電氣控制技術(shù)

1、第7章 程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用舉例PLC程序設(shè)計(jì)步驟及編程技巧7.1應(yīng)用程序設(shè)計(jì)舉例7.3基本應(yīng)用程序7.27.1 程序設(shè)計(jì)步驟及編程技巧7.1.1PLC程序設(shè)計(jì)基本步驟7.1.2程序設(shè)計(jì)技巧本節(jié)內(nèi)容7.1 程序設(shè)計(jì)步驟及編程技巧 7.1.1 PLC程序設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(jì)技巧盡量避免出現(xiàn)分支點(diǎn)梯形圖將定時(shí)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(jì)步驟及編程技巧避免出現(xiàn)分支(a)(b) 7.1.2 程序設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)技巧橋式電路無法進(jìn)行直接編程觸點(diǎn)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(jì)步驟及編程技巧橋式電路的轉(zhuǎn)換 7.1.2 程序設(shè)計(jì)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(shí)，盡管00000已經(jīng)閉合，由于第一次掃描時(shí)是觸點(diǎn)01000，因此，輸出繼電器01001不會(huì)接通。只有等待第二次掃描時(shí)，01001才會(huì)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(jì)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(jì)技

4、巧7.2 基本應(yīng)用程序7.2.1啟動(dòng)、保持、停止控制7.2.3時(shí)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(dòng)、保持和停止控制也可以通過SET和RESET指令和KEEP指令實(shí)現(xiàn)，如下圖所示。在自動(dòng)控制中。啟動(dòng)、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(dòng)控制按鈕，00001為關(guān)斷控制觸點(diǎn)，觸點(diǎn)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(dòng)、保持、停止控制使用單按鈕也可控制啟動(dòng)、保持、停止控制。在圖 (a)中，當(dāng)按鈕第一次按下時(shí)，00000導(dǎo)通，01000接通。當(dāng)按鈕抬起時(shí)，00000斷開，02000接通

5、，01000仍接通。當(dāng)按鈕第二次按下時(shí)，01000關(guān)斷，02000仍然導(dǎo)通。當(dāng)00000再次抬起時(shí)，02000關(guān)斷。這樣用一個(gè)按鈕(00000的兩次接通)實(shí)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(shí)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(dòng)、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(shí)接通，只要一個(gè)接通，另一個(gè)就不能再啟動(dòng)。只有按下停止按鈕00001后，才能再啟動(dòng)?；ユi控制適用于電動(dòng)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(dòng)一個(gè)輸出繼電器。如果需要啟動(dòng)另一個(gè)時(shí)，無需按下停止按鈕00002，可直接啟動(dòng)。同時(shí)原已啟動(dòng)的輸出將自行關(guān)斷。如果按鈕00000和00001同時(shí)按下閉合，兩個(gè)輸出均不能啟動(dòng)。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(dòng)時(shí)，只有當(dāng)線圈01000接通，01001才能接通。切斷時(shí)，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(shí)器的串聯(lián)圖 (a)中，使用兩個(gè)定時(shí)器，利用TIM000的常開觸點(diǎn)控制TIM001定時(shí)器的啟動(dòng)，線圈01000啟動(dòng)時(shí)間由兩個(gè)定時(shí)器的設(shè)定值決定

7、，實(shí)現(xiàn)長延時(shí)。7.2 基本應(yīng)用程序（a）2定時(shí)器的并聯(lián)圖 (b)中，定時(shí)器TIM000和定時(shí)器TIM001并聯(lián)連接，當(dāng)觸點(diǎn)00000接通時(shí)，定時(shí)器TIM000和TIM001同時(shí)啟動(dòng)，TIM000常開觸點(diǎn)啟動(dòng)線圈01000，TIM001常開觸點(diǎn)啟動(dòng)線圈01001。定時(shí)器使多個(gè)輸出在不同的時(shí)刻接通。（b） 7.2.3 時(shí)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?？刂朴|點(diǎn)00000每接通一次，產(chǎn)生一個(gè)定時(shí)的單脈沖。無論00000接通時(shí)間的長短，輸出01000的脈寬都等于定時(shí)器設(shè)定的時(shí)間。7.2 基本應(yīng)用程序（a）梯形圖（b）時(shí)序圖 7.2.3 時(shí)間控制7.2 基本應(yīng)用程序（a）梯形圖（b）時(shí)序

