第7章plc應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)例

1、第7章 PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)例,本章要點(diǎn)PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟及常用的設(shè)計(jì)方法應(yīng)用舉例PLC的裝配、檢測(cè)和維護(hù),7.1 應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述,在了解了PLC的基本工作原理和指令系統(tǒng)之后，可以結(jié)合實(shí)際進(jìn)行PLC的設(shè)計(jì)，PLC的設(shè)計(jì)包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分，PLC設(shè)計(jì)的基本原則是：1. 充分發(fā)揮PLC的控制功能，最大限度地滿足被控制的生產(chǎn)機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程的控制要求。2. 在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單，維修方便

2、。3. 保證控制系統(tǒng)安全可靠。4. 考慮到生產(chǎn)發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在選用PLC時(shí)，在I/O點(diǎn)數(shù)和內(nèi)存容量上適當(dāng)留有余地。5. 軟件設(shè)計(jì)主要是指編寫(xiě)程序，要求程序結(jié)構(gòu)清楚，可讀性強(qiáng)，程序簡(jiǎn)短，占用內(nèi)存少，掃描周期短。,7.2 PLC應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì),7.2.1 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)步驟7.2.2 PLC的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試7.2.3 PLC程序設(shè)計(jì)常用的方法7.2.4 PLC程序設(shè)計(jì)步驟,7.2.1 PLC控制系統(tǒng)

3、的設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)步驟,1. PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容2. 設(shè)計(jì)步驟,1. PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容,（1）根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)確定，進(jìn)行工藝分析，并確定控制方案，它是設(shè)計(jì)的依據(jù)。（2）選擇輸入設(shè)備（如按鈕、開(kāi)關(guān)、傳感器等）和輸出設(shè)備（如繼電器、接觸器、指示燈等執(zhí)行機(jī)構(gòu)）。（3）選定PLC的型號(hào)（包括機(jī)型、容量、I/O模塊和電源等）。（4）分配PLC的I/O點(diǎn)，繪制PLC的I/O硬件接線圖。（5）編寫(xiě)程序并調(diào)試。（6）設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的

4、操作臺(tái)、電氣控制柜等以及安裝接線圖。（7）編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和使用說(shuō)明書(shū)。,2. 設(shè)計(jì)步驟,（1）工藝分析 （2）選擇合適的PLC類(lèi)型 （3）分配I/O點(diǎn)。 （4）程序設(shè)計(jì) （5）控制柜或操作臺(tái)的設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工 （6）應(yīng)用系統(tǒng)整體調(diào)試 （7）編制技術(shù)文件,（1）工藝分析,深入了解控制對(duì)象的工藝過(guò)程、工作特點(diǎn)、控制要求，并劃分控制的各個(gè)階段，歸納各個(gè)階段的特點(diǎn)，和各階段之間的轉(zhuǎn)換條件，畫(huà)出控制流程圖或功能流程圖。,（2）選擇合適

5、的PLC類(lèi)型,在選擇PLC機(jī)型時(shí)，主要考慮下面幾點(diǎn)：功能的選擇。I/O點(diǎn)數(shù)的確定。內(nèi)存的估算。存儲(chǔ)容量=開(kāi)關(guān)量輸入點(diǎn)數(shù)×10+開(kāi)關(guān)量輸出點(diǎn)數(shù)×8+模擬通道數(shù)×100+定時(shí)器/計(jì)數(shù)器數(shù)量×2+通信接口個(gè)數(shù)×300+備用量,（ 3 ）分配I/O點(diǎn)。,分配PLC的輸入/輸出點(diǎn)，編寫(xiě)輸入/輸出分配表或畫(huà)出輸入/輸出端子的接線圖，接著就可以進(jìn)行PLC程序設(shè)計(jì)，同時(shí)進(jìn)行控制柜或操作臺(tái)的設(shè)計(jì)和

6、現(xiàn)場(chǎng)施工。,（4）程序設(shè)計(jì),根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，畫(huà)出控制流程圖或功能流程圖，然后設(shè)計(jì)出梯形圖，再根據(jù)梯形圖編寫(xiě)語(yǔ)句表程序清單，對(duì)程序進(jìn)行模擬調(diào)試和修改，直到滿足控制要求為止。,（5）控制柜或操作臺(tái)的設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工,設(shè)計(jì)控制柜及操作臺(tái)的電器布置圖及安裝接線圖；設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)各部分的電氣互鎖圖；根據(jù)圖紙進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)接線，并檢查。,（6）應(yīng)用系統(tǒng)整體調(diào)試,如果控制系統(tǒng)由幾個(gè)部分組成，則應(yīng)先作局部調(diào)試，然后再進(jìn)行整體調(diào)試；如果控制程序的步序較多，則可先

7、進(jìn)行分段調(diào)試，然后連接起來(lái)總調(diào)。,（7）編制技術(shù)文件,技術(shù)文件應(yīng)包括：可編程控制器的外部接線圖等電氣圖紙，電器布置圖，電器元件明細(xì)表，順序功能圖，帶注釋的梯形圖和說(shuō)明。,7.2.2 PLC的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試,1. PLC的硬件設(shè)計(jì)2. PLC的軟件設(shè)計(jì)3. 軟件硬件的調(diào)試,1. PLC的硬件設(shè)計(jì),PLC硬件設(shè)計(jì)包括：PLC及外圍線路的設(shè)計(jì)、電氣線路的設(shè)計(jì)和抗干擾措施的設(shè)計(jì)等。選定PLC的機(jī)型和分配I/O點(diǎn)后，硬件設(shè)計(jì)的主要

8、內(nèi)容就是電氣控制系統(tǒng)的原理圖的設(shè)計(jì)，電氣控制元器件的選擇和控制柜的設(shè)計(jì)。電氣控制系統(tǒng)的原理圖包括主電路和控制電路?？刂齐娐分邪≒LC的I/O接線和自動(dòng)、手動(dòng)部分的詳細(xì)連接等。電器元件的選擇主要是根據(jù)控制要求選擇按鈕、開(kāi)關(guān)、傳感器、保護(hù)電器、接觸器、指示燈、電磁閥等,2. PLC的軟件設(shè)計(jì),軟件設(shè)計(jì)包括系統(tǒng)初始化程序、主程序、子程序、中斷程序、故障應(yīng)急措施和輔助程序的設(shè)計(jì)，小型開(kāi)關(guān)量控制一般只有主程序。首先應(yīng)根據(jù)總體要求和控制系統(tǒng)的具體

9、情況，確定程序的基本結(jié)構(gòu)，畫(huà)出控制流程圖或功能流程圖，簡(jiǎn)單的可以用經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)，復(fù)雜的系統(tǒng)一般用順序控制設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)。,3. 軟件硬件的調(diào)試,調(diào)試分模擬調(diào)試和聯(lián)機(jī)調(diào)試。軟件設(shè)計(jì)好后一般先作模擬調(diào)試。模擬調(diào)試可以通過(guò)仿真軟件來(lái)代替PLC硬件在計(jì)算機(jī)上調(diào)試程序。用編程軟件將輸出點(diǎn)強(qiáng)制ON/OFF，觀察對(duì)應(yīng)的控制柜內(nèi)PLC負(fù)載（指示燈、接觸器等）的動(dòng)作是否正常，或?qū)?yīng)的接線端子上的輸出信號(hào)的狀態(tài)變化是否正確。聯(lián)機(jī)調(diào)試時(shí)，把編制好的程序下載到現(xiàn)

