PLC在数字量控制系统中的应用课件.ppt
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- PLC 数字 控制系统 中的 应用 课件
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1、第四周 本模块要点本模块要点 项目项目1电动机的点动运行控制电动机的点动运行控制 项目项目2电动机的连续运行控制电动机的连续运行控制 项目项目3电动机的正、反转控制电动机的正、反转控制 项目项目4电动机星三角起动控制电动机星三角起动控制 本模块要点本模块要点 项目项目5自动装载小车控制自动装载小车控制 项目灯光系统的项目灯光系统的PLC控制控制 项目交通灯系统的项目交通灯系统的PLC控制控制 项目抢答器系统的项目抢答器系统的PLC控制控制 本模块要点本模块要点 项目项目9工业洗衣机系统的工业洗衣机系统的PLC控制控制 项目项目10液压机系统的液压机系统的PLC控制控制 项目项目11剪板机系统的
2、剪板机系统的PLC控制控制 项目项目12注塑机系统的注塑机系统的PLC控制控制 电动机的点动运行控制电动机的点动运行控制 电动机的点动运行控制电动机的点动运行控制 图1 电动机点动控制电路图 S7-200 PLC简介简介电动机的点动运行控制电动机的点动运行控制 图2 S7-200 PLC的外形及结构 S7-200 PLC简介简介电动机的点动运行控制电动机的点动运行控制 CPU的存储区主要有:的存储区主要有:1)输入过程映像寄存器()输入过程映像寄存器(I)。)。2)输出过程映像寄存器()输出过程映像寄存器(Q)。)。3)变量存储器区()变量存储器区(V)。)。4)位存储器区()位存储器区(M)
3、。)。5)定时器存储区()定时器存储区(T)。)。6)计数器存储区()计数器存储区(C)。)。7)高速计数器()高速计数器(HC)。)。8)累加器()累加器(AC)。)。9)特殊存储器()特殊存储器(SM)。)。10)局部存储器()局部存储器(L)11)模拟量输入()模拟量输入(AI)。)。12)模拟量输出()模拟量输出(AQ)。)。13)顺序控制继电器()顺序控制继电器(S)。)。S7-200 PLC简介简介电动机的点动运行控制电动机的点动运行控制 对于每个型号对于每个型号PLC,西门子提供,西门子提供DC 24V和和AC 120240V两种电源供电两种电源供电的的CPU,如,如CPU 22
4、4 DC/DC/DC和和CPU 224 AC/DC/Relay。每个类型都有。每个类型都有各自的订货号,可以单独订货。各自的订货号,可以单独订货。DC/DC/DC:说明:说明CPU是直流供电,直流数字量输入,数字量输出点是晶是直流供电,直流数字量输入,数字量输出点是晶体管直流电路的类型。体管直流电路的类型。AC/DC/Relay:说明:说明CPU是交流供电,直流数字量输入,数字量输出点是交流供电,直流数字量输入,数字量输出点是继电器触点类型。是继电器触点类型。S7-200 PLC简介简介电动机的点动运行控制电动机的点动运行控制 输入模块:输入模块:图3 输入电路 S7-200 PLC简介简介电
5、动机的点动运行控制电动机的点动运行控制 输出模块:输出模块:图4 输出电路继电器输出电路场效应晶体管输出电路 S7-200 PLC简介简介电动机的点动运行控制电动机的点动运行控制 编程软件:编程软件:图5 编程软件界面 LD、LDN、=指令指令电动机的点动运行控制电动机的点动运行控制(1)LD、LDN指令指令图6 初始装载指令a)梯形图 b)语句表 LD、LDN、=指令指令电动机的点动运行控制电动机的点动运行控制 图7 初始装载非指令a)梯形图 b)语句表 (1)LD、LDN指令指令 LD、LDN、=指令指令电动机的点动运行控制电动机的点动运行控制(2)线圈驱动()线圈驱动(=)指令)指令 图