8、圖占空比可調(diào)的脈沖發(fā)生電路當(dāng)控制觸點(diǎn)00000接通時(shí)，TIM000開始定時(shí)，2s后常開觸點(diǎn)TIM000接通，啟動(dòng)定時(shí)器TIM001，并使01000導(dǎo)通。3s后TIM001常閉觸點(diǎn)斷開，使定時(shí)器TIM000復(fù)位。01000斷電，定時(shí)器TIM001復(fù)位。TIM001常閉觸點(diǎn)閉合，定時(shí)器TIM000又重新開始定時(shí)。如此循環(huán)，直至00001常閉觸點(diǎn)斷開。顯然只要改變定時(shí)時(shí)間就可以改變脈沖周期的占空比。 7.2.3 時(shí)間控制7.3 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)舉例7.3.1電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制7.3.3送料小車控制7.3.2電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)、長動(dòng)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(dòng)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(shí)，由于換相造成電源短路，要求電動(dòng)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(dòng)。電動(dòng)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(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)主電路及控制電路7.3 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)舉例 7.3.1 電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制I/O分配為滿足控制要求，需要有3個(gè)按鈕：正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕、反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕、停止按鈕。此外還需要控制電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)的兩個(gè)交流接觸器。一個(gè)熱繼電器作為過載保護(hù)。共需5個(gè)I/O點(diǎn)。其中3個(gè)輸入，2個(gè)輸出。7.3 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)舉例 7.3.1 電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制輸入信號：正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕 SB100000；反轉(zhuǎn)啟動(dòng)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(shí)際接線圖和梯形圖程序設(shè)計(jì)7.3 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)舉例PLC控制實(shí)際接線圖 PLC控制梯形圖 7.3.1 電動(dòng)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(jì)舉例 7.3.1 電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制對常開、常閉按鈕的處理用PLC控制時(shí)，啟動(dòng)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(diǎn)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?？刂埔箅妱?dòng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)長動(dòng)，也可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)，具有短路、失壓、欠壓和過載保護(hù)。三相異步電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)、長動(dòng)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(diǎn)動(dòng)、長動(dòng)的選擇開關(guān)。當(dāng)SA閉合時(shí)為長動(dòng)，斷開時(shí)為點(diǎn)動(dòng)。點(diǎn)動(dòng)、長動(dòng)的繼電接觸器控制電路7.3 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)舉例 7.3.2M的點(diǎn)動(dòng)、長動(dòng)控制I/O分配為滿足控制要求，需要有3個(gè)按鈕：點(diǎn)動(dòng)啟動(dòng)按鈕、長動(dòng)啟動(dòng)按鈕、停止按鈕；1個(gè)點(diǎn)動(dòng)與長動(dòng)的選擇。此外還需要控制電動(dòng)機(jī)的單向轉(zhuǎn)動(dòng)的一個(gè)交流接觸器。一個(gè)熱繼電器作為過載保護(hù)。共需5個(gè)I/O點(diǎn)。其中4個(gè)輸入，1個(gè)輸出。7.3 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)舉例 7.3.

12、2 M的點(diǎn)動(dòng)、長動(dòng)控制輸入信號：停止按紐 SB100000；長動(dòng)啟動(dòng)按鈕 SB200001；點(diǎn)動(dòng)啟動(dòng)按鈕 SB300002。轉(zhuǎn)換選擇開關(guān) SA00003輸出信號：交流接觸器 KM01000；實(shí)際接線圖和梯形圖程序設(shè)計(jì)7.3 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)舉例PLC控制實(shí)際接線圖 PLC控制梯形圖 7.3.2 M的點(diǎn)動(dòng)、長動(dòng)控制控制要求小車的工作循環(huán)過程如下：啟動(dòng)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(dòng)循環(huán)運(yùn)料7.3 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)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(gè)按鈕：啟動(dòng)和停

13、止按鈕；3個(gè)限位開關(guān)：CK1、CK2和CK3；兩個(gè)定時(shí)器和一個(gè)計(jì)數(shù)器；此外，還需要小車右行和返回的兩個(gè)交流接觸器。共需要7個(gè)I/O點(diǎn)，其中5個(gè)輸入，2個(gè)輸出。7.3 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)舉例 7.3.3 送料小車控制輸入信號：停止按紐 SB100000 啟動(dòng)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(shí)際接線圖和梯形圖程序設(shè)計(jì)7.3 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)舉例PLC控制實(shí)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(jì)舉例交通燈工作時(shí)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(shí)器一個(gè)循環(huán)中的功能明細(xì)表7.3 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)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(jì)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