PLC控制系统设计教程.ppt

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1、PLC控制系统设计,熟练掌握梯形图的基本电路，并能够灵活应用；熟练掌握梯形图程序的设计方法：逻辑设计法、时序设计法、经验设计法、顺序设计法、继电器控制电路转换设计法。掌握多种工作方式系统的设计。,基本要求,4-1 梯形图的基本电路,4-4 梯形图的经验设计方法,4-6 继电器控制电路转换设计法,4-3 梯形图的时序设计方法,4-2 梯形图的逻辑设计方法,4-5 梯形图的顺序控制设计方法,4-7 多种工作方式系统的程序设计,4-1-1.PLC控制系统设计概述,4-1 概述,一.PLC控制系统的组成,PLC控制系统,信号输入元件：向PLC输入指令信号或被控对象的状态信号。（如按钮、限位开关、传感器

2、等）,信号输出元件：控制被控对象的工作。（电磁阀、接触器、信号灯等）,PLC：通过执行软件程序来完成控制功能。,信号输入元件,输出执行元件,PLC,二、PLC控制系统设计的基本步骤,1.对控制任务作深入的调查研究,弄清哪些是PLC的输入信号，是模拟量还是开关量信号，用什么方式来获取信号；,哪些是PLC的输出信号，通过什么执行元件去驱动负载；,弄清整个工艺过程和欲完成的控制内容；,了解运动部件的驱动方式，是液压、气动还是电动；,了解系统是否有周期运行、单周期运行、手动调整等控制要求等；,了解哪些量需要监控、报警、显示，是否需要故障诊断，需要哪些保护措施等；,了解是否有通信联网要求等。,2.确定系

3、统总体设计方案,在深入了解控制要求的基础上，确定电气控制总体方案。,确定主回路所需的各电器，确定输入、输出元件的种类和数量；,3.确定系统的硬件构成,确定保护、报警、显示元件的种类和数量；,计算所需PLC的输入/输出点数，并参照其他要求选择合适的PLC机型。,4确定PLC的输入/输出点分配,确定各输入/输出元件并作出PLC的I/O分配表。,根据控制要求，拟订几个设计方案，经比较后选择出最佳编程方案。,当控制系统较复杂时，可分成多个相对独立的子任务，分别对各子任务进行编程，最后将各子任务的程序合理地连接起来。,5设计应用程序,6应用程序的调试,编写的程序必须先进行模拟调试。经过反复调试和修改，使

4、程序满足控制要求。,在开始制作控制柜及控制盘之前，要画出电气控制主回路电路图。,7制做电气控制柜和控制盘,要全面地考虑各种保护、连锁措施等问题。,在控制柜布置和敷线时，要采取有效的措施抑制各种干扰信号。,要注意解决防尘、防静电、防雷电等问题。,8联机调试程序,调试前要制定周密的调试计划，以免由于工作的盲目性而隐藏了故障隐患。,程序调试完毕，必须运行一段时间，以确认程序是否真正达到控制要求。,9编写技术文件,整理程序清单并保存程序，编写元件明细表，整理电气原理图及主回路电路图，整理相关的技术参数，编写控制系统说明书等。,三、PLC的应用程序,1应用程序的内容,应能最大限度地满足控制要求。,（1）

5、初始化程序。,将某些数据区清零；使某些数据区恢复所需数据；对某些输出位置位/复位；显示某些初始状态等。,初始化程序可以为系统启动作好必要的准备，如：,应用程序还应包括以下内容：,（2）检测、故障诊断、显示程序。,这些内容可以在程序设计基本完成时再进行添加。有时，它们也是相对独立的程序段。,（3）保护、连锁程序。其作用为：,杜绝由于非法操作等引起的逻辑混乱，保证系统安全、可靠地运行。,通常在PLC外部也要设置连锁和保护措施。,2应用程序的质量,（1）程序的正确性。,正确的程序必须能经得起系统运行实践的考验。,（2）程序的可靠性。,能保证系统在正常和非正常（短时掉电、某些被控量超标、某个环节有故障