6、8 线圈驱动指令a)梯形图 b)语句表 电动机的点动运行控制电动机的点动运行控制 电动机的点动运行控制电动机的点动运行控制 图9 点动运行控制PLC硬件原理图电动机的点动运行控制电动机的点动运行控制 图10 点动控制梯形图电动机的点动运行控制电动机的点动运行控制 图11 控制过程分析图电动机的点动运行控制电动机的点动运行控制 图12 使用外部电源的点动控制PLC硬件原理图电动机的点动运行控制电动机的点动运行控制 单击菜单栏中单击菜单栏中“工具工具”选项,选择其中的选项,选择其中的“选项选项”命令,再选择命令,再选择“选项选项”中的中的“常规常规”命令,单击命令,单击“常规常规”栏下的栏下的“语
7、言语言”栏中的栏中的“中文中文”,单击,单击“确定确定”按钮即可按钮即可。第四周 电动机的连续运行控制电动机的连续运行控制 电动机的连续运行控制电动机的连续运行控制 图13 三相异步电动机连续运行控制电路 A、AN、O、ON 指令指令 电动机的连续运行控制电动机的连续运行控制(1)A指令指令图14 “与”指令a)梯形图 b)语句表 A、AN、O、ON 指令指令 电动机的连续运行控制电动机的连续运行控制(2)AN指令指令图15 “与非”指令a)梯形图 b)语句表 A、AN、O、ON 指令指令 电动机的连续运行控制电动机的连续运行控制(3)O指令指令图16 “或”指令a)梯形图 b)语句表 A、A
8、N、O、ON 指令指令 电动机的连续运行控制电动机的连续运行控制(4)ON指令指令图17 “或非”指令a)梯形图 b)语句表 编程软件使用编程软件使用电动机的连续运行控制电动机的连续运行控制 图18 STEP 7-Micro/WIN软件的编程窗口电动机的连续运行控制电动机的连续运行控制 编程软件使用编程软件使用图19 工具栏图20 标准工具栏电动机的连续运行控制电动机的连续运行控制 编程软件使用编程软件使用图21 调试工具栏电动机的连续运行控制电动机的连续运行控制 编程软件使用编程软件使用图23 LAD指令工具栏图22 常用工具栏电动机的连续运行控制电动机的连续运行控制 电动机的连续运行控制电
9、动机的连续运行控制 图24 连续运行控制PLC硬件原理图电动机的连续运行控制电动机的连续运行控制 图25 连续运行控制电路的梯形图程序电动机的连续运行控制电动机的连续运行控制 图26 连续运行控制PLC硬件原理图2电动机的点动运行控制电动机的点动运行控制 起动按钮工程项目中常用常开触点,停止按钮常用常闭触起动按钮工程项目中常用常开触点,停止按钮常用常闭触点。相应程序可自行编写。点。相应程序可自行编写。第四周 电动机的正、反转控制电动机的正、反转控制 图27 三相异步电动机正、反控制电路电动机的正、反转控制电动机的正、反转控制 电动机的正、反转控制电动机的正、反转控制 1S、R指令指令图28 置
10、位指令a)梯形图 b)语句表(1)S指令 电动机的正、反转控制电动机的正、反转控制 1S、R指令指令图29 复位指令a)梯形图 b)语句表(2)R指令 电动机的正、反转控制电动机的正、反转控制 1S、R指令指令图30 置位、复位指令的应用a)梯形图 b)语句表 c)指令功能图 电动机的正、反转控制电动机的正、反转控制 2S、R指令的优先级指令的优先级 图31 置位、复位指令的优先级a)梯形图 b)语句表 c)指令功能图 电动机的正、反转控制电动机的正、反转控制 图32 正、反转控制的PLC硬件原理图电动机的正、反转控制电动机的正、反转控制 电动机的正、反转控制电动机的正、反转控制 电动机的正、
11、反转控制电动机的正、反转控制 图33 设计梯形图程序a)采用起保停方法设计的梯形图程序 b)采用S、R指令设计的梯形图程序 在很多工程应用中,经常需要电动机可逆运行,即正、反转在很多工程应用中,经常需要电动机可逆运行,即正、反转,这则需要正转时不能反转,反转时不能正转,否则会造成电源,这则需要正转时不能反转,反转时不能正转,否则会造成电源短路。在继电器控制系统中通过使用机械和电气互锁来解决此问短路。在继电器控制系统中通过使用机械和电气互锁来解决此问题。在题。在PLC控制系统中,虽然可通过软件实现互锁,即正反两输控制系统中,虽然可通过软件实现互锁,即正反两输出线圈不能同时得电,但不能从根本上杜绝
