PLC讲义-第4章(1)资料.ppt

可编程控制器应用技术,第四章FX2N系列可编程控制器基本指令的编程应用,目录,可编程控制器的应用开发常用基本环节的编程基本指令编程实例及经验设计法FX2N系列可编程控制器编程软件及程序下载,1,内容提要,2,基本指令是PLC程序中应用最频繁的指令,熟练应用基本指令是PLC编程的基础。程序的编制过程是将控制系统工作条件及工作目的间的关系指令化的过程。本章在介绍工业控制中常用基本环节编程的基础上以实例说明FX2N系列PLC基本指令的编程应用,并总结“经验法”编程的基本技巧。编制完成的程序需下载到PLC中运行,各PLC厂商都为自己的产品配备了编程软件,本章简要介绍SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件的用法。,第一节可编程控制器的应用开发,可编程控制器在应用开发过程中的步骤组成控制对象的生产工艺过程及控制要求调查可编程控制器的资源分配及接线设计程序编制程序的调试及修改完善,3,第二节常用基本环节的编程,一、三相异步电动机单向运转控制:启保停电路单元,图4-1异步电动机单向运转控制,4,第二节常用基本环节的编程,梯形图程序的全部要素(1)事件(2)事件发生的条件(3)事件得以延续的条件(4)使事件中止的条件,5,第二节常用基本环节的编程,二、三相异步电动机可逆运转控制:互锁环节若希望实现三相异步电动机可逆运转，需增加一个反转控制按钮和一只反转接触器。,图4-2三相异步电动机可逆运转控制,6,第二节常用基本环节的编程,三、两电机分时启动的电路:基本延时环节,图4-3两台异步电动机延时启动控制,设计思路:先绘两台电机独立的启保停电路。第一台电机使用启动按钮启动。第二台电机使用定时器的常开触点启动。两台电机均使用同一停止按钮。然后再解决定时器的工作问题。,7,第二节常用基本环节的编程,四、定时器的延时功能扩展环节采用两种方法,图4-4两定时器接力延时400s,图4-5定时器配合计数器延时1000s,8,第二节常用基本环节的编程,五、定时器构成的振荡电路图4-5中定时器T1的工作实质是构成一种振荡电路,产生时间间隔为定时器的设定值,脉冲宽度为一个扫描周期的方波脉冲。,9,第二节常用基本环节的编程,六、分频电路用PLC可以实现对输入信号的任意分频。,图4-62分频电路及波形,10,第三节基本指令编程实例及经验设计法,一、编程实例,【例1】三组抢答器儿童2人、青年学生1人和教授2人成3组抢答。儿童任一人按钮均可抢得,教授需二人同时按钮可抢得,在主持人按钮同时宣布开始后10s内有人抢答则幸运彩球转动表示庆贺。,本例选用FX2N-16MR型PLC一台。完成本例编程可按以下步骤进行。1.列出本例PLC端子分配情况表4-1给出了本例PLC的端子分配情况。,11,第三节基本指令编程实例及经验设计法,表4-1三组抢答器PLC端子分配表,输出口Y001Y004上接有抢得指示灯及彩球,分别代表儿童抢得、学生抢得、教授抢得及彩球转动4个事件,是本例梯形图中的输出线圈。,12,第三节基本指令编程实例及经验设计法,2.根据输出要求画出草图设计梯形图时可先绘含有4个启保停支路的草图,以表达各个输出的基本关系如图4-7所示。3.考虑各输出之间的制约并对草图做出修改根据本例要求主要有2个方面的修改。抢答器的重要性能是竞时封锁,也就是若已有某组先按钮抢答,则其他组再按无效。体现在梯形图上是:Y001Y003间的互锁。这就要求在Y001Y003支路中互串其余二个输出继电器的常闭触点。,13,第三节基本指令编程实例及经验设计法,按控制要求,只有在主持人宣布开始的10s内Y001Y003接通才能启动彩球,且彩球启动后,该定时器也应失去对彩球的控制作用。因而梯形图4-8中在Y004输出支路中串入了定时器T10的常闭触点,且在母线及T10间并上了Y004的自保触点。图4-8是程序设计完成后的梯形图。,14,第三节基本指令编程实例及经验设计法,图4-7三组抢答器梯形图(草图),图4-8三组抢答器梯形图(完成),15,第三节基本指令编程实例及经验设计法,【例2】五组抢答器控制设计,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:,16,第三节基本指令编程实例及经验设计法,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。