plc 运料小车

1、PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用项目项目2 2 运料小车运料小车PLCPLC控制系统设计制作控制系统设计制作PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用项目1 运料小车PLC控制系统设计制作 某生产线需要一个自动运料小车系统，其运行示意图如图1-1所示。其中：A点为装料处，B点为料处。小车的运行轨道为直线，通过三相异步电动机经传动装置进行驱动，电机正转时通过传动装置带动小车左行向装料处运行，电机反转时带动小车右行向卸料处运行，其具体工作过程如下： 项目描述：项目描述：A点：装料处SQ1SQ2B点：卸料处装料斗小车右行左行 原始位置：小车空车停在卸料处B点，此时卸料限位开关SQ2被小车压住。

2、按下启动按钮系统运行，小车首先左行，在装料处(A点)停下，同时装料斗阀门打开开始装料，10s后料斗关闭装料结束，小车开始右行；小车右行至卸料处(B点)停下来，同时小车底部的卸料阀门打开开始卸料，6s后卸料阀门关闭卸料结束，完成一次运料任务。如此循环5次后小车停在原始位置B点。PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用工作任务： 设计要求： 1）编写设计方案，分配I/O地址。 2）设计PLC控制系统电路图。 3）编制PLC控制程序并进行仿真。 4）制作并调试运行系统。 5）完成项目报告。 1）所设计的系统必须考虑必要的保护措施。 2）安装接线符合电工安全操作技术标准规。 3）系统必须美观整齐，符合

3、工艺要求。 工作任务及要求：工作任务及要求：项目2 运料小车PLC控制系统设计制作PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用学习目标学习目标本项目以运料小车PLC控制系统设计为载体，通过本项目的学习：（1）理解PLC的基本组成及工作过程。（2）学习和掌握PLC基本指令编程方法和技巧。（3）会正确选择和使用PLC。（4）能根据控制要求合理分配PLC输入/输出点，绘制PLC的I/O接线图。（5）能利用基本指令编写简单控制程序。（6）会使用GX-developer编程软件输入、编辑程序和仿真。（7）会安装和调试送料小车PLC控制系统。项目2 运料小车PLC控制系统设计制作PLCPLC与变频技术应用与变

4、频技术应用 可以把PLC想象成不含操作（按钮、选择开关等）元件和动力元件（如接触器、热继电器等）的、缩小了的电气控制箱（当然PLC的功能很强大，还有其他如过程控制调节、通信等功能），只不过其内部控制功能是由软件来完成的。 英文定义Programmable Logical Controller可编程控制器简单理解可编程序控制器是一种专为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子系统。 国际电工委员会 定义项目2 运料小车PLC控制系统设计制作2.3 2.3 相关知识相关知识2.3.1 PLC2.3.1 PLC基本知识基本知识1. 1. 简单理解简单理解PLCPLC 什么是PLCPLCPLC与变频

5、技术应用与变频技术应用图1-3 整体式PLC组成框图整整体体式式PLCPLC 2.PLC2.PLC构成构成项目2 运料小车PLC控制系统设计制作PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用模模块块式式PLCPLC 项目2 运料小车PLC控制系统设计制作PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用(a) 直流输入项目2 运料小车PLC控制系统设计制作PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用(b) 交流输入项目2 运料小车PLC控制系统设计制作PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用(c) 交/直流输入项目2 运料小车PLC控制系统设计制作PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用(a) 继电器输出有触点、

6、有触点、寿命较短、寿命较短、频率低、频率低、交直流负载交直流负载 项目2 运料小车PLC控制系统设计制作PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用(b) 晶体管输出无触点、无触点、寿命长、寿命长、直流负载直流负载 项目2 运料小车PLC控制系统设计制作PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用(c) 晶闸管输出无触点、无触点、寿命长、寿命长、频率高、频率高、交直流负载交直流负载 项目2 运料小车PLC控制系统设计制作PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用输出接口应用总结：输出接口应用总结：继电器输出接口可继电器输出接口可驱动变化缓慢的交驱动变化缓慢的交流或直流负载；流或直流负载； 晶体管输出型只

7、能晶体管输出型只能用于驱动直流负载用于驱动直流负载晶闸管输出型只能晶闸管输出型只能用于交流负载用于交流负载 项目2 运料小车PLC控制系统设计制作三种输出方式的比较 继电器输出：有触点、寿命较短、频率低、交直流负载。 晶体管输出：无触点、寿命长、直流负载。 晶闸管输出：无触点、寿命长、频率高、交直流负载。PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用3.PLC3.PLC工作过程工作过程开 始内 部 处 理通 信 服 务输 入 采 样程 序 执 行输 出 刷 新图1-7 PLC基本的工作模式STOPRUN运行模式停止模式项目2 运料小车PLC控制系统设计制作PLC的方式循环扫描工作方式循环扫描工作方式