12、电源短路现象的发生出线圈不能同时得电,但不能从根本上杜绝电源短路现象的发生(如一个接触器线圈虽失电,但其触点因熔焊不能分离,此时另(如一个接触器线圈虽失电,但其触点因熔焊不能分离,此时另一个接触器线圈再得电,就会发生电源短路现象),所以必须在一个接触器线圈再得电,就会发生电源短路现象),所以必须在接触器的线圈回路中串联对方的辅助常闭触点,如图接触器的线圈回路中串联对方的辅助常闭触点,如图32所示。所示。电动机的正、反转控制电动机的正、反转控制 在使用在使用S指令或指令或R指令时,数值指令时,数值n的范围为的范围为1255,置位或复,置位或复位的所有线圈编号必须连续,否则必须多次使用位的所有线圈
13、编号必须连续,否则必须多次使用S指令或指令或R指令指令。电动机的正、反转控制电动机的正、反转控制 第四周 电动机的电动机的Y-起动控制起动控制 图34 Y-降压起动控制电路电动机的电动机的Y-起动控制起动控制 电动机的电动机的Y-起动控制起动控制 (1)S7-200 PLC 定时器分类 电动机的电动机的Y-起动控制起动控制 (2)接通延时定时器指令图35 接通延时定时器指令a)梯形图 b)语句表 电动机的电动机的Y-起动控制起动控制 (3)接通延时定时器指令应用图36 接通延时定时器指令应用a)梯形图 b)指令功能图 电动机的电动机的Y-起动控制起动控制 (2)堆栈指令1)压栈指令)压栈指令压
14、栈指令(压栈指令(LPS)由压栈指令助记符)由压栈指令助记符LPS表示。表示。2)读栈指令)读栈指令读栈指令(读栈指令(LRD)由读栈指令助记符)由读栈指令助记符LRD表示。表示。3)弹栈指令)弹栈指令弹栈指令(弹栈指令(LPP)由弹栈指令助记符)由弹栈指令助记符LPP表示。表示。4)装栈指令)装栈指令装栈指令(装栈指令(LDS)由装栈指令助记符)由装栈指令助记符LDS和操作数和操作数n构成。该指令的操作数构成。该指令的操作数n只能取只能取18。电动机的电动机的Y-起动控制起动控制 电动机的电动机的Y-起动控制起动控制 图37 Y-降压起动控制的PLC硬件原理图电动机的电动机的Y-起动控制起动
15、控制 图38 Y-降压起动控制程序梯形图电动机的电动机的Y-起动控制起动控制 图38 Y-降压起动控制程序梯形图(续)电动机的电动机的Y-起动控制起动控制 图38 Y-降压起动控制程序梯形图(续)电动机的电动机的Y-起动控制起动控制 图39 指示灯的连接方法之一电动机的电动机的Y-起动控制起动控制 图40 指示灯的连接方法之二电动机的电动机的Y-起动控制起动控制 在很多控制系统中,经常遇到有多种不同的电压等级负载,这就要求在很多控制系统中,经常遇到有多种不同的电压等级负载,这就要求PLC的输出点不能任意的输出点不能任意安排,必须做到同一电源使用一组安排,必须做到同一电源使用一组PLC的输出,不
16、能混用,否则会有危险事故发生。如本项目的输出,不能混用,否则会有危险事故发生。如本项目中,接触器线圈电压为中,接触器线圈电压为AC 220V,而从安全用电角度考虑,作为指示或监控用的指示灯电压大,而从安全用电角度考虑,作为指示或监控用的指示灯电压大多数情况下取多数情况下取AC 6.3V,所以本项目的,所以本项目的PLC硬件接线可如图硬件接线可如图1-84所示。对于西门子所示。对于西门子CPU 226型型的的PLC输出端子来说,输出端子来说,Q0.0Q0.3为一组、为一组、Q0.4Q1.0为一组、为一组、Q1.1Q1.7为一组,使用时为一组,使用时应特别注意。应特别注意。第四周 自动装载小车控制
17、自动装载小车控制 自动装载小车控制自动装载小车控制 传送带起动必须具备两个条件,其一为运货车必须到位,其二要按下起动按钮。停传送带起动必须具备两个条件,其一为运货车必须到位,其二要按下起动按钮。停止条件为计数器的当前值为止条件为计数器的当前值为3,或按下停止按钮或电动机过载。,或按下停止按钮或电动机过载。推料机构的液压泵电动机可在传送带电动机起动后起动,推料机构动作的条件为计数器推料机构的液压泵电动机可在传送带电动机起动后起动,推料机构动作的条件为计数器的当前值为的当前值为3,其行程受行程检测开关控制,电磁阀线圈断电后,推料机构自动缩回。,其行程受行程检测开关控制,电磁阀线圈断电后,推料机构自