10、場(chǎng)的PLC中。調(diào)試時(shí)，主電路一定要斷電，只對(duì)控制電路進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的聯(lián)機(jī)調(diào)試，還會(huì)發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題或?qū)δ承┛刂乒δ艿母倪M(jìn)。,7.2.3 PLC程序設(shè)計(jì)常用的方法,PLC程序設(shè)計(jì)常用的方法主要有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法、繼電器控制電路轉(zhuǎn)換為梯形圖法、邏輯設(shè)計(jì)法、順序控制設(shè)計(jì)法等 1. 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法2. 繼電器控制電路轉(zhuǎn)換為梯形圖法3. 邏輯設(shè)計(jì)法4. 順序控制設(shè)計(jì)法,1. 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法,經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法即在一些典型的控制電路程序的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控制對(duì)

11、象的具體要求，進(jìn)行選擇組合，并多次反復(fù)調(diào)試和修改梯形圖，有時(shí)需增加一些輔助觸點(diǎn)和中間編程環(huán)節(jié)，才能達(dá)到控制要求。這種方法沒(méi)有規(guī)律可遵循，設(shè)計(jì)所用的時(shí)間和設(shè)計(jì)質(zhì)量與設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)有很大的關(guān)系，所以稱為經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法用于較簡(jiǎn)單的梯形圖設(shè)計(jì)。應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法必須熟記一些典型的控制電路，如起保停電路、脈沖發(fā)生電路等，這些電路在前面的章節(jié)中已經(jīng)介紹過(guò)。,2. 繼電器控制電路轉(zhuǎn)換為梯形圖法,（1）熟悉現(xiàn)有的繼電器控制線路。（2）對(duì)照PLC的I

12、/O端子接線圖，將繼電器電路圖上的被控器件（如接觸器線圈、指示燈、電磁閥等）換成接線圖上對(duì)應(yīng)的輸出點(diǎn)的編號(hào)，將電路圖上的輸入裝置（如傳感器、按鈕開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)等）觸點(diǎn)都換成對(duì)應(yīng)的輸入點(diǎn)的編號(hào)。（3）將繼電器電路圖中的中間繼電器、定時(shí)器，用PLC的輔助繼電器、定時(shí)器來(lái)代替。（4）畫(huà)出全部梯形圖，并予以簡(jiǎn)化和修改。,【例7-1】圖7-1為電動(dòng)機(jī)Y/△減壓起動(dòng)控制主電路和電氣控制的原理圖。（1）工作原理如下：按下啟動(dòng)按鈕SB2,KM1、

13、KM3、KT通電并自保，電動(dòng)機(jī)接成Y型起動(dòng)，2s后，KT動(dòng)作，使KM3斷電，KM2通電吸合，電動(dòng)機(jī)接成△型運(yùn)行。按下停止按扭SB1，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。,,,,圖7-1 電動(dòng)機(jī)Y/△減壓起動(dòng)控制主電路和電氣控制的原理圖,(2）I/O分配 輸入 輸出 停止按鈕SB1：I0.0 KM1：Q0.0

14、 KM2： Q0.1 起動(dòng)按鈕SB2：I0.1 KM3：Q0.2 過(guò)載保護(hù)FR： I0.2（3）梯形圖程序轉(zhuǎn)換后的梯形圖程序如圖7-2所示按照梯形圖語(yǔ)言中的語(yǔ)法規(guī)定簡(jiǎn)化和修改梯形圖。 為了簡(jiǎn)化電路，當(dāng)多個(gè)線圈都受某一串并聯(lián)電路控 制時(shí)，可在梯形圖中設(shè)置該電路控制的存儲(chǔ)器位，如M0.0。簡(jiǎn)化后的程序如圖7-3所示。,3. 邏輯設(shè)計(jì)法,邏輯設(shè)計(jì)法是以布爾代數(shù)為理論基礎(chǔ)，根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程中各工步之間的各個(gè)檢

15、測(cè)元件（如行程開(kāi)關(guān)、傳感器等）狀態(tài)的變化，列出檢測(cè)元件的狀態(tài)表，確定所需的中間記憶元件，再列出各執(zhí)行元件的工序表，然后寫(xiě)出檢測(cè)元件、中間記憶元件和執(zhí)行元件的邏輯表達(dá)式，再轉(zhuǎn)換成梯形圖。該方法在單一的條件控制系統(tǒng)中，非常好用，相當(dāng)于組合邏輯電路，但和時(shí)間有關(guān)的控制系統(tǒng)中，就很復(fù)雜。,【例7-2】用PLC構(gòu)成交通燈控制系統(tǒng)。 （1）控制要求：如圖7-4所示，起動(dòng)后，南北紅燈亮并維持25s。在南北紅燈亮 的同時(shí)，東西綠燈也亮，1s后，東西車(chē)

16、燈即甲亮。到20s時(shí)，東西綠燈閃亮，3s后熄 滅，在東西綠燈熄滅后東西黃燈亮，同時(shí)甲滅。黃燈亮2s后滅東西紅燈亮。與此同時(shí)，南北紅燈滅，南北綠燈亮。1s后，南北車(chē)燈即乙亮。南北綠燈亮了25s后閃亮，3s后 熄滅，同時(shí)乙滅，黃燈亮2s后熄滅，南北紅燈亮，東西綠燈亮，循環(huán)。,（2）I/O分配 起動(dòng)按鈕：I0.0 南北紅燈：Q0.0 東西紅燈：Q0.3 南北黃燈：Q

17、0.1 東西黃燈：Q0.4 南北綠燈：Q0.2 東西綠燈：Q0.5 南北車(chē)燈：Q0.6 東西車(chē)燈：Q0.7 （3）程序設(shè)計(jì)根據(jù)控制要求首先畫(huà)出十字路口交通信號(hào)燈的時(shí)序圖，如圖7-5所示。,輸入 輸出,,圖7-5 十字路口交通信號(hào)燈的時(shí)

18、序圖,根據(jù)十字路口交通信號(hào)燈的時(shí)序圖，用基本邏輯指令設(shè)計(jì)的信號(hào)燈控制的梯形圖如圖7-6所示。分析如下： 首先，找出南北方向和東西方向燈的關(guān)系：南北紅燈亮（滅）的時(shí)間=東西紅燈滅（亮）的時(shí)間，南北紅燈亮25S（T37計(jì)時(shí)）后，東西紅燈亮30S（T41計(jì)時(shí)）后。 其次，找出東西方向的燈的關(guān)系：東西紅燈亮30S后滅（T41復(fù)位）→東西綠燈平光亮20S（T43計(jì)時(shí))后→東西綠燈閃光3S（T44計(jì)時(shí)）后，

