件（逻辑元件）,状态（S） 状态有五
17、种类型： 初始状态S0S9共10点 回零状态S10S19共10点 通用状态S20S499共480点 保持状态S500S899共400点 报警用状态S900S999共100点,五、软元件（逻辑元件）,定时器（T） 定时器实际是内部脉冲计数器，可对内部1ms、10ms和100ms时钟脉冲进行加计数，当达到用户设定值时，触点动作。 定时器可以用用户程序存储器内的常数k或H作为设定值，也可以用数据寄存器D的内容作为设定值。 普通定时器（T0T245） 100ms定时器T0T199共200点，设定范围0.13276.7s； 10ms定时器T200T245共46点，设定范围0.01327.67s。 积算定
18、时器（T246T255） 1ms定时器T246T249共4点，设定范围0.00132.767s； 100ms定时器T250T255共6点，设定范围为0.13276.7s。,五、软元件（逻辑元件）,加法计数器,设定值,K、H或D,触点动作,Tx,Tx,时钟脉冲,驱动,相等 比较器,普通定时器的工作原理,T10,T250,设定值K,计数器,1,100ms时钟脉冲,X2,X1,触点动作,Tx,相等 比较器,积算定时器的工作原理,计数器（C）计数器可分为通用计数器和高速计数器。 16位通用加计数器，C0C199共200点，设定值：132767。设定值K0与K1含义相同，即在第一次计数时，其输出触点动作
19、。 32位通用加/减计数器，C200C234共135点，设定值：-2147483648+2147483647。 高速计数器C235C255共21点，共享PLC上6个高速计数器输入（X000X005）。高速计数器按中断原则运行。,五、软元件（逻辑元件）,16位加计数器 通用型：C0C99共100点 断电保持型：C100C199共100点,32位双向计数器 有两种32位加/减计数器，设定值：-2147483648+2147483647。 通用计数器：C200C219共20点 保持计数器：C220C234共15点 计数方向由特殊辅助继电器M8200M8234设定。 加减计数方式设定：对于C，当M8接
20、通（置1）时，为减计数器，断开（置0）时，为加计数器。 计数值设定：直接用常数K或间接用数据寄存器D的内容作为计数值。间接设定时，要用元件号紧连在一起的两个数据寄存器。,数据寄存器（D） 通用数据寄存器D0D199共200点。 只要不写入其它数据，已写入的数据不会变化。但是PLC状态由运行停止时，全部数据均清零。 断电保持数据寄存器D200D511共312点，只要不改写，原有数据不会丢失。 特殊数据寄存器D8000D8255共256点 这些数据寄存器供监视PLC中各种元件的运行方式用。 文件寄存器D1000D2999共2000点。,五、软元件（逻辑元件）,变址寄存器（V/Z） 变址寄存器的作用
21、类似于一般微处理器中的变址寄存器（如Z80中的IX、IY），通常用于修改元件的编号。 V0V7、Z0Z7共16点16位变址数据寄存器。 进行32位运算时，与指定Z0Z7的V0V7组合，分别成为（V0、Z0），（V1、Z1）（V7、Z7）。,五、软元件（逻辑元件）,课堂练习1 编制程序：当按下输入按钮00000后，不管按下的时间多长，输出信号灯总在输入按钮按下5s后开始点亮，点亮的时间是10s 控制要求：两个楼层开关（00000和00001）同时闭合或断开，则楼道灯（01000）不亮；两个楼层开关中一个闭合、一个断开时，楼道灯才点亮。试列出逻辑表达式，并画出梯形图控制程序,第三节 数控机床PLC
22、系统的设计与调试,一、LD、LDI、OUT 指令,二、AND、ANI指令,三、OR、ORI 指令,四、ANB、ORB 指令,五、MPS、MRD、MPP 指令,六、MC、MCR 指令,七、SET、RST 指令,八、PLS、PLF 指令,九、NOP、END 指令,一、LD、LDI、OUT 指令 指令的作用 LD（Load）:取指令，常开触点与母线连接。 LDI(Load Inverse)：取反指令，常闭触点与母线连接。 OUT：驱动线圈的输出指令。 编程元件 LD： LDI：,X、Y、M、S、T、C,基本逻辑指令,OUT：Y、M、S、T、C,一、LD、LDI、OUT 指令 指令的说明 LD、LDI
