電氣控制技術(shù)

1、第7章 程序設(shè)計及應(yīng)用舉例PLC程序設(shè)計步驟及編程技巧7.1應(yīng)用程序設(shè)計舉例7.3基本應(yīng)用程序7.27.1 程序設(shè)計步驟及編程技巧7.1.1PLC程序設(shè)計基本步驟7.1.2程序設(shè)計技巧本節(jié)內(nèi)容7.1 程序設(shè)計步驟及編程技巧 7.1.1 PLC程序設(shè)計基本步驟確定控制的操作方式；以及必須的保護(hù)和聯(lián)鎖；還要確定所有的控制參數(shù)12每一類型設(shè)備按順序分配輸入/輸出地址，列出PLC的I/O地址分配表。3對于較復(fù)雜的控制系統(tǒng)，應(yīng)先繪制出控制流程圖，參照流程圖進(jìn)行程序設(shè)計4對程序進(jìn)行模擬調(diào)試、修改?？刹捎梅侄握{(diào)試，并利用計算機(jī)或編程器進(jìn)行監(jiān)控5進(jìn)行在線統(tǒng)調(diào)。先不帶負(fù)載進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試正常后，再帶上負(fù)載運(yùn)行梯形

2、圖應(yīng)體現(xiàn)“左重右輕”、“上重下輕”的原則，如圖所示。7.1 程序設(shè)計步驟及編程技巧(b)梯形圖“左重右輕”、“上重下輕”原則變換(a) 7.1.2 程序設(shè)計技巧盡量避免出現(xiàn)分支點梯形圖將定時器與輸出繼電器并聯(lián)的上下位置呼喚，可減少指令條數(shù)。 7.1 程序設(shè)計步驟及編程技巧避免出現(xiàn)分支(a)(b) 7.1.2 程序設(shè)計技巧將多層控制轉(zhuǎn)化為多分支控制將圖 (a) 轉(zhuǎn)化為圖 (b)，雖然指令條數(shù)增加了，但相互控制關(guān)系更清晰，使用AND LD和OR LD指令更容易。 7.1 程序設(shè)計步驟及編程技巧將多層控制轉(zhuǎn)化為多分支控制(a)(b) 7.1.2 程序設(shè)計技巧橋式電路無法進(jìn)行直接編程觸點垂直跨接在分支

3、路上的梯形圖，稱為橋式電路，如圖 (a)所示。PLC對此無法進(jìn)行編程，需改成圖 (b)。7.1 程序設(shè)計步驟及編程技巧橋式電路的轉(zhuǎn)換 7.1.2 程序設(shè)計技巧避免輸入對輸出響應(yīng)的滯后由于 PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，圖7-5(a)將出現(xiàn)輸出對輸入響應(yīng)的滯后現(xiàn)象。當(dāng)?shù)谝淮螔呙钑r，盡管00000已經(jīng)閉合，由于第一次掃描時是觸點01000，因此，輸出繼電器01001不會接通。只有等待第二次掃描時，01001才會接通。該成圖7-5(b)后，如果00000閉合，在第一次掃描周期后，輸出繼電器01000、01001都可以接通。7.1 程序設(shè)計步驟及編程技巧避免輸入對輸出響應(yīng)的滯后 7.1.2 程序設(shè)計技

4、巧7.2 基本應(yīng)用程序7.2.1啟動、保持、停止控制7.2.3時間控制7.2.2互鎖控制和互控控制本節(jié)內(nèi)容7.2 基本應(yīng)用程序啟動、保持和停止控制也可以通過SET和RESET指令和KEEP指令實現(xiàn)，如下圖所示。在自動控制中。啟動、保持和停止控制是常用的控制。梯形圖如下圖所示。其中00000為啟動控制按鈕，00001為關(guān)斷控制觸點，觸點01000構(gòu)成自鎖環(huán)節(jié)。使用基本指令使用KEEP指令使用SET和RESET指令 7.2.1 啟動、保持、停止控制使用單按鈕也可控制啟動、保持、停止控制。在圖 (a)中，當(dāng)按鈕第一次按下時，00000導(dǎo)通，01000接通。當(dāng)按鈕抬起時，00000斷開，02000接通

