PLC應(yīng)用技術(shù)課件

第一章緒論P(yáng)LC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用大學(xué)生職業(yè)資格鑒定對PLC應(yīng)用技術(shù)的要求PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用什么是PLC?PLC的特點(diǎn)PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用PLC的組成PLC的工作過程PLCI/O處理示意圖什么是PLC 可編程序控制器（ProgrammableLogicController）簡稱PLC，是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)而發(fā)展起來的一種新型、通用的自動(dòng)控制裝置。

PLC的特點(diǎn)通用性強(qiáng)，使用方便

功能強(qiáng)，適應(yīng)面廣

可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)

編程方法簡單，容易掌握

PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和維修工作量少，極為方便?？刂瞥绦蜃兓奖悖哂泻芎玫娜嵝?。體積小、重量輕、功耗低

PLC的應(yīng)用開關(guān)量邏輯控制

運(yùn)動(dòng)控制

閉環(huán)過程控制

數(shù)據(jù)處理

通訊聯(lián)網(wǎng)

PLC的組成PLC由四部分組成：中央處理單元（CPU板）、輸入輸出（I/O）部件和電源部件PLC的工作過程PLCI/O處理示意圖

大學(xué)生職業(yè)資格鑒定對PLC應(yīng)用技術(shù)的要求高校學(xué)生PLC應(yīng)用技術(shù)技能培訓(xùn)要求技能培訓(xùn)PLC樣機(jī)型號的選擇PLC應(yīng)用技術(shù)的解題過程

第二章

ModiconMicroPLC的結(jié)構(gòu)及基本指令

2.1概述

特點(diǎn)分類編程器使用

特點(diǎn)將電源、CPU、內(nèi)存、I/O、及通訊板組合為一體

自帶MODBUS/ASCALL通訊口，易于聯(lián)網(wǎng)通訊

具有中斷處理功能具有高分辨率的模擬量輸入和輸出通道I/O的擴(kuò)展方便具有ModsoftLite編程軟件

分類CPU311CPU411CPU512CPU612

編程器使用MODSOFTLite編程軟件采用下拉式菜單進(jìn)行操作

在線（ONLINE）和離線（OFFLINE）兩種工作方式

2.2ModiconMicroPLC的外形結(jié)構(gòu)

正視圖左視圖右視圖底視圖ModiconMicroPLC的外部I/O端子分布圖

正視圖

左視圖

右視圖

底視圖

外部I/O端子分布圖

2.3ModiconMicroPLC的I/O編址系統(tǒng)

概述離散量輸入的地址分配離散量輸出的地址分配輸入寄存器的地址分配輸出寄存器的地址分配ModiconMicroPLCI/O地址分配表

概述ModiconMicroPLCI/O地址碼的組成

I/O數(shù)據(jù)的類型離散量與寄存器之間的轉(zhuǎn)換

離散量輸入的地址分配離散量輸入的地址碼的特征功能本機(jī)離散量輸入地址的分配

離散量輸出的地址分配離散量輸出的地址碼的特征功能本機(jī)離散量輸出地址的分配

輸入寄存器的地址分配輸入寄存器的地址碼的特征功能本機(jī)輸入寄存器地址的分配輸出寄存器的地址分配輸出寄存器的地址碼的特征功能本機(jī)輸出寄存器地址的分配ModiconMicroPLCI/O地址分配表2.4ModiconMicroPLC的梯形圖結(jié)構(gòu)

編程語言與梯形圖梯形圖編程的注意事項(xiàng)梯形圖編程的步驟ModiconMicroPLC梯形圖的結(jié)構(gòu)ModiconMicroPLC梯形圖的掃描過程

編程語言與梯形圖語句表語言（STL）梯形圖編程語言（LAD）功能塊圖語言（FBD）

梯形圖編程的注意事項(xiàng)能流只能從左邊的母線流向右邊母線。繼電器觸點(diǎn)和線圈只能作為水平元件使用。網(wǎng)絡(luò)中，最右一列只能放置線圈。線圈如放在其他列，其右邊不能放置任何指令。線圈在梯形圖程序中只能使用一次，但作為該線圈的觸點(diǎn)，可以在梯形圖中多次使用。若梯形圖中串聯(lián)或并聯(lián)的指令數(shù)超過網(wǎng)絡(luò)規(guī)定的數(shù)值時(shí)，必須使用內(nèi)部繼電器經(jīng)分段組合來完成

