《PLC可編程控制技術(shù)》第四章-2

一、項(xiàng)目說明

如圖所示，液體攪拌器有三個(gè)電磁閥X1、X2、X3，對(duì)應(yīng)伴有三個(gè)指示燈L4、L6和L7，M為攪拌電機(jī)，對(duì)應(yīng)指示燈為L(zhǎng)5。

工作過程控制如下：按下啟動(dòng)按鈕SB，閥門X1打開，注入液體A；5s后閥門X1關(guān)閉，X2打開注入液體B；再經(jīng)過3s閥門X2關(guān)閉，攪拌電機(jī)開始工作。攪拌電機(jī)正轉(zhuǎn)8s反轉(zhuǎn)6s進(jìn)行攪拌，反復(fù)3次后攪拌結(jié)束。閥門X3打開，液體往外排出，液面下降，5s后液體排空關(guān)閉閥門X3。二、項(xiàng)目分析

分解為4個(gè)子項(xiàng)目：子項(xiàng)目1：電磁閥的起?？刂圃O(shè)計(jì)子項(xiàng)目2：電磁閥與攪拌電機(jī)的順序起動(dòng)控制設(shè)計(jì)子項(xiàng)目3：攪拌電機(jī)的正反向攪拌及3次循環(huán)控制設(shè)計(jì)子項(xiàng)目4：整體匯總設(shè)計(jì)這是工程中應(yīng)用較多的一個(gè)實(shí)際項(xiàng)目，也是入門學(xué)習(xí)PLC編程元件、基本指令和程序設(shè)計(jì)的第一個(gè)項(xiàng)目。示范項(xiàng)目2

三相異步電機(jī)的Y/△降壓起動(dòng)控制

在以前常規(guī)的繼電器控制電路中，對(duì)于大功率的電機(jī)的啟動(dòng)我們經(jīng)常應(yīng)用Y-△降壓?jiǎn)?dòng)，應(yīng)用延時(shí)繼電器來控制從Y連接轉(zhuǎn)換為△連接的時(shí)間，現(xiàn)在采用PLC來完成控制任務(wù)。要求：按下起動(dòng)按鈕，電機(jī)Y形連接起動(dòng)，30s后轉(zhuǎn)換成△運(yùn)行?！卷?xiàng)目說明】示范項(xiàng)目2

三相異步電機(jī)的Y/△降壓起動(dòng)控制

按下起動(dòng)按鈕，接觸器KM1線圈得電并自鎖，KMY和KT線圈也得電，電機(jī)呈Y形連接降壓起動(dòng)；KT延時(shí)30s到（此時(shí)電機(jī)已達(dá)到規(guī)定轉(zhuǎn)速），KT的延時(shí)觸點(diǎn)將KMY線圈回路切斷，將KM△線圈回路接通，電機(jī)轉(zhuǎn)換成△形連接進(jìn)入全壓運(yùn)行狀態(tài)。按下停止按鈕，KM1及KM△斷電，主觸點(diǎn)斷開，電機(jī)停止。很明顯需要用到PLC的定時(shí)功能?！卷?xiàng)目分析】示范項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程【試試看】編制梯形圖程序根據(jù)繼電器接觸器電氣原理圖，可得出PLC的軟件程序知識(shí)擴(kuò)展

1.積算定時(shí)器（T246～T255）的用法特點(diǎn)：線圈的驅(qū)動(dòng)信號(hào)斷開或停電時(shí)，積算定時(shí)器累計(jì)計(jì)時(shí)。當(dāng)前值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，輸出觸點(diǎn)相應(yīng)動(dòng)作。必須要用復(fù)位信號(hào)對(duì)積算定時(shí)器復(fù)位。當(dāng)復(fù)位信號(hào)接通時(shí)，積算定時(shí)器復(fù)位。觸點(diǎn)跟著復(fù)位，當(dāng)前值清零，且不計(jì)時(shí)。知識(shí)擴(kuò)展：定時(shí)器的基本用法

積算定時(shí)器地址編號(hào)積算定時(shí)器的應(yīng)用梯形圖時(shí)序圖

地址指令數(shù)據(jù)0LDX11OUTT250K3454LDT2505OUTY16LDX27RSTT2502.定時(shí)器自復(fù)位電路過程分析：