8、。每扫描完一次程序就构成一个扫描周期。PLC有两种基本的工作模式，即运行（RUN）模式和停止（STOP）模式， PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用PLCPLC工作过程工作过程输入输出输入输出的滞后现象的滞后现象 项目2 运料小车PLC控制系统设计制作图1-8 PLC的工作过程程序执行程序执行输出刷新输出刷新输入采样输入采样输输 入入 端端 子子输输 出出 端端 子子输出映像寄存器输出映像寄存器输输 出出 锁锁 存存 器器输入映像寄存器输入映像寄存器 X0X0X1X1XnXn执行用户程序 Y0 X0 Y1 X1 Y0Y0Y1Y1YnYn PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用4.PLC的

9、常用编程语言 顺序功能图梯形图指令表项目2 运料小车PLC控制系统设计制作PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用梯形图梯形图梯形图为广大电气技术人员所熟知，是应用最广泛的PLC编程语言，是PLC的第一编程语言。 (a) 继电器控制线路图 (b) PLC接线图 (c) 梯形图 (d) PLC等效电路图返回返回项目2 运料小车PLC控制系统设计制作PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用指令表指令表一般由表示其功能的助记符和操作数构成，与计算机汇编语言相类似。不同厂家生产的PLC所使用的助记符有所不同。 助记符助记符操作数操作数说说 明明LDLDX1X1逻辑运算开始，输入逻辑运算开始，输入X1X

10、1常开触点常开触点ORORY0Y0并联并联Y0Y0的常开触点的常开触点ANIANIX0X0串联串联X0X0的常闭触点的常闭触点OUTOUTY0Y0输出输出Y0,Y0,逻辑行结束逻辑行结束LDLDX2X2逻辑运算开始，输入逻辑运算开始，输入X2X2常开触点常开触点ORORY1Y1并联并联Y1Y1的常开触点的常开触点ANDANDY0Y0串联串联Y0Y0的常开触点的常开触点OUTOUTY1Y1输出输出Y1,Y1,逻辑行结束逻辑行结束ENDEND程序结束程序结束返回返回项目2 运料小车PLC控制系统设计制作PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用顺序功能图顺序功能图将一个复杂的控制过程分解为若干小的步

11、序依次处理后，再把这些小步序依一定顺序控制要求连接组合成整体的控制顺序。 步步1 1步步2 2转换转换1 1步步3 3转换转换2 2动作动作1 1动作动作2 2图图1-10 1-10 顺序功能图顺序功能图返回返回项目2 运料小车PLC控制系统设计制作PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用安装简安装简单，调试、单，调试、维护方便维护方便对生产工对生产工艺改变适艺改变适应性强应性强设计周期短设计周期短编程简单，编程简单，易于掌握易于掌握通用性通用性强，使用强，使用方便方便可靠性可靠性高，抗干高，抗干扰能力强扰能力强PLCPLC特点特点项目2 运料小车PLC控制系统设计制作5.PLC5.PLC特点

12、特点PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用6.PLC6.PLC分类分类按结构形式分按结构形式分按按I/OI/O点数分点数分整体式模块式小型PLC中型PLC大型PLC项目2 运料小车PLC控制系统设计制作I/O点数小于256点 I/O点数2562048点 I/O点数大于2048点 PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用三菱公司小型PLC整体式FX2N系列本课程所用PLC： 1.FX1.FX系列系列PLCPLC型号：型号： FX系列名称系列名称I/OI/O总点数总点数单元类型单元类型特殊品种输出方式项目2 运料小车PLC控制系统设计制作2.3.2 认识认识FX2N系列系列PLC单元类型：M基本

13、单元；E输入输出混合扩展单元；EX扩展输入模块； EY扩展输出模块输出方式：R继电器输出；S晶闸管输出；T晶体管输出例如：例如：FX2N32MR-D PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用2.FX2N2.FX2N系列系列PLCPLC外部结构外部结构 图1-11 FX2N系列PLC外形图安装孔4个；电源、辅助电源、输入信号用的可装卸式端子；输入指示灯；输出指示灯；输出用的可装卸式端子；外部设备接线插座；面板盖；DIN导轨装卸用卡子；I/O端子标记；动作指示灯,POWER:电源指示灯，RUN:运行指示灯，BATT.V：电池电压下降指示灯，PROG-G：指示灯闪烁时表示程序出错，CPU-E：指示灯