梯形圖編程的步驟確定控制系統(tǒng)所需要的I/O點(diǎn)數(shù)，列出I/O地址分配表

畫出PLC外部I/O端子的電氣接線圖

編寫梯形圖控制程序

調(diào)試梯形圖控制程序

以文件形式保存梯形圖控制程序

梯形圖的結(jié)構(gòu)梯形圖的掃描過程

2.5ModiconMicroPLC的組態(tài)和I/O擴(kuò)展技術(shù)

ModiconMicroPLC的組態(tài)

ModiconMicroPLC的A120模塊I/O擴(kuò)展法

ModiconMicroPLC的一體化MICROI/O擴(kuò)展法

ModiconMicroPLC的組態(tài)所謂PLC的組態(tài)，就是指對PLC的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行設(shè)置。PLC組態(tài)內(nèi)容包括：PLC的工作模式、PLC的型號、子機(jī)PLC的編號ID#、母機(jī)PLC所帶的子機(jī)數(shù)、I/O單元的配置等等。

子機(jī)PLC與母機(jī)PLC之間的I/O資源分配。

ModiconMicroPLC的A120

模塊I/O擴(kuò)展法ModiconMicroPLC的一體化MICROI/O擴(kuò)展法2.6ModiconMicroPLC的基本指令介紹

繼電器邏輯指令

計(jì)數(shù)器指令

定時(shí)器指令

整數(shù)算術(shù)指令

移動(dòng)寄存器與表數(shù)據(jù)

FIFO（先進(jìn)先出）隊(duì)列指令

查找一個(gè)表

數(shù)據(jù)塊移動(dòng)

布爾邏輯指令

數(shù)據(jù)矩陣位求反

數(shù)據(jù)矩陣位比較

數(shù)據(jù)矩陣位的檢測與運(yùn)算

COMM指令

繼電器邏輯指令

計(jì)數(shù)器指令定時(shí)器指令算術(shù)指令移動(dòng)寄存器與表布爾邏輯指令數(shù)據(jù)塊移動(dòng)指令2.7ModiconMicroPLC編程器（ModsoftLite）的使用

概述

LModsoft編程器主菜單的功能及使用

LModsoft梯形圖編輯器菜單的功能及使用

概述（編程器的功能）編制用戶程序；并具有顯示、修改、插入、復(fù)制、刪除等編輯功能；能（雙向）傳送應(yīng)用程序。對PLC的進(jìn)行組態(tài)，設(shè)置相關(guān)參數(shù)。監(jiān)視PLC的運(yùn)行過程。向PLC發(fā)出各種控制命令。

LModsoft編程器主菜單梯形圖實(shí)用服務(wù)程序

（Utility）梯形圖編程元素（Element）編輯(Edit)網(wǎng)絡(luò)（Network）

參考號（Refs）

工具（Tools）

PLC操作（PLCOPS）退出編輯器菜單，返回主菜單（Quit）

LModsoft梯形圖編輯器菜單的功能及使用

第三章

梯形圖編程技巧3.1與門、或門、非門等基本

邏輯功能的實(shí)現(xiàn)3.1.1與、或、非控制

00004=10006×1000700005=10008+1000900006=100103.1.2正、負(fù)邏輯控制(狄·摩根定理)

00007=10011+10012=10011×1001200008=10013×10014=10013+100143.1.3異或邏輯功能的實(shí)現(xiàn)

輸入變量：A端：10001B端：10002輸出變量：S端：00001邏輯關(guān)系式：

S=A⊕B；或?qū)懗桑?0001=10001×10002+10001×10002

真值表：

梯形圖控制程序：

3.1.4保持

–

清除功能

（R-S觸發(fā)器功能）的實(shí)現(xiàn)

輸入變量：R端：10002S端：10001輸出變量：Q端：00001真值表：

梯形圖控制程序：

3.1.5邊沿觸發(fā)、保持-清除功能（D型觸發(fā)器功能）的實(shí)現(xiàn)輸入變量：R端：10004S端：10003 D端：10005CLK端：10006輸出變量：Q端：00001真值表：

梯形圖控制程序：

3.1.6長延時(shí)功能的實(shí)現(xiàn)控制要求見信號時(shí)序圖：

梯形圖控制程序：

總延遲時(shí)間的計(jì)算：

T=2×0.1×5=10秒若需要進(jìn)一步延長時(shí)間，可以增加定時(shí)器定時(shí)時(shí)間（包括時(shí)基、預(yù)置值）和計(jì)數(shù)器的預(yù)置值。

