可编程控制器实训教程十五ppt课件(全)

1、【授课课次】15【基本课题】 项目十五 联锁报警控制【目的要求】1、利用PLC完成控制系统的联锁报警系统的实现方法。 2、掌握PLC基本指令及编程技巧。【教学重点】掌握PLC基本指令及编程技巧【教学难点】利用PLC完成联锁报警系统设计【教学方法】项目教学、实验 【教学手段】多媒体教学、PLC实验装置湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power15.1 项目要求结合生产过程自动化课程学习的内容，利用PLC完成控制系统的联锁报警系统的实现方法。通过程序的编制，进一步掌握PLC指令系统，掌握编程的基本方法

2、，总结编程技巧，提高编程速度与能力。湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power项目十五 联锁报警控制项目十五 联锁报警控制15.2 项目所需设备、工具、材料最好能与学校自动化系统实验设备结合。在条件不具备的情况下，也可以采用模拟装置替代，利用开关等代替传感器。若采用开关代替传感器，项目所需设备与材料见表15-1。 表15-1 项目所需设备、工具材料名称型号或规格数量名称型号或规格数量可编程控制器FX2N-48MR1台指示灯24V DC/0.5W一个按钮4只连接导线若干开关（传感器）2个电工工具一套

3、电笛24V1个项目十五 联锁报警控制15.3 相关知识本项目除要训练与掌握生产过程联锁报警的设置，将PLC与生产过程联系起来，同时能够通过项目训练掌握闪烁输出的方法。可以利用FX2N系列PLC内部特殊辅助继电器、振荡电路、特殊定时器指令以及交替输出指令等方法实现。在FX2N系列PLC中，还有一个报警专用指令，在此也做简单介绍，以便开阔思路。湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power项目十五 联锁报警控制K5K5T0T0图15-1 交替（振荡）电路梯形图、时序图、指令表T1X0T1Y0（a）（b）0

4、.5sX0T0T1Y00 LD X01 ANI T12 OUT T0 K55 LD T06 OUT T1 K5OUT Y0END（c）END15.3.1 振荡电路15.3.2 内部特殊继电器在内部特殊继电器中有4个时钟继电器，分别为M8011（10ms）、M8012（100ms）、M8013（1s）和M8014（1min）。这些继电器在PLC运行时，不断发出对应时间宽度的脉冲，如M8011为5ms通、5ms断。Y0图15-3 内部特殊继电器产生交替电路梯形图M8013X0END若要在X0接通的情况下，Y0能0.5s通、断交替，可以用图15-2所示一段梯形图实现。可见，这种方式很容易，最大缺点是

5、脉冲类型只有四种。湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power项目十五 联锁报警控制Y0图15-2 内部特殊继电器产生交替电路梯形图M8013X0END图15-4 交替输出指令功能说明X0FNC 66ALT(P)M0X0M0（a）指令格式（b）时序图15.3.3 交替输出指令交替输出指令是功能指令中的方便指令之一。指令功能号FNC（66），助记符ALT（P）。图15-4为交替输出指令功能说明。在该图中，交替输出指令就是将输入X0的二分频电路。其波形见图15-4(b) 所示。图15-5表示由一个输入按

6、钮进行启动、停止控制的电路。按下X0时，Y0为1，再按X0时，Y1为0。15-6为用交替输出指令实现的闪烁电路。产生0.5sON，0.5sOFF的闪烁电路。湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power项目十五 联锁报警控制湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power项目十五 联锁报警控制图15-4 交替输出指令功能说明X0FNC 66ALT(P)M0X0M0（a）指令格式（b）时序图2s2sK5图15-6

7、 闪烁电路T2X1图14-5 单键启动/停止电路X0FNC 66ALT(P)M0M0Y0T2T2X1FNC 66ALT(P)M0X1Y7（a）梯形图（b）时序图T2图15-6 闪烁电路T2X1图15-5 单键启动/停止电路X0FNC 66ALT(P)M0M0Y0T2T2X1FNC 66ALT(P)M0X1Y7（a）梯形图（b）时序图T24 特殊定时器指令 图15-7 特殊定时器指令FNC 65STMRSnD特殊定时器指令是功能指令中的方便指令之一。指令功能号FNC（65），助记符STMR。指令格式如图15-7所示。其中S为T0T199，时间单位为100ms；n为十进制（K）或十六进制（H）数，

