机电传动控制第9章.ppt

机电传动控制 王斌主讲Email e 4 第九章可编程序控制器 PLC 本章要求 了解PLC的基本结构和基本工作过程 熟悉PLC内部等效继电器电路的等效思路 熟悉PLC的指令系统 掌握PLC的编程方法和开发步骤 9 1PLC的基本结构 工作原理和主要特点 PLC是一种用于控制的专用微型计算机PLC的基本结构1 中央处理单元CPU 如MCS 51 MCS 96 2 存储器 系统程序存储器 ROM 系统程序存储器 RAM 3 I O接口 是CPU与I O现场设备连接的部件 4 外部设备 包括编程器等 通过通信端口与PLC联系 完成人机对话 PLC的基本结构 I O接口 1 输入接口 功能 采集现场信号 转换成标准逻辑电平 送给CPU 直流开关量输入接口电路 光电耦合器的作用 一是电气隔离 二是电平转换 I O接口 2 输出接口输出方式 晶体管输出 晶闸管输出 继电器输出 继电器输出接口电路一些PLC还具有模拟输出接口 2 PLC的基本工作原理 1 扫描 依次对各种规定的操作项目进行访问处理 2 工作原理 在系统软件的控制下 输入现场信息 顺次扫描程序中的指令 执行程序 输出控制信号 实现控制功能 即 顺序扫描 不断循环 3 PLC的主要特点 应用灵活 通用性强 控制功能强 可靠性高 有完善的诊断功能 9 2PLC的内部等效继电器电路 F 40M内部等效继电器 等效继电器地址号数目1 输入继电器X400 413 500 51312 122 输出继电器Y430 437 530 5378 83 时间继电器T450 457 550 5578 8延时 0 1 999 秒 4 计数继电器C460 467 560 5678 8 计数 1 999 次 5 辅助继电器M100 277 300 377128 64 PLC的内部等效继电器电路 9 3PLC的编程的指令系统 1 PLC的编程方法1 继电器梯形图 2 指令语句表 3 逻辑表达式 4 控制系统流程图 2 梯形图编程的一般规则 1 梯形图按自上而下 从左到右的顺序排列 每一个继电器为一个逻辑行 起始于左母线 然后是触点的各种连接 最后是线圈与右母线连接 2 没有输入继电器线圈 其他继电器线圈在一个程序中只出现一次 而触点可以重复使用 3 在时间继电器和计数继电器之后 要设常数 并单独占一行 3 F 40M型PLC的指令系统 指令语句表的格式 指令编程元件地址号指令常数指令1 输入 输出指令LD 取指令 用于与左母线连接的动合触点 LDI 取反指令 用于与左母线连接的动断触点 OUT 输出指令 用于驱动输出继电器 辅助继电器 定时器 计数器 但不能用于驱动输入继电器 例1 已知梯形图 写指令语句表 解 LD400OUT430LDI401OUT100OUT450K 19LD450OUT431 2 逻辑指令逻辑指令包括与指令 或指令 与块或块指令 AND 与指令 指一个动合触点与前面的电路串联连接 ANI 与非指令 指一个动断触点与前面的电路串联连接 OR 或指令 指一个动合触点与前面的电路的并联 ORI 或非指令 指一个动断触点与前面的电路的并联 ORB 或块指令 用于两个及以上触点串联的支路与前面支路并联连接的情况 ANB 与块指令 用于两个及以上触点并联的电路与前面电路串联连接的情况 例2已知梯形图 写指令语句表 LD414OR416 ORI102 AND415OUT435LD435AND415OR103 ANI417ORI110 OUT103 例3已知梯形图 写指令语句表 LD401AND402LD403ANI404ORBLD405AND406LDI407AND410ORBANBOR411OUT430 采用块指令后的第一条指令语句可以用取或取反指令 思考题 已知指令语句如下 作梯形图 LD400AND401LD430OR100AND402ORBLD403AND404 LD405AND406ORBANBOR101ANI102OUT430END 400 401 403 404 102 430 430 402 100 405 406 101 参考答案 3 复位指令RST 复位指令RST用于计数器或移位寄存器的复位清零 LD400OR71RST460LD401OUT460K 10LD460OUT430 4 移位寄存器及移位指令SFT 移位寄存器由辅助继电器M组成 LD402OUT110LD400SFT110LD401RST110 5 置位 复位指令置位指令S 复位指令R成对出现 在S R指令之间可插入其他程序 LD401S202置位并保持 LD402R202复位并保持 6 主控母线指令 主控母线指令主控母线指令简称为主控指令 MC 主控指令 该指令引出一条分支母线 MCR 主控复位指令 该指令使分支母线结束并回到原来 