可編程控制器的工作原理與電路分析

第三章工作(gōngzuò)原理與電路分析和設(shè)計(jì)

3.1可編程控制器的工作原理3.2可編程控制器電路分析(fēnxī)

3.3控制電路的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法

第一頁(yè)，共六十七頁(yè)。3.1可編程控制器的工作(gōngzuò)原理繼電器-接觸器控制系統(tǒng)是通過(guò)繼電器和接觸器觸點(diǎn)狀態(tài)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)其控制功能，而可編程控制器那么(nàme)是通過(guò)執(zhí)行控制程序來(lái)實(shí)現(xiàn)其控制功能?？删幊炭刂破鞯目刂瞥绦虼笾掠扇竽K構(gòu)成:第一個(gè)大模塊是：初始化模塊；第二個(gè)大模塊是：實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制功能的模塊，第三個(gè)大模塊是：保證可編程控制器可靠性的模塊。可編程控制器是采用循環(huán)執(zhí)行控制程序的各個(gè)模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)其控制功能的，即控制程序的各個(gè)模塊在可編程控制器的上電期間內(nèi)被周期性地執(zhí)行。控制程序的各個(gè)模塊均被執(zhí)行一次所需要的時(shí)間稱為可編程控制器的掃描周期，掃描周期是可編程控制器的一個(gè)重要(zhòngyào)技術(shù)指標(biāo)，它反映出可編程控制器的處理速度。第二頁(yè)，共六十七頁(yè)。PLC的掃描工作(gōngzuò)過(guò)程

檢查CPU等內(nèi)部硬件，對(duì)監(jiān)視定時(shí)器〔WDT〕復(fù)位以及其它(qítā)工作與其它智能裝置〔如編程器、計(jì)算機(jī)等〕實(shí)現(xiàn)(shíxiàn)通信按順序?qū)λ休斎攵说臓顟B(tài)進(jìn)行采樣，并存入相應(yīng)存放器對(duì)用戶程序掃描執(zhí)行，并將結(jié)果存入相應(yīng)的存放器將存放器中與輸出有關(guān)狀態(tài)，轉(zhuǎn)到輸出鎖存器，輸出驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載開機(jī)內(nèi)部處理通訊效勞輸入刷新程序執(zhí)行輸出刷新第三頁(yè)，共六十七頁(yè)。信號(hào)傳遞過(guò)程(從輸入(shūrù)到輸出)輸入(shūrù)端輸入(shūrù)電路輸入映像存放器輸入刷新階段---CPU從輸入電路的輸出端讀出各路狀態(tài)，并將其寫入輸入映像存放器；X0X1b.程序執(zhí)行階段--CPU從輸入映像存放器和元件映像存放器中讀出各繼電器的狀態(tài)，并根據(jù)此狀態(tài)執(zhí)行用戶程序，執(zhí)行結(jié)果再寫入元件映像存放器中；c.緊接著的輸出刷新階段---將輸出映像存放器的狀態(tài)寫入輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路傳遞輸出端子，從而控制外接器件動(dòng)作。X0Y0Y0Y1元件映像存放器讀寫輸出鎖存器輸出電路輸入端Y0Y1讀寫第四頁(yè)，共六十七頁(yè)。輸出刷新完成后，可編程控制器自動(dòng)開始新的輸入采樣階段，之后，周而復(fù)始地重復(fù)上述四個(gè)階段，直到可編程控制器關(guān)機(jī)(ɡuānjī)或進(jìn)入STOP狀態(tài)。上述工作原理如上圖所示?？删幊炭刂破鞯乃膫€(gè)主要工作階段有嚴(yán)格的先后順序，一個(gè)階段結(jié)束后，才開始(kāishǐ)下一個(gè)階段，四個(gè)階段在時(shí)間上沒有重疊，因此，可編程控制器的輸出信號(hào)滯后于產(chǎn)生這些輸出信號(hào)的輸入信號(hào)，盡管滯后的時(shí)間很短〔幾ms或幾十ms〕。這是可編程控制器的一個(gè)顯著特點(diǎn)。可編程控制器輸出滯后于輸入的現(xiàn)象如以下圖所示。第五頁(yè)，共六十七頁(yè)。3.2梯形圖的編程方法(fāngfǎ)〔1〕本講教學(xué)要求：1、了解PLC根本編程語(yǔ)言。2、重點(diǎn)(zhòngdiǎn)掌握梯形圖的編程方法。3、掌握經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法。4、熟悉典型電路的梯形圖編程方法。第六頁(yè)，共六十七頁(yè)。