8、范围为132767；D为Y、M、S继电器。湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power项目十五 联锁报警控制图15-7 特殊定时器指令FNC 65STMRSnD特殊定时器指令用来产生延时定时器、单触发定时器、闪烁定时器电路。图15-8为特殊定时器应用说明。当合上X0时，M0M3输出相应的波形，其输出波形如图15-8(b)所示。N的值（K100）是定时器T10的设定值。M0为延时定时器；M1为输入X0从ONOFF后的单触发定时器，M2、M3为闪烁定时电路，X0为OFF，则M0、M1、M3延时到设定值后

9、为OFF。湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power项目十五 联锁报警控制湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power项目十五 联锁报警控制10s10s10s10s10s10sX0X0M1（a）梯形图（b）时序图M0图15-8 特殊定时器指令应用说明FNC 65STMRT10K100M0M2M3湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources

10、and Hydro Power项目十五 联锁报警控制10s10s10s10sX0X0M1（a）梯形图（b）时序图M2图15-8 利用特殊定时器指令实现的闪烁电路FNC 66STMRT10K100M0M3若将M3的常闭触点接到特殊定时器指令的输入端，则M2、M1的波形输出正好为闪烁电路（或正/反脉冲）输出，如图15-8所示。15.4 训练内容根据生产过程控制的要求，对生产过程变量越限进行报警和联锁控制。根据生产的要求，报警可以分成非闪光报警和闪光报警两种情况进行讨论。湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro

11、Power项目十五 联锁报警控制15.4.1 非闪光报警项目描述工艺过程见图15-10，当液位超过上限或下限值时，对应的指示灯亮，电笛响。按下消音按钮后，电笛停。超限值恢复到正常值时，报警消除。若超过上上限，电磁阀得电，切断供水阀的气源，停止供水，电机停转。湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power项目十五 联锁报警控制LSLALALHHH图15-10 液位报警系统工艺流程图湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hyd

12、ro Power项目十五 联锁报警控制实训要求（I/O点分配、PLC接线图、参考程序、程序输入与调试）I/O点分配根据控制要求，该PLC控制系统的I/O点分配见表15-1。表15-1 训练一 PLC输入和输出点分配表输入信号输出信号名称代号输入点编号名称代号输出点编号上限输入开关SB1X0上限指示灯HLHY0下限输入开关SB2X1下限指示灯HLLY1上上限输入开关SB3X2电笛DDY2消音按钮SB4X3气源电磁阀DVY3电动机电源继电器KY4PLC接线图根据工艺要求与I/O点分配，按照图15-11完成PLC接线。图中也可以将电磁阀与电机电源的继电器接同一输出端子。湖南水利水电职业技术学院Hun

13、an Technical College of Water Resources and Hydro Power项目十五 联锁报警控制图15-11 PLC接线图SB1X0X1X2X3COMSB2SB3SB4PLCY0Y1HLHDLY2HLLCOM1Y324VCOM2Y4DVK湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power项目十五 联锁报警控制X0Y0END图15-12 非闪光报警控制程序X1Y2Y2X0Y1X1X2X3Y3Y4X0M1X1M1图14-11 PLC接线图SB1X0X1X2X3COMSB2S

14、B3SB4PLCY0Y1HLHDLY2HLLCOM1Y324VCOM2Y4DVK程序设计程序中要求高限指示灯、下限指示灯直接随报警点的状态变换，因此，一旦上限或下限报警发生，指示灯平光指示。同时，利用报警点的上升沿驱动连接电笛的输出继电器导通，电笛鸣叫，由于是采用沿指令，因此，采用自锁方式保证电笛声持续。当按消音按钮或报警消除时，消音。参考程序见图15-12。从安全角度，要求没有超过上上限时，电磁阀与电机均通电，因此，采用常闭触点控制。当一旦超过上上限后，对应的输出（Y3、Y4）失电，联锁停车 运行并调试程序将梯形图程序输入到计算机。下载程序到PLC，并对程序进行调试运行。调试运行并记录调试结

15、果湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power项目十五 联锁报警控制湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power项目十五 联锁报警控制15.4.2 闪光报警项目描述图15-13所示为加热炉控制流程图。在加热炉出口温度与燃料调节阀阀后压力的选择性控制系统中，采用气开式调节阀，选择器采用低选器，温度和压力控制器均采用反作用。正常生产时，温度控制器工作，当由于某种扰动作用，使调节阀阀后压力过高，达到安全极限时，

