可编程控制器理论ppt课件

1、 湖北工业大学机械工程学院 张 铮副教授中职国培机械与制造专业PLC根底知识根底知识本章要点本章要点 专题专题1PLC概述概述 专题专题2PLC的组成与任务原理的组成与任务原理 专题专题3PLC的编程言语与编程方法的编程言语与编程方法专题专题4FX2N系列系列PLC的型号、安装与接线的型号、安装与接线 专题专题5FX-20P-E手持编程器运用手持编程器运用 专题专题6SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件的运用编程软件的运用 专题专题7GX-Developer编程软件的运用编程软件的运用 PLC根底知识根底知识PLCPLC概述概述 :PLC :PLC的定义的定义可编程控制器(Programm

2、able Controller)个人电脑(Personal Computer) 为了防止混淆，将最初用于逻辑控制的可编程控制器叫做：PLC (Programmable Logic Controller)国际电工委员会(International Electrical Committee)： “PLC是一种专门在工业环境下运用而设计的数字运算操作的电子安装。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能经过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或消费过程。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统构成一个整体，易于扩展其

3、功能的原那么而设计。PLC根底知识根底知识PLCPLC概述概述 :PLC :PLC控制系统与继电器接触器控制系统的比较控制系统与继电器接触器控制系统的比较 组成的器件不同组成的器件不同触点的数量不同触点的数量不同控制方法不同控制方法不同 任务方式不同任务方式不同 PLC根底知识根底知识PLCPLC概述概述 : :常用的常用的PLCPLC简介简介 美国的美国的PLC产品产品 欧洲的欧洲的PLC产品产品 日本的日本的PLC产品产品 我国的我国的PLC产品产品 PLC根底知识根底知识PLCPLC概述概述 :PLC :PLC的运用领域的运用领域 开关量逻辑控制开关量逻辑控制 模拟量控制模拟量控制 运动

4、控制运动控制 数据处置数据处置 通讯及联网通讯及联网 PLC根底知识根底知识PLC的组成与任务原理的组成与任务原理 :PLC的组成的组成 硬件系统硬件系统 主机电源微处理器(CPU)运算器控制器输入单元存储器EPROM(系统程序)RAM(用户程序)外设I/O接口I/O扩展接口用户输入设备输出单元用户输出设备I/O扩展接口PLC或上位计算机图形监控系统EPROM写入器打印机盒式磁带机编程器外部设备PLC根底知识根底知识PLC的组成与任务原理的组成与任务原理 :PLC的组成的组成 软件系统软件系统 1.系统程序或称为系统软件系统程序或称为系统软件2.用户程序或称为运用软件用户程序或称为运用软件 P

5、LC根底知识根底知识PLC的组成与任务原理的组成与任务原理 :PLC的任务原理的任务原理 运转方式三个阶段运转方式三个阶段 1. 输入处置阶段输入处置阶段 或称输入采样阶段或称输入采样阶段 2.程序执行阶段程序执行阶段 3.输出处置阶段输出处置阶段 或称输出刷新阶段或称输出刷新阶段 PLC根底知识根底知识PLC的组成与任务原理的组成与任务原理 :PLC的任务原理的任务原理 运转方式三个阶段运转方式三个阶段 输出刷新阶段 程序执行阶段 输入采样阶段 输入端子输入映象存放器元素映象存放器输出锁存器输出端子扫描周期X0Y0读出写入M0Y0读出读出输入刷新 元件刷新 写入用户输入设备 用户输出设备 P

6、LC根底知识根底知识PLC的编程言语与编程方法的编程言语与编程方法 :PLC的编程言语的编程言语 梯形图梯形图Ladder Diagram指令表指令表Instruction List顺序功能图顺序功能图Sequential function chart 功能块图功能块图Function block diagram PLC根底知识根底知识PLC的编程言语与编程方法的编程言语与编程方法 :PLC的编程言语的编程言语 梯形图梯形图Ladder Diagram指令表指令表Instruction List母线触点编程线圈 Y0 Y1 X0X1X2X3M0Y0(a) 梯形图LD X0AND X1LD X2

7、ANI X3ORBOUT Y0LDI M0AND Y0OUT Y1(b) 指令表PLC根底知识根底知识PLC的编程言语与编程方法的编程言语与编程方法 :PLC的编程言语的编程言语 步1步2动作1动作2转换条件1转换条件2转换条件3有向连线转换初始步PLC根底知识根底知识PLC的编程言语与编程方法的编程言语与编程方法 :PLC的编程言语的编程言语 ORTest1Test2ANDSW1%IX3SRS1 Q1RResetStartPLC根底知识根底知识PLC的编程言语与编程方法的编程言语与编程方法 :PLC的编程方法的编程方法 PLC根底知识根底知识PLC的型号、安装与接线的型号、安装与接线 :型号