一、PLC的編程語(yǔ)言3、順序(shùnxù)功能圖(SFC〕1、梯形圖編程語(yǔ)言4、功能塊圖(FBD)2、指令(zhǐlìng)語(yǔ)句表編程語(yǔ)言5、結(jié)構(gòu)(jiégòu)文本編程語(yǔ)言梯形圖是在原繼電器—接觸器控制系統(tǒng)的繼電器梯形圖根底上演變而來(lái)的一種圖形語(yǔ)言。它是目前用得最多的PLC編程語(yǔ)言。第七頁(yè)，共六十七頁(yè)。3.2常用根本單元電路(diànlù)的編程舉例3.2.1定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的編程方法1.瞬時(shí)接通(jiētōnɡ)、延時(shí)斷開電路在圖3-1中,當(dāng)X2為ON時(shí)，Y3得電，并自保，由于X2的常閉觸點(diǎn)斷開，使T50的線圈不能得電；當(dāng)輸入X2為OFF〔常開觸點(diǎn)斷開〕時(shí)，X2的常閉觸點(diǎn)閉合，T50線圈得電，經(jīng)過(guò)15秒鐘使設(shè)定值減到零，T50的常閉觸點(diǎn)斷開，Y3線圈斷開，實(shí)現(xiàn)Y3在X2為OFF的時(shí)刻延時(shí)15秒。第八頁(yè)，共六十七頁(yè)。圖3-1延時(shí)斷開(duànkāi)電路〔a〕梯形圖〔b〕波形圖X2Y315sX2T50Y3Y3X2T50K150Y3啟動(dòng)保持(bǎochí)復(fù)位(fùwèi)第九頁(yè)，共六十七頁(yè)。2.延時(shí)接通(jiētōnɡ)、延時(shí)斷開電路

圖3-2電路可實(shí)現(xiàn)：在X0為ON時(shí)Y4延時(shí)5秒得電，在X0為0FF時(shí)Y4延時(shí)5秒失電。當(dāng)輸入X0為ON時(shí)T50得電，延時(shí)5秒后，T50所帶的常開觸點(diǎn)閉合，Y4得電且自保。當(dāng)輸入X0為OFF時(shí)，其常閉觸點(diǎn)閉合，T51得電，延時(shí)5秒后，T51所帶的常閉觸點(diǎn)斷開(duànkāi)，Y4線圈解除自保斷電。第十頁(yè)，共六十七頁(yè)?！瞐〕梯形圖〔b〕波形圖圖3-2延時(shí)接通、延時(shí)斷開電路T51Y4X0K50X0Y4T50K50T50Y4T51X0Y45s5s復(fù)位(fùwèi)啟動(dòng)(qǐdòng)保持(bǎochí)第十一頁(yè)，共六十七頁(yè)。以下(yǐxià)圖3-2’所示的控制電路能實(shí)現(xiàn)在輸入信號(hào)為ON時(shí)，延時(shí)一段時(shí)間后產(chǎn)生一個(gè)短脈沖輸出信號(hào)，這種短脈沖信號(hào)可用做啟動(dòng)信號(hào)或關(guān)斷信號(hào)。X010M100M101T60線圈(xiànquān)T60觸點(diǎn)(chùdiǎn)Y010圖3-2’延時(shí)輸出短脈沖信號(hào)M101T60Y010PLSM100X010M100M101Y010T60K50（a）梯形圖5s第十二頁(yè)，共六十七頁(yè)。3.脈沖(màichōng)發(fā)生器電路