X20接通1S時(shí)，T0接通，其常開觸點(diǎn)使Y0接通；常閉觸點(diǎn)在第二個(gè)掃描周期中使T0線圈斷開，Y0跟著斷開；第三個(gè)掃描周期T0重新接通開始定時(shí)，重復(fù)前面的過程。用于循環(huán)定時(shí)。3.振蕩電路【試試看】：分析以下兩個(gè)電路的功能和特點(diǎn)，畫出輸入輸出波形圖。

改變T0、T1的參數(shù)值，可以調(diào)整Y0的輸出脈沖寬度。試試看開關(guān)K0接輸入X20，燈泡L0接輸出Y0。要求合上K0后L0亮0.5s滅0.5s，如何修改震蕩電路？液體攪拌器裝置的自動(dòng)控制設(shè)計(jì)項(xiàng)目教學(xué)一子項(xiàng)目3：攪拌電機(jī)的正反向攪拌及3次循環(huán)控制【項(xiàng)目解說】項(xiàng)目要求“攪拌電機(jī)正轉(zhuǎn)8s反轉(zhuǎn)6s進(jìn)行攪拌，反復(fù)3次后攪拌結(jié)束，閥門X3打開，液體往外排出?！薄倪@些要求看出，攪拌電機(jī)需要正反兩方向運(yùn)行，兩個(gè)方向之間用時(shí)間進(jìn)行控制和銜接，每次正轉(zhuǎn)8s反轉(zhuǎn)6s為一個(gè)小周期，連續(xù)三個(gè)周期后才接受攪拌，這需要用到PLC的定時(shí)控制和計(jì)數(shù)控制。

PLC的編程元件（計(jì)數(shù)器C，輔助繼電器M）?！旧婕暗降男轮R(shí)】示范項(xiàng)目3

進(jìn)庫(kù)物品的統(tǒng)計(jì)監(jiān)控程序一小型倉(cāng)庫(kù)，需要對(duì)每天存放進(jìn)來的貨物進(jìn)行統(tǒng)計(jì)：當(dāng)貨物達(dá)到150件時(shí)，倉(cāng)庫(kù)監(jiān)控室的綠燈亮；當(dāng)貨物數(shù)量達(dá)到200件時(shí)，倉(cāng)庫(kù)監(jiān)控室紅燈1s頻率閃爍報(bào)警。【項(xiàng)目說明】首先需要有計(jì)數(shù)檢測(cè)裝置，可在進(jìn)庫(kù)口設(shè)置傳感器檢測(cè)是否有物品進(jìn)庫(kù)。本項(xiàng)目要求對(duì)貨物進(jìn)行計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)，這需要用到PLC的編程元件------計(jì)數(shù)器。紅燈1s頻率閃爍報(bào)警要用到特殊輔助繼電器M。【項(xiàng)目分析】【知識(shí)準(zhǔn)備1】

FX系列PLC的輔助繼電器(M)用于PLC內(nèi)部編程，其線圈和觸點(diǎn)只能在程序中使用，不能直接對(duì)外輸入輸出，經(jīng)常用作狀態(tài)暫存等。輔助繼電器采用M十進(jìn)制地址編號(hào)。輔助繼電器分類：①通用輔助繼電器M0～M499(500點(diǎn))②斷電保持輔助繼電器M500～M1023(524點(diǎn))裝有后備電池，用于保存停電前的狀態(tài)，并在運(yùn)行時(shí)再現(xiàn)該狀態(tài)的情形。③特殊輔助繼電器

M8000～M8255(256點(diǎn))

系統(tǒng)規(guī)定了專門用途，使用時(shí)查閱產(chǎn)品說明書即可。線圈由PLC自行驅(qū)動(dòng)，用戶可直接利用觸點(diǎn)。如：M8000（運(yùn)行監(jiān)控），M8002（初始脈沖），M8013（1s時(shí)鐘脈沖）等用戶驅(qū)動(dòng)線圈后，PLC作特定的動(dòng)作。如：M8033指PLC停止時(shí)輸出保持，M8034指PLC禁止全部輸出知識(shí)準(zhǔn)備2