23、用于将触点接到母线上。 LD、LDI还与块操作指令ANB、ORB相配合，用于分支电路的起点。 OUT不能用于X；并联输出OUT指令可连续使用任意次。 OUT指令用于T和C，其后须跟常数K，K为延时时间或计数次数。,基本逻辑指令,一、LD、LDI、OUT 指令 梯形图程序,指令表程序 步序 指令 地址0 LD X01 OUT Y02 LDI X1 3 OUT M1004 OUT T0K197 LD T08 OUT Y1,基本逻辑指令,二、AND、ANI 指令 指令的作用 AND：与指令，用于串联单个常开触点； ANI(ANd Inverse)：与反指令，用于串联单个常闭 触点。 编程元件 AND
24、： ANI：,X、Y、M、S、T、C,基本逻辑指令,二、AND、ANI 指令 指令的说明 AND和ANI指令用于单个触点与左边触点的串联，可连续使用。 执行OUT指令后，通过与指令可驱动其它线圈输出。 若是两个并联电路块（两个或两个以上触点并联连接的电路）串联，则需用后面的ANB指令。,基本逻辑指令,二、AND、ANI 指令 梯形图程序,指令表程序 步序 指令 地址0 LD X01 AND X22 OUT Y2 3 LD Y24 ANI X05 OUT M1016 AND T17 OUT Y3,AND,ANI,AND,基本逻辑指令,二、AND、ANI 指令 注意梯形图的画法,指令表程序 步序
25、指令 地址0 LD Y21 ANI X12 MPS 3 AND T14 OUT M1016 MPP7 OUT Y3,MPS,MPP,基本逻辑指令,三、OR、ORI 指令 指令的作用 OR：或指令，用于并联单个常开触点； ORI(OR Inverse)：或反指令，用于并联单个常闭触点。 指令的说明 OR、ORI编程元件：X、Y、M、T、C、S ； OR、ORI指令仅用于单个触点与前面触点的并联； 若是两个串联电路块（两个或两个以上触点串联连接的电路）相并联，则用ORB指令。,基本逻辑指令,三、OR、ORI 指令 梯形图程序,指令表程序 步序 指令 地址0 LD X11 OR Y12 ORI M1
26、02 3 OUT Y14 LDI X15 ANI Y16 OR M1037 ANI Y28 ORI M1049 OUT M103,基本逻辑指令,四、 ORB指令 ORB(Or Block)：串联电路块并联连接指令 指令的说明 串联电路块：两个或以上的触点串连而成的电路块； 将串联电路块并联时用ORB指令； ORB指令不带元件号（相当于触点间的垂直连线） 每个串联电路块的起点都要用LD或LDI指令，电路块后面用ORB指令,基本逻辑指令,四、ORB 指令 梯形图程序,串联电路块,指令表程序 步序 指令 地址0 LD X21 AND X02 LDI X1 3 ANI Y24 ORB6 OUT Y3,
27、基本逻辑指令,五、ANB 指令 ANB(And Block) 并连电路块串连连接指令 指令的说明 并联电路块：两个或以上的触点串连而成的电路； 将并联电路块与前面的电路串联时用ANB指令； 使用ANB指令前，应先完成并联电路块内部的连接。 并联电路块中各支路的起点使用LD或LDI指令； ANB指令相当于两个电路块之间的串联连线。,基本逻辑指令,五、ANB 指令 梯形图程序,指令表程序 步序 指令 地址0 LDI X11 ORI X22 LDI Y0 3 ANI M1004 LDI Y2 6 AND M1017 ORB8 OR T09 ANB10 ORI X311 OUT M115,基本逻辑指令
