PLC项目实训教案.ppt

PLC基础知识,本章要点,专题1PLC概述专题2PLC的组成与工作原理专题3PLC的编程语言与编程方法专题4FX2N系列PLC的型号、安装与接线专题5FX-20P-E手持编程器使用专题6SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件的使用专题7GX-Developer编程软件的使用,第1章PLC的基础知识,PLC基础知识,PLC概述:PLC的定义,可编程控制器(ProgrammableController)个人电脑(PersonalComputer)为了避免混淆，将最初用于逻辑控制的可编程控制器叫做：PLC(ProgrammableLogicController)国际电工委员会(InternationalElectricalCommittee)：“PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。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，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。”,PLC基础知识,PLC概述:PLC控制系统与继电器接触器控制系统的比较,组成的器件不同触点的数量不同控制方法不同工作方式不同,PLC基础知识,PLC概述:常用的PLC简介,美国的PLC产品欧洲的PLC产品日本的PLC产品我国的PLC产品,PLC基础知识,PLC概述:PLC的应用领域,开关量逻辑控制模拟量控制运动控制数据处理通讯及联网,PLC基础知识,PLC的组成与工作原理:PLC的组成,硬件系统,PLC基础知识,PLC的组成与工作原理:PLC的组成,软件系统,1.系统程序（或称为系统软件）2.用户程序（或称为应用软件）,PLC基础知识,PLC的组成与工作原理:PLC的工作原理,运行模式三个阶段,1.输入处理阶段（或称输入采样阶段）2.程序执行阶段3.输出处理阶段（或称输出刷新阶段）,PLC基础知识,PLC的组成与工作原理:PLC的工作原理,运行模式三个阶段,PLC基础知识,PLC的编程语言与编程方法:PLC的编程语言,梯形图（LadderDiagram）指令表（InstructionList）顺序功能图（Sequentialfunctionchart）功能块图（Functionblockdiagram）,PLC基础知识,PLC的编程语言与编程方法:PLC的编程语言,梯形图（LadderDiagram）指令表（InstructionList）,PLC基础知识,PLC的编程语言与编程方法:PLC的编程语言,顺序功能图（Sequentialfunctionchart）,PLC基础知识,PLC的编程语言与编程方法:PLC的编程语言,功能块图（Functionblockdiagram）,PLC基础知识,PLC的编程语言与编程方法:PLC的编程方法,经验法解析法图解法技巧法计算机辅助设计,PLC基础知识,PLC的型号、安装与接线:型号,PLC基础知识,PLC的型号、安装与接线:安装及接线,电源接入及端子排列输入口器件的接入输出口器件的接入通讯线的连接,PLC基础知识,FX-20P-E手持编程器使用:组成与面板布置,指令键数据键元件符号键,PLC基础知识,FX-20P-E手持编程器使用:工作方式选择,OFFLINEMODEPROGRAMCHECKDATATRANSFERPARAMETERXYM.NO.CONV.BUZZERLEVELLATCHCLEAR,七种工作方式,PLC基础知识,FX-20P-E手持编程器使用:指令的读出,根据步序号读出根据指令读出根据元件读出根据指针读出,四种方式,PLC基础知识,FX-20P-E手持编程器使用:指令的写入,基本指令的写入应用指令的写入指针的写入指令的修改,四种方式,PLC基础知识,FX-20P-E手持编程器使用:指令的插入,PLC基础知识,FX-20P-E手持编程器使用:指令的删除,PLC基础知识,FX-20P-E手持编程器使用:通/断状态的监视,对位元件的监视监视16位字元件（D、Z、V）内的数据监视32位字元件（D、Z、V）内的数据指令的修改对定时器和16位计数器的监视对32位计数器的监视通/断检查状态继电器的监视,PLC基础知识,FX-20P-E手持编程器使用:对编程元件的测试,位编程元件强制ON/OFF修改T、C、D、Z、V的当前值修改T、C设定值,PLC基础知识,FX-20P-E手持编程器使用:脱机（OFFLINE）编程方式,脱机编程进入脱机编程方式的方法工作方式程序传送MODULE功能,PLC基础知识,SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件的使用,编程环境界面,PLC基础知识,SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件的使用,程序编制,PLC基础知识,SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件的使用,程序的检查,PLC基础知识,SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件的使用,程序的传送,PLC基础知识,SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件的使用,软元件的监控和强制执行,PLC基础知识,SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件的使用,软元件的监控和强制执行,PLC基础知识,SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件的使用,“选项”菜单的使用,PLC基础知识,GX-Developer编程软件的使用,主要功能,1通过线路符号，列表语言及SFC符号来创建PLC程序，建立注释数据及设置寄存器数据。2创建程序PLC程序以及将其存储为文件，用打印机打印。3该程序可在串行系统中与PLC进行通讯，文件传送，操作监控以及各种测试功能。4该程序可脱离PLC进行仿真调试。,PLC基础知识,GX-Developer编程软件的使用,系统配置,计算机接口单元通讯电缆,PLC基础知识,GX-Developer编程软件的使用:界面,PLC基础知识,GX-Developer编程软件的使用,工程的创建和调试,系统的启动与退出文件的管理编程操作程序调试及运行,PLC基本指令的应用,本章要点,项目1三相异步电动机的点动运行项目2三相异步电动机的连续运行项目3三相异步电动机的正反转控制项目4两台电动机顺序起动逆序停止控制项目5Y-降压起动控制项目6五组抢答器控制,第2章FX2N系列PLC基本指令的应用,PLC基本指令的应用,三相异步电动机的点动运行,项目预备知识一:基本指令,LD（取指令）:逻辑运算开始指令，用于与左母线连接的常开触点。LDI（取反指令）：逻辑运算开始指令，用于与左母线连接的常闭触点。LDP（取上升沿指令）：与左母线连接的常开触点的上升沿检测指令，仅在指定操作元件的上升沿（OFFON）时接通1个扫描周期。LDF（取下降沿指令）：与左母线连接的常开触点的上升沿检测指令，仅在指定操作元件的下降沿（ONOFF）时接通1个扫描周期。OUT（输出指令）：驱动线圈的输出指令，将运算结果输出到指定的继电器。END（结束指令）：程序结束指令，表示程序结束，返回起始地址。,PLC基本指令的应用,三相异步电动机的点动运行,项目预备知识二:编程元件,输入继电器（X）:专门用来接受PLC外部开关信号的元件,输出继电器（Y）:用来将PLC内部信号输出传送给外部负载（用户输出设备）,PLC基本指令的应用,三相异步电动机的点动运行,项目控制要求,PLC基本指令的应用,三相异步电动机的点动运行,I/O分配表与编程,PLC基本指令的应用,三相异步电动机的点动运行,I/O分配表与编程,PLC基本指令的应用,三相异步电动机的点动运行,硬件接线,PLC基本指令的应用,三相异步电动机的连续运行,项目预备知识:基本指令,AND（与指令）:常开触点串联指令ANI（与非指令）：常闭触点串联指令ANDP（上升沿与指令）：上升沿检测串联连接指令ANDF（下降沿与指令）：下降沿检测串联连接指令OR（或指令）：常开触点并联指令ORI（或非指令）：常闭触点并联指令ORP（上升沿或指令）：上升沿检测并联连接指令ORF（下降沿或指令）：下降沿检测并联连接指令SET：置位指令或称自保持指令RST：复位指令或称解除指令,PLC基本指令的应用,项目预备知识:编程元件,辅助继电器（M）:通用辅助继电器断电保持辅助继电器特殊辅助继电器,计数器（C）:16位加计数器32位加/减计数器,三相异步电动机的连续运行,PLC基本指令的应用,项目控制要求,三相异步电动机的连续运行,PLC基本指令的应用,I/O分配表与编程,三相异步电动机的连续运行,PLC基本指令的应用,I/O分配表与编程,三相异步电动机的连续运行,PLC基本指令的应用,硬件接线,三相异步电动机的连续运行,PLC基本指令的应用,三相异步电动机的正反转控制,项目预备知识:基本指令,ORB（块或指令）：两个或两个以上的触点串联电路之间的并联。ANB（块与指令）：两个或两个以上的触点并联电路之间的串联。