圖3-3所示脈沖振蕩電路可以產(chǎn)生(chǎnshēng)50S的脈沖信號(hào)。當(dāng)X0閉合后，T50線圈得電經(jīng)過(guò)30S后，其常開觸點(diǎn)閉合，T51線圈得電開始延時(shí)，經(jīng)過(guò)20S后T51觸點(diǎn)動(dòng)作，其常閉觸點(diǎn)使T50線圈失電，T50常開觸點(diǎn)又使T51斷開，一個(gè)周期結(jié)束。在一個(gè)周期中T50的觸點(diǎn)閉合20S，斷開30S；而T51的觸點(diǎn)只閉合一個(gè)掃描周期的時(shí)間，其波形圖如圖3-3所示。第十三頁(yè)，共六十七頁(yè)。圖3-3脈沖振蕩電路T50T51K300X0T50T51K200（a）梯形圖〔b〕波形圖X0T51觸點(diǎn)T50觸點(diǎn)50s50s一個(gè)掃描周期30s30s20s20s第十四頁(yè)，共六十七頁(yè)。閃爍電路(diànlù)動(dòng)畫演示第十五頁(yè)，共六十七頁(yè)。4.定時(shí)器的擴(kuò)展(kuòzhǎn)

圖3-4為定時(shí)器的擴(kuò)展電路。圖中通過(guò)兩個(gè)(liǎnɡɡè)定時(shí)器的串聯(lián)，可以實(shí)現(xiàn)延時(shí)1300秒。在圖中T0的設(shè)定值為800秒，T1的設(shè)定值為500秒。當(dāng)X0為ON時(shí)，T0就開始計(jì)時(shí)，當(dāng)?shù)竭_(dá)800秒時(shí)，T0所帶的常開觸點(diǎn)閉合，使T1得電開始計(jì)時(shí)，再延時(shí)500秒后，T1的常開觸點(diǎn)閉合，Y0線圈得電，獲得延時(shí)1300秒的輸出信號(hào)。第十六頁(yè)，共六十七頁(yè)。X0T1Y0800s500s圖3-4定時(shí)器的擴(kuò)展T1Y0X0T0K8000T0T1K5000（a）梯形圖〔b〕波形圖第十七頁(yè)，共六十七頁(yè)。

圖3-5電路可以獲得30000秒的延時(shí)。當(dāng)X0閉合時(shí)，T0線圈得電開始計(jì)時(shí)，當(dāng)100秒延時(shí)時(shí)間到，T0的常閉觸點(diǎn)斷開，使T0自身復(fù)位(fùwèi)，在T0線圈再次得電后又可以開始計(jì)時(shí)。T0的常開觸點(diǎn)每隔100秒鐘閉合1次，計(jì)數(shù)器計(jì)1次數(shù)，當(dāng)計(jì)到300次時(shí)，C0的常開觸點(diǎn)閉合，Y1線圈得電閉合，實(shí)現(xiàn)Y1線圈從X0為ON時(shí)刻，延時(shí)300×100秒才有輸出。X4用于給計(jì)數(shù)器復(fù)位(fùwèi)。第十八頁(yè)，共六十七頁(yè)。圖3-5定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的組合(zǔhé)X0T0（觸點(diǎn)）Y1X4100S100S12300100×300ST0T0K1000X0C0Y1T0C0K300RSTC0X4第十九頁(yè)，共六十七頁(yè)。3.2.2啟動(dòng)、停止(tíngzhǐ)及自?？刂谱饔玫木幊谭椒?/p>

在圖3-6(a〕中，當(dāng)啟動(dòng)信號(hào)X0為ON時(shí)，無(wú)論(wúlùn)關(guān)斷信號(hào)X1的狀態(tài)如何，Y0總被啟動(dòng)，并通過(guò)X1的常閉觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)自保。當(dāng)X0為OFF后，將停止信號(hào)X1的常閉觸點(diǎn)斷開，Y0斷電。因?yàn)楫?dāng)啟動(dòng)信號(hào)(xìnhào)X0與停止信號(hào)(xìnhào)X1同時(shí)作用時(shí)，啟動(dòng)信號(hào)(xìnhào)有效，所以稱此電路為啟動(dòng)優(yōu)先式，常用于報(bào)警設(shè)備、平安防護(hù)及救援設(shè)備，需要準(zhǔn)確可靠的啟動(dòng)控制，無(wú)論停止按鈕是否處于閉合狀態(tài)，只要按下啟動(dòng)按鈕，便可以啟動(dòng)設(shè)備。第二十頁(yè)，共六十七頁(yè)。圖3-6(a）起動(dòng)優(yōu)先控制方式圖3-6（b）停止優(yōu)先控制方式X1Y0X0Y0X1Y0X0Y0第二十一頁(yè)，共六十七頁(yè)。2.停止(tíngzhǐ)優(yōu)先式控制環(huán)節(jié)