FX系列PLC的計(jì)數(shù)器

1.功能：

對(duì)內(nèi)部元件X、Y、M、S、T、C的信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。

2.結(jié)構(gòu)：線圈、內(nèi)部觸點(diǎn)、設(shè)定值寄存器(字)、當(dāng)前值寄存器(字)

。3.設(shè)定值

等于計(jì)數(shù)脈沖的個(gè)數(shù)。用常數(shù)K設(shè)定4.定時(shí)器地址編號(hào)

字母C＋（十進(jìn)制）地址編號(hào)

C0～C25516位低速計(jì)數(shù)器通用加計(jì)數(shù)器：C0～C99(100點(diǎn))；設(shè)定值區(qū)間為K1～K32767

停電保持加計(jì)數(shù)器：C100～C199)；設(shè)定區(qū)間為K1～K32767特點(diǎn)：停電保持計(jì)數(shù)器在外界停電后能保持當(dāng)前計(jì)數(shù)值不變，恢復(fù)來電時(shí)能累計(jì)計(jì)數(shù)。通用加計(jì)數(shù)器工作原理計(jì)數(shù)信號(hào)每接通一次（上升沿到來），加計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值加1，當(dāng)前值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，計(jì)數(shù)器觸點(diǎn)動(dòng)作；復(fù)位信號(hào)接通時(shí)計(jì)數(shù)器復(fù)位。

計(jì)數(shù)器處于復(fù)位狀態(tài)時(shí)，當(dāng)前值清0，觸點(diǎn)復(fù)位，且不計(jì)數(shù)。示范項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程選擇輸入輸出設(shè)備，分配I/O地址：X0-------進(jìn)庫(kù)物品檢測(cè)傳感器X1-----監(jiān)控啟動(dòng)（計(jì)數(shù)復(fù)位）按鈕SB；Y0-------監(jiān)控室紅燈L0Y1-------監(jiān)控室綠燈L1I/O接線圖動(dòng)動(dòng)手:設(shè)計(jì)軟件程序M8013---1s時(shí)鐘脈沖，特殊輔助繼電器。C1當(dāng)前值達(dá)到200時(shí)，常開觸點(diǎn)接通，與M8013串聯(lián)后實(shí)現(xiàn)Y0紅燈1s頻率閃爍報(bào)警。0LDX11RSTC02RSTC13LDX04OUTC0K1505OUTC1K2006LDC07OUTY18LDC19ANDM801310OUTY011END倉(cāng)庫(kù)物品統(tǒng)計(jì)指令表程序

Y0紅燈1s閃爍是否還有其它設(shè)計(jì)方法？討論【知識(shí)擴(kuò)展1】

32位加減雙向計(jì)數(shù)器通用加/減雙向計(jì)數(shù)器：C200～C219(20點(diǎn))；停電保持加/減雙向計(jì)數(shù)器：C220～C234(15點(diǎn))；【注意】加減雙向計(jì)數(shù)器的設(shè)定值可正可負(fù)，計(jì)數(shù)過程中當(dāng)前值可加可減，分別用特殊輔助繼電器M8200～M8234指定計(jì)數(shù)方向，特殊M斷開時(shí)為加計(jì)數(shù)，特殊M接通時(shí)為減計(jì)數(shù)。加減雙向計(jì)數(shù)器工作特點(diǎn)計(jì)數(shù)器當(dāng)前值到達(dá)設(shè)定值的方式有兩種：加計(jì)數(shù)到達(dá)設(shè)定值時(shí)，計(jì)數(shù)器輸出觸點(diǎn)動(dòng)作，且當(dāng)前值仍隨計(jì)數(shù)信號(hào)的變化而變化；減計(jì)數(shù)到達(dá)設(shè)定值時(shí)，計(jì)數(shù)器輸出觸點(diǎn)復(fù)位，且當(dāng)前值仍隨計(jì)數(shù)信號(hào)的變化而變化。試試看