28、,六、MPS、MRD、MPP 指令 指令的作用 MPS(Push)：进栈指令； MRD(Read)：读栈指令； MPP(POP)：出栈指令。 指令的说明 MPS、MRD、MPP指令无编程元件。 MPS、MPP指令成对出现，可以嵌套。 MRD指令可有可无，也可有两个或两个以上。,基本逻辑指令,六、MPS、MRD、MPP 指令 梯形图（一层栈例）,0 LDI X11 MPS2 AND M1003 OUT Y14 MRD6 AND M1017 OUT Y28 MPP9 AND 10210 OUT Y3,基本逻辑指令,六、MPS、MRD、MPP 指令 梯形图（一层栈例）,0 LD X11 MPS2 L
29、DI X23 AND M04 OR X05 ANB6 OUT Y17 MPP8 AND X39 OUT Y210 LD X411 OR X512 ANB13 OUT Y3,基本逻辑指令,六、MPS、MRD、MPP 指令 梯形图（二层栈例）,0 LDI X11 MPS2 AND 3 MPS4 ANI M100 6 OUT Y07 MPP8 AND M1029 OUT Y110 MPP11 AND X312 MPS13 AND M10014 OUT Y215 MPP 16 AND M10517 OUT Y3,基本逻辑指令,七、MC、MCR 指令 指令的作用 MC (Master Control)：
30、主控指令(公共触点串联) MCR (Master Control Reset)：主控复位指令 指令的说明 MC、MCR指令的编程元件：Y、M； MC、MCR指令成对出现，缺一不可； MC指令后用LD/LDI指令，表示建立子母线。 MC、MCR指令可以嵌套使用，嵌套级别为N0N7。,基本逻辑指令,七、MC、MCR 指令 指令的梯形图,指令表程序 步序 指令 地址0 LD X01 MC N02 M1003 LD X1 4 OUT Y15 LD X36 OUT Y27 MCR N0,基本逻辑指令,多重嵌套主控指令,LD X0 MC N0M100 LD X1 OUT Y0 。 LD X2 MC N1M
31、101 LD X3 OUT Y1 。 MCR N1 LD X4 OUT Y2 。 MCR N0 LD X5 OUT Y3,八、SET、RST 指令 指令的作用 SET：置位指令(接通并保持) RST：复位指令 指令的说明 SET指令的编程元件：Y、M、S RST指令的编程元件：Y、M、S、T、C、D RST指令具有优先级。,基本逻辑指令,八、SET、RST 指令 指令的梯形图,指令表程序 步序 指令 地址0 LD X01 SET Y02 LD X13 RST Y0 4 LD X25 RST D0,基本逻辑指令,八、SET、RST 指令 积分计数器、定时器复位,指令表程序 步序 指令 地址0 L
32、D X01 RST T2502 LD X13 OUT T250K1206 LD X27 OUT M82008 LD X39 RST C20010 LD X411 OUT C200K34,基本逻辑指令,九、PLF、PLS 指令 指令的作用 PLS (Pulse) ：上升沿微分输出指令 PLF：下降沿微分输出指令 指令的说明 指令只能用于编程元件Y和M PLS为信号上升沿（OFFON）接通一个扫描周期。 PLF为信号下降沿（ONOFF）接通一个扫描周期。,基本逻辑指令,九、PLF、PLS 指令 指令的梯形图,0 LD X01 PLS M02 LD M03 SET Y0 4 LD X15 PLF M
33、16 LD M17 RST Y0,基本逻辑指令,十、NOP、END 指令 指令的作用 NOP：空操作指令 END: 结束指令 指令的说明 NOP、 END 指令无编程元件 PLC执行程序时从0步扫描到END指令为止，后面的程序跳过不执行。,基本逻辑指令,编程的基本规则与技巧,一、编程的基本规则 触点只能与左母线相连，不能与右母线相连； 线圈只能与右母线相连，不能直接与左母线相连，右母线可以省略； 线圈可以并联，不能串联连接； 应尽量避免双线圈输出。,二、编程的技巧 并联电路上下位置可调，应将单个触点的支路放下面。,0 LD X41 LD X12 AND X23 ORB4 OUT Y0,0 LD