19、綠燈滅→東西黃燈亮2S（T42計(jì)時(shí)）。 再其次，找出南北向燈的關(guān)系：南北紅燈亮25S（T37計(jì)時(shí)）后滅→南北綠燈平光25S（T38計(jì)時(shí)）后→南北綠燈閃光3S（T39計(jì)時(shí)）后，綠燈滅→南北黃燈亮2S（T40計(jì)時(shí)）。,最后找出車(chē)燈的時(shí)序關(guān)系：東西車(chē)燈是在南北紅燈亮后開(kāi)始延時(shí)（T49計(jì)時(shí)）1S后，東西車(chē)燈亮，直至東西綠燈閃光滅（T44延時(shí)到）；南北車(chē)燈是在東西紅燈亮后開(kāi)始延時(shí)（T50計(jì)時(shí)）1S后，南北車(chē)燈亮，直至

20、南北綠燈閃光滅（T39延時(shí)到）。 根據(jù)上述分析列出各燈的輸出控制表達(dá)式：東西紅燈：Q0.3=T37 南北紅燈Q0.0=M0.0·T37東西綠燈Q0.5=Q0.0·T43+T43·T44·T59 南北綠燈Q0.2=Q0.3·T38+T38·T39·T59東西黃燈：Q0.4=T44·T42 南北黃燈Q0.1=T39

21、·T40 東西車(chē)燈：Q0.7=T49·T44 南北車(chē)燈Q0.6=T50·T39,,,,,,,,,,,,,,,圖7-6 基本邏輯指令設(shè)計(jì)的信號(hào)燈控制的梯形圖,4. 順序控制設(shè)計(jì)法,根據(jù)功能流程圖，以步為核心，從起始步開(kāi)始一步一步地設(shè)計(jì)下去，直至完成。此法的關(guān)鍵是畫(huà)出功能流程圖。首先將被控制對(duì)象的工作過(guò)程按輸出狀態(tài)的變化分為若干步，并指出工步之間的轉(zhuǎn)換條件和每個(gè)工步的控制對(duì)象。,（1）單流程

22、及編程方法,功能流程圖的單流程結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，如圖7-7所示，其特點(diǎn)是：每一步后面只有一個(gè)轉(zhuǎn)換，每個(gè)轉(zhuǎn)換后面只有一步。各個(gè)工步按順序執(zhí)行，上一工步執(zhí)行結(jié)束，轉(zhuǎn)換條件成立，立即開(kāi)通下一工步，同時(shí)關(guān)斷上一工步。用順序控制指令來(lái)實(shí)現(xiàn)功能流程圖的編程方法，在前面的章節(jié)已經(jīng)介紹過(guò)了，在這里將重點(diǎn)介紹用中間繼電器M來(lái)記憶工步的編程方法。,1.使用起保停電路模式的編程方法,在梯形圖中，為了實(shí)現(xiàn)前級(jí)步為活動(dòng)步且轉(zhuǎn)換條件成立時(shí)，才能進(jìn)行步的轉(zhuǎn)換，總是將代表

23、前級(jí)步的中間繼電器的常開(kāi)接點(diǎn)與轉(zhuǎn)換條件對(duì)應(yīng)的接點(diǎn)串聯(lián)，作為代表后續(xù)步的中間繼電器得電的條件。當(dāng)后續(xù)步被激活，應(yīng)將前級(jí)步關(guān)斷，所以用代表后續(xù)步的中間繼電器常閉接點(diǎn)串在前級(jí)步的電路中。,在梯形圖中，為了實(shí)現(xiàn)前級(jí)步為活動(dòng)步且轉(zhuǎn)換條件成立時(shí)，才能進(jìn)行步的轉(zhuǎn)換，總是將代表前級(jí)步的中間繼電器的常開(kāi)接點(diǎn)與轉(zhuǎn)換條件對(duì)應(yīng)的接點(diǎn)串聯(lián)，作為代表后續(xù)步的中間繼電器得電的條件。當(dāng)后續(xù)步被激活，應(yīng)將前級(jí)步關(guān)斷，所以用代表后續(xù)步的中間繼電器常閉接點(diǎn)串在前級(jí)步的電路中

24、。如圖7-8所示的功能流程圖，對(duì)應(yīng)的狀態(tài)邏輯關(guān)系為：,,在梯形圖中，為了實(shí)現(xiàn)前級(jí)步為活動(dòng)步且轉(zhuǎn)換條件成立時(shí)，才能進(jìn)行步的轉(zhuǎn)換，總是將代表前級(jí)步的中間繼電器的常開(kāi)接點(diǎn)與轉(zhuǎn)換條件對(duì)應(yīng)的接點(diǎn)串聯(lián)，作為代表后續(xù)步的中間繼電器得電的條件。當(dāng)后續(xù)步被激活，應(yīng)將前級(jí)步關(guān)斷，所以用代表后續(xù)步的中間繼電器常閉接點(diǎn)串在前級(jí)步的電路中。,2.使用置位、復(fù)位指令的編程方法,S7-200系列PLC有置位和復(fù)位指令，且對(duì)同一個(gè)線圈置位和復(fù)位指令可分開(kāi)編程，所以可

25、以實(shí)現(xiàn)以轉(zhuǎn)換條件為中心的編程。當(dāng)前步為活動(dòng)步且轉(zhuǎn)換條件成立時(shí)，用S將代表后續(xù)步的中間繼電器置位（激活），同時(shí)用R將本步復(fù)位（關(guān)斷）。如用M0.0的常開(kāi)接點(diǎn)和轉(zhuǎn)換條件I0.0的常開(kāi)接點(diǎn)串聯(lián)作為M0.1置位的條件，同時(shí)作為M0.0復(fù)位的條件。這種編程方法很有規(guī)律，每一個(gè)轉(zhuǎn)換都對(duì)應(yīng)一個(gè)S/R的電路塊，有多少個(gè)轉(zhuǎn)換就有多少個(gè)這樣的電路塊。用置位、復(fù)位指令編制的梯形圖程序如圖7-10所示。,S7-200系列PLC有置位和復(fù)位指令，且對(duì)同一個(gè)線

26、圈置位和復(fù)位指令可分開(kāi)編程，所以可以實(shí)現(xiàn)以轉(zhuǎn)換條件為中心的編程。當(dāng)前步為活動(dòng)步且轉(zhuǎn)換條件成立時(shí)，用S將代表后續(xù)步的中間繼電器置位（激活），同時(shí)用R將本步復(fù)位（關(guān)斷）。 圖7-8所示的功能流程圖中，如用M0.0的常開(kāi)接點(diǎn)和轉(zhuǎn)換條件I0.0的常開(kāi)接點(diǎn)串聯(lián)作為M0.1置位的條件，同時(shí)作為M0.0復(fù)位的條件。這種編程方法很有規(guī)律，每一個(gè)轉(zhuǎn)換都對(duì)應(yīng)一個(gè)S/R的電路塊，有多少個(gè)轉(zhuǎn)換就有多少個(gè)這樣的電路塊。用置位、復(fù)位指令編制的梯形圖程序如圖7