14、亮时表示CPU出错；扩展单元、扩展模块、特殊模块的接线插座盖板。项目2 运料小车PLC控制系统设计制作PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用3.FX2N3.FX2N系列系列PLCPLC常用编程元件常用编程元件1)输入继电器X0;X1;X3(8进制编制方式)2)输出继电器Y0;Y1;Y3(8进制编制方式)3)辅助继电器(1) 通用辅助继电器 (2) 断电保持辅助继电器 (3) 特殊辅助继电器 M0M499(500点) M590M3071(2572点) M8000M8255(256点)项目2 运料小车PLC控制系统设计制作图1-14 几种特殊辅助继电器波形图PLCPLC运行运行M8000M800

15、2M8012M8013100ms1sPLCPLC与变频技术应用与变频技术应用4)4)定时器定时器(1) 通用定时器 (2) 积算定时器 T0T199(200点)100ms通用定时器 10ms通用定时器 T200T245(46点) T246T249(4点)1ms积算定时器 100ms积算定时器 T250T255(6点)项目2 运料小车PLC控制系统设计制作图1-15 通用定时器工作原理( T200 K123 )X0( Y000 )T200设定值（常数）可用数据寄存器指定1.23sX0现在值Y0设定值PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用项目2 运料小车PLC控制系统设计制作图1-16 积算定时

16、器工作原理( T250 K345 )X1( Y001 )T250设定值 RST T250 X2累积时间设定值t2t1X1Y1X2t1+t2=34.5秒累积时间复位PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用项目2 运料小车PLC控制系统设计制作5)5)计数器计数器(1) (1) 内部计数器内部计数器 (2) (2) 高速计数器高速计数器 C0C199(200点)16位增计数器 32位增减计数器 C200C234(35点) 单相单计数输入（C235C245） 单相双计数输入（C246C250） 双相高速计数器（C251C255） 图1-17 通用型16位增计数器工作示意图 RST C0 X10( C

17、0 K10 )X11( Y0 )C0X10X11Y012345678910PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用项目2 运料小车PLC控制系统设计制作图1-18 32位增/减计数器工作过程( M8200 )X12 RST C200 X13( C200 K-5 )X14( Y001 )C200X12X13X14若输出已经接通01234543210-1-2-3-4-5-6-7-8-7-6-5-4-30Y1t1t2t3上升下降上升PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用X,Y,M,S,T,CY,M,S,T,CX,Y,M,S,T,C项目2 运料小车PLC控制系统设计制作2.3.3 FX2N2.3.3

18、 FX2N系列系列PLCPLC基本指令基本指令 FX2N系列PLC有27条基本指令，2条步进顺控指令，128种(298条)功能指令(或称应用指令)，本节将介绍FX2N系列PLC基本指令。 1. LD1. LD、LDILDI、OUTOUT、ENDEND指令指令 助记符与功能：LD、LDI、OUT、END指令的名称、功能、回路表示和程序步等如表所示。 助记符/名称功能回路表示和可用软元件程序步数LD/取a触点逻辑运算开始1LDI/取反b触点逻辑运算开始1OUT/输出线圈驱动Y、M:1；S、M:2；T:3；C:35END/结束程序结束ENDPLCPLC与变频技术应用与变频技术应用项目2 运料小车PL

19、C控制系统设计制作图1-22 取指令与输出指令的使用 (a) 梯形图 (b) 指令表 PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用X,Y,M,S,T,CX,Y,M,S,T,C助记符/名称功能回路表示和可用软元件程序步数AND/与常开触点串联连接 1ANI/与非常闭触点串联连接1项目2 运料小车PLC控制系统设计制作2. AND、ANI指令指令助记符与功能：AND、ANI指令的名称、功能、回路表示和程序步等如表所示 图1-23 一个定时器实现的振荡程序PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用X,Y,M,S,T,CX,Y,M,S,T,C助记符/名称功能回路表示和可用软元件程序步数OR/或常开触点并联连

20、接 1ORI/或非常闭触点并联连接1项目2 运料小车PLC控制系统设计制作3. OR、ORI指令指令 助记符与功能：OR、ORI指令的名称、功能、回路表示和程序步等如表所示 PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用项目2 运料小车PLC控制系统设计制作【例【例1-1】起保停控制程序】起保停控制程序 图1-24为启动、保持、停止PLC控制程序，在图1-24（a）所示的梯形图中，当启动信号X1为ON时，输出Y0得电为ON，因为Y0的常开触点和X1并联，实现自锁使输出Y0保持。当停止信号X2为ON时，Y0失电，使其输出为0。 图1-24 启保停控制程序（a） 梯形图LD X000OR Y000ANI