MPS：进栈指令MRD：读栈指令MPP：出栈指令,PLC基本指令的应用,编程的基本知识:编程实例,三相异步电动机的正反转控制,PLC基本指令的应用,项目控制要求,三相异步电动机的正反转控制,PLC基本指令的应用,I/O分配表与编程,三相异步电动机的正反转控制,PLC基本指令的应用,I/O分配表与编程,三相异步电动机的正反转控制,LDX001ORY000ANIX000ANIX002ANIY001OUTY000,LDX002ORY001ANIX000ANIX001ANIY000OUTY001END,PLC基本指令的应用,硬件接线,三相异步电动机的正反转控制,X000Y000X001Y001X002COMCOM,FX2N-48MR,SB1,24V,SB2,SB3,FU,220V,KM1,KM2,KM2,KM1,FR,PLC基本指令的应用,两台电动机顺序起动逆序停止控制,项目预备知识:编程元件T,通用定时器：100ms通用定时器（T0T199）共200点10ms通用定时器（T200T245）共46点积算定时器：1ms积算定时器（T246T249）共4点100ms积算定时器（T250T255）共6点,PLC基本指令的应用,知识进阶:几种延时控制,两台电动机顺序起动逆序停止控制,通电延时接通控制通电延时断开控制断电延时断开控制断电延时接通控制通电延时接通断电延时断开控制长时间延时控制,PLC基本指令的应用,两台电动机顺序起动逆序停止控制,通电延时接通控制,PLC基本指令的应用,两台电动机顺序起动逆序停止控制,通电延时断开控制,PLC基本指令的应用,两台电动机顺序起动逆序停止控制,断电延时断开控制,PLC基本指令的应用,两台电动机顺序起动逆序停止控制,断电延时接通控制,PLC基本指令的应用,两台电动机顺序起动逆序停止控制,通电延时接通断电延时断开控制,PLC基本指令的应用,两台电动机顺序起动逆序停止控制,长时间延时控制,PLC基本指令的应用,项目控制要求,两台电动机顺序起动逆序停止控制,PLC基本指令的应用,I/O分配表与编程,两台电动机顺序起动逆序停止控制,PLC基本指令的应用,梯形图与指令表,两台电动机顺序起动逆序停止控制,PLC基本指令的应用,硬件接线,两台电动机顺序起动逆序停止控制,PLC基本指令的应用,项目预备知识:编程指令（MC、MCR）,Y-降压起动控制,MC（主控指令）：用于公共串联触点的连接。执行MC后，左母线移到MC触点的后面3326+。其操作元件是Y、M。MCR（主控复位指令）：它是MC指令的复位指令，即利用MCR指令恢复原左母线的位置。,PLC基本指令的应用,项目控制要求,Y-降压起动控制,PLC基本指令的应用,I/O分配表,Y-降压起动控制,PLC基本指令的应用,梯形图,Y-降压起动控制,PLC基本指令的应用,硬件接线,Y-降压起动控制,PLC基本指令的应用,项目预备知识:编程指令（PLS、PLF、INV、NOP）,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水平成45。的短斜线来表示，它将执行该指令之前的运算结果取反，它前面的运算结果如为0，则将其变为1，运算结果为1则变为0。NOP（空操作指令）：NOP为空操作指令，使该步序作空操作。,PLC基本指令的应用,项目控制要求,五组抢答器控制,五个队参加抢答比赛。比赛规则及所使用的设备如下。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，总台开始及总台复位按钮。分台设有分台灯，分台抢答按钮。各队抢答必须在主持人给出题目，说了“开始”并同时按了开始控制钮后的10s内进行，如提前抢答，抢答器将报出“违例”信号（违例扣分）。10s时间到，还无人抢答，抢答器将给出应答时间到信号，该题作废。在有人抢答情况下，抢得的队必须在30s内完成答题。如30s内还没答完，则作答题超时处理。灯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：无人应答及答题超时在一个题目回答终了后，主持人按下复位按钮。抢答器恢复原始状态，为第二轮抢答做好准备。,PLC基本指令的应用,I/O分配表,五组抢答器控制,PLC基本指令的应用,梯形图,五组抢答器控制,PLC基本指令的应用,梯形图,五组抢答器控制,PLC基本指令的应用,硬件接线,五组抢答器控制,PLC顺序控制设计法的应用,本章要点,项目1小车往复运动控制项目2自动门控制系统项目3按钮式人行横道交通灯控制项目4离心式选矿机的自动控制系统项目5组合机床,第3章顺序控制设计法的应用,PLC顺序控制设计法的应用,项目1小车往复运动控制,项目控制要求:,设小车在初始位置时停在右边，限位开关SQ2为ON。按下起动按钮SB0后，小车向左运动，碰到限位开关SQ1时，变为右行；返回限位开关SQ2处变为左行，碰到限位开关SQ0时，变为右行，返回起始位置后停止运动。,PLC顺序控制设计法的应用,项目1小车往复运动控制,项目预备知识:顺序控制设计法,用输入信号X控制代表各步的编程元件(例如辅助继电器M和状态继电器S)，再用它们控制输出信号Y。步是根据输出信号Y的状态来划分的。