27、-10所示。,,,,,圖7-10 置位、復(fù)位指令編制的梯形圖,3.使用移位寄存器指令編程的方法,單流程的功能流程圖各步總是順序通斷，并且同時(shí)只有一步接通，因此很容易采用移位寄存器指令實(shí)現(xiàn)這種控制。可以指定一個(gè)兩位的移位寄存器，用M0.1、M0.2代表有輸出的兩步，移位脈沖由代表步狀態(tài)的中間繼電器的常開(kāi)接點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件組成的串聯(lián)支路并聯(lián)提供，數(shù)據(jù)輸入端（DATA）的數(shù)據(jù)由初始步提供。對(duì)應(yīng)的梯形圖程序如圖7-11所示。,單流程的功能流

28、程圖各步總是順序通斷，并且同時(shí)只有一步接通，因此很容易采用移位寄存器指令實(shí)現(xiàn)這種控制。對(duì)于圖7-8所示的功能流程圖，可以指定一個(gè)兩位的移位寄存器，用M0.1、M0.2代表有輸出的兩步，移位脈沖由代表步狀態(tài)的中間繼電器的常開(kāi)接點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件組成的串聯(lián)支路并聯(lián)提供，數(shù)據(jù)輸入端（DATA）的數(shù)據(jù)由初始步提供。對(duì)應(yīng)的梯形圖程序如圖7-11所示。在梯形圖中將對(duì)應(yīng)步的中間繼電器的常閉接點(diǎn)串聯(lián)連接，可以禁止流程執(zhí)行的過(guò)程中移位寄存器DATA端置“

29、1”，以免產(chǎn)生誤操作信號(hào)，從而保證了流程的順利執(zhí)行。,3使用移位寄存器指令編程的方法,,,圖7-11 移位寄存器指令編制的梯形圖,4. 順序控制設(shè)計(jì)法,根據(jù)功能流程圖，以步為核心，從起始步開(kāi)始一步一步地設(shè)計(jì)下去，直至完成。此法的關(guān)鍵是畫(huà)出功能流程圖。首先將被控制對(duì)象的工作過(guò)程按輸出狀態(tài)的變化分為若干步，并指出工步之間的轉(zhuǎn)換條件和每個(gè)工步的控制對(duì)象。這種工藝流程圖集中了工作的全部信息。在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)，可以用中間繼電器M來(lái)記憶工步，一步一

30、步地順序進(jìn)行，也可以用順序控制指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。,4使用順序控制指令的編程方法使用順序控制指令編程，必須使用S狀態(tài)元件代表各步，如圖7-12所示。其對(duì)應(yīng)的梯形圖如圖7-13所示。,,圖7-13 用順序控制指令編程,選擇分支及編程方法,（2）選擇分支及編程方法,選擇分支分為兩種，如圖7-14為選擇分支開(kāi)始，7-15為選擇分支結(jié)束。 選擇分支開(kāi)始指：一個(gè)前級(jí)步后面緊接著若干個(gè)后續(xù)步可供選擇，各分支都有各自的轉(zhuǎn)換條件，在圖中則表示為代表轉(zhuǎn)

31、換條件的短劃線在各自分支中。選擇分支結(jié)束，又稱選擇分支合并，是指：幾個(gè)選擇分支在各自的轉(zhuǎn)換條件成立時(shí)轉(zhuǎn)換到一個(gè)公共步上。,（2）選擇分支及編程方法,在圖7-14中，假設(shè)2為活動(dòng)步，若轉(zhuǎn)換條件a=1，則執(zhí)行工步3；如果轉(zhuǎn)換條件b=1，則執(zhí)行工步4；轉(zhuǎn)換條件c=1，則執(zhí)行工步5。即哪個(gè)條件滿足，則選擇相應(yīng)的分支，同時(shí)關(guān)斷上一步2。一般只允許選擇其中一個(gè)分支。在編程時(shí)，若圖7-14中的工步2、3、4、5分別用M0.0、M0.1、M0.2、M

32、0.3表示，則當(dāng)M0.1、M0.2、M0.3之一為活動(dòng)步時(shí)，都將導(dǎo)致M0.0=0，所以在梯形圖中應(yīng)將M0.1、M0.2和M0.3的常閉接點(diǎn)與M0.0的線圈串聯(lián)，作為關(guān)斷M0.0步的條件。,在圖7-15中，如果步6為活動(dòng)步，轉(zhuǎn)換條件d=1，則，則工步6向工步9轉(zhuǎn)換；如果步7為活動(dòng)步，轉(zhuǎn)換條件e=1，則工步7向工步9轉(zhuǎn)換；如果步8為活動(dòng)步，轉(zhuǎn)換條件f=1，則工步8向工步9轉(zhuǎn)換。若圖7-15中的工步6、7、8、9分別用M0.4、M0.5、M0

33、.6、M0.7表示，則M0.7（工步9）的起動(dòng)條件為：M0.4·d+ M0.5·e+ M0.6·f，在梯形圖中，則為M0.4的常開(kāi)接點(diǎn)串聯(lián)與d轉(zhuǎn)換條件對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)、M0.5的常開(kāi)接點(diǎn)串聯(lián)與e轉(zhuǎn)換條件對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)、M0.6的常開(kāi)接點(diǎn)串聯(lián)與f轉(zhuǎn)換條件對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)，三條支路并聯(lián)后作為M0.7線圈的起動(dòng)條件。,【例7-4】根據(jù)圖7-16所示的功能流程圖，設(shè)計(jì)出梯形圖程序。,使用起保停電路模式的編程 使用置位、復(fù)位指令的

34、編程 使用順序控制指令的編程 例7-4,【例7-4】根據(jù)圖7-16所示的功能流程圖，設(shè)計(jì)出梯形圖程序。對(duì)應(yīng)的狀態(tài)邏輯關(guān)系為：,1使用起保停電路模式的編程 對(duì)應(yīng)的狀態(tài)邏輯關(guān)系為：,對(duì)應(yīng)的梯形圖程序如圖7-17所示。,2使用置位、復(fù)位指令的編程對(duì)應(yīng)的梯形圖程序如圖7-18所示。,,,,7-18 例7-4用置位、復(fù)位指令的編程,3使用順序控制指令的編程對(duì)應(yīng)的功能流程圖如圖7-19所示。對(duì)應(yīng)的梯形圖程序如圖7-20所示。,,,,

35、,,,圖7-20 例7-4用順序控制指令的編程,并行分支及編程方法,（3）并行分支及編程方法,并行分支也分兩種，圖7-21a為并行分支的開(kāi)始，圖7-21b為并行分支的結(jié)束，也稱為合并。并行分支的開(kāi)始是指當(dāng)轉(zhuǎn)換條件實(shí)現(xiàn)后，同時(shí)使多個(gè)后續(xù)步激活。為了強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)換的同步實(shí)現(xiàn)，水平連線用雙線表示。在圖7-21a中，當(dāng)工步2處于激活狀態(tài)，若轉(zhuǎn)換條件e=1，則工步3、4、5同時(shí)起動(dòng)，工步2必須在工步3、4、5都開(kāi)啟后，才能關(guān)斷。并行分支的合并是指：當(dāng)