21、 X002OUT Y000END（b）指令表PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用项目2 运料小车PLC控制系统设计制作【例【例1-2】优先选择控制程序。】优先选择控制程序。 图1-25所示为两个输入信号X1、X2的优先选择控制梯形图，即先接通的即获得优先权，而后接通的无效（如抢答器，具有互锁的正反转控制等）。其中X0为复位或停止信号，Y1、Y2分别为输入信号X1、X2的控制对象。（b） 指令表（a） 梯形图图1-25 优先控制程序PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用无操作数助记符/名称功能回路表示和可用软元件程序步数ANB/回路块与并联回路块的串联连接 1项目2 运料小车PLC控制系统

22、设计制作4ANB指令指令 助记符与功能：ANB指令的名称、功能、回路表示和程序步等如表所示 (a) 梯形图 (b) 指令表 图1-26 ANB指令的使用 PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用无操作数助记符/名称功能回路表示和可用软元件程序步数ORB/回路块或串联回路块的并联连接 1项目2 运料小车PLC控制系统设计制作助记符与功能：ORB指令的名称、功能、回路表示和程序步等如表所示 5. ORB指令指令(a) 梯形图 (b) 指令表 图1-27 ORB指令的使用 PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用项目2 运料小车PLC控制系统设计制作练一练练一练2 2 如图所示为某三相电动机正反转控

23、制的主电路图和PLC外部接线图，试根据PLC控制接线图设计电动机正反转运行的PLC控制程序.并安装调试运行。（为防止正反转短路事故发生，系统中采用硬件互锁和软件互锁）（a）主电路图KM1FU1KM2FRQF(b) PLC控制电路X0X1PLCPLCFU2220VSB0S/SX2Y1KM1KM2KM2KM1COM1Y2LNLNQF2SB1SB2停止按钮正转启动反转启动24VPLCPLC与变频技术应用与变频技术应用( Y1 )( Y2 )( Y3)MPPMPSMRD助记符/名称功能回路表示和可用软元件程序步数MPS/进栈进栈1MRD/读栈读栈1MPP/出栈出栈1项目2 运料小车PLC控制系统设计制

24、作6. MPS6. MPS、MRDMRD、MPPMPP指令指令 在FX系列PLC中有11个存储单元，它们专门用来存储程序运算的中间结果，被称为栈存储器。 (1)助记符与功能：堆栈指令的名称、功能、回路表示和程序步等如表所示PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用项目2 运料小车PLC控制系统设计制作（2 2）指令说明：）指令说明： MPS(进栈指令) 此指令将运算结果送入栈存储器的第一段，同时将先前送入的数据依次移到栈的下一段。 MRD(读栈指令) 此指令将栈存储器中的第一段数据(最后进栈的数据)读出且将该数据继续保存在栈存储器的第一段，栈内的数据不发生移动。 MPP(出栈指令) 此指令将栈存

25、储器中的第一段数据(最后进栈的数据)读出且该数据从栈中消失，同时将栈中其他数据依次上移。 MPS和MPP必须成对出现，且连续使用次数应该少于11次 1-29 堆栈指令的使用说明X3X4( Y2 )X5( Y3 )X6( Y4 )X7( Y5 )MPSMRDMRDMPP0 LD X31 MPS MPS 2 AND X43 OUT Y24 MRD MRD5 AND X56 OUT Y37 MRDMRD8 AND X69 OUT Y410 MPPMPP11 AND X712 OUT Y51-30 二层栈堆栈指令的使用X0X1( Y0 )X3( Y1 )X4MPSMPPX2( Y2 )X6( Y3 )

26、X5MPSMPPMPPMPS0 LD X01 MPS MPS 2 AND X13 MPSMPS4 AND X25 OUT Y06 MPPMPP7 AND8 OUT Y19 MPPMPP10 AND X411 MPSMPS 12 AND X513 OUT Y214 MPPMPP15 AND X616 OUT Y3PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用【例【例1-31-3】振荡程序】振荡程序 项目2 运料小车PLC控制系统设计制作图1-31所示为用两个定时器产生连续振荡信号的电路。在X1接通期间，Y0产生的连续振荡信号的周期为3 s，占空比为1 2(接通时间 断开时间)。其中，接通时间（或脉宽）

27、为1 s，由定时器T2设定；断开时间为2s，由定时器T1设定。 图1-31 两个定时器实现的振荡程序X1Y0T2( )T12s1sT22sT11个扫描周期PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用【例【例1-41-4】断电延时控制程序】断电延时控制程序 项目2 运料小车PLC控制系统设计制作 如图1-32所示为用位元件M0实现的断电延时电路。若输入X0接通，M0线圈通电产生输出，并通过M0触点自锁。当输入X0断电时，线圈M0不是立即停止输出，而是经过T0延时10s后才停止输出。 图1-32 断电延时定时器程序PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用 MC N0 Y或M MCR N0 （电路块）Y