6、等）情况下都能安全可靠地运行。,能保证在出现非法操作（如按动或误触动了不该动作的按钮等）情况下不至于出现系统失控。,（3）参数的易调整性好。,经常修改的参数，在程序设计时必须考虑怎样编写才能易于修改。,（4）程序结构简练。,简练的程序，可以减少程序扫描时间、提高PLC对输入信号的响应速度。,（5）程序的可读性好。,4-1-2 梯形图的基本电路,1.启保停电路,2.双向控制电路,其中SB1为启动按钮，SB2为停止按钮。,（其中SB3为停止按钮）,定时未到，为ON,为ON，自锁,3.定时器和计数器的应用,（1）.单脉冲电路,控制要求：在控制信号的上升沿产生脉宽一定的单脉冲,无论00000接通时间长

7、短，01000产生的脉宽均为TIM000定时时间2s。,闭合,为ON,为ON,为ON,开始定时,定时到，断开,为OFF,（2）.闪烁电路,作用：产生周期性方波脉冲,当00000为OFF时，停止脉冲输出。,定时到,定时到,定时2s,定时3s,复位TIM000,复位TIM001,（3）.周期性脉冲序列发生器,作用：产生一定周期的脉冲序列,（a）.自复位定时器,作用：在控制信号的作用下，用定时器产生一定周期的脉冲序列,下一个周期，TIM000线圈得电，开始第二次定时、循环。由于Ts很小，可以近似认为脉冲序列的周期为5s。,定时5s,定时到,TIM000 复位,（b）.自复位定时器,作用：在控制信号的

8、作用下，用计数器产生一定周期的脉冲序列,25500为0.1s时钟脉冲序列，计数器的SV50 500.15s 可以实现5s的定时。,00000为ON，则R为OFF，不复位。,CNT000开始对25500计数,计数到 CNT000线圈得电,CNT000常开点闭合,CNT000复位,CNT000常开点打开,在下一个扫描周期，因为CNT000常开点已经打开，不复位。CNT000开始对25500计数.如此循环。,0.1s时钟脉冲,（4）.定时/计数范围的扩展,PLC中定时器或计数器的定时、计数范围有限（定时器：0999.9s、高速定时器：099.99s；计数器：09999），若想实现长时间定时、计数，可

9、以用两个以上的定时器、计数器串联。,例：用两个计数器实现1小时定时,60s自复位定时器,对1分钟脉冲计数,4.移位寄存器的应用,（1）.在自动化生产线上的应用,某生产线有5个工位,1号工位：检查站，检查产品是否合格,合格：00000为OFF,不合格：00000为ON,5号工位：剔除站，不合格产品被机械手剔除,产品要从1工位移入2工位，检测结果装入20000中，经过4次移动移到5号站，检测结果装入20003中，产品合格则继续下面的工艺，产品不合格则被机械手剔除。,传送带的主动轴上装有移位信号传感器，产品每移一位，传感器发出一个移位脉冲，由00001输入。00002为工作控制信号，01000带动机

10、械手工作。,（2）.彩灯控制,移位寄存器2000020007通过0100001007控制外接8个彩灯，20007用作移位寄存器的数据输入，形成环形移位。,00102用作移位方向控制。用2000020007的状态控制对应彩灯的明暗，循环移位，即构成彩灯循环显示。,用移位寄存器控制8个彩灯，实现彩灯的循环移位。,自复位定时器产生2s的周期脉冲序列，作为移位脉冲。,外接开关0000000007设置各彩灯的初始值，设为ON或OFF。,脉冲发生器,右移,左移,设置彩灯初始状态,梯形图,5.用一个按钮控制启动和停止,（1）.用基本输入输出指令实现,（2）.用KEEP 指令实现,00000为ON，20000

11、为ON 一个周期，01000为ON，一个周期后，20000的常闭触点为ON，01000自锁。再次按下00000，01000为ON，其常开触点闭合，常闭触点断开，20000常闭触点为OFF一个周期，01000 失电。,00000为ON，20000为ON 一个周期，01000常闭点为ON，常开触点为OFF，KEEP指令使01000置位为ON。再次按下00000，20000为ON一个周期，由于01000常闭触点断开，常开触点闭合，KEEP指令复位01000。,返回,4-2 梯形图的逻辑设计方法,根据控制功能，将输入与输出信号之间建立起逻辑函数关系（可先列出逻辑状态表）；,对上述所得的逻辑函数进行化简