,顺序控制设计法又称为步进控制设计法,PLC顺序控制设计法的应用,项目1小车往复运动控制,项目预备知识:顺序功能图的组成要素,PLC顺序控制设计法的应用,项目1小车往复运动控制,项目预备知识:单序列结构形式的顺序功能图,特点:没有分支，它由一系列按顺序排列、相继激活的步组成。每一步的后面只有一个转换，每一个转换后面只有一步,PLC顺序控制设计法的应用,项目1小车往复运动控制,项目预备知识:“起-保-停”电路实现的单序列的编程方法,PLC顺序控制设计法的应用,项目1小车往复运动控制,项目实现:I/O（输入/输出）分配表,PLC顺序控制设计法的应用,项目1小车往复运动控制,项目实现:功能图,PLC顺序控制设计法的应用,项目1小车往复运动控制,项目实现:梯形图,PLC顺序控制设计法的应用,项目1小车往复运动控制,项目实现:硬件接线,PLC顺序控制设计法的应用,项目1小车往复运动控制,知识进阶:绘制梯形图注意事项,两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们隔开。两个转换也不能直接相连，必须用一个步将它们隔一个顺序功能图至少有一个初始步。顺序功能图中一般应有由步和有向连线组成的闭环。在顺序功能图中，只有当某一步的前级步是活动步时，该步才有可能变成活动步。,PLC顺序控制设计法的应用,项目2自动门控制系统,项目控制要求:,人靠近自动门时，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时电动机停止转动，开始延时。若在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时电动机停止转动。在关门期间若感应器检测到有人，停止关门，T1延时0.5s后自动转换为高速开门。,PLC顺序控制设计法的应用,项目预备知识:选择序列结构形式的顺序功能图,选择序列的分支,选择序列的合并,项目2自动门控制系统,PLC顺序控制设计法的应用,项目预备知识:“起-保-停”电路实现的选择序列的编程方法,分支的编程方法,项目2自动门控制系统,PLC顺序控制设计法的应用,项目预备知识:“起-保-停”电路实现的选择序列的编程方法,合并的编程方法,项目2自动门控制系统,PLC顺序控制设计法的应用,项目实现:I/O（输入/输出）分配表,项目2自动门控制系统,PLC顺序控制设计法的应用,项目实现:功能图,项目2自动门控制系统,PLC顺序控制设计法的应用,项目实现:梯形图,项目2自动门控制系统,PLC顺序控制设计法的应用,项目实现:硬件接线,项目2自动门控制系统,PLC顺序控制设计法的应用,知识进阶:仅有两步的闭环处理,项目2自动门控制系统,PLC顺序控制设计法的应用,项目3按钮式人行横道交通灯控制,项目控制要求:,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，15s以后，人行道绿灯开始闪烁，闪烁5s后转入主干道绿灯亮，人行道红灯亮。,PLC顺序控制设计法的应用,项目预备知识:并行结构形式的顺序功能图,项目3按钮式人行横道交通灯控制,PLC顺序控制设计法的应用,项目预备知识:“起-保-停”电路实现的并行序列的编程方法,项目3按钮式人行横道交通灯控制,PLC顺序控制设计法的应用,项目实现:I/O（输入/输出）分配表,项目3按钮式人行横道交通灯控制,PLC顺序控制设计法的应用,项目实现:功能图,项目3按钮式人行横道交通灯控制,PLC顺序控制设计法的应用,项目实现:梯形图,项目3按钮式人行横道交通灯控制,PLC顺序控制设计法的应用,项目实现:硬件接线,项目3按钮式人行横道交通灯控制,PLC顺序控制设计法的应用,知识进阶:以转换为中心的编程方法,项目3按钮式人行横道交通灯控制,PLC顺序控制设计法的应用,知识进阶:转换的同步实现,项目3按钮式人行横道交通灯控制,PLC顺序控制设计法的应用,项目4离心式选矿机的自动控制系统,项目控制要求:,PLC顺序控制设计法的应用,项目预备知识:编程元件S,项目4离心式选矿机的自动控制系统,PLC顺序控制设计法的应用,项目预备知识:基本指令（STL、RET）,项目4离心式选矿机的自动控制系统,STL：步进开始指令，与母线直接相连，表示步进顺控开始。STL是步进顺控指令或步进梯形指令的简称。RET：步进结束指令，表示步进顺控结束，用于状态流程结束返回主程序。