单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,9.4,可编程控制器的应用,开关量逻辑控制,一、,PLC,的应用方面,1.,用于开关量逻辑控制,2.,用于闭环过程控制,3.PLC,配合数字控制,4.,用于工业机器人控制,5.,用于组成多级控制系统。,9.4 可编程控制器的应用开关量逻辑控制一、PLC的应用,1,、接通,/,断开延时电路（定时器用作时间继电器）,Y1 X0 T1 K70,T0 T1 Y1,X0 T0 K90,Y1,X0,Y1,T0,的常开触点,T1,的常开触点,9S 7S,二 、 定时器和计数器的应用程序,延合延分电路,1、接通/断开延时电路（定时器用作时间继电器） Y,2,、闪烁电路（用定时器产生周期脉冲信号）,X0 T1 T0 K20,T0 T1 K30,Y0,X0,T0,T1,Y0,2S 3S 2S 3S 2S,二 、 定时器和计数器的应用程序,2、闪烁电路（用定时器产生周期脉冲信号） X0,二 、 定时器和计数器的应用程序,RST C0,X2 T0 T0 K6000,X2,T0 C0 K6000,C0 Y0,X2,Y0,1000 h,3,、定时范围的扩展,二 、 定时器和计数器的应用程序RST C0 X2,多个定时器组合电路,如图所示。当,X0,接通，,T0,线圈得电并开始延时，延时到,T0,常开触点闭合，又使,T1,线圈得电，并开始延时，当定时器,T1,延时到，其常开触点闭合，再使,T2,线圈得电，并开始延时，当定时器,T2,延时到，其常开触点闭合，才使,Y0,接通。因此，从,X0,为,ON,开始到,Y0,接通共延时,9000s,。,多个定时器组合电路 如图所示。当X0接通，T,三、电动机常用控制线路,1.,三相异步电动机起、停控制（起动、保持和停止电路）,图,X400,Y430,Y430,X402,X401,SB1:,起动按钮,SB2:,停止按钮,KH:,热继电器常开触点,X402,三、电动机常用控制线路图X400Y430Y430X402X4,X1 X2 X3 Y1,Y1,X1,X2,Y1,梯形图,X1 X2 X3,如果输入信号只能由常开触点提供，梯形图中的触点类型与继电器电路的触点类型完全一致。,如果接入,PLC,的是输入信号的常闭触点，这时在梯形图中所用的,X1,的触点的类型与,PLC,外接,SB2,的常开触点时刚好相反，与继电器电路图中的习惯也是相反的。建议尽可能采用常开触点作为,PLC,的输入信号。,四 、常闭触点输入信号的处理,如果输入信号只能由常开触点提供，梯形图中的,X0,X1,COM,PLC,X0,X1,COM,PLC,X0 X1 Y1,Y1,X0 X1 Y1,Y1,X0PLCX0PLC X0 X1,常用基本环节梯形图程序,1.,起动、保持和停止电路,2.,三相异步电动机正反转控制电路,3.,常闭触点输入信号的处理,4.,多继电器线圈控制电路,5.,多地控制电路,6.,互锁控制电路,7.,顺序起动控制电路,8.,集中与分散控制电路,9.,自动与手动控制电路,10,.,闪烁电路,11.,延合延分电路,12.,定时范围扩展电路,常用基本环节梯形图程序 1.起动、保持和停止电路 6.互锁控,多继电器线圈控制电路,下图是可以自锁的同时控制,4,个继电器线圈的电路图。其中,X0,是起动按钮，,X1,是停止按钮。,多继电器线圈控制电路 下图是可以自锁的同时控制,多地控制电路,下图是两个地方控制一个继电器线圈的程序。其中,X0,和,X1,是一个地方的起动和停止控制按钮，,X2,和,X3,是另一个地方的起动和停止控制按钮。,多地控制电路 下图是两个地方控制一个继电器线圈,互锁控制电路,下图是,3,个输出线圈的互锁电路。其中,X0,、,X1,和,X2,是起动按钮，,X3,是停止按钮。由于,Y0,、,Y1,、,Y2,每次只能有一个接通，所以将,Y0,、,Y1,、,Y2,的常闭触点分别串联到其它两个线圈的控制电路中。