12、或变换；,对化简后的函数，利用PLC的逻辑指令实现其函数关系（作出I/O分配，画出PLC梯形图）；,逻辑设计法的基本步骤,添加特殊要求的程序。,上机调试程序，进行修改和完善。,例1：通风机监视系统1,设计一个通风机监视系统监视三个通风机的运行情况要求：两个或两个以上通风机运转：信号灯持续亮 一个通风机运转：信号灯以0.5Hz频率闪烁 三个通风机都不运转：信号灯以2Hz频率闪烁用一个控制开关控制系统工作：开关闭合：系统工作 开关断开：系统不工作,分析控制要求可知：,反映每台风机运行状态的信号是PLC的输入信号；,要用PLC的输出信号来控制指示灯的亮、灭。,（1）.I/O分配,输入：三个通风机的状

13、态：0000000002；控制开关：00003输出：信号灯01000,（2）.梯形图设计,（3）.真值表,两个或两个以上通风机运转：,一个通风机运转：,三个通风机都不运转：,则20001可以用20000和20002表示：,（两式相乘再整理）,0.5Hz信号产生电路,2Hz信号产生电路,2 Hz闪,0.5 Hz闪,控制开关,把以上梯形图组合起来，即构成本题的梯形图,常亮,返回,程序链接,例2：通风机监视系统2,设计一个通风机监视系统监视4 个通风机的运行情况要求：3台或3台以上通风机运转：绿灯常亮 2台通风机运转：绿灯以5Hz频率闪烁 1台通风机运转：红灯以5Hz频率闪烁 全部停机时：红灯常亮。

14、,（1）.I/O分配,输入：四个通风机的状态：0010100104；输出：红灯01101、绿灯01102,（2）.红灯常亮的程序设计,（3）.绿灯常亮的程序设计,化简后：,梯形图：,（4）.红灯闪烁的程序设计,设红灯闪烁为“1”，状态表为：,化简：,25501为0.2s脉冲信号，即5Hz脉冲信号。,梯形图为：,（5）.绿灯闪烁的程序设计,化简：,25501为0.2s脉冲信号，即5Hz脉冲信号。,梯形图为：,设绿灯闪烁为“1”，状态表为：,（6）.总梯形图：把各部分梯形图合并,程序链接,4-3 梯形图的时序设计方法,若PLC各输出信号的状态变化有一定的时间顺序，可由时序图入手进行程序设计。,(1

15、)根据各输入、输出信号之间的时序关系，画出输入和输出信号的工作时序图。,(2)把时序图划分成若干个区段，确定各区段的时间长短。找出区段间的分界点，弄清分界点处各输出信号状态的转换关系和转换条件。,一般方法为：,(3)确定所需的定时器个数，分配定时器号，确定各定时器的设定值。,(4)明确各定时器开始定时和定时到两个时刻各输出信号的状态。最好作一个状态转换明细表。,(5)作PLC的I/O分配表。,(6)根据时序图、状态转换明细表和I/O分配表，画出PLC梯形图。,(7)作模拟实验，进一步修改、完善程序。,时序图设计法举例,图为十字路口上的红、黄、绿交通信号灯。绿灯亮放行、红灯亮禁行。,控制要求：,

16、.放行时间：南北方向为30秒，东西方向为20秒。,.禁行预告：欲禁行方向的黄灯和欲放行方向的红灯 以5Hz的频率闪烁5秒，5秒后另一个方向放行。,.只用一个控制开关对系统进行运行控制。,（1）分析控制要求，确定输入和输出信号。,原则：在满足控制要求的前提下，应尽量少占用PLC的I/O点数。,对本例，由控制开关输入的信号是输入信号；指示灯的亮、灭由PLC的输出信号控制。,由于同方向的同色灯在同一时间亮、灭，可将同色灯并联，用一个输出信号控制。这样只占6个输出点。,（2）画出各方向三色灯的工作时序图。,（3）由时序图分析各输出信号之间的时间关系。,红灯和绿灯常亮的时间相同（30s/20s）；黄灯和