28、或M助记符/名称功能回路表示和可用软元件程序步数MC/主控公共串联触点的连接3MCR/主控复位公共串联触点的清除2项目2 运料小车PLC控制系统设计制作7. MC7. MC、MCRMCR指令指令在编程时常会出现这样的情况，多个线圈同时受一个或一组触点控制，如果在每个线圈的控制电路中都串入同样的触点，将占用很多存储单元，使用主控指令就可以解决这一问题。（1）助记符与功能：主控指令的名称、功能、回路表示和程序步等如表1-12所示 PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用项目2 运料小车PLC控制系统设计制作（2）指令说明： MC(主控)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。

29、 MCR(主控复位)指令是MC指令的复位指令，即利用它恢复原左母线的位置。MC、MCR指令的使用如图1-33所示，利用MC N0 M100实现左母线右移，使Y0、Y1都在X0的控制之下，其中N0表示嵌套等级，在无嵌套结构中N0的使用次数无限制；利用MCR N0恢复到原左母线状态。如果X0断开则会跳过MC、MCR之间的指令向下执行。 主控触点在梯形图中与一般触点垂直（如图1-33中的M100）。主控触点是与左母线相连的常开触点，是控制一组电路的总开关。与主控触点相连的触点必须用LD或LDI指令。PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用项目2 运料小车PLC控制系统设计制作图1-33 主控指令的使

30、用Y0Y1Y5PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用RST Y,M,S,T,C,D,V,ZSET Y,M,S（2）指令说明： SET(置位)指令的作用是使被操作的目标元件置位并保持。RST(复位)指令的作用是使被操作的目标元件复位并保持清零状态。 助记符/名称功能回路表示和可用软元件程序步数SET/置位动作保持Y、M：1S、特殊M:2T、C：2D、V、Z、特殊D:3RST/复位消除动作保持、当前值及寄存器清零项目2 运料小车PLC控制系统设计制作8. SET8. SET、RSTRST指令指令 （1）助记符与功能：置位、复位指令的名称、功能、回路表示和程序步等如表所示。 PLCPLC与变频技术

31、应用与变频技术应用【例【例1-51-5】用】用SETSET和和RSTRST指令编写的启保停控制程序指令编写的启保停控制程序 项目2 运料小车PLC控制系统设计制作LD X001SET Y000LD X002TST Y000END(b) 指令表(a) 梯形图图1-35 用SET和RST指令编写的启保停控制程序9. PLS9. PLS、PLFPLF指令指令 （1）助记符与功能：微分指令的名称、功能、回路表示和程序步等如表所示。（2）指令说明： PLS(上升沿微分)指令用于在输入信号上升沿产生一个扫描周期的脉冲输出。 PLF(下降沿微分)指令用于在输入信号下降沿产生一个扫描周期的脉冲输出。 PLS

32、Y,M除特殊M以外PLF Y,M除特殊M以外助记符/名称功能回路表示和可用软元件程序步数PLS/上升沿微分上升沿脉冲输出2PLF/下降沿微分下降沿脉冲输出2PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用项目2 运料小车PLC控制系统设计制作【例【例1-6】分频控制程序。如图1-36所示为1/2分频控制程序，即Y0频率为X0频率的1二分之一。当X0的第1个脉冲到来时，M10产生一个扫描周期的高电平，M10常开触点闭合，使Y0线圈接通并保持；当X0的第2个脉冲到来时，M10产生一个扫描周期的高电平，M10=Y0=1，Y0和M10的常闭触点断开，使Y0线圈断开；如此循环往复，不断重复上述过程。 (a) 梯

33、形图(b) 波形图图1-36 分频程序X0M10Y0PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用X,Y,M,S,T,CX,Y,M,S,T,CX,Y,M,S,T,CX,Y,M,S,T,CX,Y,M,S,T,CX,Y,M,S,T,C助记符/名称功能回路表示和可用软元件程序步数LDP/取脉冲上升沿上升沿检出运算开始 2LDF/取脉冲下降沿下降沿检出运算开始2ANDP/与脉冲上升沿上升沿检出串联连接2ANDF/与脉冲下降沿下降沿检出串联连接2ORP/或脉冲上升沿上升沿检出并联连接2ORF/或脉冲下降沿下降沿检出并联连接2项目2 运料小车PLC控制系统设计制作10. LDP10. LDP、LDFLDF、AN