在圖3-6(b〕中，當(dāng)啟動(dòng)信號(hào)X0為ON時(shí)Y0得電，通過(guò)停止信號(hào)X1的常閉觸點(diǎn)使Y0得電且自保。當(dāng)停止信號(hào)X1的常閉觸點(diǎn)為OFF時(shí)，無(wú)論啟動(dòng)信號(hào)狀態(tài)如何(rúhé)，Y0線圈始終失電。由于(yóuyú)X0與X1同時(shí)作用時(shí)，停止信號(hào)有效，所以稱此電路為停止優(yōu)先式，常用于需要緊急停車的場(chǎng)合。第二十二頁(yè)，共六十七頁(yè)。3.2.3互鎖及連鎖控制(kòngzhì)的編程方法

在一些機(jī)械設(shè)備的控制中，經(jīng)常見到存在某種互為制約的關(guān)系，在PLC控制電路中一般用反映某一運(yùn)動(dòng)的信號(hào)去控制另一運(yùn)動(dòng)相應(yīng)(xiāngyīng)的電路，到達(dá)互鎖控制的要求。圖3-7為互鎖控制(kòngzhì)的梯形圖，圖中為了使Y0和Y1不能同時(shí)得電，用Y0和Y1的常閉觸點(diǎn)，分別串接于對(duì)方的控制(kòngzhì)電路中，實(shí)現(xiàn)互鎖功能。第二十三頁(yè)，共六十七頁(yè)。圖3-7互鎖電路(diànlù)X1Y0X0Y0Y1X3Y1X2Y1Y0第二十四頁(yè)，共六十七頁(yè)。當(dāng)Y1、Y2中有任何一個(gè)啟動(dòng)時(shí)，另一個(gè)必須為斷電狀態(tài)，即保證任何時(shí)候兩者都不能同時(shí)啟動(dòng)，到達(dá)互鎖的控制要求。這種互鎖控制方式，經(jīng)常用于控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)、機(jī)床刀架的進(jìn)給與快速移動(dòng)、橫梁升降與工作臺(tái)走動(dòng)、機(jī)床卡具的卡緊與放松等不能同時(shí)發(fā)生(fāshēng)運(yùn)動(dòng)的控制。第二十五頁(yè)，共六十七頁(yè)。Y0Y1X3X4綜合案例1：〔根據(jù)電機(jī)正反轉(zhuǎn)典型電路的設(shè)計(jì)〕刀架開始在限位開關(guān)X4處，按下啟動(dòng)按鈕X0，刀架左行，開始鉆削加工，到達(dá)X3處，停止供給，鉆頭(zuàntóu)繼續(xù)鉆動(dòng)，進(jìn)行無(wú)進(jìn)給切削，6S后，自動(dòng)返回起始位置?！矄螕魟?dòng)畫〕第二十六頁(yè)，共六十七頁(yè)。2.順序控制〔聯(lián)鎖(liánsuǒ)控制〕

圖3-8為聯(lián)鎖控制梯形圖，線圈Y0的常開觸點(diǎn)串接于線圈Y1的控制電路中，線圈Y1的得電是以Y0的接通為條件。只有(zhǐyǒu)Y0接通才允許Y1的接通。Y0關(guān)閉后Y1也被關(guān)閉，且在Y0接通的條件(tiáojiàn)下，Y1可以自行啟動(dòng)和停止。第二十七頁(yè)，共六十七頁(yè)。圖3-8順序控制X1Y0X0Y0X3Y1X2Y1Y0第二十八頁(yè)，共六十七頁(yè)。3.2.4手動(dòng)及自動(dòng)控制(zìdònɡkònɡzhì)的編程方法

圖3-9為自動(dòng)控制系統(tǒng)的手動(dòng)與自動(dòng)切換梯形圖，輸入信號(hào)X0為系統(tǒng)設(shè)置的手動(dòng)/自動(dòng)選擇開關(guān)，中選擇手開工作狀態(tài)時(shí)，X0為ON滿足主控指令(zhǐlìng)的執(zhí)行條件，執(zhí)行手動(dòng)控制程序，同時(shí)滿足跳轉(zhuǎn)執(zhí)行條件，不執(zhí)行自動(dòng)控制程序；相反中選擇自開工作狀態(tài)時(shí)，X0為OFF時(shí)，不執(zhí)行手動(dòng)程序，執(zhí)行自動(dòng)程序。第二十九頁(yè)，共六十七頁(yè)。圖3-9手動(dòng)控制(kòngzhì)與自動(dòng)控制(kòngzhì)X0Y1MCNOMO手動(dòng)程序MCRNOCJP20自動(dòng)程序P20NOMOX0X2第三十頁(yè)，共六十七頁(yè)。3.2.5順序(shùnxù)控制的編程方法