3.1.7 延遲斷開電路邏輯功能

的實(shí)現(xiàn)

控制要求見信號時(shí)序圖：

總的斷開延遲時(shí)間等于定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間，即：T=10×1秒=10秒

梯形圖控制程序：

3.1.8微分電路（含正跳變觸發(fā)和負(fù)跳變觸發(fā)）邏輯功能的實(shí)現(xiàn)

本題要求用普通觸點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)正跳變觸點(diǎn)和負(fù)跳變觸點(diǎn)功能。A.正跳變觸點(diǎn)信號時(shí)序圖：

B.負(fù)跳變觸點(diǎn)信號時(shí)序圖：3.1.9 分頻電路（含N分頻電路）邏輯功能的實(shí)現(xiàn)

A.二分頻功能的實(shí)現(xiàn)

B.2N次分頻功能的實(shí)現(xiàn)（N為正整數(shù)）

C.（2N–1）次分頻功能的實(shí)現(xiàn)（N為正整數(shù)）

3.1.10 振蕩電路（含尖脈沖輸出、周期和脈寬可調(diào)的方波輸出三種）

A.尖脈沖輸出

B.周期和脈寬可調(diào)的方波輸出

3.1.11譯碼（顯示）電路功能

的實(shí)現(xiàn)

例題 試設(shè)計(jì)十六層電梯控制梯形圖中層樓定位、譯碼顯示部分。

要求根據(jù)1--16層行程開關(guān)的狀態(tài),確定轎廂所在層樓,再根據(jù)轎廂所在層樓位置,用二個(gè)七段

LED數(shù)碼管作十進(jìn)制層樓位置顯示。試畫出

PLC端子接線圖和

PLC梯形圖控制程序。

3.2簡單梯形圖控制程序

的設(shè)計(jì)

3.2.1電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)控制

考題內(nèi)容

將繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)電氣控制電路(按時(shí)間原則,三級起動(dòng))改造成用PLC控制,要求電動(dòng)機(jī)每級起動(dòng)電阻切換時(shí)間為20秒,啟動(dòng)畢,轉(zhuǎn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)。任何一級啟動(dòng)電阻未接入，系統(tǒng)將無法啟動(dòng)。試畫出電氣控制主電路、PLCI/O地址分配表、端子接線圖和PLC控制梯形圖。

電氣控制主電路

I/O地址分配表

PLCI/O硬件連接圖

梯形圖控制程序

思考題：

將異步電動(dòng)機(jī)定子串電阻起動(dòng)控制電路改造成用

PLC控制,電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)時(shí)間設(shè)定為15秒,啟動(dòng)畢,轉(zhuǎn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

試畫出電氣控制主電路、PLC端子接線圖和

PLC控制梯形圖。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)控制。

將交流電動(dòng)機(jī)Ｙ-△起動(dòng)控制電路改造成用

PLC控制,當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，先作15秒

Ｙ

啟動(dòng)運(yùn)行,然后自動(dòng)轉(zhuǎn)入

△

運(yùn)轉(zhuǎn),系統(tǒng)具有啟動(dòng)、停車和過載保護(hù)功能,試畫出電氣控制主電路、PLCI/O地址分配表、端子接線圖和PLC控制梯形圖。

3.2.2搶答控制

考題內(nèi)容

試采用PLC梯形圖設(shè)計(jì)一套智力競賽搶答控制程序,有四組參加競賽。

每組面前設(shè)置一個(gè)搶答按鈕和一個(gè)搶答成功指示燈,主持人面前設(shè)置一個(gè)啟動(dòng)開關(guān)、系統(tǒng)復(fù)位按鈕和電鈴。當(dāng)主持人宣讀題目并宣布開始,隨即合上起動(dòng)開關(guān),開始計(jì)時(shí)，此時(shí)，那一組先按下桌上的按鈕,他桌上的指示燈點(diǎn)亮，而且電鈴響,表示搶答成功，并封鎖其他組搶答按鈕。

若過經(jīng)過20秒還無人能回答,則搶答結(jié)束。若那一組在主持人未宣布開始就按下桌上的按鈕,則表示犯規(guī)，（燈亮，但電鈴不響）將扣分。試畫出PLCI/O地址分配表、端子接線圖和PLC控制梯形圖。

