PLC典型控制电路设计.ppt

第四章典型控制环节的PLC程序设计,5.7.1单向运转电动机起动、停止控制程序5.7.2单按钮起动、停止控制程序5.7.3具有点动调整功能的电动机起、停控制程序5.7.4电动机的正、反转控制程序5.7.5大功率电动机的星-三角减压起动控制程序5.7.6闪烁控制程序5.7.7瞬时接通/延时断开程序5.7.8定时器、计数器的扩展5.7.9高精度时钟程序5.7.10多台电动机顺序起动、停止控制程序（多种方法编程）5.7.14：停车场数码显示应用程序,5.7.1单向运转电动机起动、停止控制程序,用置、复位指令实现启、停控制程序及时序图,实习操作：电动机自锁控制电路与程序,1电动机自锁控制电路输入/输出端口分配,输入/输出端口分配表,2电动机自锁控制电路,3电动机自锁控制程序,图3-37电动机自锁控制电路,图3-38电动机自锁控制程序,5.7.2单按钮起动、停止控制程序,5.7.3具有点动调整功能的电动机起动、停止控制程序,I/O接线图及梯形图,实习操作：点动自锁混合控制电路与程序,某生产设备有1台电动机，除连续运行控制外，还需要用点动控制调整生产设备的状态。,1点动自锁混合控制电路的控制要求,2点动自锁混合控制电路输入/输出端口分配,表3-11输入/输出端口分配表,3点动自锁混合控制电路,图3-52点动自锁混合控制电路,4位存储器M,PLC执行程序过程中，可以用内部软元件位存储器来存储中间操作状态和控制信息，其作用相当于电气控制中的中间继电器。位存储器用“M”表示，共256位，采用八进制（M0.0M0.7，M31.0M31.7）。,5点动自锁混合控制程序,图3-53点动自锁混合控制程序,例：（一）异步电动机正反转PLC控制1继电器-接触器控制电路设计,5.7.4电动机的正、反转控制程序,二、PLC外部接线图,一、I/O分配表,梯形图,三梯形图：,实习操作：电动机正反转控制电路与程序,三相异步电动机正反转控制要求如下：不通过停止按钮，直接按正反转按钮就可以改变电动机的转向，因此需要采用按钮联锁。为了减轻正反转换向瞬间电流对电动机的冲击，适当延长变换过程。,1电动机正反转控制电路输入/输出端口分配,表3-8输入/输出端口分配表,2电动机正反转控制电路,图3-41电动机正反转控制电路,3电动机正反转控制程序,图3-42电动机正反转控制程序,5.7.5三相异步电动机的Y降压启动控制系统的研究,1电气控制,一、I/O分配表：,二、PLC外部接线图：,存在缺点：Y-转换间隔较短，容易引起电弧。,三、梯形图：,改进电路：防止电弧短路,特点：电路在进行Y-切换时电路不带电，能防止弧光短路。,电动机星-三角减压起动控制梯形图程序-带防止电弧短路功能,采用数据传送指令控制的电动机星-三角减压起动,5.7.6闪烁控制程序,闪烁控制梯形图及信号时序图,5.7.7瞬时接通/延时断开程序,瞬时接通/延时断开程序及信号时序图,延时接通/延时短开电路,5.7.8定时器、计数器的扩展,1.定时器串联扩展,共延时T=（30000+30000）0.1s=6000s,2.定时器、计数器串联扩展计时范围,扩大计时范围也可采用定时器和计数器串联的方法，程序如右。从电源接通到输出线圈Q2.0有输出，共延时T=3000.0s20000=6107s。若还要增大计时范围，可增加串联的计数器数目。,3.计数器串联扩展计数范围,S7-200CPU226模块的最大计数值为32767，若需要更大的计数范围可将多个计数器串联使用。下图，若增计数器C51的输入信号I0.3是一个光电脉冲(如用来计工件数)，从第一个工件产生的光电脉冲到输出线圈Q1.0有输出，共计数N=3000030000=9108个工件，即当I0.3的上升沿脉冲数到9108时，Q1.0才有输出。,计数器串联使用,5.7.9高精度时钟程序,5.7.10多台电动机顺序起动、停止控制程序,如要求三台电动机M1、M2、M3在按下自动起动按钮后顺序起动，起动的顺序为M1M2M3，顺序起动的时间间隔为1min，起动完毕，三台电动机正常运行。按下停止按钮后逆序停止，停止的顺序为M3M2M1。停止的时间间隔为30s。分别采用三种方法实现：1.采用定时器指令实现2.采用比较指令实现3.采用移位寄存器指令实现,主电路及I/O接线图,1.