34、DPANDP、ANDFANDF、ORPORP、ORFORF指令指令 助记符与功能：脉冲指令的名称、功能、回路表示和程序步等如表所示。 PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用项目2 运料小车PLC控制系统设计制作图1-28 脉冲指令的使用 （b） LDF、ORF、ANDF脉冲指令的使用 （a） LDP、ORP、ANDP脉冲指令的使用 PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用INV指令 用于将原来的运算结果取反 图2-13 取反指令的使用Y0NOP指令为不执行操作，但占一个程序步的指令。 项目2 运料小车PLC控制系统设计制作10. 10. 其它指令其它指令PLCPLC与变频技术应用与变频技术应

35、用项目2 运料小车PLC控制系统设计制作2.3.4 2.3.4 梯形图编程原则梯形图编程原则（1）梯形图程序按从上往下，从左往右的顺序编写。（2）梯形图左边垂直线称左母线，右边垂直线称为右母线。左母线应与触点相连，右母线应与线圈相连（右母线在编程时有时可以不画出）。如图所示. （b）正确（a）不正确图1-38 梯形图编程原则说明图（3）线圈只能并联不能串联。一般情况下，在梯形图中同一线圈只能出现一次，但在含有跳转指令或步进指令的梯形图中允许双线圈输出，如图1-39所示。 （b）正确（a）不正确图1-39 双线圈的处理PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用项目2 运料小车PLC控制系统设计制作

36、（4）在有几个串联支路相并联时，应将触点多的支路放在梯形图的最上面，如图1-40所示。而对有几个并联电路相串联时，应将触点多的并联回路放在梯形图的最左边，这样的安排使程序简洁明了，指令语句也较少，如图1-41所示。 （a）不正确图1-40 先串后并梯形图的优化（b）正确（b）正确（a）不正确图1-41 先并后串梯形图的优化PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用项目2 运料小车PLC控制系统设计制作（5）如有桥式触点（即触点上有两个方向信息流），应按逻辑等效关系进行去桥化处理，如图1-42所示。（b）正确图1-42 按逻辑等效关系去桥化处理（a）不正确( Y000 )X000X001X003X

37、004X002PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用项目2 运料小车PLC控制系统设计制作2.4 2.4 项目实施项目实施 2.4.1 2.4.1 运料小车运料小车PLCPLC控制系统电路设计控制系统电路设计 1. 1. 明确输入明确输入/ /输出设备，分配输出设备，分配PLCPLC的的I/OI/O地址地址 （1）确定输入点：根据控制要求分析，系统有4个输入设备：启动按钮、装料处限位开关、卸料处限位开关、热保护开关。由此确定，PLC需要4个输入点。 （2）确定输出点：小车右行和左行通过电动机的正反转驱动，需要2个接触器进行切换，装料和卸料需要2个电磁阀分别驱动装料斗和卸料阀。由此确定，系统的

38、输出设备有2个接触器和2个电磁阀。PLC需要4个输出点与其连接。 （3）PLC的选择：PLC的选择主要根据输入输出点数以及输入输出形式来选择。本系统共需要4个输入点和4个输出点，为考虑系统将来的扩展余量（15%的余量。PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用（4）分配I/O点：根据确定的输入/输出设备及输入/输出点数，分配I/O点，见表所示。 输 入输 出输入设备/符号PLC输入点输出设备/符号PLC输出点启动按钮/SB1X0左行接触器/KM1Y0装料限位开关/SQ1X1右行接触器/KM2Y1卸料限位开关/SQ2X2装料电磁阀/KV1Y2过载保护开关/FRX3卸料电磁阀/KV2Y3项目2 运料

39、小车PLC控制系统设计制作PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用2.2.绘制系统控制电路绘制系统控制电路 返回返回项目2 运料小车PLC控制系统设计制作(a) 主电路FRL1L2L3KM1M3FU1KM2QF1(b) PLC控制电路图1-37 运料小车控制电路X0X1PLCPLCFU2220VSB1SQ1FRSQ2COMX2X3Y0Y2KV1Y3KV2KM1KM2KM2KM1COM1Y1LNLNQF2PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用项目2 运料小车PLC控制系统设计制作2.4.2 2.4.2 运料小车运料小车PLCPLC控制程序设计控制程序设计 图1-44 运料小车系统PLC程序（a

