1 / 52

PLC 原理与应用

PLC 原理与应用. 电气学院 自动化 杨霞 2007 年 2 月. PLC 原理与应用 第 10 讲. 讲解内容 ： 6 顺序逻辑控制的 PLC 程序设计 6.3 基本逻辑操作指令的顺序逻辑控制程序设计（ 实例讲解 ） 学习说明 ： 本讲是学习 PLC 程序设计知识。重点掌握： 用基本逻辑操作指令实现顺序逻辑控制 输入输出信号表的编制、状态转换表 的编制、根据状态转换表，写出状态方程 和输出方程、分配状态变量地址 、辅助控制设计 （定时器、计数器等）、 由状态方程和输出方程编写 PLC 的梯形图程序和语句程序、外部 I/O 连接图的绘制.

sera
Download Presentation

PLC 原理与应用

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. PLC原理与应用 电气学院 自动化 杨霞 2007年2月

  2. PLC原理与应用 第10讲 • 讲解内容： • 6 顺序逻辑控制的PLC程序设计 • 6.3基本逻辑操作指令的顺序逻辑控制程序设计（实例讲解） • 学习说明 ： • 本讲是学习PLC程序设计知识。重点掌握： • 用基本逻辑操作指令实现顺序逻辑控制 • 输入输出信号表的编制、状态转换表 的编制、根据状态转换表，写出状态方程 和输出方程、分配状态变量地址 、辅助控制设计 （定时器、计数器等）、 由状态方程和输出方程编写PLC的梯形图程序和语句程序、外部I/O连接图的绘制

  3. 实例说明：用基本逻辑操作指令设计和编写实现顺序逻辑控制的PLC梯形图程序和语句程序实例说明：用基本逻辑操作指令设计和编写实现顺序逻辑控制的PLC梯形图程序和语句程序 • 【例6-3-1】一台组合机床钻孔工位的电气控制要求如下： • ⑴ 按下快进按钮SB，电磁阀DT1、DT2得电，滑台快进，同时动力头主轴电动机M1起动(由接触器KM驱动)。 • ⑵ 滑台快进到达预定位置，行程开关SA1动作，电磁阀DT1失电，滑台由快进切换到工进。 • ⑶ 滑台工进钻削，5s后加工完毕，电磁阀DT2失电，电磁阀DT3得电，滑台快退。快退途中SA1再度被触动。 • ⑷ 滑台快退到原位，压合原位行程开关SA3，DT3失电，滑台原位停止，M1失电，主轴停转。一个工作周期完成。

  4. 组合机床钻孔工位的电气控制状态转换图 输入信号: SB、SA1、T、SA3 输出信号是： DT1、DT2、DT3、KM

  5. 解：⑴ 编制输入输出信号表 • 输入信号：是SB、SA1、SA3。 • 输出信号：是DT1、DT2、DT3、KM。 • 注意： • 1行程开关：是外部检测装置，其启动、检测由执行部件顺带完成，不需要专门提供启动等信号，只要它的触点作为外部输入信号就足够了。 • 2 定时器：控制要求中用到内部检测单元，即5s定时器，定时器的输出T作为内部输入信号。 • 编写的输入信号表和输出信号表见表6-3-1和表6-3-2。

  6. ⑵ 作出状态转换表 根据输入输出信号表和控制要求作出状态转换表（见表6-3-3）。列表之前，要确定状态数，这是最重要的工作。由控制要求可以看出，这个控制过程：有滑台快进、工进、快退、停止四个状态，m=4。若选用菱形编码方案，状态变量数n=2。

  7. ⑶ 根据状态转换表，写出状态方程

  8. ⑷ 根据状态转换表，写出输出方程 注意： ①当滑台后退时，虽然又一次触动SA1，但是此时约束条件Q1已为0，SA1不能起作用，对整体控制没有影响，不用考虑。 ②SA3虽然要在滑台快进后，才能由1变为0，但因为SA3只对Q2是关闭信号，在Q2重新开启前，SA3由1变为0，就是正常的脉冲输入信号。

  9. （5） 分配状态变量地址 • Q1=M001 Q2=M002 • （6） 辅助控制设计 • 指对时间检测器件定时器的组态（设置）。我们采用TON定时器，指令为TON T000 50，该定时器是设定（测量）滑台工进时间，所以启动信号应为状态2即S2，ST= Q1 Q2。进入工进状态时，定时开始；5s时间到，定时器输出开关量信号T000=1，工进结束，状态2为0，启动信号复位，T000为0。T000是一脉冲信号。 • （7） 由状态方程和输出方程编写PLC的梯形图程序和语句程序 • 一个方程对应一个逻辑段。见程序6-3-1.1和程序6-3-1.2。状态方程的表达式不是唯一的，可以按操作步骤最少和运行时间最少的原则来选取。