8、型号 FX2N001R48M系 列 称号输入输出点数根本单元内部电源、内部输入输出、CPU及存储器输出方式：R-继电器输出有触点，可带交直流负载S-双向晶闸管输出无触点，带交流负载T-晶体管输出无触点，带直流负载PLC根底知识根底知识PLC的型号、安装与接线的型号、安装与接线 :安装及接线安装及接线 PLC根底知识根底知识FX-20P-E手持编程器运用手持编程器运用:组成与面板布置组成与面板布置 指令键数据键元件符号键PLC根底知识根底知识FX-20P-E手持编程器运用手持编程器运用:任务方式选择任务方式选择 PLC根底知识根底知识FX-20P-E手持编程器运用手持编程器运用:指令的读出指令的

9、读出 第周围 本章要点本章要点 工程工程1 三相异步电动机的点动运转三相异步电动机的点动运转工程工程2三相异步电动机的延续运转三相异步电动机的延续运转 工程工程3三相异步电动机的正反转控制三相异步电动机的正反转控制工程工程4两台电动机顺序起动逆序停顿控制两台电动机顺序起动逆序停顿控制工程工程5Y-降压起动控制降压起动控制工程工程6五组抢答器控制五组抢答器控制三相异步电动机的点动运转三相异步电动机的点动运转三相异步电动机的点动运转三相异步电动机的点动运转三相异步电动机的点动运转三相异步电动机的点动运转三相异步电动机的点动运转三相异步电动机的点动运转输入输出输入继电器输入元件作用输出继电器输出元件

10、作用X000SB1起动按钮Y000KM运行用交流接触器三相异步电动机的点动运转三相异步电动机的点动运转Y000X000 END LD X000OUT Y000END三相异步电动机的点动运转三相异步电动机的点动运转X000 Y000COM COMF X 2 N -48MRSB1KMFRFU220V24V三相异步电动机的延续运转三相异步电动机的延续运转 三相异步电动机的延续运转三相异步电动机的延续运转 三相异步电动机的延续运转三相异步电动机的延续运转 输入输出输入继电器输入元件作用输出继电器输出元件作用X000SB1停止按钮Y000KM运行用交流接触器X001SB2起动按钮三相异步电动机的延续运转

11、三相异步电动机的延续运转 LD X001OR Y000ANI X000OUT Y000ENDY000X001 END X000Y000三相异步电动机的延续运转三相异步电动机的延续运转 X000 Y000X001COM COMFX2N-48MRSB1KMFRFU220V24VSB2三相异步电动机的延续运转三相异步电动机的延续运转 三相异步电动机的正反转控制三相异步电动机的正反转控制 三相异步电动机的正反转控制三相异步电动机的正反转控制 (a)LD X000MPSAND X001OUT Y001MPPOUT Y002LD X002MPSAND X003OUT Y003MRDAND X004OUT

12、Y004MPPAND X005OUT Y005(b)MRDMPP10011112341011MPSMPPY001X000Y002Y003Y004Y005X001X002X003X004X005MPSMPP批MPSMRDMPP(c)三相异步电动机的正反转控制三相异步电动机的正反转控制 三相异步电动机的正反转控制三相异步电动机的正反转控制 输入输出输入继电器输入元件作用输出继电器输出元件作用X000SB1停止按钮Y000KM1正转运行用交流接触器X001SB2正转起动按钮Y001KM2反转运行用交流接触器X002SB3反转起动按钮三相异步电动机的正反转控制三相异步电动机的正反转控制 LD X001

13、OR Y000ANI X000ANI X002ANI Y001OUT Y000Y000X001 END X000Y000X002Y001Y001X002X000Y001X001Y000LD X002OR Y001ANI X000ANI X001ANI Y000OUT Y001END三相异步电动机的正反转控制三相异步电动机的正反转控制 X000 Y000X001 Y001X002 COM COMFX2N-48MRSB124VSB2SB3FU220VKM1KM2KM2KM1FR两台电动机顺序起动逆序停顿控制两台电动机顺序起动逆序停顿控制 两台电动机顺序起动逆序停顿控制两台电动机顺序起动逆序停顿控制