,互锁控制电路 下图是3个输出线圈的互锁电路。其,顺序起动控制电路,如图所示。,Y0,的常开触点串在,Y1,的控制回路中，,Y1,的接通是以,Y0,的接通为条件。这样，只有,Y0,接通才允许,Y1,接通。,Y0,关断后,Y1,也被关断停止，而且,Y0,接通条件下，,Y1,可以自行接通和停止。,X0,、,X2,为起动按钮，,X1,、,X3,为停止按钮。,顺序起动控制电路 如图所示。Y0的常开触点串在Y,集中与分散控制电路,在多台单机组成的自动线上，有在总操作台上的集中控制和在单机操作台上分散控制的联锁。集中与分散控制的梯形图如图所示。,X2,为选择开关，以其触点为集中控制与分散控制的联锁触点。当,X2,为,ON,时，为单机分散起动控制；当,X2,为,OFF,时，为集中总起动控制。在两种情况下，单机和总操作台都可以发出停止命令。,集中与分散控制电路 在多台单机组成的自动线上,自动与手动控制电路,在自动与半自动工作设备中，有自动控制与手动控制的联锁，如图所示。输入信号,X1,是选择开关，选其触点为联锁型号。当,X1,为,ON,时，执行主控指令，系统运行自动控制程序，自动控制有效，同时系统执行功能指令,CJ P63,，直接跳过手动控制程序，手动调整控制无效。当,X1,为,OFF,时，主控指令不执行，自动控制无效，跳转指令也不执行，手动控制有效。,自动与手动控制电路 在自动与半自动工作设备中,五 、梯形图的设计方法,1,、继电器控制电路转换为梯形图法,如果用可编程序控制器改造继电器控制系统，根据原有的继电器电路图来设计梯形图显然是一条捷径。用可编程序控制器的硬件和梯形图软件来实现继电器系统的功能。,这种设计方法没有改变系统的外部特性，除了控制系统的可靠性提高之外，改造前后的系统没有什么区别。这种设计方法一般不需要改动控制面板和它上面的器件，因此可以减少硬件改造的费用和改造的工作量。,五 、梯形图的设计方法1、继电器控制电路转换为梯形图法,思路：将,PLC,想象成一个继电器控制系统中的控制箱。,主要步骤如下：,（,1,）熟悉被控设备的工艺过程和机械的动作情况，根据继电器电路图分析和掌握控制系统的工作原理。,（,2,）确定可编程序控制器的输入信号和输出负载，以及它们对应的梯形图中的输入继电器和输出继电器的元件，画出可编程序控制器的外部接线图。,（,3,）画出表格，表明继电器电路图与梯形图中各种元器件间的一一对应关系。,（,4,）画出全部梯形图，并予以简化和修改。, 思路：将PLC想象成一个继电器控制系统中的控制箱。,分析控制要求,I/O,分配表,画外部接线图。,画梯形图。,列写程序清单。,举例：三相异步电动机正反转控制,分析控制要求举例：三相异步电动机正反转控制,KM1,SB1,KM2,SB2,KH,KM2,KM2,SB3,KM2,M,3,A,B,C,KM1,FU,QS,KH,KM2,KM1,分析控制要求,KM1SB1KM2SB2KHKM2KM2SB3KM2MABC,输 入（,I,）,输 出（,O,）,元件,功能,信号地址,元件,功能,信号地址,按钮,SB2,电机正转,X1,电动机,正转,Y0,按钮,SB3,电机反转,X2,电动机,反转,Y1,按钮,SB1,电机停止,X0,I/O,分配表,输 入（I）输 出（O）元件功能信号地址元件功能信号地址,X1,Y0,X2,Y1,X0,COM COM1,SB2,SB3,SB1,KM1,KM2,FR,负载电源,正转启动,反转启动,停止,画外部接线图,X1SB2KM1FR负载电源正转启动画外部接线图,X0,X2,X1,Y1,X0,Y0,Y0,Y1,Y0,Y1,X2,X1,正转,反转,END,画梯形图,X0X2X1Y1X0Y0Y0Y1Y0Y1X2X1正转反转EN,X0,X2,X1,Y1,X0,Y0,Y0,Y1,X0,X2,X1,Y1,X0,Y0,Y0,Y1,LD X1,OR Y0,ANI X2,ANI X0,ANI Y1,OUT Y0,LD X2,OR Y1,ANI X1,ANI X0,ANI Y0,OUT