,PLC顺序控制设计法的应用,项目预备知识:步进顺控指令的单序列结构的编程方法,项目4离心式选矿机的自动控制系统,LDM8002SETS0STLS0LDX000SETS20STLS20OUTY000LDX001SETS21STLS21OUTY001LDX002OUTS0RETEND,PLC顺序控制设计法的应用,项目实现:I/O（输入/输出）分配表,项目4离心式选矿机的自动控制系统,PLC顺序控制设计法的应用,项目实现:功能图,项目4离心式选矿机的自动控制系统,PLC顺序控制设计法的应用,项目实现:梯形图,项目4离心式选矿机的自动控制系统,PLC顺序控制设计法的应用,项目实现:硬件接线,项目4离心式选矿机的自动控制系统,X000Y000X001Y001Y002COMCOM,FX2N-48MR,FU,220V,KM1,KM2,KM3,SB1,SB2,PLC顺序控制设计法的应用,知识进阶:栈操作指令在STL图中的使用,项目4离心式选矿机的自动控制系统,PLC顺序控制设计法的应用,知识进阶:OUT指令在STL区内的使用,项目4离心式选矿机的自动控制系统,PLC顺序控制设计法的应用,知识进阶:单操作标志,项目4离心式选矿机的自动控制系统,PLC顺序控制设计法的应用,项目5选择序列及并行序列结构的状态编程法组合钻床,项目控制要求:,PLC顺序控制设计法的应用,项目预备知识:用步进顺控指令实现的选择序列的编程方法,项目5选择序列及并行序列结构的状态编程法组合钻床,PLC顺序控制设计法的应用,项目预备知识:用步进顺控指令实现的选择序列的编程方法,项目5选择序列及并行序列结构的状态编程法组合钻床,PLC顺序控制设计法的应用,项目预备知识:用步进顺控指令实现的并行序列的编程方法,项目5选择序列及并行序列结构的状态编程法组合钻床,(a),(b),(c),PLC顺序控制设计法的应用,项目预备知识:用步进顺控指令实现的并行序列的编程方法,项目5选择序列及并行序列结构的状态编程法组合钻床,PLC顺序控制设计法的应用,项目实现:I/O（输入/输出）分配表,项目5选择序列及并行序列结构的状态编程法,项目5选择序列及并行序列结构的状态编程法组合钻床,PLC顺序控制设计法的应用,项目实现:功能图,项目5选择序列及并行序列结构的状态编程法,项目5选择序列及并行序列结构的状态编程法组合钻床,PLC顺序控制设计法的应用,项目实现:梯形图,项目5选择序列及并行序列结构的状态编程法,项目5选择序列及并行序列结构的状态编程法组合钻床,PLC顺序控制设计法的应用,项目实现:硬件接线,项目5选择序列及并行序列结构的状态编程法,项目5选择序列及并行序列结构的状态编程法组合钻床,PLC基本指令的应用,本章要点,项目1电动机的Y-起动运行控制项目2简易密码锁控制项目3算术运算指令项目4九秒钟倒计时钟项目5简易定时报时器项目6霓虹灯控制,第4章FX2N系列PLC应用指令的应用,PLC基本指令的应用,项目控制要求：三相交流异步电动机M需要采用Y-降压起动，要求如下：按下起动按钮SB2，主电源控制接触器KM1和Y形运行接触器KM2得电，电动机Y-降压起动，Y形接法运行6秒后KM2线圈失电、形运行接触器KM3线圈得电，转换为形运行，运行一段时间后，按下停止按钮SB1，电机停止运行。要求使用应用指令实现。,电动机的Y-起动运行控制,三相交流异步电动机M需要采用Y-降压起动，要求如下：按下起动按钮SB2，主电源控制接触器KM1和Y形运行接触器KM2得电，电动机Y-降压起动，Y形接法运行6秒后KM2线圈失电、形运行接触器KM3线圈得电，转换为形运行，运行一段时间后，按下停止按钮SB1，电机停止运行。要求使用应用指令实现。,PLC应用指令的应用,电动机的Y-起动运行控制,项目预备知识：位元件、字元件和位组合元件,位元件:X，Y，M，S等，反映“位”的状态变化（ON、OFF）。字元件：以存储器字节或者字为存储单位。位组合元件：将4位位元件成组使用。位组合元件在输入继电器、输出继电器及辅助继电器中都有使用。位组合元件表达为KnX，KnY，KnM，KnS等形式，式中Kn指有n组这样的数据。K2X000是指X007X000八位输入继电器组合。,PLC应用指令的应用,电动机的Y-起动运行控制,项目预备知识：数据寄存器(D),数据寄存器(D)：数据寄存器是用来存储数值数据的字元件。分为一下4类：通用数据寄存器：D000D199失电保持数据寄存器：D200D511特殊数据寄存器：D8000D8255文件数据寄存器D1000D2999,PLC应用指令的应用,电动机的Y-起动运行控制,项目预备知识：传送指令MOV,指令格式：,指令功能：MOV指令将源数据S传送到指定的目标D中编程实例：,PLC应用指令的应用,电动机的Y-起动运行控制,I/O分配表,PLC应用指令的应用,电动机的Y-起动运行控制,梯形图设计,PLC应用指令的应用,简易密码锁控制,项目控制要求：,利用PLC实现密码锁控制。密码锁有3个置数开关（12个按钮），分别代表3个十进制数，如所拨数据与密码锁设定值相等，则3秒后开锁，20秒后重新上锁。,PLC应用指令的应用,项目预备知识：比较指令CMP,CMP使用格式：,简易密码锁控制,CMP指令功能：指令CMP比较两个源操作数S1和S2，并把比较结果送到目标操作数DD+2中,PLC应用指令的应用,CMP指令编程实例：,简易密码锁控制,PLC应用指令的应用,I/O分配表,简易密码锁控制,PLC应用指令的应用,简易密码锁控制,梯形图设计,PLC应用指令的应用,项目控制要求：,算术运算,某控制程序中要进行以下算式的运算：Y=38X/27+2。