34、 X11 AND X22 OR X23 OUT Y0,好！,不好！,编程的基本规则与技巧,二、编程的技巧 串联电路左右位置可调，应将单个触点放在右边。,0 LD X11 LD X22 OR X43 ANB4 OUT Y0,0 LD X21 OR X42 AND X13 OUT Y0,好！,不好！,编程的基本规则与技巧,二、编程的技巧 双线圈输出的处理,编程的基本规则与技巧,二、编程的技巧 线圈并联电路中，应将单个线圈放在上边。,0 LD X11 MPS2 AND X23 OUT Y04 MPP5 OUT Y1,0 LD X11 OUT Y12 AND X23 OUT Y0,好！,不好！,编程的
35、基本规则与技巧,二、编程的技巧 桥形电路的化简方法：找出每条输出路径进行并联,编程的基本规则与技巧,一、电动机的正反转控制,FU,KM1,QS,正转 接触器,反转接触器,L1 L2 L3,主电路,KM2,FR,注意调相,基本逻辑指令应用,一、电动机的正反转控制,I/O接线图,正转启动 SB2-X0,反转启动 SB3-X1,停止 SB1-X2,正转接触器 KM1-YI,反转接触器 KM2-Y2,正转互锁,反转互锁,一、电动机的正反转控制,梯形图,指令表0 LD X11 OR Y12 ANI X2 3 ANI X14 ANI Y25 OUT Y16 LD X17 OR Y28 ANI X29 AN
36、I X010 ANI Y111 OUT Y2 12 END,正转,反转,电动机的正反转控制,一、电动机的正反转控制 注意 I/O接线图中的硬件互锁 梯形图中的软件互锁,二、电动机的顺序控制,主电路,二、电动机的顺序控制,I/O接线图,M3运行,M2运行,M1运行,二、电动机的顺序控制,梯形图,二、电动机的顺序控制,指令表,0 LD X01 OR Y12 ANI X1 3 OUT Y14 LD X25 OR Y26 ANB7 ANI X38 OUT Y29 LD X410 OR Y311 ANB 12 ANI X5 13 OUT Y3 14 END,注意 回路的起点用LD指令 回路串联指令为AN
37、B,可以先串回路再串触点，也可以先串触点再串回路。,电动机的顺序控制,三、定时器的应用,定时器设定值最大为32767，最长延时时间不足1小时，如何实现长延时？,问题的提出 FX系列PLC提供的定时器只有通电延时类型，如何实现断电延时的功能？,三、定时器的应用,通电延时/断电延时,通电延时 接通,断电延时 断开,三、定时器的应用,定时器的串联,定时器的最大设定值为32767，不足1小时，为了扩展定时器的延时时间，可以采用几种方法,延时时间=T0+T1=3600s,三、定时器的应用（长延时电路）,定时器和计数器配合使用,延时时间=60s60=3600s,C0对T0的60s脉冲计数,四、闪烁（振荡）
38、电路,第四节 数控系统中PLC应用实例,PLC,数控系统,实 例 一 -在工业机械手步进控制上的应用,一、控制要求,上限位、左限位、光电开关、下限位、右限位,3、限位开关及光电检测开关：,1、实现动作：机械手将传送带A上的物品传送到传送带B上； 2、机械手动作顺序：,4、时序图,启动按钮,停止按钮,PC运行,抓紧限位,左移限位,右移限位,上升限位,下降限位,物体检测,传送带A,手臂左移,手臂右移,手臂上升,手臂下降,抓紧,放松,0,1,2,3,4,5,6,7,8,二、确定输入输出元件,1、输入,2、输出,0503,0504,0501,0502,0505,0506,0500,3、定时器,TIM0