5、，01000仍接通。當(dāng)按鈕第二次按下時，01000關(guān)斷，02000仍然導(dǎo)通。當(dāng)00000再次抬起時，02000關(guān)斷。這樣用一個按鈕(00000的兩次接通)實現(xiàn)了對輸出的控制。圖 (b)是利用求反指令，00000每接通一次，01000的狀態(tài)就發(fā)生一次改變，實現(xiàn)對01000的通、斷控制。7.2 基本應(yīng)用程序（a）（b） 7.2.1 啟動、保持、停止控制互鎖控制圖7-9是使用PLC互鎖控制的典型梯形圖。圖中，輸出繼電器01000、01001不能同時接通，只要一個接通，另一個就不能再啟動。只有按下停止按鈕00001后，才能再啟動?；ユi控制適用于電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)。7.2 基本應(yīng)用程序互鎖控制 7.2.2

6、互鎖控制和互控控制互控控制圖 (a)中可以任意啟動一個輸出繼電器。如果需要啟動另一個時，無需按下停止按鈕00002，可直接啟動。同時原已啟動的輸出將自行關(guān)斷。如果按鈕00000和00001同時按下閉合，兩個輸出均不能啟動。這種控制可用于當(dāng)前狀態(tài)下任意改變控制對象。圖 (b)中，啟動時，只有當(dāng)線圈01000接通，01001才能接通。切斷時，只有當(dāng)線圈01001斷開，線圈01000才能斷開。7.2 基本應(yīng)用程序（a）（b） 7.2.2 互鎖控制和互控控制1定時器的串聯(lián)圖 (a)中，使用兩個定時器，利用TIM000的常開觸點控制TIM001定時器的啟動，線圈01000啟動時間由兩個定時器的設(shè)定值決定

7、，實現(xiàn)長延時。7.2 基本應(yīng)用程序（a）2定時器的并聯(lián)圖 (b)中，定時器TIM000和定時器TIM001并聯(lián)連接，當(dāng)觸點00000接通時，定時器TIM000和TIM001同時啟動，TIM000常開觸點啟動線圈01000，TIM001常開觸點啟動線圈01001。定時器使多個輸出在不同的時刻接通。（b） 7.2.3 時間控制單脈沖發(fā)生梯形圖單脈沖發(fā)生梯形圖如圖所示。控制觸點00000每接通一次，產(chǎn)生一個定時的單脈沖。無論00000接通時間的長短，輸出01000的脈寬都等于定時器設(shè)定的時間。7.2 基本應(yīng)用程序（a）梯形圖（b）時序圖 7.2.3 時間控制7.2 基本應(yīng)用程序（a）梯形圖（b）時序

8、圖占空比可調(diào)的脈沖發(fā)生電路當(dāng)控制觸點00000接通時，TIM000開始定時，2s后常開觸點TIM000接通，啟動定時器TIM001，并使01000導(dǎo)通。3s后TIM001常閉觸點斷開，使定時器TIM000復(fù)位。01000斷電，定時器TIM001復(fù)位。TIM001常閉觸點閉合，定時器TIM000又重新開始定時。如此循環(huán)，直至00001常閉觸點斷開。顯然只要改變定時時間就可以改變脈沖周期的占空比。 7.2.3 時間控制7.3 應(yīng)用程序設(shè)計舉例7.3.1電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制7.3.3送料小車控制7.3.2電動機(jī)的點動、長動控制本節(jié)內(nèi)容7.3.5十字路口交通燈控制控制要求電動機(jī)可以正向旋轉(zhuǎn)，也可以反向旋

9、轉(zhuǎn)。為避免改變旋轉(zhuǎn)方向時，由于換相造成電源短路，要求電動機(jī)在正、反轉(zhuǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換前先停轉(zhuǎn)，然后再換向啟動。電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)繼電器接觸器控制系統(tǒng)主電路及控制電路如圖所示。電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)主電路及控制電路7.3 應(yīng)用程序設(shè)計舉例 7.3.1 電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制I/O分配為滿足控制要求，需要有3個按鈕：正轉(zhuǎn)啟動按鈕、反轉(zhuǎn)啟動按鈕、停止按鈕。此外還需要控制電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)的兩個交流接觸器。一個熱繼電器作為過載保護(hù)。共需5個I/O點。其中3個輸入，2個輸出。7.3 應(yīng)用程序設(shè)計舉例 7.3.1 電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制輸入信號：正轉(zhuǎn)啟動按鈕 SB100000；反轉(zhuǎn)啟動按鈕 SB200001；停止按紐 SB300002。