17、红灯闪烁的时间相同（5s）。,一个循环有4个时间分界点：t1、t2、t3、t4。在这4个分界点处信号灯的状态将发生变化。,（4）确定信号灯的状态转换点。,用TIM000TIM003 4个定时器控制信号灯的状态转换。,（5）确定定时器的个数及编号。,TIM000,TIM001,TIM002,TIM003,（6）列出定时器的功能明细表。,（6）根据定时器功能明细表和I/O分配，画出PLC的梯形图。,（7）作PLC的I/O分配表。,本例要求用一个控制开关进行控制。这里将全部程序放在指令IL/ILC 之间，用00000作为指令IL的执行条件，即可实现控制要求。,南北黄/东西红闪5秒定时,东西黄、南北红

18、闪5秒定时,东西绿/南北红亮20秒定时,南北绿/东西红亮30秒定时,系统启动,返回,程序链接,4-4 梯形图的经验设计方法,有一些简单的梯形图可以借鉴电气控制原理图的设计，即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，进行修改和完善，得到符合控制要求的梯形图。这种方法没有普遍的规律可以遵循，设计所用的时间，设计的质量与编程者的经验有很大的关系，所以这种设计方法叫做经验设计法。,例1：送料小车自动控制系统的梯形图设计,控制要求：小车在ST1处装料，15s后装料结束，开始右行，碰到行程开关ST2后停下来卸料，10s后左行，碰到行程开关ST1又停下来装料，这样不停的循环工作。,在左行和

19、右行过程中，按下停止按钮SB3小车停止运行。,装料15s,卸料10s,（1）.控制按钮设置,一个右行启动按钮SB1；一个左行启动按钮SB2；一个停止按钮SB3。,（2）.I/O分配,（3）.梯形图设计,（A）.小车的左行、右行是典型的双向控制电路，先画出双向控制电路。,（B）.考虑行程开关的作用。小车没有到位行程开关不动作，小车到位行程开关动作，则相应的小车运行应停止。,（C）.考虑装料、卸料,故用00003控制TIM000延时10S，卸料，卸料完成左行 用00004控制TIM001延时15S，装料，装料完成右行,按下停止按钮SB3（00002），全部停止,程序链接,例2：两处送料小车的自动控

20、制系统梯形图设计,小车在ST1处装料，在ST3、ST2处轮流卸料。小车右行第一次碰到ST3时停下卸料，第二次碰到ST3时不停，到ST2时停下卸料。,（1）.控制按钮设置,一个右行启动按钮SB1；一个左行启动按钮SB2；一个停止按钮SB3。,装料15s,卸料10s,卸料10s,（2）.I/O分配,（3）.梯形图设计,小车左行、装料过程与上例相同，故梯形图相同。右行过程多了一个条件，即ST3，右行过程中，ST2或ST3动作，停止右行。而且卸料过程小车不能右行也不能左行。,右行增加中间位置ST3（00005）,卸料时不能左行、右行,小车要在ST2、ST3处轮流卸料，就需要记住上次卸料位置，下次卸料时

21、应在另一位置。第一次卸料在00005处，第二次卸料应在00003处。用简单的起停保梯形图实现。,考虑左行过程中00005不起作用，故应串入01001的常闭触点，所以对以上梯形图做修改如下。,程序链接,例3：有一部电动运输小车供8个加工点使用，对小车的控制要求如下：,（1）.PLC上电后，车停在某工位，若没有用车呼叫，则各工位的指示灯亮，表示各工位可以呼车。,（2）.若某工位呼叫（按本位的呼车按钮）时，各工位的指示灯均灭，表示此后再呼车无效。,（3）.停车位呼车则小车不动。当呼车位号大于停车位号时，小车自动向高位行驶，当呼车位号小于停车位号时，小车自动向低位行驶。当小车到达呼车位时自动停车。,（

22、4）.小车到达呼车位时，应停留30s供该工位使用，不应立即被其他工位呼走。,（5）.临时停电后再复电，小车不会自行启动。,（1）.I/O分配,（2）.工作过程流程图,系统启动,传送停车位信号,传送呼车位信号,有呼车？,呼车信号封锁,何处呼车？,小车驶向高位,小车驶向高位,小车到达呼车位停30s,解除呼车信号封锁,有,无,高位呼,低位呼,a,（3）.控制程序,启停保，防止自启动,呼叫指示,呼叫封锁,c,比较停车和呼车位号,呼车位号大于停车位号,驶向高位,呼车位号小于停车位号,驶向低位,呼车位号等于停车位号,停30s。,注意：在小车行驶过程中，DM0000的内容在变化。,程序链接,例4：保留例3的