  10. （8） 做出外部I/O连接图（见图6-3-1）

  11. 【例6-3-2.1】十字路口交通信号灯控制的PLC程序设计【例6-3-2.1】十字路口交通信号灯控制的PLC程序设计 • 控制要求： • 1．红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，绿灯亮到红灯亮之间，黄灯亮5s时间，作为换路通行的缓冲。 • 2．通行规则 • 两路口交替通行，主干道每次放行30s，支道每次放行20s。 • 3．整个线路有总的开启按钮和停止按钮。

  12. 一、首先编写输入输出信号表。 • 控制信号灯的输入信号有： • ① 30s计时时间到信号L； • ② 20s计时时间到信号H； • ③ 5s计时时间到信号E。　　 • 辅助逻辑控制，它的输出信号是L、H、E，是内部输出信号。它的输入信号分别是30s、20s、5s定时器的启动信号，设为SL、SH、SE。 • 主逻辑控制的输出是控制红、绿、黄灯的信号，分别设为R、G、Y、r、g、y。

  13. 二、主逻辑控制设计 • ①十字路口交通状态的确定 • 根据控制要求，十字路口交通状态有 4种： • S1 主道通行，支道禁止；图6-3-2.1 状态转换图 • S2 主道停止，支道禁止（主黄灯）； • S3 支道通行，主道禁止； • S4 支道停止，主道禁止（支黄灯）； • 这四种状态是循环状态，它们的转换规律见图6-3-2.1。 • ②状态变量的选择 • 按菱形编码方案编码，由于状态数m=4，所以状态变量数n=2。

  14. ③做出状态转换真值表

  15. ④写出状态方程和输出方程

  16. ⑥启动和关闭信号的设置 • 由于在信号灯控制系统中，四个状态是依次循环转换的，无头无尾，系统需在状态循环外加启动和关闭信号，为此设变量M0为总开关。 • 用MCS指令将M0设为总开关。 • ⑦分配状态变量地址。 • Q1=M011 Q2=M012 M0=M000

  17. 三、辅助逻辑控制设计 • 这里辅助逻辑控制设计是设置时间检测单元。我们要设计的是30s、20s、5s定时器。 • 当状态为Q1Q2=10，即进入主干道通行状态时，则30s定时器开始计时。也就是说30s定时器的启动信号为 • 当状态为Q1Q2=01，即进入支干道通行状态时， 则20s定时器开始计时，也就是说20s定时器的启动信号为 • 当状态为Q1Q2=00，或Q1Q2=11时，中间过渡状态黄灯，5s定时器开始启动信号为

  18. 下面列出各定时器的输入输出信号是对表6-3-6的细化和修改 SL= SH= SE=

  19. 四、作出梯形图程序和语句程序 • 以上将本例各部分逻辑关系都设计出来，我们根据状态方程、输出方程、各定时器的表达式，可以把梯形图程序编写出来，见程序6-3-2.1。并可以写出相应的语句程序，见程序6-3-2.2。再画出外部I/O连接图，见图6-3-3。

  20. 外部I/O连接图

  21. 【例6-3-2.2】十字路口交通信号灯控制的PLC程序设计【例6-3-2.2】十字路口交通信号灯控制的PLC程序设计 • 控制要求： • 1．红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，绿灯亮到红灯亮之间，黄灯亮5s时间，作为换路通行的缓冲。 • 2．通行规则 • ①支道无车时，允许主干道通行； • ②主干道无车，支道有车时，允许支道通行； • ③主干道、支道均有车时，两路口交替通行，主干道每次放行30s，支道每次放行20s。 • ④必要时，可以手动控制信号灯，决定哪一干道通行，或全都不通行。 • 3．整个线路有总的开启按钮和停止按钮。

  22. 一、首先编写输入输出信号表。 • 控制信号灯的输入信号有： • ① 主干道是否有车信号W； • ② 支道是否有车信号Z； • ③ 30s计时时间到信号L； • ④ 20s计时时间到信号H； 　　　定时器 • ⑤ 5s计时时间到信号E。 • 表示主、支干道是否有车信号的W、Z是由监测主、支干道的传感器传来，有车为0，无车为1，它们是电平式外部信号。 • 辅助逻辑控制，它的输出信号是L、H、E，是内部输出信号。它的输入信号分别是30s、20s、5s定时器的启动信号，设为SL、SH、SE。 • 主逻辑控制的输出是控制红、绿、黄灯的信号，分别设为R、G、Y、r、g、y。 传感器