順序(shùnxù)步進(jìn)控制：使控制系統(tǒng)能按照固定的步驟，一步接著一步的執(zhí)行。選擇代表前一個(gè)運(yùn)動(dòng)的常開觸點(diǎn)串聯(lián)于在后一個(gè)運(yùn)動(dòng)的啟動(dòng)電路中，作為后一個(gè)運(yùn)動(dòng)的發(fā)生條件〔約束條件〕。同時(shí)選擇代表后一個(gè)運(yùn)動(dòng)的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)于前一個(gè)運(yùn)動(dòng)的停止線路(xiànlù)中，作為關(guān)閉條件。這樣才能保證，只有在前一個(gè)運(yùn)動(dòng)發(fā)生了，才允許后一個(gè)運(yùn)動(dòng)可以產(chǎn)生；而一旦后一個(gè)運(yùn)動(dòng)發(fā)生，立即就使前一個(gè)運(yùn)動(dòng)停止。到達(dá)順序步進(jìn)控制。圖3-10所示順序步進(jìn)控制線路(xiànlù)，其中(a)圖為采用停止優(yōu)先控制方式，(b)圖為采用啟動(dòng)優(yōu)先控制方式。第三十一頁(yè)，共六十七頁(yè)。(a)采用停止優(yōu)先控制方式(fāngshì)(b)采用啟動(dòng)優(yōu)先控制方式(fāngshì)。

圖3-10順序(shùnxù)步進(jìn)控制線路Y1X1Y5Y2Y1Y2Y2Y3Y3PLSY5Y4X4Y3Y5Y4X2Y1Y3X3Y2Y4X5Y4Y1X1Y4Y2Y1Y2X2Y1Y3Y2Y3X3Y2Y4Y3Y4X4Y3Y1Y4第三十二頁(yè)，共六十七頁(yè)。3.2.6邏輯指令編程舉例

例1：電機(jī)(diànjī)正反轉(zhuǎn)控制

按下正向啟動(dòng)按鈕X1為ON時(shí)，Y0線圈得電并自保，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。與此同時(shí)，Y0的常閉觸點(diǎn)斷開Y1線圈，實(shí)現(xiàn)了電氣的互鎖。當(dāng)按下反向(fǎnxiànɡ)啟動(dòng)按鈕，X2為ON時(shí)，Y1線圈得電，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。與此同時(shí)，Y1的常閉觸點(diǎn)斷開，使Y0線圈失電，實(shí)現(xiàn)電氣互鎖。停機(jī)時(shí)按下停止按鈕，X0的常閉觸點(diǎn)斷開；過(guò)載時(shí)熱繼電器觸點(diǎn)閉合，即X3的常閉觸點(diǎn)斷開，這兩種情況都使線圈Y0、Y1失電，從而使得(shǐde)KM1、KM2斷電釋放，電動(dòng)機(jī)停下來(lái)。第三十三頁(yè)，共六十七頁(yè)。圖3-11電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)(fǎnzhuǎn)控制Y0Y1X1X0X3Y1Y0X2X0X3Y0Y1KM1KM2END〔a〕梯形圖停止正向起動(dòng)反向起動(dòng)FRX1X2X0X3COMPLCY0Y1KM1KM1KM2KM2220VACFUSB0〔b〕I/O接線圖第三十四頁(yè)，共六十七頁(yè)。例2：兩臺(tái)電機(jī)順序(shùnxù)啟動(dòng)控制