完成本例可按以下步骤进行。,17,第三节基本指令编程实例及经验设计法,1.决定输入输出端子及机内器件的安排为了清晰地表达总台灯、各台灯、总台音响这些输出器件的工作条件,机内器件除了选用了应答时间及答题时间二个定时器外还选用了一些辅助继电器,现将本例器件安排列于表4-2。,18,第三节基本指令编程实例及经验设计法,表4-2器件安排表,19,第三节基本指令编程实例及经验设计法,2.分析抢答器的控制要求本例输出器件比较多,且需相互配合表示一定的意义。仔细分析并抓住以下几个关键事件对编写输出器件的工作条件有重要的意义。主持人是否按下开始按钮。这是正常抢答和违例的界限。是否有人抢答。应答时间是否到时。答题时间是否到时。程序设计时,要先用机内器件将以上事件表达出来,并在后续的设计中用这些器件的状态表达输出的条件。,20,第三节基本指令编程实例及经验设计法,3.按以下顺序绘制程序图先绘出图中“应答允许”、“应答时限”、“抢答继电器”、“答题时限”等支路。这些支路中输出器件的状态是进一步设计的基础。设计各台灯梯形图。各台灯启动条件中串入M2的常闭触点体现了抢答器的一个基本原则:竞时封锁,在已有人抢答之后按按钮无效。,21,第三节基本指令编程实例及经验设计法,设计总台灯梯形图。由总台灯工作条件分析可知,梯形图中应具有以下4项内容:M2的常开和M1的常闭串联:主持人未按开始按钮即有人抢答,违例;T1的常开和M2的常闭串联:应答时间到无人抢答,本题作废;T2的常开和M2的常开串联:答题超时;Y014常开:自保触点。,22,第三节基本指令编程实例及经验设计法,设计总台音响梯形图。总台音响梯形图的结构本来可以和总台灯一样,但为了缩短音响的时间(设定为1s),在音响的输出条件中加入了启动信号的脉冲处理环节。有关的支路请读者自行分析。最后解决复位功能。考虑到主控触点指令具有使主控触点后的所有启保停电路输出中止的作用,将主控触点M0及其相关电路加在已设计好的梯形图前部。本例的梯形图见图4-9。,23,第三节基本指令编程实例及经验设计法,图4-9抢答器梯形图,24,第三节基本指令编程实例及经验设计法,【例3】三电机的循环启停运转控制设计,三台电机接于Y001、Y002、Y003;要求它们相隔5s启动,各运行10s停止;并循环。据以上要求,绘出电机工作时序图如图4-10所示。,图4-10三电机控制时序图,25,第三节基本指令编程实例及经验设计法,分析时序图,不难发现电机Y001、Y002、Y003的控制逻辑和间隔5s一个的“时间点”有关,每个“时间点”都有电机启停。因而用程序建立这些“时间点”是程序设计的关键。由于本例时间间隔相等,“时间点”的建立可借助振荡电路及计数器。设X000为电机运行开始的时刻让定时器T0实现振荡。再用计数器C0、C1、C2、C3作为一个循环过程中的时间点。循环功能是通过C3常开触点将全部计数器复位来实现的。“时间点”建立之后,用这些点来表示输出的状态就十分容易了。设计好的梯形图如图4-11所示。,26,第三节基本指令编程实例及经验设计法,三电机控制梯形图,梯形图中Y001、Y002、Y003支路也属于启保停电路,其中启动及停止条件均由“时间点”组成。,27,第三节基本指令编程实例及经验设计法,【例4】十字路口交通灯控制,这也是一个时序控制例子。十字路口南北向及东西向均设有红、黄、绿三只信号灯,六只灯依一定的时序循环往复工作。图4-12是交通灯的时序图。和例3一样,本例的关键仍然是要用机内器件将信号灯状态变化的“时间点”表示出来。分析时序图,找出信号灯状态发生变化的每个“时间点”,并安排相应的器件如表4-3所示。,28,表4-3时间点及实现方法,29,第三节基本指令编程实例及经验设计法,本例梯形图设计步骤如下:依表4-3所列器件及方式绘出各“时间点”形成所需支路。这些支路是依“时间点”的先后顺序绘出,且采用一点扣一点的方式进行的。以“时间点”为工作条件绘各信号灯的输出梯形图。为了实现交通信号灯的启停控制,在已绘好的梯形图上增加主控环节。作为一个循环的结束,第二个循环开始控制的T7的常闭触点也作为条件串入主控指令中。本例梯形图见图4-13。,30,第三节基本指令编程实例及经验设计法,图4-12交通灯时序图,31,第三节基本指令编程实例及经验设计法,图4-13交通信号灯梯形图,32,第三节基本指令编程实例及经验设计法,【例5】运料小车的往返运行控制,图4-14所示小车一个工作周期的动作要