14、 两台电动机顺序起动逆序停顿控制两台电动机顺序起动逆序停顿控制 M100X001 END M100M100T200 k500T200Y001X0025sX001X002M100Y001两台电动机顺序起动逆序停顿控制两台电动机顺序起动逆序停顿控制 M100X001 END M100M100T0 k200Y001X00220sX001X002M100Y001M100X001T0两台电动机顺序起动逆序停顿控制两台电动机顺序起动逆序停顿控制 M100X001 END M100M100T1 k50Y001X0025sX001X002M100Y001Y001X001T1Y001两台电动机顺序起动逆序停顿控

15、制两台电动机顺序起动逆序停顿控制 M100X001 END M100Y001T04s(b)(a)X001X002M100Y001Y001T1X002T0 k40M101T0M101T1T1 k202s两台电动机顺序起动逆序停顿控制两台电动机顺序起动逆序停顿控制 X001 END M100M100T2 k40X0022s(b)(a)X001X002M100Y001Y001M100M100T1 k20T1SET Y001T2RST Y0014sT1T2两台电动机顺序起动逆序停顿控制两台电动机顺序起动逆序停顿控制 END 40min(b)(a)X001X001T1 k24000T1T1T2 k240

16、00T2T3 k24000T3Y00140minT240minT3Y0012h两台电动机顺序起动逆序停顿控制两台电动机顺序起动逆序停顿控制 两台电动机顺序起动逆序停顿控制两台电动机顺序起动逆序停顿控制 输入输出输入继电器输入元件作用输出继电器输出元件作用X000SB1紧急停止按钮Y001KM1电动机M1运行用交流接触器X001SB2起动按钮Y002KM2电动机M2运行用交流接触器X002SB3停止按钮两台电动机顺序起动逆序停顿控制两台电动机顺序起动逆序停顿控制 M0X001 END M0Y001M0M1X002T0 k50Y002T0Y002T1X000X002X000M1X002M1T1T1

17、 k100LD X001OR M0ANI X002OUT M0OUT T0 K50LD M0OR M1ANI T1ANI X000LD T0OR Y002ANI X002ANI X000OUT Y002LD X002OR M1ANI T1OUT M1OUT T1 K100END两台电动机顺序起动逆序停顿控制两台电动机顺序起动逆序停顿控制 X000 Y001X001 Y002X002 COM COMFX2N-48MRSB124VSB2SB3FU220VKM1KM2Y-降压起动控制降压起动控制 Y-降压起动控制降压起动控制 Y-降压起动控制降压起动控制 输入输出输入继电器输入元件作用输出继电器输出

18、元件作用X001SB1停止按钮Y001KM1电源接触器X002SB2起动按钮Y002KM2联结接触器Y003KM3Y联结接触器Y-降压起动控制降压起动控制 Y-降压起动控制降压起动控制 X001 Y001X002Y002 Y003 COM COMFX2N-48MRSB124VSB2FU220VKM1KM2KM3五组抢答器控制五组抢答器控制 PLS上升沿微分输出指令：在输入信号的上升沿使得控制对象输出一个扫描周期的信号。PLF下降沿微分输出指令：在输入信号的下降沿使得控制对象输出一个扫描周期的信号。INV取反转指令：INV指令在梯形图中用一条与程度成45。的短斜线来表示，它将执行该指令之前的运算

19、结果取反，它前面的运算结果如为0，那么将其变为1，运算结果为1那么变为0。NOP空操作指令：NOP为空操作指令，使该步序作空操作。五组抢答器控制五组抢答器控制 五个队参与抢答竞赛。竞赛规那么及所运用的设备如下。设有主持人总台及各个参赛队分台。总台设有总台灯及总台音响，总台开场及总台复位按钮。分台设有分台灯，分台抢答按钮。各队抢答必需在主持人给出标题，说了“开场并同时按了开场控制钮后的10s内进展，如提早抢答，抢答器将报出“违例信号违例扣分。10s时间到，还无人抢答，抢答器将给出应对时间到信号，该题作废。在有人抢答情况下，抢得的队必需在30s内完成答题。如30s内还没答完，那么作答题超时处置。灯

20、光及音响信号所表示的意义是这样安排的：音响及某台灯：正常抢得音响及某台灯加总台灯：违例音响加总台灯：无人应对及答题超时在一个标题回答终了后，主持人按下复位按钮。抢答器恢复原始形状，为第二轮抢答做好预备。五组抢答器控制五组抢答器控制 输入输出其他输入继电器作用输出继电器作用其他机内器件作用X000总台复位按钮Y000总台音响M0公共控制触点继电器X001第1分台按钮Y001第1分台台灯M1应答时间辅助继电器X002第2分台按钮Y002第2分台台灯M2抢答辅助继电器X003第3分台按钮Y003第3分台台灯M3答题时间辅助继电器X004第4分台按钮Y004第4分台台灯M4音响起动信号继电器X005第