23、全部功能，但把第4个控制要求改为：给位号高的加工位以优先用车的机会，8号位优先权最高。,分析：用CMP指令一个个比较判断呼车位的位号，程序繁琐。但用编码和译码指令，程序就简单多了。,编程思路：在呼车封锁解除的时间内，用编码指令对呼车信号通道001进行编码，则高位号的工位就可以优先用车了。编码之后再进行译码，把译码结果通道201的内容与停车位信号通道000的内容进行比较，就可以决定小车的运行方向了。,（2）.工作过程流程图,（1）.I/O分配（同例3）,系统启动,对呼车位编码,对呼车位译码,有呼车？,无,（3）.控制程序,呼车指示灯,对呼车位号编码,对呼车位号译码,判断有无呼车信号,比较呼车和停

24、车位号,呼车等待,驶向高位,驶向低位,到位，清呼车信号,返回,程序链接,4-5-1 概述,很多工业过程是顺序进行的，设计顺序控制系统的梯形图有一套固定的方法和步骤可以遵循。这种方法与经验法相比有许多优点：,1.简单易学，设计周期短；,2.规律性强，克服了经验法的试探性和随意性；,3.程序结构清晰，可读性强。,4-5 梯形图的顺序控制设计方法,一.顺序设计的特点,以送料小车控制系统为例。系统启动后,装料15s,卸料10s,用功能图描述：,二.功能表图及其对应的梯形图,功能表图,是描述控制系统过程、功能和特性的一种图形。利用它可以很方便的设计顺序控制梯形图。功能表图又叫做状态转换图、状态图或流程图

25、。,功能表图,用矩形框表示，框内的数字为步的编号。,用矩形框表示，框内的内容表示动作内容，该框与对应的步框相连。,表示转换方向,步与步之间用转换条件隔开，用与有向连线垂直的短线表示，并在短线边用文字、表达式或符号说明。,步,动作,有向连线,转换条件,转换条件：当转换条件满足时，上一步的活动结束，下一步的活动开始。,步,与初始状态相对应的步为初始步。用双线框表示,系统正处于某一步所在的阶段，进行相应的动作，则该步处于活动状态，或称该步为活动步。,初始步,活动步,2.功能表图的几种结构,1）.单序列结构,由一系列相继激活的步组成，每一步的后面仅有一个转换条件，每一个转换条件后面仅有一步。,2）.选

26、择序列结构（分支结构）,某一步的后面有几个转换条件，当满足不同的转换条件时，转向不同的步。,A）.分支结构,B）.分支合并结构,3）.并行序列结构,当转换条件满足时，几个序列同时被激活，这些序列称为并行序列。为了强调转换的同步实现，水平线用双线表示。,A）.并行序列分支结构,B）.并行序列合并结构,当步1为活动步，且a=1时，步2、3、4同时激活，步1变为不活动步。,当步1、2、3都为活动步，且a=1时，步1、2、3同时变为不活动步，则步4被激活。,注意：.并行序列分支只允许有一个转化条件，标在表示同步的水平双线之上。.并行序列合并只允许有一个转化条件，标在表示同步的水平双线之下。,3.典型步

27、控制电路,1）.步的基本电路,步Si 的前级步是Si-1，后级步是Si+1，Ci 是该步的转换条件,前级步Si-1是活动的，Si-1=1，且它们之间的转换条件Ci 成立，Ci=1 时，则步Si 变为活动步。,由于Ci 信号为短信号，所以用Si 的常开触点实现自锁。,当后续步Si+1 变为活动步时，Si 应断开，所以Si+1 的常闭触点应与Si的线圈相串联。,2）.几种典型的步控制电路,起始位,后有并行分支,单序列步,后有选择分支，前面是并行,上有选择合并,并行合并,（1）.起始步20000,前面有两个分支，任一个分支满足条件，20000均被激活。,（2）.步20001,其后面有3条并行序列支路