圖3-12所示兩臺(tái)電機(jī)順序啟動(dòng)聯(lián)鎖控制(kòngzhì)的梯形圖。圖中由接觸器KM1、KM2分別控制(kòngzhì)電機(jī)1和電機(jī)2。X0為ON啟動(dòng)電機(jī)1。10秒后啟動(dòng)電機(jī)2。按下停止按鈕X1，兩臺(tái)電機(jī)立即停止。Y1過(guò)載X2常閉觸點(diǎn)(chùdiǎn)〔熱繼電器FR1〕斷開，兩臺(tái)電機(jī)均停止。Y2過(guò)載，即X3常閉觸點(diǎn)(chùdiǎn)動(dòng)作，KM2失電，電機(jī)2停止轉(zhuǎn)動(dòng)，但電機(jī)1仍然繼續(xù)運(yùn)行。第三十五頁(yè)，共六十七頁(yè)。圖3-12兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序起動(dòng)(qǐdònɡ)控制〔a〕梯形圖〔b〕I/O接線圖X1Y1X0X2KM1Y1Y2T50K100T50Y1X2X3Y2KM2Y2Y1END起動(dòng)停止FR1FR2X1X2X0X3COMPLCY0Y1KM1KM2220VACFUSB0第三十六頁(yè)，共六十七頁(yè)。例3：某鍋爐(guōlú)的鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)控制

控制要求：在啟動(dòng)時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)比引風(fēng)機(jī)晚12S啟動(dòng)，在停止時(shí)，引風(fēng)機(jī)比鼓風(fēng)機(jī)晚15S停機(jī)，采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)(shèjì)法設(shè)計(jì)(shèjì)的梯形圖和時(shí)序波形圖如圖3-13所示。Y1端口接引風(fēng)機(jī)；Y2端口接鼓風(fēng)機(jī)。第三十七頁(yè)，共六十七頁(yè)。圖3-13鍋爐(guōlú)鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的控制T2Y1Y1T1K120Y2K150M1T2ENDX10T1Y2M1T2M1X11M1〔a〕梯形圖〔b〕時(shí)序(shíxù)波形圖X10X11Y1Y212S15S第三十八頁(yè)，共六十七頁(yè)。例4：具有自保功能報(bào)警(bàojǐng)系統(tǒng)

圖3-14所示某一具有自保功能報(bào)警系統(tǒng)的梯形圖。該控制程序可以實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警功能，并具有手動(dòng)檢查報(bào)警指示燈是否(shìfǒu)正常、蜂鳴器消音和改變報(bào)警指示燈狀態(tài)的功能。內(nèi)部特殊繼電器M8013為1S時(shí)鐘。手動(dòng)使X1為ON時(shí)，通過(guò)Y0點(diǎn)亮報(bào)警(bàojǐng)指示燈，所以X1為報(bào)警(bàojǐng)指示燈的檢查開關(guān)。當(dāng)有報(bào)警(bàojǐng)信號(hào)時(shí)X0為ON，那么M100得電，在第三個(gè)梯級(jí)中1S脈沖時(shí)鐘信號(hào)M8013通過(guò)輸出端Y0，驅(qū)動(dòng)報(bào)警(bàojǐng)指示燈點(diǎn)亮〔按1S頻率閃爍〕、同時(shí)Y1端蜂鳴器發(fā)聲，實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警(bàojǐng)功能。第三十九頁(yè)，共六十七頁(yè)。圖3-14報(bào)警(bàojǐng)控制系統(tǒng)的PLC梯形圖M100M101M100X0X2M101M100M101M101M8013M100Y0報(bào)警顯示蜂鳴器Y1M101M100X1第四十頁(yè)，共六十七頁(yè)。操作(cāozuò)蜂鳴器復(fù)位按鈕使X2為ON時(shí)，M101線圈得電，M101的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，報(bào)警指示燈由閃爍變?yōu)槌Ａ繝顟B(tài)，M101的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，Y1端的蜂鳴器消音。當(dāng)報(bào)警信號(hào)解除〔X0為OFF〕，且蜂鳴器復(fù)位按鈕復(fù)位〔X2為OFF〕時(shí)，電路恢復(fù)到初始狀態(tài)。第四十一頁(yè)，共六十七頁(yè)。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法也叫試湊法，經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法需要設(shè)計(jì)者掌握大量的典型電路，在掌握這些典型電路的根底上，充分理解實(shí)際的控制(kòngzhì)問(wèn)題，將實(shí)際控制(kòngzhì)問(wèn)題分解成典型控制(kòngzhì)電路，然后用典型電路或修改的典型電路進(jìn)行拼湊梯形圖。我們通過(guò)具體的案例來(lái)說(shuō)明典型(diǎnxíng)電路的梯形圖編程方法。3.3梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)(shèjì)方法第四十二頁(yè)，共六十七頁(yè)。案例1