Y1,END,Y0,Y1,Y0,Y1,X2,X1,X2,X1,END,END,修改梯形图并列写程序清单,X0X2X1Y1X0Y0Y0Y1X0X2X1Y1X0Y0Y0,经典PLC控制实例课件,X1,X2,M100,M100,X0,Y1,M100,T0,K2,T0,Y0,X2,X1,M101,M101,X0,Y0,M101,T1,K2,T1,Y1,X1X2M100M100X0Y1M100T0K2T0Y0X2,注意事项：必须遵守梯形图语言中的语法规定,可适当地设置中间单元,尽量减少可编程序控制器的输入信号和输出信号,必须保留异步电动机正反转的外部联锁电路,注意外部负载所需的额定电压,每一,I,O,点的平均价格在,100,元左右，因此减少输人信号和,输出信号的个数是降低硬件费用的主要措施。,PLC,的继电器输出模块和双向可控硅输出模块一般最高只能,驱动额定电压,AC220V,的负载，如果系统原来的交流接触器,的线圈是,380v,，应更新该类元件并将线圈额定电压换成,220V,注意事项：必须遵守梯形图语言中的语法规定,2,、梯形图的经验设计法,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，不断修改和完善梯形图，多次反复调试,和修改梯形图的设计方法。,特点,（,1,）具有试探性和随意性；,（,2,）最后的结果不是唯一；,（,3,）设计所用的时间和质量因设计者的经验,而异，交付使用后维护困难。,2、梯形图的经验设计法,PLC,程序设计的一般步骤,详细了解生产工艺和设备对控制系统的要求。必要时画出系,统的工作循环图或流程图、功能图及有关信号的时序图。,将所有输入信号，输出信号及其它信号分别列表，并按,PLC,内,部软继电器的编号范围，给每个信号分配一个确定的编号，,即编制现场信号与,PLC,软继电器编号对照表。,根据控制要求设计梯形图。图上的文字符号应按现场信号与,PLC,软继电器编号对照表的规定标注。,编写程序清单。梯形图上的每个逻辑元件均可相应地写出一,条命令语句，编写程序应按梯形图的逻辑行和逻辑元件的编排,顺序由上至下、自左至右依次进行。, PLC程序设计的一般步骤,（,1,） 、设计实例一,送料小车在限位开关,X4,处装料，,10S,后结束然后右行，碰到,X3,后停下来卸料，,15S,后左行，碰到,X4,后，又停下来装料，这样不停地循环工作，直到按下停机按钮。,Y0,右行,Y1,左行,X4,X3,装料,卸料,（1） 、设计实例一送料小车在限位开关X4处装料，10S后,输 入（,I,）,输 出（,O,）,元件,功能,信号地址,元件,功能,信号地址,按钮,SB1,右行启动,X0,右行接触器,右行,Y0,按钮,SB2,左行启动,X1,左行接触器,左行,Y1,限位开关,ST1,右限位,X3,装料电磁阀,装料,Y2,限位开关,ST2,左限位,X4,卸料电磁阀,卸料,Y3,按钮,SB3,电机停止,X2,输 入（I）输 出（O）元件功能信号地址元件功能信号地址,右行,左行,右行启动,左行启动,右行左行右行启动左行启动,X0 X1 X2 X3 Y1 Y0,X1 X0 X2 X4 Y0 Y1,T0,Y0,T1,Y1,X4 Y2,X3 Y3,T0 K100,T1 K150,右行,左行,装料,卸料,送料小车自动控制系统的梯形图设计,X0 X1 X2,报警电路的,PLC程序设计,控制要求,当报警继电器,KON,报警灯闪烁，蜂鸣器叫,当报警响应按钮,SB1按下时，报警灯常亮，蜂鸣器停叫,当报警灯测试按钮,SB2按下时，报警灯亮,（,2,）、设计实例二,报警电路的PLC程序设计 控制要求 