28、，步20001的后续并行步为20002、20005、20009，用其中之一的常闭触点与20001线圈串联。,当步20001为活动步时，当TIM000为ON时，则步20002、20005、20009同时变为活动步，而步20001变为不活动步。,（3）.步20006，单序列步,前级步为20005，后级步为20007，转换条件为20100,（4）.步20009,后面有两条选择序列分支，前面是并行序列分支，TIM000=ON时3个并行分支同时被激活。转换条件为TIM000，前级步为20001，后级步为20010和20013,（5）.步20012,前面有两条选择序列分支，后面是并行序列合并，转换条件为2

29、0102和CNT004，前级步为20011和20014，后级步为20015。,（6）.步20015,前面有3条并行序列分支，后面是起始步。转换条件为20103，前级步为20004、20008和20012，后级步为20000。,（三个并行分支均为活动步，且转换条件为ON时，转到当前步）,三、用顺序控制设计法编写用户程序,用顺序控制设计法编程的基本步骤：,1.根据控制要求将控制过程分成若干个工作步。,.明确每个工作步的功能，弄清步的转换是单向进行（单序列）还是多向进行（选择或并行序列）；,.确定各步的转换条件（可能是多个信号的“与”、“或”等逻辑组合）。,.必要时可画一个工作流程图，它有助于理顺整

30、个控制过程的进程。,2.为每个步设置控制位，确定转换条件。,控制位最好使用同一个通道的若干连续位。,3.确定所需输入和输出点，选择PLC机型，作出I/O分配。,4.在前两步的基础上，画出功能表图。,5.根据功能表图画梯形图。,6.添加某些特殊要求的程序。,4-5-2 顺序控制程序设计举例,顺序控制的关键在于绘制功能表图，即把系统的工作过程划分为若干阶段或步，并确定各相邻步的转换条件。在各步内，系统各输出量的状态保持不变，若输出量的通/断状态发生变化，系统就从原来的步进入下一步，转换条件使系统从当前步进入下一步。,常见的转换条件,定时器触点,限位开关,计数器触点,信号的组合,例1 动力头进给运动

31、示意图,动力头停在原位(ST3)。,按一下按钮动力头启动。,动力头退回原位后重复上述动作。,工作原理：,（1）.I/O分配,（2）.画出功能表图,用内部继电器号代替步号,上电第一个周期为ON,两个电磁阀得电,一个电磁阀得电,反转电磁阀得电,（3）.设计梯形图,该功能图为单序列结构，20000为起始步,注意：在快进和工进时01001线圈都接通，如果将01001并联在20001、20002线圈上，则出现双线圈输出。为避免这种情况出现，用20001、20002的常开触点并联来控制01001线圈。,程序链接,装料15s,卸料10s,卸料10s,例2 两处送料小车控制,工作过程：小车初始状态停在ST1处

32、，按下启动按钮，小车在ST1处装料15秒，装料结束后开始右行，碰到ST2小车停下卸料10秒，卸料结束后，小车左行，碰到ST1又开始装料15秒，装料结束后开始右行，碰到ST3时开始卸料10秒，然后再左行.如此循环往复。当按下停止按钮时，小车完成最后一个工作周期后，停在ST1处。,（1）.I/O分配,（2）.功能表图,每步的程序较易编制，关键是起始步。,要求：上电后，按下启动按钮后即可自动运行。即在自动状态下，20000步到20001步的转换条件20100=ON 停止时，要求按下停止按钮后，要完成最后一个工作周期，小车停止在ST1处，即此时20100=OFF。所以增加内部继电器20100实现上述控

33、制功能,用20100常开触点作为20000到20001的转换条件。,自动运行时 20100=ON 执行20001步装料停止时 20100=OFF 小车停在ST1处，不装料,（3）.设计梯形图,程序链接,例3 用传送带传送长物体的控制系统。为了减少传送带的运行时间，采用分段传送方式。,A、B为两条传送带，GK1、GK2为两个光电开关,工作过程：按下启动按钮，A开始运行，B不运行；当长物体前端靠近GK1时，A、B都运行；当长物体后端离开GK1时，B运行，A不运行；当长物体后端离开GK2时，A、B都不运行,（1）.I/O分配表,（2）.功能表图,（3）.梯形图,程序链接,例4 某电液控制系统中有两个