其中，“X”代表输入端口K2X000送入的二进制数，运算结果需要送输出口K2Y000；用X020作为启停开关。请用PLC完成上式中的运算。,PLC应用指令的应用,项目预备知识：,算术运算,1、加法指令（ADD）：ADD指令使用格式：ADD指令功能：ADD指令将两个S1与S2数据内容相加，然后存放于D中ADD指令编程实例：,PLC应用指令的应用,算术运算,预备知识:2、减法指令SUB,SUB指令使用格式：SUB指令功能：SUB指令将S1与S2的内容相减，然后将结果存放在D中SUB指令编程实例：,PLC应用指令的应用,预备知识:3、乘法指令MULMUL指令使用格式：MMUL指令功能：MUL指令将S1与S2数据内容相乘，然后将结果存放于D+1D中MUL指令编程实例：,算术运算,PLC应用指令的应用,预备知识：4、除法指令DIVDIV指令使用格式：DIV指令功能：DIV指令将S1与S2数据内容相除，然后将商存放于D中，将余数存放于D+1中DIV指令编程实例：,算术运算,PLC应用指令的应用,I/O分配表,算术运算,PLC应用指令的应用,梯形图设计,算术运算,PLC应用指令的应用,控制要求设计一个九秒钟倒计时钟。接通控制开关，数码管显示“9”，随后每隔1秒，显示数字减一，减到“0”时，起动蜂鸣器报警，断开控制开关停止显示。,九秒倒计时钟,PLC应用指令的应用,九秒倒计时钟,预备知识:七段译码指令SEGD,SEGD指令使用格式：SEGD指令功能：SEGD指令将S指定元件的低4位确定的16进制数（0F）译码后送到七段显示器，译码信号存于D中，D的高8位不变SEGD指令编程实例：,PLC应用指令的应用,I/O分配表,九秒倒计时钟,PLC应用指令的应用,九秒倒计时钟,梯形图设计,PLC应用指令的应用,简易定时报时器,控制要求：利用计数器与比较指令，设计一个24小时可设定定时时间的住宅控制器的控制程序（以15分钟为一个设定单位），要求实现如下的控制：（1）早晨6：30，闹钟每秒钟响1次，10秒后自动停止；（2）9：0017：00，起动住宅报警系统；（3）晚上6：00，打开住宅照明；（4）晚上10：00关闭住宅照明。,PLC应用指令的应用,简易定时报时器,预备知识：区间比较指令ZCPZCP指令使用格式：ZCP指令功能：ZCP指令将S1、S2的值与S的内容进行比较，然后用元件DD+2来反应比较的结果,PLC应用指令的应用,简易定时报时器,预备知识：区间比较指令ZCPZCP指令编程实例：,PLC应用指令的应用,简易定时报时器,预备知识：触点比较指令功能：触点比较指令相当于一个触点，指令执行时，比较两个操作数S1、S2，满足比较条件则触点闭合。触点比较类指令分为三类：1.LD类包含：LD=，LD，LD，LD=六条指令2.AND类包含：AND=，AND，AND，AND=六条指令3.OR类包含：OR=，OR，OR，OR=六条指令,PLC应用指令的应用,简易定时报时器,预备知识：触点比较指令触点比较指令使用格式：,PLC应用指令的应用,I/O分配表,简易定时报时器,PLC应用指令的应用,梯形图设计（1/2）,简易定时报时器,PLC应用指令的应用,梯形图设计（2/2),简易定时报时器,PLC应用指令的应用,控制要求：现有L1L8共8盏霓虹灯管接于K2Y000，要求当X000为ON时,霓虹灯L1L8以正序每隔1秒轮流点亮，当Y007亮后，停2秒；然后，反向逆序隔1秒轮流点亮，当Y000再亮后，停5秒，重复上述过程。当X001为ON时，霓虹灯停止工作。,霓虹灯控制,PLC应用指令的应用,预备知识：循环移位指令ROR、ROLROR、ROL指令使用格式：ROR、ROL指令功能：ROR、ROL用来对D中的数据以n位为单位进行循环右移、左移ROR、ROL指令编程实例：,霓虹灯控制,PLC应用指令的应用,I/O分配表,霓虹灯控制,PLC应用指令的应用,梯形图设计（1/2),霓虹灯控制,PLC应用指令的应用,梯形图设计（2/2),霓虹灯控制,PLC工程应用实例,本章要点,专题1PLC控制系统设计概述专题2PLC控制系统的硬件配置专题3PLC在压滤机控制系统中的应用专题4PLC在电镀生产线上的应用专题5PLC在金属切削机床控制中的应用专题6PLC在随动控制系统中的应用专题7PLC在球磨机润滑监控系统中的应用专题8PLC在立式车床控制系统中的应用,第5章FX2N系列PLC的工程应用实例,PLC工程应用实例,PLC控制系统设计概述:PLC控制系统设计的原则,最大限度地满足被控对象的要求。尽可能使得控制系统简单、经济、实用、可靠且维护方便。保证控制系统、操作人员及其生产设备的安全。考虑生产的发展和工艺的更改，对所采用PLC的容量留出适当的余地。,PLC工程应用实例,PLC控制系统设计概述:PLC控制系统设计的内容,详细分析被控对象，明确设计任务及要求。选择输入/输出元器件以及由输出元件所驱动的控制对象。