16、压力控制器通过低选器取代温度控制器工作，关小调节阀，以防脱火。一旦正常后，温度控制器又恢复工作，压力控制器退出工作，转为后备状态。当燃料气流量过低时，流量检测装置FSAL1触点动作；或当炉内火焰熄灭时，火焰检测器BS动作；或当原料流量过低时，流量检测装置FSAL2动作。当以上三个检测装置一个或几个接通时，闪光报警，同时使三通电磁阀失电，将来自于气源的压缩空气放空，温度控制器或压力控制器上的信号失效，由于是气开式调节阀，因此，失去信号而关闭，切断燃料气。图中气动薄膜调节阀上D/Q表示电/气转换器，三通电磁阀接在气源上。 湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of

17、 Water Resources and Hydro Power项目十五 联锁报警控制原料T1TT1C燃料LSFTFSAPTPCBSFTFSA图15-13 加热炉的安全联锁保护系统L1L2SRD/Q气源联锁动作以后，不能自动复位，只有经过检查认为危险已经解除后，才可以人工复位，投入运行，以免误动作而造成爆炸事故。图中电磁阀上的R表示需要人工复位。不同变量报警时，对应的指示灯闪亮，电笛响。按下消音按钮后，电笛停，指示灯变平光。超限值即使恢复到正常值时，报警也消除，只有在报警恢复正常植且按确认按钮后，报警消除。在没有报警发生时，按实验按钮，指示灯平光显示、电笛响，松开按钮后，灯灭、电笛不响。湖南水

18、利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power项目十五 联锁报警控制实训要求I/O点分配湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power项目十五 联锁报警控制表15-2 训练二PLC输入和输出点分配表输入信号输出信号名称代号输入点编号名称代号输出点编号燃料流量下限检测FL1X0电笛DD Y0原料流量下限检测FL2X1燃料流量下限报警指示灯L1Y1火焰检测BSX2原料流量下限报警指示灯L2Y2消音按钮SB1X3火焰熄灭

19、报警指示灯L3Y3确认按钮SB2X4电磁阀DVY4实验按钮SB3X5PLC接线图根据工艺流程图和I/O点分配情况，设计PLC接线示意图如图15-14所示。湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power项目十五 联锁报警控制图15-14 PLC接线图FL1X0X1X2X3COMFL2BSPLCY0Y1DLY2L1COM1Y324VCOM2Y4DVSB1X4X5SB2SB3L3L2程序设计见图15-15所示的参考程序。前三行为联锁报警记忆与确认。一旦该变量超限，利用中间继电器记忆保持。当报警消除后，按确认

20、按钮，记忆解除。在没有按确认按钮之前，即使报警变量恢复正常值，报警与联锁仍然存在。而当报警变量没有恢复时，按确认按钮无效。湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power项目十五 联锁报警控制湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power项目十五 联锁报警控制X3M2X5X0X1X2X1M1X1X4X2M2X2X4X3M10M0X3M11M1M12M0M1M11M10M2M12X0M0M0X0X4M1M2M10

21、M11M12Y0报警记忆与确认（X4确认按钮）消音记忆（X3消音按钮）电笛控制与实验（X5为实验按钮）ABM0M1M8013M2M8013M0M0M10M8013X5X0M1M11X5X1M2M12X5X2ENDY1Y2Y3M1M2Y4指示灯控制与实验（M8013为1s脉冲）联锁，切断控制阀气源M0M1M8013M2M8013M0M0M10M8013X5X0M1M11X5X1M2M12X5X2ENDY1Y2Y3M1M2Y4指示灯控制与实验（M8013为1s脉冲）联锁，切断控制阀气源AB第三至第六行表示报警消音。在报警记忆存在时，按下消音按钮，对应的内部辅助继电器接通并记忆。一旦报警确认获准后，

22、该记忆信号也被解除。第四行表示电笛控制。无论那一个变量报警记忆接通，且该报警没有按消音前，电笛鸣叫提示。在所有变量都没有超限时，按实验按钮X5，电笛也响。第五行至第七行为报警灯控制程序。在没有按消音按钮前，利用1s脉冲继电器，使指示灯闪亮。当按下消音按钮后，指示灯变平光。在该点没有报警时，按实验按钮，该指示灯亮。湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power项目十五 联锁报警控制运行并调试程序将梯形图程序输入到计算机。下载程序到PLC，并对程序进行调试运行。调试运行并记录调试结果湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power项目十五 联锁报警控制编程练习根据项目练习二的要求，尝试用其他种方法实现闪光报警。改造项目练习一的程序，实现闪光报警。湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power项目十五 联锁报警控制15.5 实训报告与考核标准实训报告要求根据给出的梯形图，写出指令表；按照接线示意图画出实际接线图