西門子PLC項(xiàng)目式教程 課件 項(xiàng)目3 專用設(shè)備控制裝置的PLC控制

任務(wù)1機(jī)械手PLC控制

1.工作任務(wù)

某企業(yè)承擔(dān)了一個(gè)機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)，要求用機(jī)械手將工件由A處抓取并放到B處，機(jī)械手控制示意圖如下圖所示。2.機(jī)械手工作過(guò)程

(1)機(jī)械手停在初始狀態(tài)，SQ4=SQ2=1，SQ3=SQ1=0，原位指示燈HL點(diǎn)亮，按下“SB1”起動(dòng)開關(guān)，下降指示燈YV1點(diǎn)亮，機(jī)械手下降，（SQ2=0）下降到A處后（SQ1=1）夾緊工件，夾緊指示燈YV2點(diǎn)亮。(2)夾緊工件后，機(jī)械手上升（SQ1=0），上升指示燈YV3點(diǎn)亮，上升到位后（SQ2=1）,機(jī)械手右移（SQ4=0）,右移指示燈YV4點(diǎn)亮。(3)機(jī)械手右移到位后（SQ3=1）下降指示燈YV1點(diǎn)亮，機(jī)械手下降。(4)機(jī)械手下降到位后（SQ1=1）夾緊指示燈YV2熄滅，機(jī)械手松手。(5)機(jī)械手放下工件后，原路返回至原位停止。3.程序流程圖

在機(jī)械手控制示意圖中，SQ1-SQ4為撥動(dòng)開關(guān)，SB1為起動(dòng)按鍵，應(yīng)作為PLC的輸入量分配接線端子，HL、YV1-YV4為狀態(tài)顯示LED燈，應(yīng)作為PLC的輸出量分配接線端子。本任務(wù)采用順序控制指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。機(jī)械手順序控制流程圖如下圖所示：

4.I/O地址分配表輸入輸出SB1I0.0起動(dòng)HLQ0.0原位指示SQ1I0.1下降限位YV1Q0.1下降SQ2I0.2上升限位YV2Q0.2夾緊SQ3I0.3伸出限位YV3Q0.3上升SQ4I0.4收回限位YV4Q0.4右移（伸出）

YV5Q0.5左移（收回）5.PLC硬件接線圖6.參考程序見(jiàn)教材任務(wù)2兩種液體混合模擬系統(tǒng)的PLC控制1.工作任務(wù)

用PLC構(gòu)成液體混合控制系統(tǒng)，如下圖所示。控制要求如下：按下起動(dòng)按鈕，電磁閥Y1閉合，開始注入液體A,按L2表示液體到了L2的高度，停止注入液體A。同時(shí)電磁閥Y2閉合，注入液體B，按L1表示液體到了L1的高度，停止注入液體B，開啟攪拌機(jī)M，攪拌4s，停止攪拌。同時(shí)Y3為ON，開始放出液體至液體高度為L(zhǎng)3，再經(jīng)2s停止放出液體。同時(shí)液體A注入。開始循環(huán)。按停止按扭，所有操作都停止，須重新起動(dòng)。要求列出I/O分配表，編寫梯形圖程序并上機(jī)調(diào)試程序。2.程序流程圖3.I/O地址分配表輸入輸出SB0I0.0起動(dòng)Q0.0Y1A液體電磁閥SB1I0.1停止Q0.1Y2B液體電磁閥L1I0.2L1水位傳感器Q0.2Y3C液體電磁閥L2I0.3L2水位傳感器Q0.3M攪拌電機(jī)L3I0.4L3水位傳感器

4.PLC硬件接線圖5.參考程序見(jiàn)教材任務(wù)3裝配流水線系統(tǒng)的PLC控制1.工作任務(wù)

某企業(yè)承擔(dān)了一個(gè)裝配流水線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)，裝配流水線模擬示意圖如下圖所示，該系統(tǒng)由操作工位A、B、C，運(yùn)料工位D、E、F、G及倉(cāng)庫(kù)操作工位H組成。

控制要求：閉合“起動(dòng)”開關(guān)，工件經(jīng)過(guò)傳送工位D送至操作工位A，在此工位完成加工后再經(jīng)傳送工位E送至操作工位B，B加工完后再經(jīng)傳送工位F送至操作工位C，C加工完再傳送工位G送至倉(cāng)庫(kù)操作工位H，過(guò)程結(jié)束。工件在每個(gè)傳送工位的傳送時(shí)間為5s，在每個(gè)加工工位的加工時(shí)間為3s。請(qǐng)根據(jù)以上控制要求用PLC設(shè)計(jì)其控制系統(tǒng)并調(diào)試。2.程序流程圖3.I/O地址分配表輸入

輸出SDI0.0起動(dòng)DQ0.0傳送工位

FQ0.4傳送工位

AQ0.1操作工位CQ0.5操作工位

EQ0.2傳送工位GQ0.6傳送工位

BQ0.3操作工位HQ0.7倉(cāng)庫(kù)4.PLC硬件接線圖5.參考程序見(jiàn)教材任務(wù)4四節(jié)傳送帶裝置的PLC控制1.工作任務(wù)