36、前級(jí)步6、7、8都為活動(dòng)步，且轉(zhuǎn)換條件f成立時(shí)，開(kāi)通步9，同時(shí)關(guān)斷步6、7、8。,【例7-5】根據(jù)圖7-22所示的功能流程圖，設(shè)計(jì)出梯形圖程序。,例7-5,【例7-5】根據(jù)圖7-22所示的功能流程圖，設(shè)計(jì)出梯形圖程序。圖7-23 例7-5用起保停電路模式的編程1使用起保停電路模式的編程，對(duì)應(yīng)的梯形圖程序如圖7-23所示,,,,,圖7-23 例7-5用起保停電路模式的編程,2使用置位、復(fù)位指令的編程，對(duì)應(yīng)的梯形圖程序如圖7-24所

37、示。,,,,,,,圖7-24 例7-5用置位、復(fù)位指令的編程,對(duì)應(yīng)的功能流程圖如圖7-25所示。對(duì)應(yīng)的梯形圖程序如圖7-26所,3使用順序控制指令的編程,（4）循環(huán)、跳轉(zhuǎn)流程及編程方法,循環(huán)、跳轉(zhuǎn)流程及編程方法,在實(shí)際生產(chǎn)的工藝流程中，若要求在某些條件下執(zhí)行預(yù)定的動(dòng)作，則可用跳轉(zhuǎn)程序。若需要重復(fù)執(zhí)行某一過(guò)程，則可用循環(huán)程序。如圖7-27所示。跳轉(zhuǎn)流程：當(dāng)步2為活動(dòng)步時(shí)，若條件f=1，則跳過(guò)步3和步4，直接激活步5。循環(huán)流程：當(dāng)步5

38、為活動(dòng)步時(shí)，若條件e=1，則激活步2，循環(huán)執(zhí)行。編程方法和選擇流程類(lèi)似，不再詳細(xì)介紹。,（4）循環(huán)、跳轉(zhuǎn)流程及編程方法,只有兩步的閉環(huán)的處理,在順序功能圖中只有兩步組成的小閉環(huán)如圖7-28a所示,2.只有兩步的閉環(huán)的處理。在順序功能圖中只有兩步組成的小閉環(huán)如圖7-28a所示，因?yàn)镸0.3既是M0.4的前級(jí)步，又是它的后續(xù)步,所以對(duì)應(yīng)的用起保停電路模式設(shè)計(jì)的梯形圖程序如圖7-28b所示。從梯形圖中可以看出，M0.4線圈根本無(wú)法通電。解

39、決的辦法是：在小閉環(huán)中增設(shè)一步，這一步只起短延時(shí)（≤0.1s）作用，由于延時(shí)取得很短，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行不會(huì)有什么影響，如圖7-28c所示。,,（b）,圖7-28 只有兩步的閉環(huán)的處理,7.2.4 PLC程序設(shè)計(jì)步驟,1. 程序設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作2. 設(shè)計(jì)程序框圖3. 編寫(xiě)程序4. 程序調(diào)試5. 編寫(xiě)程序說(shuō)明書(shū),1. 程序設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作,程序設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作就是要了解控制系統(tǒng)的全部功能、規(guī)模、控制方式、輸入/輸出信號(hào)的種類(lèi)和數(shù)量、

40、是否有特殊功能的接口、與其它設(shè)備的關(guān)系、通信的內(nèi)容與方式等，從而對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)建立一個(gè)整體的概念。接著進(jìn)一步熟悉被控對(duì)象，可把控制對(duì)象和控制功能按照響應(yīng)要求、信號(hào)用途或控制區(qū)域分類(lèi)，確定檢測(cè)設(shè)備和控制設(shè)備的物理位置，了解每一個(gè)檢測(cè)信號(hào)和控制信號(hào)的形式、功能、規(guī)模及之間的關(guān)系。,2. 設(shè)計(jì)程序框圖,根據(jù)軟件設(shè)計(jì)規(guī)格書(shū)的總體要求和控制系統(tǒng)的具體情況，確定應(yīng)用程序的基本結(jié)構(gòu)、按程序設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)繪制出程序結(jié)構(gòu)框圖，然后再根據(jù)工藝要求，繪出各功能單元

41、的功能流程圖,3. 編寫(xiě)程序,根據(jù)設(shè)計(jì)出的框圖逐條地編寫(xiě)控制程序。編寫(xiě)過(guò)程中要及時(shí)給程序加注釋。,4. 程序調(diào)試,調(diào)試時(shí)先從各功能單元入手，設(shè)定輸入信號(hào)，觀察輸出信號(hào)的變化情況。各功能單元調(diào)試完成后，再調(diào)試全部程序，調(diào)試各部分的接口情況，直到滿意為止。程序調(diào)試可以在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，也可以在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。如果在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試，需將可編程控制器系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)隔離，可以切斷輸入/輸出模板的外部電源，以免引起機(jī)械設(shè)備動(dòng)作。程序調(diào)試過(guò)程中先發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，后進(jìn)行

42、糾錯(cuò)?；驹瓌t是“集中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，集中糾正錯(cuò)誤”。,5. 編寫(xiě)程序說(shuō)明書(shū),在說(shuō)明書(shū)中通常對(duì)程序的控制要求、程序的結(jié)構(gòu)、流程圖等給以必要的說(shuō)明，并且給出程序的安裝操作使用步驟等。,7.3 應(yīng)用舉例,7.3.1 機(jī)械手的模擬控制 7.3.2 組合機(jī)床的控制 7.3.3 除塵室PLC控制 7.3.3 水塔水位的模擬控制實(shí)訓(xùn) 7.3.4 溫度的檢測(cè)與控制實(shí)訓(xùn),7.3.1 機(jī)械手的模擬控制,圖7-29為傳送工件的某機(jī)械手的工作示意圖，其任

43、務(wù)是將工件從傳送帶A搬運(yùn)到傳送帶B。1. 控制要求2. I/O分配 3. 控制程序設(shè)計(jì) 4. 輸入程序，調(diào)試并運(yùn)行程序,一、控制要求按起動(dòng)按鈕后，傳送帶A運(yùn)行直到光電開(kāi)關(guān)PS檢測(cè)到物體，才停止，同時(shí)機(jī)械手下降。下降到位后機(jī)械手夾緊物體，2s后開(kāi)始上升，而機(jī)械手保持夾緊。上升到位左轉(zhuǎn)，左轉(zhuǎn)到位下降，下降到位機(jī)械手松開(kāi)，2s后機(jī)械手上升。上升到位后，傳送帶B開(kāi)始運(yùn)行，同時(shí)機(jī)械手右轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)到位，傳送帶B停止，此時(shí)傳送帶A運(yùn)行直到光電