21、5分台按钮Y005第5分台台灯T1应答时限10sX010总台开始按钮Y014总台灯T2答题时限30 sT3音响时限1 s 五组抢答器控制五组抢答器控制 五组抢答器控制五组抢答器控制 五组抢答器控制五组抢答器控制 X000 Y000X001 Y001X002 Y002X005 Y005 X010 Y014COM COMFX2N-48MRSB124VSB2HL1SB0SB5SB6HL2BLHL5HL624V第周围 PLC顺序控制设计法的运用顺序控制设计法的运用本章要点本章要点 工程工程1小车往复运动控制小车往复运动控制工程工程2自动门控制系统自动门控制系统 工程工程3按钮式人行横道交通灯控制按钮式

22、人行横道交通灯控制 工程工程4离心式选矿机的自动控制系统离心式选矿机的自动控制系统 工程工程5组合机床组合机床 PLC顺序控制设计法的运用顺序控制设计法的运用工程工程1 小车往复运动控制小车往复运动控制 SQ0SB0：起动按钮小车SQ1SQ2PLC顺序控制设计法的运用顺序控制设计法的运用工程工程1 小车往复运动控制小车往复运动控制 PLC顺序控制设计法的运用顺序控制设计法的运用工程工程1 小车往复运动控制小车往复运动控制 步1动作1转换条件1有向连线转换初始步动作2转换条件2步2PLC顺序控制设计法的运用顺序控制设计法的运用工程工程1 小车往复运动控制小车往复运动控制 2cdeb345PLC顺

23、序控制设计法的运用顺序控制设计法的运用工程工程1 小车往复运动控制小车往复运动控制 Mi-1MiXiXi+1Mi+1YiYi +1Mi-1XiMiMi+1MiMiXi+1Mi+2Mi+1Mi+1MiYiYi+1Mi+1PLC顺序控制设计法的运用顺序控制设计法的运用工程工程1 小车往复运动控制小车往复运动控制 输入输出输入继电器作用输出继电器作用X000限位开关SQ0Y000接触器KM1小车左行X001限位开关SQ1Y001接触器KM2小车右行X002限位开关SQ2X003起动按钮SB0PLC顺序控制设计法的运用顺序控制设计法的运用工程工程1 小车往复运动控制小车往复运动控制 M1M2Y000X

24、001X002M0M3M4Y001Y000Y001X002M8002X003左行右行右行起动X000左行PLC顺序控制设计法的运用顺序控制设计法的运用工程工程1 小车往复运动控制小车往复运动控制 PLC顺序控制设计法的运用顺序控制设计法的运用工程工程1 小车往复运动控制小车往复运动控制 X000 Y000X001 Y001X002 X003COM COMSQ0KM1FX2N-48MRSQ1SQ2KM2 KM1KM2FU220VPLC顺序控制设计法的运用顺序控制设计法的运用工程工程1 小车往复运动控制小车往复运动控制 PLC顺序控制设计法的运用顺序控制设计法的运用工程工程2 自动门控制系统自动门

25、控制系统 人接近自动门时，红外感应器X000为ON，Y000驱动电动机高速开门，碰到开门减速开关X001时，变为低速开门。碰到开门极限开关X002时电动机停顿转动，开场延时。假设在0.5s内红外感应器检测到无人，Y002驱动电动机高速关门。碰到关门减速开关X003时，改为低速关门，碰到关门极限开关X004时电动机停顿转动。在关门期间假设感应器检测到有人，停顿关门，T1延时0.5s后自动转换为高速开门 。X001X002X002X001X003X003X004X004X000PLC顺序控制设计法的运用顺序控制设计法的运用4cab5976108fde11工程工程2 自动门控制系统自动门控制系统 P

26、LC顺序控制设计法的运用顺序控制设计法的运用M2X004X002X003M3M5M4M1X001工程工程2 自动门控制系统自动门控制系统 PLC顺序控制设计法的运用顺序控制设计法的运用M4X003X001X002M1M3M2M5X004工程工程2 自动门控制系统自动门控制系统 PLC顺序控制设计法的运用顺序控制设计法的运用输入输出输入继电器作用输出继电器作用X000红外感应器Y000电动机高速开门X001开门减速开关Y001电动机低速开门X002开门极限开关Y002电动机高速关门X003关门减速开关Y003电动机低速关门X004关门极限开关工程工程2 自动门控制系统自动门控制系统 PLC顺序控