3.2.3電動(dòng)機(jī)Y—△啟動(dòng)控制

考題內(nèi)容

將交流電動(dòng)機(jī)Ｙ-△起動(dòng)控制電路改造成用

PLC控制,當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，先作15秒

Ｙ

啟動(dòng)運(yùn)行,然后自動(dòng)轉(zhuǎn)入

△

運(yùn)轉(zhuǎn),系統(tǒng)具有啟動(dòng)、停車和過載保護(hù)功能,試畫出電氣控制主電路、PLCI/O地址分配表、端子接線圖和PLC控制梯形圖。

3.2.4汽車方向燈控制

考題內(nèi)容

利用

LMODSOFT梯形圖編程語言編寫一段程序,實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)彎方向燈閃光控制。 要求:燈光閃亮周期為1。1秒，其中，亮0.5秒,暗0.6秒,反復(fù)循環(huán);右轉(zhuǎn)彎受10001開關(guān)控制;左轉(zhuǎn)彎受10002開關(guān)控制;報(bào)警(左右方向燈同時(shí)閃亮)受10003開關(guān)控制。 試畫出PLCI/O地址分配表、端子接線圖和梯形圖控制程序。

第四章 開關(guān)量邏輯控制4.1按時(shí)間原則實(shí)現(xiàn)PLC開關(guān)

量邏輯控制演示實(shí)例4.1.1日歷電子鐘控制

考題內(nèi)容

試設(shè)計(jì)精度為0.01秒的日歷電子鐘梯形圖控制程序。當(dāng)電源接通后，自行開始計(jì)時(shí)，并且以BCD碼形式，將“秒”的當(dāng)前值存入40053寄存器，將“分”的當(dāng)前值存入40052寄存器，將“時(shí)”的當(dāng)前值存入40051寄存器，將“日”的當(dāng)前值存入40050寄存器。

I/O地址分配表

由于本題上電自行運(yùn)行（未加控制），數(shù)據(jù)未要求輸出，本表略。

PLCI/O硬件連接圖

由于本題未使用I/O資源，I/O硬件連接圖略。

日歷電子鐘控制梯形圖控制程序：

日歷電子鐘控制思考題： （1）假如本題要通過10001開關(guān)來控制時(shí)鐘的運(yùn)行，請從新設(shè)計(jì)控制程序。

（2）假如本題要增加時(shí)鐘校正功能，（“分”校正、“時(shí)”校正、“日”校正），請從新完成本題的各項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容。

（3）假如本題要增加時(shí)間顯示功能，（用LED數(shù)碼管顯示：“日”、“時(shí)”、“分”、“秒”的當(dāng)前值），請從新完成本題的各項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容。

4.1.2皮帶傳輸線控制

考題內(nèi)容

皮帶傳輸線電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)裝置由

M1、M2、M3、M4四臺電動(dòng)機(jī)組成。啟動(dòng)時(shí)，為了避免在前段傳輸皮帶上造成物料堆積，要求逆物流方向按一定的時(shí)間間隔順序起動(dòng),其起動(dòng)順序?yàn)?M1→M2→M3→M4順序起動(dòng),級間間隔時(shí)間為10秒。停車時(shí),為了使傳輸皮帶上不殘留物料,要求順物流方向按一定的時(shí)間間隔順序停止,其停止順序:M4→M3→M2→M1順序停車,級間間隔時(shí)間為10秒。并且要求：

（1）緊急停車時(shí),無條件地將

M1、M2、M3、M4立即全部同時(shí)停車。

（2）任何一臺電動(dòng)機(jī)發(fā)生過載時(shí),(FR1、FR2、FR3、FR4中任何一個(gè)熱繼電器動(dòng)作),其保護(hù)停車應(yīng)該按上述順序進(jìn)行。

皮帶傳輸線控制I/O地址分配表：

PLCI/O硬件連接圖

梯形圖控制程序4.1.3洗衣機(jī)控制4.1.3.1洗滌控制

考題內(nèi)容

編制一個(gè)用PLC控制的單缸全自動(dòng)洗衣機(jī)的洗滌動(dòng)作，具體操作過程見下附圖（全自動(dòng)洗衣機(jī)洗滌動(dòng)作流程圖）。動(dòng)作要求如下：

洗衣機(jī)的進(jìn)水、排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥執(zhí)行。

洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電機(jī)驅(qū)動(dòng)波盤正、反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)。脫水時(shí)，由脫水電磁離合器合上、排水電磁閥吸合，洗滌電機(jī)正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。