当报警继电器KON,报,解：,1）输入/输出接点分配见表,输入装置,PLC输入端子号,输出装置,PLC输出端子号,K,X000,报警灯,Y030,SB1,X001,蜂鸣器,Y031,SB2,X002,解：1）输入/输出接点分配见表输入装置PLC输入端子号输出装,2）控制逻辑梯形图见图,报警电路的梯形图,2）控制逻辑梯形图见图报警电路的梯形图,3）指令程序,LD,X000,LDI,T2,AND,X000,ANI,T3,OR,M100,OUT,M100,OUT,T2,AND,X000,LD,X000,K,20,OR,X002,ANI,M100,LD,T2,OUT,Y030,OUT,Y031,OUT,T3,LD,X001,END,K,10,OR,M100,3）指令程序LDX000LDIT2ANDX000ANIT3O,3,、顺序控制设计法与顺序功能图,顺序功能图法是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形。按图形的逻辑关系对照翻译即可得到梯形图。,顺序功能图的组成：,步,+,转向条件,+,有向连线,+,动作,功能流图设计法的基本步骤：,1,）步的划分：分析被控对象的工作过程及控制要求，将系统的工作过程划分成若干阶段，这些阶段成为“步”。,2,）转换条件的确定：是使系统从当前步进入下一步的条件。,3,）功能流图的绘制,4,）梯形图的编制,3、顺序控制设计法与顺序功能图 顺序功能图法是描述控,功能表图中转换的实现：,步与步之间实现转换应同时具备两个条件：,前级,步必须,是“,活动,步”；对应的,转换条件成立,。,当上述两个条件同时具备时，才能实现,步的转换,，即所有由,有向连线与相应转换符号相连的后续步都变成活动，而所有,由有向连线与相应转换符号相连的前级步都为不活动步。,功能表图中转换的实现：,二、 顺序控制设计法的基本思想,步,转换,转换条件,有向连线,动作或命令,将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段,STEP,使系统由前级步进入下一步的信号称为转换条件,每一步所完成的工作,步与步之间的连线，如果进行方向是从上到下或从左到右，箭头可以不画,有向连线上垂直的短线，旁边标注转换条件,二、 顺序控制设计法的基本思想步转换转换条件有向连线动作或,状态转移图表示法,状态转移图表示法,顺序功能图与波形图,顺序功能图与波形图,三、 顺序控制设计中的顺序功能图绘制,M200,M201,M202,M203,Y0,Y1,Y0,Y2,M8002,X0,X1,X2,X3,三、 顺序控制设计中的顺序功能图绘制M200M201M,举,例,X3 X1 X2,快进,工进,快退,工作时序图,M8002 X0 X1 X2 X3,初始,快进,工进,快退,初始,M200,M201,M202,M203,Y0,Y1,Y2,举X3,2,、 顺序功能图的基本结构,3,4,5,d,e,单序列,5,11,9,6,d e f,m n p,5,11,9,6,选择序列,2、 顺序功能图的基本结构345de单序列51196d,2,、 顺序功能图的基本结构,5,11,9,6,5,11,9,6,d,e,并行序列,2、 顺序功能图的基本结构5119651196de并行序列,2,、 顺序功能图的基本结构,2.1,2.2,2.3,d,c,2.4,2.5,b,d,f,g,a,2,a,g,子步,2、 顺序功能图的基本结构2.12.22.3dc2.42.5,2,、 顺序功能图的基本结构,2、 顺序功能图的基本结构,2,、 顺序功能图的基本结构,举例,钻孔,卸工件,返回,返回,装工件,返回,这是一个三工位钻床的工作台的俯视图,三个工位分别完成：,（,1,）送料,（,2,）钻孔,（,3,）合格品检测,2、 顺序功能图的基本结构举例钻孔卸工件返回返回装工件返回这,1,17,5,6,7,8,9,2,10,11,12,13,14,3,4,送料,返回,夹紧,钻头下降,钻头上升,松开,测量头下降,测量头上升,卸料,返回,16,测量头上升,15,起动,已送料,已返回,已夹紧,已钻完,已上升,已松开,合格,不合格,已上升,已上升,已卸料,已返回,重新启动,已旋转,=1,117567892101112131434送料返回夹紧钻头下,经典PLC控制实例课件,经典PLC控制实例课件,综合实例,1,、 钻孔动力头的控制,动力头停在处于,原位,，,1ST,被压合,起动,SB,，电磁阀,1YA,得电，使动力头,快进,到达工位,2,，,2ST,被压合，使电磁阀,1YA,、,2YA,都得电，动力头,工进,到达工位,3,，,3ST,被压合，使电磁阀,1YA,、,2YA,失电，动力头停止前进，工进,延时,1S,，等待加工完成。