根据系统要求确定PLC的型号，以及所需要的各种模块。编制PLC的输入/输出分配表，绘制控制系统电气原理图。设计控制系统程序。设计电器控制柜以及操作台。编写设计说明书和控制系统操作说明书。,PLC工程应用实例,PLC控制系统设计概述:PLC控制系统设计的步骤,PLC工程应用实例,PLC控制系统设计概述:PLC控制系统设计的步骤,1分析控制对象在设计控制系统时，首先必须深入了解、详细分析、认真研究被控对象工艺流程的特点和要求，明确控制任务，根据控制系统的技术指标要求合理制定和选取参数，PLC最大限度地满足生产现场的要求。在明确控制系统的设计任务和要求后，合理选择电气传动方式和电动机、电磁阀等执行机构的种类和数量，拟定电动机的启停、运行、调速、转向、制动等控制方案；确定输入/输出元器件的种类及数量，分析输入和输出信号之间的关系。2PLC控制系统的硬件配置控制系统的硬件配置包括PLC的选型、I/O选择、控制系统原理图的绘制等。,PLC工程应用实例,PLC控制系统设计概述:PLC控制系统设计的步骤,3分配I/O编号根据现场输入/输出要求及数量，对I/O地址进行分配，以便程序设计时使用。4应用程序设计应用程序设计是基于硬件配置和I/O地址分配的基础上，根据控制系统的要求，应用相关编程软件设计梯形图程序，是整个设计的核心。5程序调试及固化模拟调试：将设计好的控制程序输入PLC，首先进行模拟调试，对程序错误进行修正并进一步完善程序。现场调试：在对应用程序完成模拟调试后，方可进行现场调试。程序固化：将调试好的程序存入EEPROM，以备后用。,PLC工程应用实例,PLC控制系统的硬件配置:PLC机型选择,1I/O点数I/O点数是PLC的一项重要指标。PLC的I/O点数和种类应根据被控对象的开关量、模拟量等输入/输出设备的状况来确定。2存储器容量的选择根据I/O点数和各功能元件大概估计出内存总量，然后再增加25%左右的备用量，作为选择PLC内存的依据。,PLC工程应用实例,PLC控制系统的硬件配置:开关量I/O选择,1开关量输入选择开关量输入是将外部的各种开关、按钮、传感器的信号传递到PLC内部的连接部件，把现场的信号转换为PLC的CPU可以接收的TTL标准电平的数字信号。,开关量输入的原理图,PLC工程应用实例,PLC控制系统的硬件配置:开关量I/O选择,2开关量输出选择输出模块是连接PLC与外部执行机构的桥梁，不同外部设备所需要的驱动方式也不同，输出模块有继电器输出、晶体管输出和双向晶闸管输出三种方式。继电器输出晶体管输出双向晶闸管输出,PLC工程应用实例,PLC控制系统的硬件配置:开关量I/O选择,开关量输出原理图（a）继电器输出（b）晶体管输出（c）双向晶闸管输出,PLC工程应用实例,PLC控制系统的硬件配置:模拟量I/O选择,1模拟量输入模块选择模拟量值的输入范围模拟量输入模块的参数指标抗干扰措施2模拟量输出模块选择模拟量输出模块有电压输出和电流输出两种，电压和电源的输出范围分别为010V、-10+10V、020mA、420mA等。模拟量输出模块有不同的输出功率，选择时要根据负载来确定。模拟量输出模块的参数指标和抗干扰措施与模拟量输入模块类似。,PLC工程应用实例,PLC控制系统的硬件配置:智能功能I/O模块的选择,智能I/O模块包括高速计数模块、PID过程控制模块、通信模块、运动控制模块（如三菱的FX2N-1PG）、凸轮控制模块（如三菱的FX2N-1RM-SET）、网络通信模块（如三菱的FX2N-16CCL-M）等。通常这些模块价格较昂贵，而有些功能采用一般的I/O模块或功能指令也可以实现，只是编程复杂，增加了程序设计的工作量，因此选择时要根据实际情况决定。,PLC工程应用实例,PLC在压滤机控制系统中的应用:系统的工作原理,压滤机的工作过程分“保压”、“回程”、“拉板”三个阶段。工作时，机泵电机先启动，主接触器和压紧电磁阀得电，将板框压紧，同时进料泵将固液混合物输入各个板框内进行过滤，滤渣留在滤室内，滤液经滤布排出，此时系统压力开始上升。当液压系统达到上限压力25Mpa时，油泵电机自动停机，此时压滤机进入自动保压状态。保压期间，当下限压力低于21Mpa时，油泵电机自动启动，压紧电磁阀动作，压力回升，达到25Mpa时，油泵电机又停止，如此循环。进料过滤后，按下回程按钮，油泵电机重新启动，回程电磁阀动作，活塞回程，当活塞碰到回程限位开关后，回程电磁阀断电。固液混合物过滤后，系统进入拉板阶段。,PLC工程应用实例,PLC在压滤机控制系统中的应用:控制系统设计,PLC的输入点数为15个，控制元件主要为接触器线圈、电磁阀等，PLC的输出点数为5个。选用三菱FX2N-32MR型PLC。,PLC工程应用实例,输入/输出地址分配表,PLC工程应用实例,PLC在压滤机控制系统中的应用:控制系统设计,压滤机控制系统程序梯形图1,PLC工程应用实例,PLC在压滤机控制系统中的应用:控制系统设计,压滤机控制系统程序梯形图2,PLC工程应用实例,PLC在电镀生产线上的应用:工艺要求,电镀生产线有三个槽，工件由装有可升降吊钩的行车带动，经过电镀、镀液回收、清洗等工序，实现对工件的电镀。