洗滌完成由蜂鳴器報(bào)警。

停止按鈕用來手動(dòng)結(jié)束洗滌過程。操作面板上設(shè)有啟動(dòng)按鈕SA及停止按鈕SB。

洗滌控制I/O地址分配表：

PLCI/O硬件連接圖：

梯形圖控制程序4.1.3.2帶有洗滌方式選擇、水位選擇的洗滌控制

考題內(nèi)容

編制用PLC控制的全自動(dòng)洗衣機(jī)的洗滌動(dòng)作控制程序，要求增加洗滌方式選擇（強(qiáng)洗或弱洗）、洗滌水位選擇（高水位或低水位）。具體操作過程見下附圖（全自動(dòng)洗衣機(jī)洗滌動(dòng)作流程圖）。 動(dòng)作要求如下：

洗衣機(jī)的進(jìn)水、排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥執(zhí)行。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電機(jī)驅(qū)動(dòng)波盤正、反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)。脫水時(shí)，由脫水電磁離合器合上、排水電磁閥吸合，洗滌電機(jī)正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。洗滌完成由蜂鳴器報(bào)警。

洗衣機(jī)通過高水位限位檢測ST3、低水位限位檢測ST2、零水位限位檢測ST1來檢測水位的高度位置（遇水則通，ON）。水位選擇由一個(gè)按鈕完成。洗滌方式（強(qiáng)洗或弱洗）選擇也由一個(gè)按鈕完成。用四個(gè)LED發(fā)光二極管來指示當(dāng)前的工況狀態(tài)。

考題內(nèi)容洗衣機(jī)所需要的輸入/輸出信號有：

工作流程框圖考題內(nèi)容I/O地址分配表：

考題內(nèi)容PLCI/O硬件連接圖梯形圖控制程序

4.1.3.3帶有洗滌方式選擇、水位選擇的全自動(dòng)洗衣控制程序設(shè)計(jì)（一洗二漂）

考題內(nèi)容

全自動(dòng)洗衣機(jī)通過三個(gè)開關(guān)

QS、SB1、SB2對洗衣機(jī)的洗滌過程進(jìn)行控制：QS是系統(tǒng)運(yùn)行控制開關(guān)，控制整個(gè)洗衣過程。SB1是洗滌方式選擇按鈕，控制強(qiáng)洗/弱洗兩種洗滌方式的切換，即按一下，進(jìn)入強(qiáng)洗狀態(tài)，再按一下，又進(jìn)入弱洗狀態(tài)，如此反復(fù)循環(huán)。SB2是運(yùn)行/暫停兩種狀態(tài)的選擇按鈕，即按一下，進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，再按一下，又進(jìn)入暫停狀態(tài)，如此反復(fù)循環(huán)。洗滌水位由機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)控制，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)設(shè)置各種洗滌水位，由檢測開關(guān)輸出觸點(diǎn)“通”、“斷”信號，表示“水位到（ON）”及“水排空（OFF）”兩種狀態(tài)。洗衣程序必須經(jīng)過一洗二漂，洗衣結(jié)束，報(bào)警提示10秒。整個(gè)工作過程，參見工作流程框圖。 動(dòng)作要求如下：洗衣機(jī)的進(jìn)水、排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥執(zhí)行。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)波盤正、反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)。脫水時(shí)，由脫水電磁離合器合上、排水電磁閥吸合，洗滌電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。洗滌完成由蜂鳴器報(bào)警。

洗衣機(jī)所需要的輸入/輸出信號有

工作流程框圖

I/O地址分配表

PLC

I/O硬件連接圖

思考題

假如洗衣機(jī)通過電子手段檢測水位，設(shè)置

ST1、ST2、ST3三個(gè)水位檢測開關(guān)來檢測缸內(nèi)水位的高低：（檢測開關(guān)遇水則通，

ON）：當(dāng)水位上升到低水位時(shí)，ST1、ST2檢測開關(guān)導(dǎo)通（ON）；當(dāng)水位上升到高水位時(shí)，ST1、ST2、ST3檢測開關(guān)同時(shí)導(dǎo)通（ON）；當(dāng)缸內(nèi)水位排空時(shí)，ST1、ST2、ST3檢測開關(guān)全部關(guān)斷（OFF）。請從新完成本題的各項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容。

4.1.4單時(shí)段十字路口交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試

考題內(nèi)容

交通信號燈控制系統(tǒng)受一個(gè)起動(dòng)按鈕、一個(gè)停車按鈕控制。按動(dòng)起動(dòng)按鈕，則系統(tǒng)開始工作，按動(dòng)停車按鈕，則系統(tǒng)停止工作。系統(tǒng)控制的對象有九