若貨物每天既有進(jìn)庫(kù)的，也有出庫(kù)的，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)出倉(cāng)庫(kù)的貨物都能計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)，如何修改程序？X1—監(jiān)控起動(dòng)按鈕（計(jì)數(shù)復(fù)位）X2—貨物出庫(kù)開關(guān)，出庫(kù)時(shí)合上X0—計(jì)數(shù)檢測(cè)信號(hào)知識(shí)擴(kuò)展2：計(jì)數(shù)器自復(fù)位電路作用：用于循環(huán)計(jì)數(shù)。實(shí)訓(xùn)子項(xiàng)目3

攪拌電機(jī)的正反向攪拌及3次循環(huán)控制

本此實(shí)訓(xùn)的程序設(shè)計(jì)主要分為二部分：一是攪拌電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制程序設(shè)計(jì)。這部分主要用定時(shí)器進(jìn)行控制，在正反轉(zhuǎn)程序之間按時(shí)間要求進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換；二是正反向攪拌三個(gè)周期的計(jì)數(shù)程序設(shè)計(jì)。要用到PLC的計(jì)數(shù)器元件C。且三個(gè)周期結(jié)束后要轉(zhuǎn)換到后面的電磁閥X3工作。這個(gè)子項(xiàng)目3同樣沒有PLC外圍的輸入設(shè)備，子項(xiàng)目2工作結(jié)束的信號(hào)就是子項(xiàng)目3的起動(dòng)信號(hào)?！卷?xiàng)目分析】

液體攪拌器裝置的自動(dòng)控制設(shè)計(jì)項(xiàng)目教學(xué)一子項(xiàng)目4：攪拌器控制系統(tǒng)的整體匯總設(shè)計(jì)

【項(xiàng)目解說】項(xiàng)目要求對(duì)液體攪拌器裝置的自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行整體匯總設(shè)計(jì)。這不但要求我們要把所有子項(xiàng)目的控制程序、輸入輸出設(shè)備及I/O地址進(jìn)行匯總，而且還要進(jìn)行控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。

PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)?！旧婕暗降男轮R(shí)】【知識(shí)準(zhǔn)備2】

PLC控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)

先將系統(tǒng)任務(wù)進(jìn)行分塊。就是把一個(gè)復(fù)雜的工程，分解成多個(gè)比較簡(jiǎn)單的子項(xiàng)目（小任務(wù)）。這樣就把一個(gè)復(fù)雜的大問題化為多個(gè)簡(jiǎn)單的小問，便于編制程序。分塊設(shè)計(jì)完畢后要將各子項(xiàng)目的設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合匯總，檢查和完善總體程序。重點(diǎn)檢查各子項(xiàng)目所完成的動(dòng)作是否協(xié)調(diào)；I/O地址分配有無重疊沖突；自動(dòng)工作循環(huán)是否符合要求；必要的保護(hù)和聯(lián)鎖是否已考慮周全等等。實(shí)訓(xùn)子項(xiàng)目4

液體攪拌器控制系統(tǒng)的整體匯總設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目的整個(gè)工作過程是自動(dòng)控制，因而只有一個(gè)輸入設(shè)備，就是整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)控制起動(dòng)按鈕。輸出設(shè)備比較多，需要理清思路，正確選擇，然后繪制整個(gè)系統(tǒng)的I/O接線圖；本項(xiàng)目有許多指示信號(hào)燈，可以把他們作為輸入輸出設(shè)備分配I/O地址，也可以不分配單獨(dú)的地址，把他們與相應(yīng)的輸入輸出設(shè)備并聯(lián)處理；本項(xiàng)目的電磁閥比較多，要注意起動(dòng)的先后順序和時(shí)間要求。