10、輸出信號：正轉(zhuǎn)交流接觸器 KM100000；反轉(zhuǎn)交流接觸器 KM200001。實際接線圖和梯形圖程序設(shè)計7.3 應(yīng)用程序設(shè)計舉例PLC控制實際接線圖 PLC控制梯形圖 7.3.1 電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制繼電器控制系統(tǒng)到PLC控制的轉(zhuǎn)換處理對各種繼電器、電磁閥等的處理交、直流繼電器、電磁閥的線圈是執(zhí)行元件，要為它們分配相應(yīng)的PLC輸出繼電器號。中間繼電器可以用PLC內(nèi)部的輔助繼電器來代替。7.3 應(yīng)用程序設(shè)計舉例 7.3.1 電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制對常開、常閉按鈕的處理用PLC控制時，啟動和停車一般都用常開按鈕。盡管使用那種按鈕都可以，但畫出的PLC梯形圖卻不同。對熱繼電器的處理若輸入點較緊張，熱繼電器

11、的信號可不輸入PLC中，而直接接在PLC外部的控制電路中。控制要求電動機(jī)可以實現(xiàn)長動，也可以實現(xiàn)點動，具有短路、失壓、欠壓和過載保護(hù)。三相異步電動機(jī)的點動、長動的繼電器接觸器控制電路如圖所示。圖中，轉(zhuǎn)換開關(guān)為點動、長動的選擇開關(guān)。當(dāng)SA閉合時為長動，斷開時為點動。點動、長動的繼電接觸器控制電路7.3 應(yīng)用程序設(shè)計舉例 7.3.2M的點動、長動控制I/O分配為滿足控制要求，需要有3個按鈕：點動啟動按鈕、長動啟動按鈕、停止按鈕；1個點動與長動的選擇。此外還需要控制電動機(jī)的單向轉(zhuǎn)動的一個交流接觸器。一個熱繼電器作為過載保護(hù)。共需5個I/O點。其中4個輸入，1個輸出。7.3 應(yīng)用程序設(shè)計舉例 7.3.

12、2 M的點動、長動控制輸入信號：停止按紐 SB100000；長動啟動按鈕 SB200001；點動啟動按鈕 SB300002。轉(zhuǎn)換選擇開關(guān) SA00003輸出信號：交流接觸器 KM01000；實際接線圖和梯形圖程序設(shè)計7.3 應(yīng)用程序設(shè)計舉例PLC控制實際接線圖 PLC控制梯形圖 7.3.2 M的點動、長動控制控制要求小車的工作循環(huán)過程如下：啟動裝料20s第一次右行到達(dá)CK1，下料15s第一次返回裝料20s 第二次右行 到達(dá)CK2 下料 15s 第二次返回 重復(fù)上述過程，進(jìn)入循環(huán)。送料車自動循環(huán)運(yùn)料7.3 應(yīng)用程序設(shè)計舉例 7.3.3 送料小車控制I/O分配為滿足控制要求，需要2個按鈕：啟動和停

13、止按鈕；3個限位開關(guān)：CK1、CK2和CK3；兩個定時器和一個計數(shù)器；此外，還需要小車右行和返回的兩個交流接觸器。共需要7個I/O點，其中5個輸入，2個輸出。7.3 應(yīng)用程序設(shè)計舉例 7.3.3 送料小車控制輸入信號：停止按紐 SB100000 啟動按鈕 SB200001 限位開關(guān) CK100100 CK200101 CK300102輸出信號：右行交流接觸器 KM101000 返回交流接觸器 KM201001實際接線圖和梯形圖程序設(shè)計7.3 應(yīng)用程序設(shè)計舉例PLC控制實際接線圖 PLC控制梯形圖 7.3.3 送料小車控制控制要求7.3 應(yīng)用程序設(shè)計舉例交通燈工作時序圖交通燈布置圖 7.3.4 十字路口交通燈控制I/O分配表1各定時器一個循環(huán)中的功能明細(xì)表7.3 應(yīng)用程序設(shè)計舉例 7.3.4 十字路口交通燈控制I/O分配7.3 應(yīng)用程序設(shè)計舉例輸 入輸 出控制開關(guān)南北綠燈南北黃燈南北紅燈東西綠燈東