工艺要求为：工件放入镀槽中，电镀280s后提起，停放28s，让镀液从工件上流回镀槽，然后放入回收液槽中浸30s，提起后停15s，接着放入清水槽中清洗30s，最后提起停15s后，行车返回原位，电镀一个工件的全过程结束。,电镀工艺流程图,PLC工程应用实例,PLC在电镀生产线上的应用:控制流程,PLC工程应用实例,PLC在电镀生产线上的应用:控制流程,吊钩上升按下启动按钮SB1，吊钩上升，当碰到上限位开关SQ5后，吊钩上升停止。行车前进在吊钩停止的同时，M2接通，行车前进。吊钩下降行车前进至压下限位开关SQ1，行车停止前进；同时M3接通，吊钩下降。定时电镀吊钩下降至下限开关SQ6时，吊钩停止下降。同时T0开始计时，定时电镀280s。吊钩上升T0定时到，使M5接通，吊钩上升。定时滴液吊钩上升至压下SQ5时，吊钩停止上升，同时T1开始计时，工件停留28s滴液。行车后退T1定时到，使M7接通，行车后退，转入下道工序。,PLC工程应用实例,PLC在电镀生产线上的应用:PLC的选型,由于PLC组成的控制系统有输入信号14个，均为开关量。其中按钮开关6个，行程开关6个，选择开关1个。该系统中有输出信号5个，其中两个用于吊钩升降电动机正反转控制接触器KM1和KM2，两个用于行车正反转控制接触器KM3和KM4，1个用于原位指示。控制系统选用FX2N-32MR，I/O点数均为16点，满足控制要求，而且还有一定的余量。,PLC工程应用实例,PLC在电镀生产线上的应用:地址编号,PLC工程应用实例,PLC在电镀生产线上的应用:PLC梯形图程序,电镀生产线PLC控制梯形图1,PLC工程应用实例,PLC在电镀生产线上的应用:PLC梯形图程序,电镀生产线PLC控制梯形图2,PLC工程应用实例,PLC在电镀生产线上的应用:PLC梯形图程序,电镀生产线PLC控制梯形图3,PLC工程应用实例,PLC在电镀生产线上的应用:PLC梯形图程序,电镀生产线PLC控制梯形图4,PLC工程应用实例,PLC在电镀生产线上的应用:PLC梯形图程序,电镀生产线的PLC控制程序，包括点动操作和自动控制两部分。1.点动操作设有行车的进和退操作，吊钩升降操作。2.自动控制通过状态流程图，可以看到生产线是典型的顺序控制，主要由单干序列构成，通常采用移位指令来实现控制要求会更方便。由于急停或停电后，可通过点动操作完成剩下的工序或者返回原位，因此辅助继电器采用了无断电保持的通电辅助继电器，定时器也采用了常规定时器。,PLC工程应用实例,PLC在金属切削机床控制中的应用:工艺要求,四工位组合机床十字轴示意图1工作滑台2主轴3夹具4上料机械手5进料装置6下料机械手,PLC工程应用实例,PLC在金属切削机床控制中的应用:工艺要求,四工位组合机床由四个工作滑台，各带一个加工动力头，组成四个加工工位。除了四个加工工位外，还有夹具、上下料机械手和进料器四个辅助装置以及冷却和液压系统共四部分。工艺要求为由上料机械手自动上料，机床的四个加工动力头同时对一个零件进行加工，一次加工完成一个零件，通过下料机械手自动取走加工完成的零件。要求具有全自动、半自动、手动三种工作方式。,PLC工程应用实例,PLC在金属切削机床控制中的应用:控制流程,组合机床全自动和半自动工作过程如下：上料按下启动按钮，上料机械手前进，将零件送到夹具上，夹具夹紧零件。同时进料装置进料，之后上料机械手退回原位，放料装置退回原位。加工四个工作滑台前进，四个加工动力头同时加工，铣端面、打中心孔。加工完成后，各工作滑台退回原位。下料下料机械手向前抓住零件，夹具松开，下料机械手退回原位并取走加工完的零件。,PLC工程应用实例,PLC在金属切削机床控制中的应用:控制流程,PLC工程应用实例,PLC在金属切削机床控制中的应用:PLC的选型,四工位组合机床电气控制系统有输入信号42个，输出信号27个，均为开关量。其中外部输入元件包括：17个检测元件、24个按钮开关、1个选择开关；外部输出元件包括：16个电磁阀、6个接触器、5个指示灯。根据I/O信号的数量、类型以及控制要求，同时考虑到维护、改造和经济等诸多因素，决定选用FX2N-64MR主机和一个输入扩展单元FX-16EX，这样共有48个输入点，输出点就是主机的32点，满足控制要求。,PLC工程应用实例,PLC在金属切削机床控制中的应用:地址编号,PLC工程应用实例,PLC在金属切削机床控制中的应用:地址编号,PLC工程应用实例,PLC在金属切削机床控制中的应用:梯形图程序,组合机床自动工作梯形图程序1,PLC工程应用实例,PLC在金属切削机床控制中的应用:梯形图程序,组合机床自动工作梯形图程序2,PLC工程应用实例,PLC在金属切削机床控制中的应用:梯形图程序,组合机床自动工作梯形图程序3,PLC工程应用实例,PLC在金属