,延时时间到，电磁阀,3YA,得电，动力头,退回,1,、确定控制任务（动作要求，绘制工艺流程图与动作顺序表）,综合实例1、 钻孔动力头的控制 动力头停在处于原位，1ST被,1ST,SB,2ST,原位,1YA,动作,快进,1YA,2YA,动作,工进,1YA,2YA,停,KT,延时,3ST,3ST,，,KT,3YA,动作,退回,钻孔动力头工艺流程图,1ST,SB2ST原位1YA动作 1YA,2YA动作1YA,步序,输入条件,输出,1YA,3YA,2YA,原位,1ST,快进,1ST,SB,工进,2ST,延时,3ST,退回,3ST,KT,1ST,原位,动作顺序表：,步序输入条件输出1YA3YA2YA原位1ST,现场器件,PLC,对应端子,1ST,动力头原位,说明,输入,输出,2ST,3ST,SB,X0,X1,X2,X3,1YA,2YA,3YA,Y0,Y1,Y2,快进到位,工进到位,起动按钮,快进、工进,工进,退回,2,、,PLC,输入输出,I/O,分配对照表,现场器件PLC对应端子1ST动力头原位说明输入输出2ST3S,3,、,PLC,与外部器件的实际连接图,X2,X2,Y2,X0,X0,X3,Y0,Y0,X1,Y1,Y1,X2,T0,K10,COM,X0,X1,X2,X3,Y0,Y1,Y2,COM1,电源,FU,1YA,2YA,3YA,1ST,2ST,3ST,SB,N,L,GND,PLC,的工作电源,原位,按扭,快进,工进,停止,延时,退回,Y2,T0,Y2,4,、梯形图,3、PLC与外部器件的实际连接图X2X2Y2X0X0X3Y0,M1,M1,Y2,M0,M0,X3,Y0,Y0,X1,Y1,Y1,X2,T0,K10,快进,工进,停止,延时,退回,Y2,T0,Y2,X0,M0,原位,M1,工进到位,4,、梯形图,5,、程序指令表（略）,M1M1Y2M0M0X3Y0Y0X1Y1Y1X2T0K10快,综合实例,2,、 十字路口交通信号灯自动控制,综合实例2、 十字路口交通信号灯自动控制,1,、确定控制任务（动作要求，时序图）,十字路口的交通信号灯共有,12,个，同一方向的两个红、黄、绿灯的变化规律相同，所以十字路口的交通灯控制就是一双向（两组）红、黄、绿灯控制，称之为,1R,、,1Y,、,1G,和,2R,、,2Y,、,2G,。,起动,SB,，南北红灯（,2R,）维持,60s,；同时，东西绿灯（,1G,）亮,55s,后，闪烁,3s,灭；东西黄灯（,1Y,）亮,2s,；,然后东西红灯（,1R,）维持,60s,；同时，南北绿灯（,2G,）亮,55s,后，闪烁,3s,灭；南北黄灯（,2Y,）亮,2s.,，如此循环，其时序图如图所示。,1、确定控制任务（动作要求，时序图） 十字路口的交通信号灯共,十字路口交通信号灯的时序图,十字路口交通信号灯的时序图,现场器件,PLC,对应端子,SB,启动按钮,说明,输出,1R,1G,1Y,X400,Y530,Y431,Y432,2R,2G,2Y,Y430,Y531,Y532,东西方向,2,、,PLC,输入输出,I/O,分配对照表,输入,南北方向,现场器件PLC对应端子SB启动按钮说明输出1R1G1YX40,3,、,PLC,与外部器件的实际连接图,3、PLC与外部器件的实际连接图,设计方法：化整为零，采用基本电路,1,）,SB,按钮信号的处理,X400,M100,M100,2,）红灯,1R,、,2R,交替亮,60S,；绿灯,1G,、,2G,闪烁,3,次。可用定时器产生周期脉冲信号电路实现。,4,、梯形图设计,设计方法：化整为零，采用基本电路1）SB按钮信号的处理X40,经典PLC控制实例课件,