  23. 二、自动控制部分的设计1、主逻辑控制设计 • ①十字路口交通状态的确定 • 根据控制要求，十字路口交通状态有 4种： • S1 主道通行，支道禁止；图6-3-2.1 状态转换图 • S2 主道停止，支道禁止（主黄灯）； • S3 支道通行，主道禁止； • S4 支道停止，主道禁止（支黄灯）； • 这四种状态是循环状态，它们的转换规律见图6-3-2.1。 • ②状态变量的选择 • 按菱形编码方案编码，由于状态数m=4，所以状态变量数n=2。

  24. ③做出状态转换真值表 (L+W)

  25. 注意：引起黄灯的切换主令信号怎么得出 • 状态2切换主令信号的导出：由主道通行转入支道通行的条件是，主道支道皆有车且主道已通行30s，或者主道无车且支道有车，即 • 状态4切换主令信号的导出：由支道通行转入主道通行的条件是，主道支道皆有车且支道已通行20s，或者支道无车，即

  26. ④写出状态方程和输出方程

  27. ⑥启动和关闭信号的设置 • 由于在信号灯控制系统中，四个状态是依次循环转换的，无头无尾，系统需在状态循环外加启动和关闭信号，为此设变量M0为总开关。 • 用MCS指令将M0设为总开关。 • ⑦分配状态变量地址。 • Q1=M011 Q2=M012 M0=M000

  28. 2、辅助逻辑控制设计 • 这里辅助逻辑控制设计是设置时间检测单元。我们要设计的是30s、20s、5s定时器。 • 当状态为Q1Q2=10，即进入主干道通行状态时，若主支干道都有车， ，则30s定时器开始计时。也就是说30s定时器的启动信号为 • 当状态为Q1Q2=01，即进入支干道通行状态时，若主、支干道都有车， 则20s定时器开始计时，也就是说20s定时器的启动信号为 • 当状态为Q1Q2=00，或Q1Q2=11时，即　　　 　　　　　　时，5s定时器开始启动。

  29. 下面列出各定时器的输入输出信号，是对表6-3-6的细化和修改 SL= SH= SE=

  30. 三、手动部分的设计 • 手动部分采用电平式输入信号，用外部拨动开关来实现。 • 主干道通行时： • R=0 G=1 Y=0 • r=1 g=0 y=0 • 支干道通行时： • R=1 G=0 Y=0 • r=0 g=1 y=0 • 全部不通行时： • R=1 G=0 Y=0 • r=1 g=0 y=0

  31. 设手动主干道通行信号为SC1=1，SC2=0； • 支干道通行信号为SC2=1，SC1=0； • SC1、SC2同时为1，整个路口不通行。SC1=0、SC2=0为自动控制。 • SC1，SC2地址：SC1=P016，SC2=P017

  32. 四、作出梯形图程序和语句程序 • 以上将本例各部分逻辑关系都设计出来，我们根据状态方程、输出方程、各定时器的表达式，可以把梯形图程序编写出来，见程序6-3-2.1。并可以写出相应的语句程序，见程序6-3-2.2。再画出外部I/O连接图，见图6-3-3。

  33. 【例6-3-3】补充题：滑台往复运动控制 • 要求如下： • （1）按下启动按钮SB，接触器KM1得电，电动机M1正转，滑台进给Ⅰ，滑台压合行程开关SA后继续进给Ⅰ。 • （2）释放SA，接触器KM1失电，KM2得电，电动机M1反转，滑台后退，压合SA后继续后退。 • （3）释放SA，KM2失电，KM1得电，滑台进给Ⅱ，压合SA后继续进给Ⅱ。 • （4）释放SA，KM1失电，KM2得电，滑台后退，压合SA后继续后退。 • （5）释放SA，KM2失电，滑台在原位停止。一个工作周期完成。

  34. 一、编制输入输出信号表

  35. 二、画出状态转换表确定状态数m=9，则状态变量n=5二、画出状态转换表确定状态数m=9，则状态变量n=5

  36. 三、写状态方程和输出方程四、分配状态变量地址三、写状态方程和输出方程四、分配状态变量地址 状态方程： 输出方程： 注意：下端与Q4、Q5同线取前Q4 Q1=M001，Q2=M002，Q3=M003，Q4=M004，Q5=M005

More Related