44、開(kāi)關(guān)PS再次檢測(cè)到物體，才停止……循環(huán) 。機(jī)械手的上升、下降和左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)的執(zhí)行，分別由雙線圈二位電磁閥控制汽缸的運(yùn)動(dòng)控制。當(dāng)下降電磁閥通電，機(jī)械手下降，若下降電磁閥斷電，機(jī)械手停止下降，保持現(xiàn)有的動(dòng)作狀態(tài)。當(dāng)上升電磁閥通電時(shí)，機(jī)械手上升。同樣左轉(zhuǎn)/右轉(zhuǎn)也是由對(duì)應(yīng)的電磁閥控制。夾緊/放松則是由單線圈的二位電磁閥控制汽缸的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，線圈通電時(shí)執(zhí)行夾緊動(dòng)作，斷電時(shí)執(zhí)行放松動(dòng)作。,并且要求只有當(dāng)機(jī)械手處于上限位時(shí)才能進(jìn)行左/右移動(dòng)，因此在左

45、右轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)用上限條件作為聯(lián)鎖保護(hù)。由于上下運(yùn)動(dòng)，左右轉(zhuǎn)動(dòng)采用雙線圈兩位電磁閥控制，兩個(gè)線圈不能同時(shí)通電，因此在上/下、左/右運(yùn)動(dòng)的電路中須設(shè)置互鎖環(huán)節(jié)。,為了保證機(jī)械手動(dòng)作準(zhǔn)確，機(jī)械手上安裝了限位開(kāi)關(guān)SQ1、SQ2、SQ3、SQ4，分別對(duì)機(jī)械手進(jìn)行下降、上升、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)等動(dòng)作的限位，并給出動(dòng)作到位的信號(hào)。 光電開(kāi)關(guān)PS負(fù)責(zé)檢測(cè)傳送帶A上的工件是否到位，到位后機(jī)械手開(kāi)始動(dòng)作。,2. I/O分配輸入

46、 輸出起動(dòng)按鈕： I0.0 上升YV1：Q0.1 停止按鈕： I0.5 下降YV2：Q0.2上升限位SQ1：I0.1 左轉(zhuǎn)YV3：Q0.3下降限位SQ2：I0.2 右轉(zhuǎn)YV4：Q0.4左轉(zhuǎn)限位SQ3：I0.3 夾緊YV5：Q0.5右轉(zhuǎn)限位SQ4：I0.4 傳送帶A：Q0.6光電開(kāi)關(guān) PS：

47、 I0.6 傳送帶B：Q0.7,圖7-29 機(jī)械手控制示意圖,3. 控制程序設(shè)計(jì)根據(jù)控制要求先設(shè)計(jì)出功能流程圖，如圖7-30所示。根據(jù)功能流程圖再設(shè)計(jì)出梯形圖程序，如圖7-31所示。流程圖是一個(gè)按順序動(dòng)作的步進(jìn)控制系統(tǒng)，在本例中采用移位寄存器編程方法。用移位寄存器M10.1～1M11.2位，代表流程圖的各步，兩步之間的轉(zhuǎn)換條件滿足時(shí)，進(jìn)入下一步。移位寄存器的數(shù)據(jù)輸入端DATA（M10.0）由M10.1～M11.1各

48、位的常閉接點(diǎn)、上升限位的標(biāo)志位M1.1、右轉(zhuǎn)限位的標(biāo)志位M1.4及傳送帶A檢測(cè)到工件的標(biāo)志位M1.6串聯(lián)組成，即當(dāng)機(jī)械手處于原位，各工步未起動(dòng)時(shí)，若光電開(kāi)關(guān)PS檢測(cè)到工件，則M10.0置1，這作為輸入的數(shù)據(jù)，同時(shí)這也作為第一個(gè)移位脈沖信號(hào)。以后的移位脈沖信號(hào)由代表步位狀態(tài)中間繼電器的常開(kāi)接點(diǎn)和代表處于該步位的轉(zhuǎn)換條件接點(diǎn)串聯(lián)支路依次并聯(lián)組成。,在M10.0線圈回路中，串聯(lián)M10.1～M11.1各位的常閉接點(diǎn)，是為了防止機(jī)械手在還沒(méi)有回到

49、原位的運(yùn)行過(guò)程中移位寄存器的數(shù)據(jù)輸入端再次置1，因?yàn)橐莆患拇嫫髦械摹?”信號(hào)在M10.1～M11.1之間依次移動(dòng)時(shí)，各步狀態(tài)位對(duì)應(yīng)的常閉接點(diǎn)總有一個(gè)處于斷開(kāi)狀態(tài)。當(dāng)“1”信號(hào)移到M11.2時(shí)，機(jī)械手回到原位，此時(shí)移位寄存器的數(shù)據(jù)輸入端重新置1，若起動(dòng)電路保持接通（M0.0=1），機(jī)械手將重復(fù)工作。當(dāng)按下停止按鈕時(shí)，使移位寄存器復(fù)位，機(jī)械手立即停止工作。若按下停止按鈕后機(jī)械手的動(dòng)作仍然繼續(xù)進(jìn)行，直到完成一周期的動(dòng)作后，回到原位時(shí)才停止工作

50、，將如何修改程序。,,,圖7-31 機(jī)械手梯形圖,,,,,,,,,圖7-31 機(jī)械手梯形圖續(xù),4. 輸入程序，調(diào)試并運(yùn)行程序（1）輸入程序，編譯無(wú)誤后，運(yùn)行程序。依次按表7-1中的順序按下各按鈕記錄觀察到的現(xiàn)象。看是否與控制要求相符。,表7-1 機(jī)械手模擬控制調(diào)試記錄表,（2）建立狀態(tài)圖表，再重復(fù)上述操作，觀察移位寄存器的狀態(tài)位的變化，并記錄。,7.3.2 組合機(jī)床的控制,兩工位鉆孔、攻絲組合機(jī)床，能自動(dòng)完成工件的鉆孔和攻絲加工

51、，自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)效率高。兩工位鉆孔、攻絲組合機(jī)床如圖7-32所示 1. 控制要求2. I/O分配 3. 程序設(shè)計(jì) 4. 程序的調(diào)試和運(yùn)行,,圖7-32 兩工位鉆孔、攻絲組合機(jī)床示意圖,機(jī)床主要由床身、移動(dòng)工作臺(tái)、夾具、鉆孔滑臺(tái)、鉆孔動(dòng)力頭、攻絲滑臺(tái)、攻絲動(dòng)力頭、滑臺(tái)移動(dòng)控制凸輪和液壓系統(tǒng)等組成。移動(dòng)工作臺(tái)和夾具用以完成工件的移動(dòng)和夾緊，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工。鉆孔滑臺(tái)和鉆孔動(dòng)力頭，用以實(shí)現(xiàn)鉆孔加工量的調(diào)整和鉆孔加工。攻絲滑臺(tái)和攻

52、絲動(dòng)力頭，用以實(shí)現(xiàn)攻絲加工量的調(diào)整和攻絲加工。工作臺(tái)的移動(dòng)（左移、右移），夾具的夾緊、放松，鉆孔滑臺(tái)和攻絲滑臺(tái)的移動(dòng)（前移、后移），均由液壓系統(tǒng)控制。其中兩個(gè)滑臺(tái)移動(dòng)的液壓系統(tǒng)由滑臺(tái)移動(dòng)控制凸輪來(lái)控制，工作臺(tái)的移動(dòng)和夾具的夾緊與放松由電磁閥控制。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，工作臺(tái)的移動(dòng)和滑臺(tái)的移動(dòng)應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定的時(shí)序同步進(jìn)行，兩種運(yùn)動(dòng)密切配合，以提高生產(chǎn)效率。,一、控制要求系統(tǒng)通電，自動(dòng)起動(dòng)液壓泵電動(dòng)機(jī)M1。若機(jī)床各部分在原位（工作臺(tái)在鉆孔工位SQ