有甲乙兩組彩燈，每組均有4只燈泡(dēngpào)。按下按鈕SB后，要求甲組彩燈周期性地亮0.5秒，滅0.5秒；同時(shí)乙組彩燈周期性地亮1秒，滅1秒；再次按下SB按鈕后，全部彩燈熄滅。試設(shè)計(jì)其控制電路。所需要可編程控制器的I/O點(diǎn)數(shù)要根據(jù)外部控制信號(hào)的數(shù)目和控制對(duì)象的數(shù)目來(lái)確定。經(jīng)分析計(jì)算共需要1個(gè)輸入端子，需要2個(gè)或8個(gè)輸出點(diǎn)。選用的可編程控制器，要求具有的I/O點(diǎn)數(shù)應(yīng)不少于I/O點(diǎn)數(shù)。查表可選用FX2N-16MR-ES/UL型可編程控制器較為適宜。這種可編程控制器有8個(gè)輸入點(diǎn)和8個(gè)輸出點(diǎn)，能夠滿足(mǎnzú)這里的控制要求。第四十三頁(yè)，共六十七頁(yè)。表3.1I/O端子分配(fēnpèi)結(jié)果輸入信號(hào)輸入端子輸出端子控制對(duì)象分組X0Y0ED1甲組SBX1Y1ED2X2Y2ED3X3Y3ED4X4Y4ED5乙組X5Y5ED6X6Y6ED7X7Y7ED8第四十四頁(yè)，共六十七頁(yè)。X0X1X2X3X4X5X6X70V24VS/SLNY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7COMFX2N-16MR-ES/UL～220V～220V圖3.15彩燈(cǎidēnɡ)控制I/O連接圖第四十五頁(yè)，共六十七頁(yè)。根據(jù)I/O連接(liánjiē)圖和控制要求試湊電路如所示。題目的要求是用一個(gè)單輸入信號(hào)實(shí)現(xiàn)(shíxiàn)啟停的二分頻電路，上面設(shè)計(jì)出的梯形圖可以實(shí)現(xiàn)(shíxiàn)這個(gè)要求。第四十六頁(yè)，共六十七頁(yè)。圖3.16彩燈(cǎidēnɡ)控制梯形圖PLSM100M101Y000Y001Y002Y003PLSM102M103Y004Y005Y006Y007ENDX001M100M101M100M101M101M8013Y000M102Y004M102M103M101Y004單按鈕啟停產(chǎn)生(chǎnshēng)周期為1S的時(shí)鐘脈沖實(shí)現(xiàn)1S時(shí)鐘信號(hào)的二分(èrfēn)頻功能甲組彩燈〔周期1S〕乙組彩燈〔周期2S〕第四十七頁(yè)，共六十七頁(yè)。