【項(xiàng)目分析】

項(xiàng)目說明

如圖所示，液體攪拌器有三個(gè)電磁閥X1、X2、X3，對(duì)應(yīng)伴有三個(gè)指示燈L4、L6和L7，M為攪拌電機(jī)，對(duì)應(yīng)指示燈為L(zhǎng)5。工作過程控制如下：按下啟動(dòng)按鈕SB，閥門X1打開，注入液體A；5s后閥門X1關(guān)閉，X2打開注入液體B；再經(jīng)過3s閥門X2關(guān)閉，攪拌電機(jī)開始工作。攪拌電機(jī)正轉(zhuǎn)8s反轉(zhuǎn)6s進(jìn)行攪拌，反復(fù)3次后攪拌結(jié)束。閥門X3打開，液體往外排出，液面下降，5s后液體排空關(guān)閉閥門X3?！局R(shí)擴(kuò)展】邊沿指令1.LDP/LDF------取上升沿/下降沿指令功能：取單個(gè)常開觸點(diǎn)的上升沿/下降沿與母線（左母線、分支母線等）相連接，當(dāng)上升沿信號(hào)到來時(shí)指定操作元件接通1個(gè)掃描周期。2.ANDP/ANDF-----與上升沿/下降沿指令功能：串聯(lián)單個(gè)常開觸點(diǎn)的上升沿/下降沿。3.ORP/ORF--------或上升沿/下降沿指令功能：串聯(lián)單個(gè)常開觸點(diǎn)的上升沿/下降沿。【試試看】

設(shè)計(jì)洗手間的沖水控制程序【要求】：當(dāng)有人進(jìn)去時(shí)，光電開關(guān)使X20接通，3s后開始沖水（Y0接通使控制水閥打開），時(shí)間為2s；使用者離開后，再一次沖水，時(shí)間為3s。【建議】：先畫出輸入輸出波形圖，再設(shè)計(jì)梯形圖?！舅伎俭w會(huì)】上升沿/下降沿指令與微分（脈沖）指令（PLS/PLF）有何異同？空操作指令使用說明：

NOP是空操作指令，它不執(zhí)行任何操作。在程序中插入NOP指令后，程序的容量稍有增加，但對(duì)算術(shù)運(yùn)算結(jié)果沒有影響。在編程時(shí)插入NOP指令，相當(dāng)于留存了位置，當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況需要改動(dòng)或追加程序時(shí)，可以避免對(duì)步序號(hào)的修改，為程序的檢查和修改提供了方便。用NOP指令替換已寫入的指令，可以改變電路狀態(tài)。LD、LDI、ANB、ORB等指令若換成NOP指令，電路構(gòu)成將有大幅度變化，所以用NOP指令替換已寫入的指令要特別注意。執(zhí)行程序全清操作后，全部指令都變成NOP。用NOP指令改變電路梯形圖(1)短路觸點(diǎn)

地址指令數(shù)據(jù)0LDX01ANDX12ANIX23OUTY0梯形圖若將AND、ANI指令用NOP代替地址指令數(shù)據(jù)0LDX01NOP2NOP3OUTY0梯形圖(2)斷路觸點(diǎn)若將梯形圖(一)中的ORB指令替換為NOP指令，則電路將變成圖(二)的形式，NOP代替ORB使得前面的電路被切斷了，這可能會(huì)引起電路出現(xiàn)錯(cuò)誤

主控觸點(diǎn)指令(MC/MCR)主控觸點(diǎn)指令表符號(hào)、名稱功能電路表示及操作元件程序步MC主控主控電路塊起點(diǎn)3MCR主控復(fù)位主控電路塊終點(diǎn)2主控觸點(diǎn)指令的使用梯形圖時(shí)序圖

地址指令數(shù)據(jù)0LDX01MCN0MC為3步指令3SPM100SP是編程器上的空格鍵4LDX15OUTY06LDX27OUTY18MCRN0MCR為2步指令使用主控觸點(diǎn)指令說明：MC和MCR是主控電路塊開始與主控電路塊結(jié)束指令。在控制觸點(diǎn)斷開時(shí)，在MC和MCR之間的程序處于?？貭顟B(tài)，可編程控制器會(huì)跳過MC與MCR之間的指令。此時(shí)，有如下情況：①保持當(dāng)前狀態(tài)的元件：積算定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、用SET/RST指令驅(qū)動(dòng)的元件。②變成斷開的元件：非積算定時(shí)器，用OUT指令驅(qū)動(dòng)的元件。MC指令不能直接從母線開始。在程序中MC和MCR必須成對(duì)出現(xiàn)，且每對(duì)編號(hào)相同。使用不同的Y、M元件號(hào)，可多次使用MC指令。在無嵌套結(jié)