经典PLC控制实例

§9.4可编程控制器的应用开关量逻辑控制一、PLC的应用方面1.用于开关量逻辑控制2.用于闭环过程控制3.PLC配合数字控制4.用于工业机器人控制5.用于组成多级控制系统。1、接通/断开延时电路（定时器用作时间继电器）

Y1X0T1K70

T0T1Y1

X0T0K90Y1X0Y1T0的常开触点T1的常开触点9S7S二、定时器和计数器的应用程序延合延分电路2、闪烁电路（用定时器产生周期脉冲信号）

X0T1T0K20

T0T1K30Y0X0T0T1Y0

2S3S2S3S2S二、定时器和计数器的应用程序二、定时器和计数器的应用程序RSTC0X2T0T0K6000X2T0C0K6000C0Y0X2Y01000h3、定时范围的扩展多个定时器组合电路如图所示。当X0接通，T0线圈得电并开始延时，延时到T0常开触点闭合，又使T1线圈得电，并开始延时，当定时器T1延时到，其常开触点闭合，再使T2线圈得电，并开始延时，当定时器T2延时到，其常开触点闭合，才使Y0接通。因此，从X0为ON开始到Y0接通共延时9000s。三、电动机常用控制线路1.三相异步电动机起、停控制（起动、保持和停止电路）图X400Y430Y430X402X401SB1:起动按钮SB2:停止按钮KH:热继电器常开触点X402X1X2X3Y1Y1X1X2Y1梯形图如果输入信号只能由常开触点提供，梯形图中的触点类型与继电器电路的触点类型完全一致。如果接入PLC的是输入信号的常闭触点，这时在梯形图中所用的X1的触点的类型与PLC外接SB2的常开触点时刚好相反，与继电器电路图中的习惯也是相反的。建议尽可能采用常开触点作为PLC的输入信号。四、常闭触点输入信号的处理X0X1COMPLCX0X1COMPLCX0X1Y1Y1X0X1Y1Y1常用基本环节梯形图程序1.起动、保持和停止电路2.三相异步电动机正反转控制电路3.常闭触点输入信号的处理4.多继电器线圈控制电路5.多地控制电路6.互锁控制电路7.顺序起动控制电路8.集中与分散控制电路9.自动与手动控制电路10.闪烁电路11.延合延分电路12.定时范围扩展电路多继电器线圈控制电路下图是可以自锁的同时控制4个继电器线圈的电路图。其中X0是起动按钮，X1是停止按钮。多地控制电路下图是两个地方控制一个继电器线圈的程序。其中X0和X1是一个地方的起动和停止控制按钮，X2和X3是另一个地方的起动和停止控制按钮。互锁控制电路下图是3个输出线圈的互锁电路。其中X0、X1和X2是起动按钮，X3是停止按钮。由于Y0、Y1、Y2每次只能有一个接通，所以将Y0、Y1、Y2的常闭触点分别串联到其它两个线圈的控制电路中。顺序起动控制电路如图所示。Y0的常开触点串在Y1的控制回路中，Y1的接通是以Y0的接通为条件。这样，只有Y0接通才允许Y1接通。Y0关断后Y1也被关断停止，而且Y0接通条件下，Y1可以自行接通和停止。X0、X2为起动按钮，X1、X3为停止按钮。集中与分散控制电路在多台单机组成的自动线上，有在总操作台上的集中控制和在单机操作台上分散控制的联锁。集中与分散控制的梯形图如图所示。X2为选择开关，以其触点为集中控制与分散控制的联锁触点。当X2为ON时，为单机分散起动控制；当X2为OFF时，为集中总起动控制。在两种情况下，单机和总操作台都可以发出停止命令。自动与手动控制电路在自动与半自动工作设备中，有自动控制与手动控制的联锁，如图所示。输入信号X1是选择开关，选其触点为联锁型号。当X1为ON时，执行主控指令，系统运行自动控制程序，自动控制有效，同时系统执行功能指令CJP63，直接跳过手动控制程序，手动调整控制无效。当X1为OFF时，主控指令不执行，自动控制无效，跳转指令也不执行，手动控制有效。五、梯形图的设计方法1、继电器控制电路转换为梯形图法