53、1動(dòng)作，鉆孔滑臺(tái)在原位SQ2動(dòng)作，攻絲滑臺(tái)在原位SQ3動(dòng)作），并且液壓系統(tǒng)壓力正常，壓力繼電器PV動(dòng)作，原位指示燈HL1亮。將工件放在工作臺(tái)上，按下起動(dòng)按鈕SB，夾緊電磁閥YV1得電，液壓系統(tǒng)控制夾具將工件夾緊，與此同時(shí)控制凸輪電動(dòng)機(jī)M2得電運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)夾緊限位SQ4動(dòng)作后，表明工件已被夾緊。起動(dòng)鉆孔動(dòng)力頭電動(dòng)機(jī)M3，且由于凸輪電動(dòng)機(jī)M2運(yùn)轉(zhuǎn)，控制凸輪控制相應(yīng)的液壓閥使鉆孔滑臺(tái)前移，進(jìn)行鉆孔加工。當(dāng)鉆孔滑臺(tái)到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，鉆孔滑臺(tái)自動(dòng)后退，

54、到原位時(shí)停，M3同時(shí)停止。,等到鉆孔滑臺(tái)回到原位后，工作臺(tái)右移電磁閥YV2得電，液壓系統(tǒng)使工作臺(tái)右移，當(dāng)工作臺(tái)到攻絲工位時(shí)，限位開(kāi)關(guān)SQ6動(dòng)作，工作臺(tái)停止。起動(dòng)攻絲動(dòng)力頭電機(jī)M4正轉(zhuǎn)，攻絲滑臺(tái)開(kāi)始前移，進(jìn)行攻絲加工，當(dāng)攻絲滑臺(tái)到終點(diǎn)時(shí)（終點(diǎn)限位SQ7動(dòng)作），制動(dòng)電磁鐵DL得電，攻絲動(dòng)力頭制動(dòng)，0.3s后攻絲動(dòng)力頭電機(jī)M4反轉(zhuǎn)，同時(shí)攻絲滑臺(tái)由控制凸輪控制使其自動(dòng)后退。當(dāng)攻絲滑臺(tái)后退到原位時(shí)，攻絲動(dòng)力頭電機(jī)M4停，凸輪正好運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)周期，凸

55、輪電機(jī)M2停，延時(shí)3s后左移電磁閥YV3得電，工作臺(tái)左移，到鉆孔工位時(shí)停。放松電磁閥YV4得電，放松工件，放松限位SQ8動(dòng)作后，停止放松。原位指示燈亮，取下工件，加工過(guò)程完成。兩個(gè)滑臺(tái)的移動(dòng)，是通過(guò)控制凸輪來(lái)控制滑臺(tái)移動(dòng)液壓系統(tǒng)的液壓閥實(shí)現(xiàn)的，電氣系統(tǒng)不參與，只需起動(dòng)控制凸輪電機(jī)M2即可。在加工過(guò)程中，應(yīng)起動(dòng)冷卻泵電機(jī)M5，供給冷卻液。,輸入 壓力檢測(cè)PV

56、 I0.0 　鉆孔工位限位SQ1 I0.1 　　　　鉆孔滑臺(tái)原位SQ2 I0.2 　　　攻絲滑臺(tái)原位SQ3 I0.3 　夾緊限位SQ4 I0.4 　　　攻絲工位SQ6 I0.6 　　攻絲滑臺(tái)終點(diǎn)SQ7 I0.7 　　放松限位SQ8 I1.0 　　起動(dòng)

57、按鈕SB I1.1,輸出原點(diǎn)指示HL1 　 Q1.4液壓泵電機(jī)MI（KM1） Q0.1凸輪電機(jī)M2（KM2） Q0.2夾緊電磁閥YV1 Q1.0鉆孔動(dòng)力頭電機(jī)M3（KM3) Q0.3冷卻泵電機(jī)M5（KM6） Q0.4攻絲動(dòng)力頭M4正轉(zhuǎn)（KM4） Q0.5制動(dòng)DL Q0.6,二、I\O分配,自動(dòng)、手動(dòng)選擇SA　I1.2

58、凸輪電機(jī)手動(dòng)SB2鉆孔手動(dòng)SB3手動(dòng)攻絲正轉(zhuǎn)SB4手動(dòng)攻絲反轉(zhuǎn)SB5冷卻泵手動(dòng)SB6手動(dòng)夾緊SB7手動(dòng)右移SB8手動(dòng)左移SB9手動(dòng)放松SB10,I1.2攻絲動(dòng)力頭電機(jī)M4反轉(zhuǎn) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(KM5)Q0.5工作臺(tái)左移電磁閥YV3 　　Q1.2放松電磁閥YV4 Q1.3自動(dòng)指示HL2 Q1.5手動(dòng)指示HL3

59、 Q1.6手動(dòng)電源 Q1.7,由加工工藝要求可知，其為順序控制過(guò)程，其功能流程圖如圖7-33所示?？紤]具體情況，在設(shè)置自動(dòng)順序循環(huán)控制的同時(shí)，也設(shè)置了手動(dòng)控制，在驅(qū)動(dòng)回路中接入轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。自動(dòng)順序循環(huán)控制和手動(dòng)控制的轉(zhuǎn)換程序如圖7-34所示。外部接線圖如圖7-35所示。梯形圖如圖7-36所示。在程序設(shè)計(jì)時(shí)須注意：攻絲動(dòng)力頭M4正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)之間的互鎖。,,,

60、圖7-34 自動(dòng)順序循環(huán)控制和手動(dòng)控制的轉(zhuǎn)換程序,程序設(shè)計(jì),,圖7-35 外部接線圖,四、程序調(diào)試和運(yùn)行輸入程序編譯無(wú)誤后，按組合機(jī)床工藝要求調(diào)試程序，并將結(jié)果填入表7-2中。表7-2 組合機(jī)床程序調(diào)試結(jié)果,,,,,,,,,,,,,,圖7-36 自動(dòng)循環(huán)控制梯形圖,7.3.3 除塵室PLC控制,在制藥、水廠等一些對(duì)除塵要求比較嚴(yán)格的車(chē)間，人、物進(jìn)入這些場(chǎng)合首先需要進(jìn)行除塵處理，為了保證除塵操作的嚴(yán)格進(jìn)行，避免人為因素對(duì)除塵