某企業(yè)承擔(dān)了一個(gè)四節(jié)傳送帶裝置的設(shè)計(jì)任務(wù)，四節(jié)傳送帶裝置模擬示意圖如下圖所示，系統(tǒng)由傳動(dòng)電機(jī)M1、M2、M3、M4，完成物料的運(yùn)送功能。

控制要求：閉合“起動(dòng)”開關(guān)，首先起動(dòng)最末一條傳送帶（電機(jī)M4），每經(jīng)過(guò)2s延時(shí)，依次起動(dòng)一條傳送帶（電機(jī)M3、M2、M1）；關(guān)閉“起動(dòng)”開關(guān)，先停止最前一條傳送帶（電機(jī)M1），每經(jīng)過(guò)2s延時(shí)，依次停止M2、M3及M4電機(jī)。請(qǐng)根據(jù)控制要求用PLC設(shè)計(jì)其控制系統(tǒng)并調(diào)試。2.程序流程圖3.I/O地址分配表輸入

輸出起動(dòng)開關(guān)SDI0.0第一臺(tái)電機(jī)KM1控制Q0.0

第二臺(tái)電機(jī)KM2控制Q0.1

第三臺(tái)電機(jī)KM3控制Q0.2

第四臺(tái)電機(jī)KM4控制Q0.34.PLC硬件接線圖5.參考程序見(jiàn)教材任務(wù)5某專用加工裝置的PLC控制1.工作任務(wù)

某企業(yè)承擔(dān)了一個(gè)專用加工裝置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)。其加工工藝是：按起動(dòng)按鈕SB1→接觸器KM1得電，電機(jī)M1正轉(zhuǎn)，刀具快進(jìn)→壓下行程開關(guān)SQ1→接觸器KM1失電，KM2得電，電機(jī)M2正轉(zhuǎn)，刀具工進(jìn)→壓下行程開關(guān)SQ2，KM2失電，停留光刀5s→接觸器KM3得電，電機(jī)M1反轉(zhuǎn)，刀具快退→壓下行程開關(guān)SQ0，接觸器KM3失電，停車（原位）。請(qǐng)用PLC設(shè)計(jì)其控制系統(tǒng)并調(diào)試。2.程序流程圖3.I/O地址分配表輸入輸出SB1I0.0起動(dòng)Q0.1KM1快進(jìn)繼電器SQ1I0.1工進(jìn)行程開關(guān)Q0.2KM2工進(jìn)繼電器SQ2I0.2光刀行程開關(guān)Q0.3KM3快退繼電器SQ0I0.3原位行程開關(guān)

SB2I0.4停止

4.PLC硬件接線圖5.參考程序見(jiàn)教材任務(wù)6某設(shè)備中二次壓力控制回路的PLC控制1.工作任務(wù)

某企業(yè)現(xiàn)采用PLC對(duì)某設(shè)備中二次壓力控制回路電氣控制線路進(jìn)行技術(shù)改造，二次壓力控制回路如左圖所示，其電氣控制線路如右圖所示。請(qǐng)分析控制線路圖的控制功能，并用PLC對(duì)其控制線路進(jìn)行改造。2.I/O地址分配表輸入輸出I0.0SB1起動(dòng)Q0.0YA

I0.1SB2停止

3.PLC硬件接線圖4.參考程序任務(wù)7某系統(tǒng)氣缸緩沖回路的PLC控制1.工作任務(wù)

某企業(yè)現(xiàn)擬對(duì)某系統(tǒng)氣缸緩沖回路電氣控制線路的改造，氣缸緩沖回路如左圖所示，氣缸緩沖回路電氣控制線路如右圖所示。請(qǐng)分析該控制線路圖的控制功能，并用PLC對(duì)其控制線路進(jìn)行改造。2.I/O地址分配表輸入輸出I0.0SB1停止Q0.01YA起動(dòng)I0.1SB2起動(dòng)Q0.12YA緩沖I0.2SB3點(diǎn)動(dòng)

3.PLC硬件接線圖4.參考程序任務(wù)8某液壓系統(tǒng)中單缸連續(xù)自動(dòng)往返回路的PLC控制1.工作任務(wù)

某企業(yè)現(xiàn)采用PLC對(duì)某液壓系統(tǒng)中單缸連續(xù)自動(dòng)往返回路的電氣控制線路進(jìn)行技術(shù)改造，單缸連續(xù)自動(dòng)往返回路原理圖如左圖所示，單缸連續(xù)自動(dòng)往返控制回路電氣控制線路如右圖所示。請(qǐng)分析該控制線路圖的控制功能，并用PLC對(duì)其控制線路進(jìn)行改造。2.I/O地址分配表輸入輸出I0.0SB1起動(dòng)按鈕Q0.01YA減壓閥I0.1SB2停止按鈕Q0.12YA換向閥I0.2SQ1行程開關(guān)

I0.3SQ2行程開關(guān)