34、动力头，其工作流程图如下，控制要求为：,快进到位压ST1,快进到位压ST2,工进到位压ST3,退到原位压ST0,快进到位压ST5,工进到位压ST6,退到原位压ST4,原位等待,1.系统启动后，两个动力头便同时按流程图中的工步顺序运行，从他们都退回原位开始延时10s后，又同时进入下一个循环的运行。,2.若断开控制开关，各动力头必须将当前的运行过程结束（即退回原位）后才能自动停止运行。,3.各动力头的运动状态取决于电磁线圈的通、断电，他们的对应关系如下表,（1）.I/O分配表,输入需设置一个控制按钮，7个限位开关，输出是7个电磁阀。,（2）.功能表图,快进,25315,20005,工进1,快退,原

35、位等待,工进2,快进,工进,快退,原位等待,20009,（3）.梯形图程序,初始等待,1号快进,1号工进1,1号工进2,1号快退,1号等待,2号快进,2号工进,2号快退,2号等待,原地等待延时,1号快进,1号工进1,1号工进2,1号快退,1号等待,2号快进,2号工进,2号快退,2号等待,程序链接,例5 剪板机自动控制系统。,按下启动按钮，板料右行，碰到行程开关00002时停止右行，并且压钳压下并保持压紧，然后剪刀下行剪板，剪刀下行至00004处时，压钳和剪刀同时上行，压钳上行至00000处停止，剪刀上行至00001处停止。然后判断是否剪完10块板料，没剪完继续上述过程；若剪完则停止在初始状态。

36、,（1）.I/O分配表,CNT000,板料右行,压钳压下并保持,剪刀下行,没剪完,剪完,（2）.功能表,（3）.梯形图,说明,返回,在继电器控制电路的基础上，经过转换，将继电器控制设计成PLC控制。,关于转换的几个问题,1各种继电器、接触器、电磁阀、电磁铁等的转换,这些电器的线圈是PLC的执行元件，要为它们分配相应的PLC输出继电器号。,中间继电器可以用PLC的内部辅助继电器来代替。,4-6 继电器控制电路转换设计法,2常开、常闭按钮的转换,用PLC控制时，启动和停车一般都用常开按钮。,使用常开和长闭按钮时，PLC的梯形图画法不同。,启动,停车,启动,停车,一般热继电器触点不接入PLC中，而接

37、在PLC外部的启动控制电路中。,4.时间继电器的处理,时间继电器可用PLC的定时器代替。,3热继电器的处理,PLC定时器的触点只有接通延时闭合和接通延时断开两种。可以通过编程设计出所需的时间控制。,用PLC的定时器实现延时接通的控制举例,触点KA闭合后延时接通KM的控制。,通电延时型,用PLC的定时器实现延时断开的控制举例,触点KA闭合后延时断开KM的控制。,5对继电器控制电路连接顺序的处理,调整部分电路的连接，以方便转换成PLC梯形图。,继电器控制电路连接顺序调整的举例,线圈KM2和K之间连接着常开触点KM2。,PLC的梯形图不允许有这种结构。,调整电路连接的方法,线圈K接通的条件为：或常开

38、触点KM2闭合、或常开触点KT闭合。,可将常开触点KM2与常开触点KT并联，作为线圈K的接通条件。,将继电器控制电路转换成PLC梯形图,先对图中的电器进行I/O分配。,例：电动机Y-启动控制程序,KM1、KM3主触点闭合按Y启动；KM1、KM2主触点闭合接成全压运行,必须有硬件互锁!,先对图中的电器进行I/O分配。,画出PLC接线图,对应KM3,启动按钮,停车按钮,（1）.根据电气控制原理图画出PLC梯形图,对应KM1,对应KM2,对应KT,KM2 和KM3互锁,KM2 和KM3互锁,返回,4-7 具有多种工作方式的系统的编程方法,很多工业控制设备有多种工作方式：手动、单步、单周期、连续。后三

39、种属于自动工作方式。,手动：与点动相似，按下按钮运行、释放按钮停止；,单步：启动一次只能运行一个工作步；,单周期：启动一次只运行一个工作周期；,连续：启动后连续地、周期性地运行一个过程。,可分别设计各种工作方式的程序，最后综合起来。,以送料小车为例，介绍编程方法,1.工作方式由选择开关选择,手动方式：00100=ON单周期方式：00102=ON单步方式：00101=ON连续方式：00103=ON,多种工作方式系统的程序设计举例。,（1）.手动工作方式 00100=ON,（2）.单周期工作方式 00102=ON,按下启动按钮00000，从初始步开始，完成一个周期的工作，返回并停止在初始步。,按住