40、）梯形图（小车右行）（装料10s）（计数器复位）（小车左行）（卸料6s）（循环次数计数）（b）指令表PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用2.4.3 2.4.3 安装调试安装调试返回返回项目1 运料小车PLC控制系统设计制作安装接线安装接线固定元器件固定元器件输入程序输入程序通电调试通电调试检查元器件检查元器件PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用项目2 运料小车PLC控制系统设计制作1.5 1.5 能力拓展能力拓展 1.5.1 1.5.1 梯形图程序设计的方法和技巧梯形图程序设计的方法和技巧 1. 1.经验编程法经验编程法 经验设计方法也叫试凑法，是利用自己的或别人的经验进行程序设计，是

41、梯形图设计中最常用的编程方法。经验设计方法需要设计者掌握大量的典型电路，在掌握这些典型电路的基础上，充分理解实际的控制问题，将实际控制问题分解成典型控制电路，然后用典型电路或修改的典型电路拼凑梯形图。 （1）分解梯形图程序。 （2）输入信号逻辑组合。 （3）使用辅助编程元件及其触点。 （4）使用功能指令。 （5）使用互锁。 （6）画保护条件。经验设计法的一般规律：先根据控制要求设计基本控制程序，再逐步完善程序，最后设置必要的联锁保护程序。PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用项目2 运料小车PLC控制系统设计制作 转换法就是将继电器电路图转换成与原有功能相同的PLC内部的梯形图。这种等效转换

42、是一种简便快捷的编程方法 。 （1）基本方法 根据继电器电路图设计PLC的梯形图时，关键是要抓住它们一一对应关系，即控制功能的对应、逻辑功能的对应以及继电器硬件元件和PLC软件元件的对应。 2. 2. 转换法转换法 （2）转换设计的步骤 1）了解和熟悉被控设备的工艺过程和机械的动作情况，根据继电器电路图分析和掌握控制系统的工作原理，这样才能在设计和调试系统时心里有数。 2）确定PLC的输入信号和输出信号，画出PLC的外部接线图。 3）确定PLC梯形图中的辅助继电器（M）和定时器（T）的元件号。 4）根据上述对应关系画出PLC的梯形图。 5）根据被控制设备的工艺工程和机械的动作以及梯形图编程的基

43、本规则，优化梯形图。 PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用项目2 运料小车PLC控制系统设计制作图1-49是三相异步电动机Y/起动的继电器电路图，试将该继电器电路图转换为功能相同的PLC的外部接线图和梯形图。 图1-49 三相异步电动机Y/起动的继电器电路图KMKMYKMKMYKMYKMKMKMKMKM编程案例编程案例PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用项目2 运料小车PLC控制系统设计制作解：1）确定输入/输出信号 2）画出PLC的外部接线图 3）画对应的梯形图图1-50 Y/起动PLC外部接线图X0X1PLCPLCFU2220VSB1FRCOMX2Y1KMKMYKMCOM1Y2LN

44、SB2Y0KMKMY图1-51 电动机Y/起动的继电器电路图对应的梯形图PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用项目2 运料小车PLC控制系统设计制作4）画优化梯形图图1-52 电动机Y/起动的优化梯形图(a) 用辅助继电器优化(b) 用主控指令优化PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用项目2 运料小车PLC控制系统设计制作带式传输自动装料系统的带式传输自动装料系统的PLCPLC控制控制拓展项目拓展项目: :1. 1. 控制要求控制要求某物料传输自动装料系统由三级皮带式传输机组成，承担将物料从出料斗传送至传输车，其系统组成示意图如图1-53所示，系统停止时，装料处应无车。按启动按钮系统开始运

45、行，其具体工作过程及控制要求如下：图1-53 带式传输自动装料系统示意图YV1(进料电磁阀)HL6HL5SL(料位传感器)YV2(放料电磁阀)HL4M1M2M3红灯HL1绿灯HL2车到位SQ1车满SQ2HL3车在位指示PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用项目2 运料小车PLC控制系统设计制作 初始状态。红灯初始状态。红灯HL1HL1灭，绿灯灭，绿灯HL2HL2亮，表明允许小车开始装料。料斗出亮，表明允许小车开始装料。料斗出料口电磁阀关闭，电动机料口电磁阀关闭，电动机M1M1、M2M2、M3M3均未运转。均未运转。 （1 1）进料。如果料斗中料不满，料位开关（传感器）进料。如果料斗中料不满，

46、料位开关（传感器）SLSL断开断开5s5s，料斗，料斗进料电磁阀进料电磁阀YV1YV1打开，进料指示灯打开，进料指示灯HL6HL6亮，开始进料，当料满时，料位开关亮，开始进料，当料满时，料位开关SLSL（传感器）闭合，料满指示灯（传感器）闭合，料满指示灯HL5HL5亮，终止进料亮，终止进料 。 （2 2）装车。当小车运行到装料位置时，车到位开关）装车。当小车运行到装料位置时，车到位开关SQ1SQ1闭合，此时红闭合，此时红灯灯HL1HL1和车在位指示灯和车在位指示灯HL3HL3亮、绿灯亮、绿灯HL2HL2灭；同时启动电动机灭；同时启动电动机M3M3，经，经2s2s后启后启动电动机动电动机M2M2

