FX2N系列PLC的工程应用实例

gkbpxFX2N系列PLC的工程应用实例gkbpxPLC工程应用实例本章要点••••••••专题1

PLC控制系统设计概述专题2

PLC控制系统的硬件配置专题3

PLC在压滤机控制系统中的应用专题4

PLC在电镀生产线上的应用专题5

PLC在金属切削机床控制中的应用专题6

PLC在随动控制系统中的应用专题7

PLC在球磨机润滑监控系统中的应用专题8

PLC在立式车床控制系统中的应用gkbpxPLC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。gkbpxPLC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。gkbpxPLC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ꢃꢄꢅꢆꢇꢈPLCꢅꢆꢉꢊꢋꢌꢍꢎꢃꢏI/OꢐꢑꢍꢒꢓꢔꢕꢖꢗꢘꢙꢚꢗꢘꢙꢚꢕꢖꢛꢜgkbpxPLC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。2．

PLC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。gkbpxPLC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。gkbpxPLC工程应用实例PLC控制系统的硬件配置:PLC机型选择1．

I/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。gkbpxPLC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gkbpxPLC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gkbpxPLC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gkbpxPLC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0~10V、-10~+10V、0~20mA、4~20mA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。gkbpxPLC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。gkbpxPLC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。gkbpxPLC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。gkbpxPLC工程应用实例ꢝꢞ对ꢝꢟꢠꢡꢃꢏꢢꢝꢞ꣋ꢃꢝꢟ꣋ꢃꢠꢡ

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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。gkbpxPLC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。gkbpxPLC工程应用实例PLC在电镀生产线上的应用:地址编号ꢝ

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2－主轴

3－夹具

4－上料机械手5－进料装置

6－下料机械手gkbpxPLC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。gkbpxPLC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。gkbpxPLC工程应用实例PLC在金属切削机床控制中的应用:控制流程gkbpxPLC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。gkbpxPLC工程应用实例PLC在金属切削机床控制中的应用:地址编号ꢝꢞ꣤ꢑꢝꢞ꣤ꢑꢝꢟ꣤ꢑ꣢꣣

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(b）控制原理框图gkbpxPLC工程应用实例PLC在随动控制系统中的应用:控制方案根据控制要求，刨花回路采用比例控制，胶回路采用PI控制，选择开关SA用于随动方式/胶设定方式的转换。gkbpxPLC工程应用实例PLC在随动控制系统中的应用:PLC的选型拌胶机控制系统的输入信号有7个，其中用于启动、停止、随动选择的3个开关为开关量信号，刨花设定、压力传感器、胶设定、流量计信号4个为模拟量信号；输出信号有2个，用于驱动可控硅调速装置及螺旋给料机驱动器，均为模拟信号。根据I/O信号的数量、类型以及控制要求，选择FX2N-16MR主机，4通道模拟量输入模块FX-4AD，2通道模拟量输出模块FX-2DA。这样共有8个开关量输入点，8个开关量输出点，4个模拟量输入通道，2个模拟量输出通道，满足控制要求。PLC连接示意图gkbpxPLC工程应用实例PLC在随动控制系统中的应用:地址编号ꢝ

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