案例2

設(shè)計(jì)PLC控制電路，完成三相異步電動(dòng)機(jī)的單向啟動(dòng)(qǐdòng)和停止。①熟悉控制對(duì)象的工藝要求②PLC外部(wàibù)控制線路的設(shè)計(jì)③程序設(shè)計(jì)④控制系統(tǒng)程序的模擬調(diào)試⑤控制系統(tǒng)程序的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試一般(yībān)一個(gè)完整的PLC程序設(shè)計(jì)過(guò)程應(yīng)該包括5個(gè)步驟第四十八頁(yè)，共六十七頁(yè)。按鈕、接觸器和電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)停止(tíngzhǐ)控制線路〔啟保停電路〕分析：〔一〕工作：1.合刀開關(guān)Q；2.按下啟動(dòng)按鈕SB2；3.接觸器線圈KM上電，其觸點(diǎn)切換，其常開KM觸點(diǎn)閉合〔自鎖失壓保護(hù)〕，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；按SB1電機(jī)停車。〔二〕保護(hù)：1.短路保護(hù)FU；2.過(guò)載(guòzài)保護(hù)FR；3.自鎖保護(hù)；4.PE接地保護(hù)；5.欠壓保護(hù)〔接觸器〕。第四十九頁(yè)，共六十七頁(yè)。①控制對(duì)象的工藝要求要求控制三相(sānxiānɡ)異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)停止，有必要的保護(hù)環(huán)節(jié)。PLC外部接線圖～X0X1X2COMCOMSB2SB1FRKM1Y1Y0②PLC外部(wàibù)控制線路的設(shè)計(jì)第五十頁(yè)，共六十七頁(yè)。③梯形圖程序設(shè)計(jì)(chénɡxùshèjì)④控制系統(tǒng)(kònɡzhìxìtǒnɡ)程序的模擬調(diào)試⑤控制系統(tǒng)程序的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試啟動(dòng)(qǐdòng)停止保持I/O分配表Y0輸出端子X2FRX1SB1KM1X0SB2控制對(duì)象輸入端子輸入信號(hào)Y0Y0X0X1X2梯形圖第五十一頁(yè)，共六十七頁(yè)。案例3設(shè)計(jì)三相異步電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路。①控制對(duì)象的工藝要求(yāoqiú)?！餐瓿梢韵聢D繼電器控制所完成的功能〕分析：〔一〕工作：1.合刀開關(guān)QS；2.按下啟動(dòng)(qǐdòng)按鈕SB2〔正轉(zhuǎn)〕3.接觸器線圈KM1上電，其常開KM1觸點(diǎn)閉合〔自鎖失壓保護(hù)〕；4.松開SB2正轉(zhuǎn)已開始；5.按停車SB1即停。反轉(zhuǎn)同正轉(zhuǎn)?！捕潮Ｗo(hù)：1.短路保護(hù)FU；2.過(guò)載保護(hù)FR；3.自鎖、互鎖保護(hù)；4.PE接地保護(hù)；5.欠壓保護(hù)〔接觸器〕。第五十二頁(yè)，共六十七頁(yè)。②外部(wàibù)接線圖外部互鎖防止相間(xiāngjiàn)短路~SB2SB3SB1KM1KM2KM2KM1FRX0X1X3X2COMY0Y1COM第五十三頁(yè)，共六十七頁(yè)。③梯形圖程序設(shè)計(jì)(chénɡxùshèjì)I/O分配(fēnpèi)表輸入信號(hào)輸入端子輸出端子控制對(duì)象SB2X0Y0KM1SB3X1Y1KM2SB1X2FRX3問(wèn)題一：實(shí)際PLC設(shè)計(jì)中過(guò)載保護(hù)(bǎohù)有哪些方法？梯形圖X0X1X1X0Y0Y1Y0Y1X2Y1X2Y0X3X3第五十四頁(yè)，共六十七頁(yè)。改進(jìn)(gǎijìn)方法一：有時(shí)為了節(jié)省輸入觸點(diǎn)，對(duì)于熱繼電器過(guò)載保護(hù)，我們可以利用外部電路去完成。方法如下：第五十五頁(yè)，共六十七頁(yè)。X0X1X2X3COMY0Y1COM~SB2SB3SB1KM1KM2KM2KM1FR調(diào)整(tiáozhěng)后的外部接線圖手動(dòng)復(fù)位(fùwèi)型熱繼電器第五十六頁(yè)，共六十七頁(yè)。調(diào)整(tiáozhěng)后的PLC梯形圖Y0Y1X0X1Y0X2Y1X1X0Y1X2Y0第五十七頁(yè)，共六十七頁(yè)。問(wèn)題二：停止(tíngzhǐ)按鈕外部為常閉觸點(diǎn)時(shí)，梯形圖如何處理？X0X1X2X3COMY0Y1COM~SB2SB3SB1KM1KM2KM2KM1FR第五十八頁(yè)，共六十七頁(yè)。停止(tíngzhǐ)按鈕為常閉觸點(diǎn)時(shí)的梯形圖X0X1X1X0Y0Y1Y0Y1X2Y1X2Y0如果輸入信號(hào)由常開觸點(diǎn)提供，梯形圖中的觸點(diǎn)類型與繼電器電路的觸點(diǎn)類型完全一致。如果PLC輸入信號(hào)由常閉觸點(diǎn)提供，那么與繼電器電路圖中的習(xí)慣(xíguàn)相反的。建議盡可能采用常開觸點(diǎn)作為PLC的輸入信號(hào)。第五十九頁(yè)，共六十七頁(yè)。電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制(kòngzhì)演示三