47、，再经，再经2s2s启动电动机启动电动机M1M1，再经，再经2s2s打开料口出料阀打开料口出料阀YV2,YV2,同时放料同时放料指示灯指示灯HL4HL4亮，开始装料。当车装满，车满开关亮，开始装料。当车装满，车满开关SQ2SQ2断开，出料阀断开，出料阀YV2YV2关闭关闭；2s2s后后M1M1停止，再经停止，再经2s2s后后M2M2停止，再经停止，再经2s2s后后M3M3停止，小车向左运行去卸料停止，小车向左运行去卸料，同时红灯，同时红灯HL1HL1和车在位指示灯和车在位指示灯HL3HL3灭、绿灯灭、绿灯HL2HL2亮。亮。 按下停止按钮后，整个系统停止工作。按下停止按钮后，整个系统停止工作。

48、 PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用项目2 运料小车PLC控制系统设计制作2.2.设计要点提示设计要点提示（1）PLC控制系统电路设计 1）明确输入/输出设备，分配PLC的I/O地址 输输 入入输输 出出输入设备输入设备/ /符号符号PLCPLC输入点输入点输出设备输出设备/ /符号符号PLCPLC输出点输出点启动按钮启动按钮/SB1/SB1X0X0进料阀进料阀/YV1/YV1、进料指示灯、进料指示灯/HL6/HL6Y0Y0停止按钮停止按钮/SB2/SB2X1X1放料阀放料阀/YV2/YV2、放料指示灯、放料指示灯/HL4/HL4Y1Y1料位检测料位检测/SL/SLX2X2红灯红灯/HL

49、1/HL1和车在位指示灯和车在位指示灯/HL3/HL3Y2Y2车到位车到位/SQ1/SQ1X3X3绿灯绿灯/HL2/HL2Y3Y3车满开关车满开关/SQ2/SQ2X4X4电动机电动机M1/KM1M1/KM1Y4Y4电动机电动机M2/KM2M2/KM2Y5Y5电动机电动机M3/KM3M3/KM3Y6Y6料满指示灯料满指示灯/HL5/HL5Y7Y7PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用项目2 运料小车PLC控制系统设计制作2.2.设计要点提示设计要点提示2）绘制系统控制电路图1-54 带式传输自动装料系统控制电路FR1KM1FU1L1L2L3QF1M2FR2KM2M3FU2FR3KM3FU3(a

50、) 主电路M1M3M3M3(b) PLC外围接线图PLCPLC220VCOMX0X1SB1SB2SLSQ1SQ2X2X3X4COM1COM2LNYV1YV2HL6HL4HL1HL3HL2KM1KM2KM3HL5Y0Y2Y3Y1Y4Y5Y6Y7FU4LNQF2PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用项目2 运料小车PLC控制系统设计制作（2）PLC控制程序设计图1-55 PLC参考梯形图起动信号料满指示料位检测进料绿灯红灯/车到位灯M3起动M2起动M1起动放料关闭进料M1停止M2停止M3停止料满标志车装料标志车未装料料未满PLCPLC与变频技术应用与变频技术应用自主项目自主项目简易智力竞赛抢答器

51、简易智力竞赛抢答器 参加竞赛人分为儿童组、学生组、成人组，其中儿参加竞赛人分为儿童组、学生组、成人组，其中儿童两人、成人两人、学生为一人，主持人为一人。童两人、成人两人、学生为一人，主持人为一人。 （1 1）控制要求）控制要求 1 1）（1 1）当主持人按下）当主持人按下SB0SB0后，指示灯后，指示灯HL0HL0亮，表示抢答开始，参赛者方可开始亮，表示抢答开始，参赛者方可开始按下按钮抢答，否则违例（此时抢答者桌面上灯闪烁，闪烁周期为按下按钮抢答，否则违例（此时抢答者桌面上灯闪烁，闪烁周期为1s1s，下同）。，下同）。从主持人按下开始按钮开始计时，选择抢答及答题时间不能超过从主持人按下开始按钮开始计时，选择抢答及答题时间不能超过30s30s，30s30s后抢答后抢答者桌面上灯闪烁，表示答题时间已到。者桌面上灯闪烁，表示答题时间已到。 2 2）为了公平，要求儿童组只需一人按