40、右行按钮00104，小车右行，松开按钮或碰到00003，右行停止；,按住左行按钮00105，小车左行，松开按钮或碰到00004，左行停止；,小车停在00004处，按住装料按钮00106，小车装料，松开按钮停止装料；,小车停在00003处，按住卸料按钮00107，小车卸料，松开按钮停止卸料；,在自动运行前，若系统没有处于初始状态，应选择手动方式，使系统处于初始状态,（3）.连续工作方式 00103=ON,在初始状态，按下启动按钮00000后，小车从初始步开始连续循环工作，按下停止按钮00001时，在完成最后一个工作周期后，系统停止在初始步。,20100=ON 表示系统处于连续工作状态,（4）.单

41、步工作方式 00101=ON,从初始步开始，按一下启动按钮00000，系统转换到下一步，完成该步任务后，自动停止，并停止在该步上，再按启动按钮00000，再向下走一步。,其余步的转换条件应是自动运行的转换条件与00000的常开触点相串联。,小结：,用20102表示手动/自动工作状态,此信号只有在工作状态变化时有用,2.功能表,（1）.自动工作方式功能表图,（2）.自动工作方式功能表图的合并,在手动工作状态20102=OFF，从手动状态转到自动工作状态后，要在自动程序的最后置位20102=ON,在自动工作状态20102=ON，从自动状态转到手动工作状态后，要在手动程序的最后复位20102=OFF

42、,自动工作方式的三种功能图中，步、动作都相同，要处理的只有转换条件,（A）.步20000 步20001,单周期 C i 为00000,连续 C i 为20100,单步 C i 为00000,20100为连续时从20000到20001的转换条件。要求按下启动按钮00000，步20000转换到步20001，并连续运行；按下停止按钮00001，完成最后一个工作周期后，停止在20000，则20100的梯形图为启停保电路。,合并后转换条件为：,（B）.步20001 步20002,单周期 C i 为TIM000,连续 C i 为TIM000,单步 C i 为TIM00000000,选择一个内部继电器201

43、01，只要是单步状态，00000控制20101，否则20101为ON。,则20101的梯形图为：,单步状态时，00101的常闭触点断开，20101的状态受00000的控制；非单步状态时，00101的常闭触点接通，20101为ON，不受00000的控制,则合并后转换条件为：Ci=TIM00020101,（C）.步20002步20003,单周期 C i 为00003,连续 C i 为00003,单步 C i 为0000300000,则合并后转换条件为：Ci=0000320101,（D）.步20003 步20004,单周期 C i 为TIM001,连续 C i 为TIM001,单步 C i 为TIM

44、00100000,则合并后转换条件为：Ci=TIM00120101,（E）.步20004步20000,单周期 C i 为00004,连续 C i 为00004,单步 C i 为0000400000,则合并后转换条件为：Ci=0000420101,合并后的自动运行状态的功能表图为：,3.梯形图,用JMP、JME指令实现两块程序的转移。,（1）.手动程序,考虑从自动状态转到手动状态时，仍保留着自动工作状态时的各步的状态，所以在手动方式的程序开始时，应把2000020004各步的状态复位，并把工作状态标志20102复位，使20102=OFF。然后再执行手动控制程序。,连续时20000到20001的转

45、换条件复位,工作状态标志复位,（2）.自动程序,考虑进入初始步20000的各种状态及转换条件,（A）.小车在初始位置，上电 0000425315=ON,（B）.小车从手动状态转到自动状态,（C）.小车连续运行，从20004转到20000,200040000420101=ON,把（A）和（B）两式合并：,则20103的梯形图为：,自动程序：,梯形图总图：,以上为手动程序,以下为自动程序,多种工作方式的系统编程小结,一般要用转换开关来完成各种方式之间的转换。,一般要用跳转指令实现手动/自动程序的转换。,由自动方式转换为手动方式时，要注意编写复位程序，以免在转回自动方式时出现误动作。,返回,幻灯片播放到此结束，谢谢观看！,