★如果用可编程序控制器改造继电器控制系统，根据原有的继电器电路图来设计梯形图显然是一条捷径。用可编程序控制器的硬件和梯形图软件来实现继电器系统的功能。

★这种设计方法没有改变系统的外部特性，除了控制系统的可靠性提高之外，改造前后的系统没有什么区别。这种设计方法一般不需要改动控制面板和它上面的器件，因此可以减少硬件改造的费用和改造的工作量。★思路：将PLC想象成一个继电器控制系统中的控制箱。★主要步骤如下：（1）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。（2）确定可编程序控制器的输入信号和输出负载，以及它们对应的梯形图中的输入继电器和输出继电器的元件，画出可编程序控制器的外部接线图。（3）画出表格，表明继电器电路图与梯形图中各种元器件间的一一对应关系。（4）画出全部梯形图，并予以简化和修改。★分析控制要求★I/O分配表★画外部接线图。★画梯形图。★列写程序清单。举例：三相异步电动机正反转控制KM1SB1KM2SB2KHKM2KM2SB3KM2M3~ABCKM1FUQSKHKM2KM1★分析控制要求输入（I）输出（O）元件功能信号地址元件功能信号地址按钮SB2电机正转X1电动机正转Y0按钮SB3电机反转X2电动机反转Y1按钮SB1电机停止X0★I/O分配表X1Y0X2Y1X0COMCOM1SB2SB3SB1KM1KM2FR负载电源正转启动反转启动停止★画外部接线图X0X2X1Y1X0Y0Y0Y1Y0Y1X2X1正转反转END★画梯形图X0X2X1Y1X0Y0Y0Y1X0X2X1Y1X0Y0Y0Y1LD X1ORY0ANIX2ANIX0ANIY1OUT Y0LD X2OR Y1ANIX1ANIX0ANIY0OUT Y1ENDY0Y1Y0Y1X2X1X2X1ENDEND★修改梯形图并列写程序清单X1X2M100M100X0Y1M100T0K2T0Y0X2X1M101M101X0Y0M101T1K2T1Y1★注意事项：①必须遵守梯形图语言中的语法规定②可适当地设置中间单元③尽量减少可编程序控制器的输入信号和输出信号④必须保留异步电动机正反转的外部联锁电路⑤注意外部负载所需的额定电压●每一I／O点的平均价格在100元左右，因此减少输人信号和输出信号的个数是降低硬件费用的主要措施。

●PLC的继电器输出模块和双向可控硅输出模块一般最高只能驱动额定电压AC220V的负载，如果系统原来的交流接触器的线圈是380v，应更新该类元件并将线圈额定电压换成220V2、梯形图的经验设计法在一些典型电路的基础上，根据被控对象对控制系统的具体要求，不断修改和完善梯形图，多次反复调试和修改梯形图的设计方法。特点（1）具有试探性和随意性；（2）最后的结果不是唯一；（3）设计所用的时间和质量因设计者的经验而异，交付使用后维护困难。★PLC程序设计的一般步骤①详细了解生产工艺和设备对控制系统的要求。必要时画出系统的工作循环图或流程图、功能图及有关信号的时序图。②将所有输入信号，输出信号及其它信号分别列表，并按PLC内部软继电器的编号范围，给每个信号分配一个确定的编号，即编制现场信号与PLC软继电器编号对照表。③根据控制要求设计梯形图。图上的文字符号应按现场信号与PLC软继电器编号对照表的规定标注。④编写程序清单。梯形图上的每个逻辑元件均可相应地写出一条命令语句，编写程序应按梯形图的逻辑行和逻辑元件的编排顺序由上至下、自左至右依次进行。（1）、设计实例一送料小车在限位开关X4处装料，10S后结束然后右行，碰到X3后停下来卸料，15S后左行，碰到X4后，又停下来装料，这样不停地循环工作，直到按下停机按钮。Y0右行Y1左行X4X3装料卸料输入（I）输出（O）元件功能信号地址元件功能信号地址按钮SB1右行启动X0右行接触器右行Y0按钮SB2左行启动X1左行接触器左行Y1限位开关ST1右限位X3装料电磁阀装料Y2限位开关ST2左限位X4卸料电磁阀卸料Y3按钮SB3电机停止X2右行左行右行启动左行启动X0X1X2X3Y1Y0X1X0X2X4Y0Y1T0Y0T1Y1X4Y2X3Y3T0K100T1K150右行左行装料卸料送料小车自动控制系统的梯形图设计报警电路的PLC程序设计控制要求

当报警继电器K＝ON,报警灯闪烁，蜂鸣器叫

当报警响应按钮SB1按下时，报警灯常亮，蜂鸣器停叫

当报警灯测试按钮SB2按下时，报警灯亮

（2）、设计实例二解：1）输入/输出接点分配见表输入装置PLC输入端子号输出装置PLC输出端子号KX000报警灯Y030SB1X001蜂鸣器Y031SB2X0022）控制逻辑梯形图见图报警电路的梯形图3）指令程序LDX000LDIT2ANDX000ANIT3ORM100OUTM100OUTT2ANDX000LDX000K20ORX002ANIM100LDT2OUTY030OUTY031OUTT3LDX001ENDK10ORM1003、顺序控制设计法与顺序功能图顺序功能图法是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形。按图形的逻辑关系对照翻译即可得到梯形图。顺序功能图的组成：步+转向条件+有向连线+动作功能流图设计法的基本步骤：1）步的划分：分析被控对象的工作过程及控制要求，将系统的工作过程划分成若干阶段，这些阶段成为“步”。2）转换条件的确定：是使系统从当前步进入下一步的条件。3）功能流图的绘制4）梯形图的编制功能表图中转换的实现：步与步之间实现转换应同时具备两个条件：①前级步必须是“活动步”；②对应的转换条件成立。当上述两个条件同时具备时，才能实现步的转