前面 的母线上 使用主控母线指令时应注意 1 MC MCR指令必须成对出现 编程时不要漏掉MCR指令 否则程序将出错 2 主控指令MC之后 又出现一个新的分支母线 挂在分支母线上的每条逻辑行电路编程时 都要由LD或LDI开头 3 在梯形图中可以多次使用主控指令 并可嵌套使用 但最多不能超过8次 LD400AND401OUT100LD402OR403OUT101MC100LD404OUT430AND405OUT431LD406 OUT433LD410OUT434MCR102MCR100MC101LD411OUT435LD412OUT436MCR101LD413 OUT437END OUT432OUT102MC102LD407 7 转移指令 跳步指令 转移指令包括转移开始指令CJP和转移目的地指令EJP CJP和EJP指令必须成对出现 两条指令中的目的地址号必须相同 LD404ANI405OUT432LD400CJP701 400闭合 则跳步转移 否则 顺次执行程序B LD401RST460LD402OUT460K10LD403OUT450K5LD450OUT430EJP701 转移到此往下执行程序C LD450OUT431END 3 常用的编程技巧1 桥式电路要先等效 然后再写指令语句 例如 2 移位寄存器的串联使用 LD107OUT110LD401后级移位寄存器SFT110LD402RST110LD400OUT100 数据输入LD401前级移位寄存器SFT100LD402RST100 3 移位寄存器作顺序控制器用 LD400OUT110 输入LD100SFT110 移位LD401RST110 复位LD111OUT430 第二步输出LD113OUT431 第四步输出LD115OUT432 第六步输出LD117OUT433 第八步输出 4 长时间延时的控制 LD400OR100OUT100LD460OR71LD100AND72OUT460K999LD71RST461 LD100AND460OUT461K999LD460OUT430 9 4PLC的应用1 电动机基本控制线路1 电动机的起动控制线路 在图 b 所示PLC外部接线图中 停止按钮SB2用的是动合触点 而在梯形图中 使用输入继电器401的动断触点 这种处理方法使梯形图与继电器控制电路一致 读图方便 2 电动机的正反转控制线路 3 电动机Y 降压起动控制线路 2 装配流水线的控制 1 基本情况 传送带8个工位0 7 工件从0号装入 分别在1 3 5 7四个工位完成四种装配操作 0 2 4 6号工位用于传送工件 每5秒移动一个工位 这是典型的顺序控制 用移位寄存器SFT操作 时间继电器450受辅助继电器100控制 时而失电 时而得电 每得电动作 需延时5秒 2 装配流水线示意图 请同学们根据梯形图写出指令语句表 3 PLC控制系统开发步骤 1 画工艺流程图和动作顺序表 确定输入量 用什么传感器反映和传送输入信号 以及输出量 用什么执行元件或设备接收PLC信号 2 选择PLC 点数在实际输入输出基础上加20 存储容量为 指令语句数 10 12 倍点数 3 编制I O分配对照表 4 画安装图 PLC与现场器件的实际连线图 画梯形图 5 编指令程序 通过编程器送入PLC 6 进行系统模拟调试和完善程序 进行硬件安装 7 整个系统进行现场调试 试运行 4 具有一次工作进给带延时的液压钻孔动力头的控制 1 钻孔动力头的工作循环 2 动力头动作顺序1YA2YA3YA原位1ST快进1ST SB 工进2ST 延时3ST退回3ST KT 原位1ST 3 现场器件与PLC等效继电器输入1ST400动力头原位2ST401动力头快时到位3ST402动力头工时到位SB403起动按钮输出1YA431动力头快进 工进2YA432动力头工进3YA433动力头退回 4 PLC与现场器件连接图 5 动力头控制梯形图6 指令语句表 请同学们自己编写 举例 设有8个输入开关1S 8S和8个彩灯1L 8L 试设计8位彩灯的 追灯 控制程序 解 彩灯的追灯控制由移位寄存器SFT实现 追灯的花样由1S 8S设定的初始值决定 追灯的速度由定时器450来设定 追灯的方向由输入开关9S的开合来决定 1 彩灯的追灯控制由移位寄存器来实现 运行前用1S 8S任意设定一个初始值 如合上2S SFT201置 1 2L亮 根据输入开关9S设定的移位方向 彩灯依次向前或向后移动闪光 并不断循环 形成追灯 2 设定初始值时 如合上1S和2S SFT的200 201置 1 1L 2L两个灯亮 因此 每一次移动有2个灯闪亮 3 改变定时器450的设定值 可以改变追灯的速度 PLC与现场器件的接线图以及彩灯控制梯形图如下图 指令语句表如下 S200LDI400R200 LD407S207LDI407