3.PLC硬件接線圖4.參考程序任務(wù)9某液壓系統(tǒng)中的速度換接回路的PLC控制1.工作任務(wù)

某企業(yè)現(xiàn)采用PLC對(duì)某液壓系統(tǒng)中速度換接回路的電氣控制部分進(jìn)行改造，速度閥短接的速度換接回路如圖3-42所示，其電氣控制線路如圖3-43所示。請(qǐng)分析該控制線路圖的控制功能，并用PLC對(duì)其控制線路進(jìn)行改造。2.I/O地址分配表輸入輸出I0.0SB1停止按鈕11YAQ0.0

I0.1SB2起動(dòng)按鈕12YAQ0.1

I0.2SB3停止按鈕2

I0.3SB4起動(dòng)按鈕2

3.PLC硬件接線圖4.參考程序3.2知識(shí)鏈接

1.順序控制與狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖2.順序控制指令1.單流程結(jié)構(gòu)2.并行分支結(jié)構(gòu)3.選擇性分支結(jié)構(gòu)4.復(fù)雜結(jié)構(gòu)功能圖3.2.1順序控制指令

3.2.2順序控制的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖類型

1.起保停方式的順序控制實(shí)例

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觸點(diǎn)與轉(zhuǎn)換條件對(duì)應(yīng)的觸點(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觸點(diǎn)串在前級(jí)步的電路中。

例3-4

根據(jù)下圖所示的功能圖，設(shè)計(jì)出梯形圖程序。3.2.2順序控制的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖類型

對(duì)于輸出電路的處理應(yīng)注意：Q0.0輸出繼電器在M0.1、M0.2步中都被接通，應(yīng)將M0.1和M0.2的常開觸點(diǎn)并聯(lián)去驅(qū)動(dòng)Q0.0；Q0.1輸出繼電器只在M0.2步為活動(dòng)步時(shí)才接通，所以用M0.2的常開觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)Q0.1。

使用起保停電路模式編制的梯形圖程序如下圖所示。2.起保停方式的順序控制編程規(guī)律

從前面的例子可以看出，起保停方式的順序控制編程有一定的規(guī)律。下圖所示為起保停方式的順序控制編程規(guī)律說(shuō)明圖。

由起保停方式的順序控制編程規(guī)律說(shuō)明圖中可以看出,要使Mn步成為活動(dòng)步，Mn-1步必須為活動(dòng)步，才能使Mn步中的Mn-1常開觸點(diǎn)閉合。當(dāng)轉(zhuǎn)換條件滿足(Xn常開觸點(diǎn)閉合〕時(shí)，Mn步即成為活動(dòng)步，Mn自鎖觸點(diǎn)閉合讓本步保持活動(dòng)，上一步中的Mn常閉觸點(diǎn)斷開使上一步Mn-1成為非活動(dòng)步，下一步中的Mn常開觸點(diǎn)閉合為下步成為活動(dòng)步做準(zhǔn)備,Mn步的任務(wù)對(duì)象Qn由他的Mn常開觸點(diǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng)。

在編寫起保停方式的順序控制某步程序(如Mn步)時(shí)，該步應(yīng)包含有:1）上一步繼電器線圈驅(qū)動(dòng)的常開觸點(diǎn)（Mn-1常開觸點(diǎn)閉

合）。2）轉(zhuǎn)換條件（由Mn-1步開啟到Mn的條件）。3）本步Mn常開觸點(diǎn)閉合構(gòu)成自鎖（保持本步為活動(dòng)步）。4）下一步繼電器驅(qū)動(dòng)線圈Mn+1的常閉觸點(diǎn)（Mn+1步開

啟，關(guān)斷Mn步用）。5）本步執(zhí)行任務(wù)（驅(qū)動(dòng)Q0.0），也可以編寫在程序的后

面。3.2.4轉(zhuǎn)換中心方式的順序控制1.轉(zhuǎn)換中心方式的順序控制實(shí)例

例3-5

根據(jù)下圖所示的功能流程圖，設(shè)計(jì)出梯形圖程序。

當(dāng)前步為活動(dòng)步且轉(zhuǎn)換條件成立時(shí)，用置位指令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）。

圖上一頁(yè)所示的功能流程圖中，用M0.0的常開觸點(diǎn)和轉(zhuǎn)換條件I0.0的常開觸點(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)置位指令S/復(fù)位指令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下圖所示。2.轉(zhuǎn)換中心方式的順序控制編程規(guī)律

由上一頁(yè)的圖中可以看出，要使Mn步成為活動(dòng)步，前提是Mn-1步必須為活動(dòng)步，才能讓Mn步中的Mn-1常開觸點(diǎn)閉合。當(dāng)轉(zhuǎn)換條件滿足(Xn觸點(diǎn)閉合)時(shí)，Mn線圈置位，同時(shí)Mn-1線圈復(fù)位。Mn線圈置位使Mn步即成為活動(dòng)步。下一步中的Mn常開觸點(diǎn)閉合為Mn-l步成為活動(dòng)步做準(zhǔn)備，Mn-l線圈復(fù)位使上一步成為非活動(dòng)步，