27、制设计法的运用顺序控制设计法的运用M1M2Y000T0X001M0M3M4Y001M6Y002X004M8002X000有人X002T0K5M5X003Y003高速开门低速开门X000X000T1T1K5高速关门低速关门高速关门时有人要进出低速关门时有人要进出工程工程2 自动门控制系统自动门控制系统 PLC顺序控制设计法的运用顺序控制设计法的运用工程工程2 自动门控制系统自动门控制系统 PLC顺序控制设计法的运用顺序控制设计法的运用X000 Y000X001 Y001X002 Y002 X003 Y003X004COM COMF X2N-4 8MRSQ1SFU220VSQ2SQ3SQ4KM3K

28、M1KM4KM2KM1KM3KM2KM4工程工程2 自动门控制系统自动门控制系统 PLC顺序控制设计法的运用顺序控制设计法的运用工程工程2 自动门控制系统自动门控制系统 M4X003X001X002M1M3M2PLC顺序控制设计法的运用顺序控制设计法的运用工程工程3 按钮式人行横道交通灯控制按钮式人行横道交通灯控制 在正常情况下，汽车通行，即Y003绿灯亮，Y005红灯亮；当行人想过马路，就按按钮。当按下按钮X000或X001之后，主干道交通灯将从绿5s绿闪3s黄3s红20s，当主干道红灯亮时，人行道从红灯亮转为绿灯亮，15 s以后，人行道绿灯开场闪烁，闪烁5 s后转入主干道绿灯亮，人行道红灯

29、亮。PLC顺序控制设计法的运用顺序控制设计法的运用工程工程3 按钮式人行横道交通灯控制按钮式人行横道交通灯控制 3486e597d10PLC顺序控制设计法的运用顺序控制设计法的运用工程工程3 按钮式人行横道交通灯控制按钮式人行横道交通灯控制 (b)(c)M1M2X001M3M4M5M6X002X003X004X005(a)Y002Y001Y003Y005Y004Y006PLC顺序控制设计法的运用顺序控制设计法的运用工程工程3 按钮式人行横道交通灯控制按钮式人行横道交通灯控制 输入输出输入继电器作用输出继电器作用X000SB1按钮Y001主干道红灯X001SB2按钮Y002主干道黄灯Y003主干

30、道绿灯Y005人行道红灯Y006人行道绿灯PLC顺序控制设计法的运用顺序控制设计法的运用工程工程3 按钮式人行横道交通灯控制按钮式人行横道交通灯控制 M0M1X000+X001M5M2M6T0T2T1Y003Y003Y005Y006Y003Y005M8002T0T1M3M4T2T4Y002Y001T2T3T3M7Y006T4主干道人行道绿灯5s3s绿灯闪黄灯红灯红灯绿灯闪绿灯15s5s3sPLC顺序控制设计法的运用顺序控制设计法的运用工程工程3 按钮式人行横道交通灯控制按钮式人行横道交通灯控制 PLC顺序控制设计法的运用顺序控制设计法的运用工程工程3 按钮式人行横道交通灯控制按钮式人行横道交通

31、灯控制 X000 Y001X001 Y002 Y003 Y005 Y006COM COMFX2N-4 8MRSB124VSB224VHL3HL6HL2HL5HL1HL4HL7HL9HL8HL10105FUPLC顺序控制设计法的运用顺序控制设计法的运用工程工程3 按钮式人行横道交通灯控制按钮式人行横道交通灯控制 M1M2X001PLC顺序控制设计法的运用顺序控制设计法的运用工程工程3 按钮式人行横道交通灯控制按钮式人行横道交通灯控制 M3M5X010M4M6PLC顺序控制设计法的运用顺序控制设计法的运用工程工程4 离心式选矿机的自动控制系统离心式选矿机的自动控制系统 矿流断矿阀A冲矿阀C水离心选矿机尾矿分矿阀B精矿PLC顺序控制设计法的运用顺序控制设计法的运用工程工程4 离心式选矿机的自动控制系统离心式选矿机的自动控制系统 类型编号数量备注初始状态继电器S0S910供初始化使用回零状态继电器S10S1910供返回原点使用通用状态继电器S20S499480没有断电保持功能，但是可以