61、要求的影響，可以用PLC對(duì)除塵室的門(mén)進(jìn)行有效控制。下面將介紹某無(wú)塵車(chē)間進(jìn)門(mén)時(shí)對(duì)人或物進(jìn)行除塵的過(guò)程 1. 控制要求2. I/O分配3. 程序設(shè)計(jì) 4. 程序的調(diào)試和運(yùn)行,一、控制要求人或物進(jìn)入無(wú)污染、無(wú)塵車(chē)間前，首先在除塵室嚴(yán)格進(jìn)行指定時(shí)間的除塵才能進(jìn)入車(chē)間，否則門(mén)打不開(kāi)，進(jìn)入不了車(chē)間。除塵室的結(jié)構(gòu)如圖7-37所示。圖中第一道門(mén)處設(shè)有兩個(gè)傳感器：開(kāi)門(mén)傳感器和關(guān)門(mén)傳感器；除塵室內(nèi)有兩臺(tái)風(fēng)機(jī)，用來(lái)除塵；第二道門(mén)上裝有電磁鎖和開(kāi)

62、門(mén)傳感器，電磁鎖在系統(tǒng)控制下自動(dòng)鎖上或打開(kāi)。進(jìn)入室內(nèi)需要除塵，出來(lái)時(shí)不需除塵。具體控制要求如下：,進(jìn)入車(chē)間時(shí)必須先打開(kāi)第一道門(mén)進(jìn)入除塵室，進(jìn)行除塵。當(dāng)?shù)谝坏篱T(mén)打開(kāi)時(shí)，開(kāi)門(mén)傳感器動(dòng)作，第一道門(mén)關(guān)上時(shí)關(guān)門(mén)傳感器動(dòng)作，第一道門(mén)關(guān)上后，風(fēng)機(jī)開(kāi)始吹風(fēng)，電磁鎖把第二道門(mén)鎖上并延時(shí)20s后，風(fēng)機(jī)自動(dòng)停止，電磁鎖自動(dòng)打開(kāi)，此時(shí)可打開(kāi)第二道門(mén)進(jìn)入室內(nèi)。第二道門(mén)打開(kāi)時(shí)相應(yīng)的開(kāi)門(mén)傳感器動(dòng)作。人從室內(nèi)出來(lái)時(shí)，第二道門(mén)的開(kāi)門(mén)傳感器先動(dòng)作，第一道門(mén)的開(kāi)門(mén)傳感器才

63、動(dòng)作，關(guān)門(mén)傳感器與進(jìn)入時(shí)動(dòng)作相同，出來(lái)時(shí)不需除塵，所以風(fēng)機(jī)、電磁鎖均不動(dòng)作。,輸入 輸出第一道門(mén)的開(kāi)門(mén)傳感器 I0.0 風(fēng)機(jī)1 Q0.0第一道門(mén)的關(guān)門(mén)傳感器 I0.1 第二道門(mén)的開(kāi)門(mén)傳感器 I0.2 電磁鎖 Q0.2,,二、I/O分配 風(fēng)機(jī)2 Q0.1,3. 程序設(shè)計(jì),,,,,,

64、圖7-38 除塵室的控制系統(tǒng)梯形圖程序,除塵室的控制系統(tǒng)梯形圖程序如圖7-38所示。4. 程序的調(diào)試和運(yùn)行輸入程序編譯無(wú)誤后，按除塵室的工藝要求調(diào)試程序，并記錄結(jié)果。,7.3.3 水塔水位的模擬控制實(shí)訓(xùn),用PLC構(gòu)成水塔水位控制系統(tǒng),如圖7-39所示。在模擬控制中，用按鈕SB來(lái)模擬液位傳感器，用L1、L2指示燈來(lái)模擬抽水電動(dòng)機(jī) 1. 控制要求 2. I/O分配 3. 程序設(shè)計(jì)4. 程序的調(diào)試和運(yùn)行,圖7-39 水塔水

65、位控制示意圖,按下SB4，水池需要進(jìn)水，燈L2亮；直到按下SB3，水池水位到位，燈L2滅；按SB2，表示水塔水位低需進(jìn)水，燈L1亮，進(jìn)行抽水；直到按下SB1，水塔水位到位，燈L1滅，過(guò)2秒后，水塔放完水后重復(fù)上述過(guò)程即可。,輸入 輸出SB1：I0.1 L1：Q0.1 SB2：I0.2 L2：Q0.2

66、SB3：I0.3SB4：I0.4,水塔水位控制的梯形圖參考程序如圖7-40所示。,,,,圖7-40 水塔水位控制梯形圖,7.3.4 溫度的檢測(cè)與控制實(shí)訓(xùn),1. 控制要求2. 程序設(shè)計(jì),一、控制要求溫度控制原理：通過(guò)電壓加熱電熱絲產(chǎn)生溫度，溫度再通過(guò)溫度變送器變送為電壓。加熱電熱絲時(shí)根據(jù)加熱時(shí)間的長(zhǎng)短可產(chǎn)生不一樣的熱能，這就需用到脈沖。輸入電壓不同就能產(chǎn)生不一樣的脈寬，輸入電壓越大，脈寬越寬，通電時(shí)間越長(zhǎng)，熱能越大，溫度越高，

67、輸出電壓就越高。PID閉環(huán)控制：通過(guò)PLC+A/D+D/A實(shí)現(xiàn)PID閉環(huán)控制，接線圖及原理圖如圖7-40，7-41所示。比例，積分，微分系數(shù)取得合適系統(tǒng)就容易穩(wěn)定，這些都可以通過(guò)PLC軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)。,如圖7-42所示梯形圖模擬量模塊以EM235或EM231+EM232為例。,圖7-42 PID控制梯形圖,圖7-40 溫度檢測(cè)和控制示意圖,圖7-41 PID控制示意圖,7.4 S7-200系列PLC的裝配、檢測(cè)和維護(hù),7.4.1

68、 PLC的安裝與配線 7.4.2 PLC的自動(dòng)檢測(cè)功能及故障診斷 7.4.3 PLC的維護(hù)與檢修,1. PLC安裝（1）安裝方式S7-200的安裝方法有兩種：底板安裝和DIN導(dǎo)軌安裝。底板安裝是利用PLC機(jī)體外殼四個(gè)角上的安裝孔，用螺釘將其固定在底版上。DIN導(dǎo)軌安裝是利用模塊上的DIN夾子，把模塊固定在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的DIN導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌安裝既可以水平安裝，也可以垂直安裝。（2）安裝環(huán)境PLC適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，為了保證其工作的可靠性

69、，延長(zhǎng)PLC的使用壽命，安裝時(shí)要注意周?chē)h(huán)境條件：環(huán)境溫度在0～55℃范圍內(nèi)；相對(duì)濕度在35%～85%范圍內(nèi)（無(wú)結(jié)霜），周?chē)鸁o(wú)易燃或腐蝕性氣體、過(guò)量的灰塵和金屬顆粒；避免過(guò)度的震動(dòng)和沖擊；避免太陽(yáng)光的直射和水的濺射。,（3）安裝注意事項(xiàng)除了環(huán)境因素，安裝時(shí)還應(yīng)注意：PLC的所有單元都應(yīng)在斷電時(shí)安裝、拆卸；切勿將導(dǎo)線頭、金屬屑等雜物落入機(jī)體內(nèi)；模塊周?chē)鷳?yīng)留出一定的空間，以便于機(jī)體周?chē)耐L(fēng)和散熱。此外，為了防止高電子噪聲對(duì)模塊的干擾，應(yīng)