39、0,定时2S,#0020,三、梯形图,左移,下降,传送带A向前,抓紧,上升,右移,下降,放松,从HR00开始移位,脉冲信号,实 例 二 -在自动开关中的应用,一、控制要求,让接近大门的物体(汽车或其它车辆)进入或离开仓库. 具体方法:1、当超声开关检测到车辆时,仓库门打开至上限位置;2、当光电开关检测到物体离开时,仓库门关闭到下限位置.,二、确定输入输出元件,1、输入,2、输出,超 声 开 关,0000 X00,光 电 开 关,0001 X01,门行程上限开关,0002 X02,门行程下限开关,0003 X03,升门,降门,0501 Y01,0500 Y00,三、梯形图,0000 X00,05
40、00 Y00,0500 Y00,0002,1000 M00,0501 Y01,0501 Y01,0003 X03,0001 X01,DIFD,1000,四、指令表,LD 0000OR 0500AND NOT 0002OUT 0500LD 0001FUN14 1000LD 1000OR 0501AND NOT 0003OUT 0501,PLF,M00,实 例 三 -在自动注油中的应用,一、控制要求,1、当需要润滑的部分运动到某一事先确定的位置时，便对其加注润滑油；2、油糟中润滑油的油位下降到某一预定值。点亮报警灯。,二、确定输入输出元件,1、输入,位置检测：0000 油位下降：0001,2、输出
41、,供油电磁阀：0500 缺油报警指示灯：0501,三、梯形图,四、指令表,LD 0000FUN13 1000 LD 1000OR 0500AND NOT TIM00OUT 0500TIM 00#0015LD 0001OUT 0501,实 例 四 -在定位及减速控制上的应用,一、控制要求,1、用多齿凸轮与电机连动,并用接头开关来检测多齿凸轮,产生的脉冲 输入至PC的计数器; 2、此控制是与电机转动5000个脉冲时,切刀下降将材料切断,并将脉冲计数器复位; 3、当电机转动至4900个脉冲时减速，到5000个脉冲时停机。,PC,凸轮,马达,二、确定输入输出元件,1、输入,启动按钮：0000 停止按钮
42、：0001 接近开关：0002,2、输出,马达运转（高速）：0500 减速：0501 马达停止：0502,能力训练项目一 ：步进电机控制 能力训练项目二 ：变频器应用 能力训练项目三 ：触摸屏应用 按能力训练手册要求完成上述各训 练项目，并评定成绩。,任务5：可编程控制器（PLC）的系统设计与调试,学生： 数控机床厂家 教师： 用户 用户：最近我们从该厂购买一些数控车床，由于新人新机床，为提高工人和机床的安全，计划安装在车床导轨部分硬极限，是否可行？ 厂家：可以，设置硬极限属于选件，用户要求安装，需额外支付一定费用 用户：需要那些硬软件支持？ 厂家：系统支持极限控制，但需要对PLC输入口进行定
43、义，车床需要安装4个极限开关以及档片还有电缆等。成本500元/台。 用户：多长时间？ 厂家：如果材料方便的话，3台车床需要一天左右。 用户：那就这样定了，你们先设计方案吧。,角色扮演教学法,1.资料收集 学生通过任务书、教材、 华中数控试验台PLC编程说明书、电气连接说明书、华中数控系统连接，参数说明书说明书、数控车床电气原理图、资料查阅、获取工作目标总体印象，了解实现方案。 2.决策优化 教师提供线索，小组展开讨论，确定选用PLC极限开关调试方案，明确其优缺点选择最优化的方案设计,3.计划设计 对整个控制软硬件设计，确定工作步骤，拟定检查、评价标准，实施方案的制定、硬件软件需求，合作共事 4.方案实施 学生按确定的工作步骤进行极限开关的硬件设置和软件设置，发现问题，共同分析，调整步骤，遇到无法解决的问题时请老师或师傅帮助解决，数控机床操作、问题分析、合作共事,5.学生自检 方案设计 1.准备硬件：加工挡块，行程开关，电缆 2. PLC参数设置 输入口定义 3.编制PLC控制程序，连线，调试运行 4.机床电缆连接，挡块和开关安装调试。6.教师评价 学生演示（或用PPT）介绍工作过程，学生点评，教师对每组结果进行评价，共同讨论，提出修改建议。 1.学生合作能基本完成硬件安装，软件调试满足用户要求。 2.学生在选择电气设备如开关，电缆线号的选择和布线缺乏经验有待完善。,