采用定时器指令实现,图中使用T37、T38两个定时器来控制三台电动机的顺序起动，使用T39、T40两个定时器来控制三台电动机的逆序停止。,2.采用比较指令实现,图中使用了断电延时定时器T38,3.采用移位寄存器指令实现,5.7.11自动门PLC控制系统,1自动门控制要求自动门在工厂、企业、军队系统、医院、银行、超市、酒店等行业应用非常广泛。图5-49为自动门控制示意图，利用两套不同的传感器系统来完成控制要求。超声开关发射声波，当有人进入超声开关的作用范围时，超声开关便检测出物体反射的回波。光电开关由两个元件组成：内光源和接收器。光源连续地发射光束，由接收器加以接收。如果人或其他物体遮断了光束，光电开关便检测到这个人或物体。作为对这两个开关的输入信号的响应，PLC产生输出控制信号去驱动门电动机，从而实现升门和降门。除此之外，PLC还接受来自门顶和门底两个限位开关的信号输入，用以控制升门动作和降门动作的完成。,1自动门控制要求,2系统硬件设计,3系统的软件设计,5.7.12工作台自动往返PLC控制系统,1.硬件设计,2.软件设计：梯形图,小车自动往返运动的梯形图设计,5.7.13送料小车3点往返运行PLC控制系统,1.控制要求：某送料小车3点自动往返控制示意图，其一个工作周期的控制工艺要求如下。（1）按下启动按钮SB1，台车电机M正转，台车前进，碰到限位开关SQ1后，台车电动机反转，台车后退。（2）台车后退碰到限位开关SQ2后，台车电动机M停转，停5s。第2次前进，碰到限位开关SQ3，再次后退。（3）当后退再次碰到限位开关SQ2时，台车停止。延时5s后重复上述动作。,2系统的硬件设计,3软件设计及调试运行,5.7.14：停车场数码显示应用程序,某停车场最多可停50辆车，用2位数码管显示停车数量。用出入传感器检测进出车辆数，每进一辆车停车数量增1，每出一辆车停车数量减1。场内停车数量小于45时，入口处绿灯亮，允许入场；等于和大于45但小于50时，绿灯闪烁，提醒待进场车辆司机注意将满场；等于50时，红灯亮，禁止车辆入场。停车场输入、输出设备位置示意图如图5-46所示。,1控制要求,停车场输入/输出设备位置示意图,多位数码显示,当显示的数码不止1位时，就要并列使用多个数码管。以2位数码显示为例，可以显示的范围十六进制是0FF，十进制是099。如果显示2位十进制数，要先用BCD转换指令将二进制数据转换为8位BCD码，再将BCD码的高4位和低4位用七段编码指令SEG分别编码，最后用高、低位编码分别控制十位和个位数码管。,2控制电路,停车场PLC控制电路如图5-45所示。,停车场控制电路图,通常传感器有3个端子，分别接PLC内部直流电源24V的正极、输入公共端1M（0V）和输入信号端I。在图5-45中，入口传感器IN接I0.0，出口传感器OUT接I0.1。,控制电路需要2个输入端口，16个输出端口。输入、输出端口的分配见表5-29。,输入/输出端口分配表,停车场PLC程序梯形图,5.8梯形图编写规则,1)PLC采用梯形图编程是模拟继电器控制系统的表示方法，因而梯形图内各种元件也沿用了继电器的叫法，称为“软继电器”。2)梯形图中流过的“电流”不是物理电流，而是“能流”，它只能从左到右、自上而下流动，且不允许倒流。3)梯形图中的常开、常闭触点不是现场物理开关的触点。4)梯形图中的输出线圈不是物理线圈，不能用它直接驱动现场执行机构。5)PLC的输入/输出继电器、中间继电器、定时器、计数器等编程元件的常开、常闭触点可无限次反复使用，因为存储单元中的位状态可取用任意次。,编写梯形图程序时，还应遵循下列规则：1)梯形图由多个网络组成，每个网络开始于左母线，终止于右母线，线圈与右母线直接相连(S7-200PLC绘图时，将右母线省略)，触点不能放在线圈的右边，如下页图。2)梯形图中的线圈、定时器、计数器和功能指令框一般不能直接连接在左母线上，可通过特殊的中间继电器SM0.0来完成，如图5-58所示。3)在同一程序中，同一地址编号的线圈只能出现一次，通常不能重复使用，但是它的触点可以无限次使用。4)几个串联支路的并联，应将串联多的触点组尽量安排在最上面；几个并联回路的串联，应将并联回路多的触点组尽量安排在最左边示。5)桥式电路必须经过修改后才能画出梯形图。,错误,正确,电路变换简化程序(减少指令的条数）,（2）几个并联回路的串联，