18、动缩回。推料机构在执行推料动作时,传送带电动机必须已经停止,这要求两者之间要有推料机构在执行推料动作时,传送带电动机必须已经停止,这要求两者之间要有互锁功能。互锁功能。计数器的计数脉冲为工件检测信号由计数器的计数脉冲为工件检测信号由0变为变为1,推料机构的运行信号作为计数器的复,推料机构的运行信号作为计数器的复位信号。计数器使用增计数器,设定值为位信号。计数器使用增计数器,设定值为3。自动装载小车控制自动装载小车控制 a)b)图41 增计数器指令a)梯形图 b)语句表 自动装载小车控制自动装载小车控制 图42 增计数器指令应用a)梯形图 b)语句表 c)指令功能图 自动装载小车控制自动装载小车
19、控制 图43 上升沿检测指令a)梯形图 b)语句表 自动装载小车控制自动装载小车控制 图44 上升沿检测指令的应用a)梯形图 b)语句表 c)指令功能图 自动装载小车控制自动装载小车控制 图45 下降沿检测指令a)梯形图 b)语句表 自动装载小车控制自动装载小车控制 图46 下降沿检测指令的应用a)梯形图 b)语句表 c)指令功能图 自动装载小车控制自动装载小车控制 图47 OLD指令梯形图符号图48 电路块并联指令的应用 a)梯形图 b)语句表 自动装载小车控制自动装载小车控制 图49 ALD指令梯形图符号图50 电路块串联指令的应用 a)梯形图 b)语句表自动装载小车控制自动装载小车控制
20、自动装载小车控制自动装载小车控制 图51 自动装载小车控制的PLC硬件原理图自动装载小车控制自动装载小车控制 图52 自动装载小车控制程序梯形图自动装载小车控制自动装载小车控制 图52 自动装载小车控制程序梯形图(续)自动装载小车控制自动装载小车控制 图52 自动装载小车控制程序梯形图(续)在很多工程应用中,控制系统经常设置故障报警指示(一般为红色)。在很多工程应用中,控制系统经常设置故障报警指示(一般为红色)。本项目中虽然设置报警,但报警指示灯一直处于点亮状态,不易提醒操作本项目中虽然设置报警,但报警指示灯一直处于点亮状态,不易提醒操作者。解决方法:可让其闪烁或与声音报警共同使用。者。解决方
21、法:可让其闪烁或与声音报警共同使用。西门子西门子S7-200 PLC中有一个特殊位存储器中有一个特殊位存储器SM0.5,此位提供高低电平各,此位提供高低电平各0.5s,周期为,周期为1s的时钟脉冲。若在图的时钟脉冲。若在图1-97的报警输出逻辑行中串联的报警输出逻辑行中串联SM0.5触点(常开或常闭)可使报警指示灯闪烁起来。触点(常开或常闭)可使报警指示灯闪烁起来。自动装载小车控制自动装载小车控制 在工程实践中,经常要求两台及以上电动机顺序起动,即前级电动机在工程实践中,经常要求两台及以上电动机顺序起动,即前级电动机未起动时,后级电动机不能起动。未起动时,后级电动机不能起动。顺序起动的控制方法
22、主要有两种,其一是在主电路上实现;其二是在顺序起动的控制方法主要有两种,其一是在主电路上实现;其二是在控制电路上实现。控制电路上实现。PLC控制系统可在软件和输出连接中实现,即将前级电控制系统可在软件和输出连接中实现,即将前级电动机的输出串联至后级电动机的输入控制回路上。动机的输出串联至后级电动机的输入控制回路上。自动装载小车控制自动装载小车控制 第四周 灯光系统的灯光系统的PLC控制控制 灯光系统的灯光系统的PLC控制控制 图52 灯光系统示意图灯光系统的灯光系统的PLC控制控制 灯光系统的灯光系统的PLC控制控制 灯光系统的灯光系统的PLC控制控制 灯光系统的灯光系统的PLC控制控制 灯光
23、系统的灯光系统的PLC控制控制 灯光系统的灯光系统的PLC控制控制 灯光系统的灯光系统的PLC控制控制 图53 灯光系统的PLC控制硬件原理图灯光系统的灯光系统的PLC控制控制 图54 灯光系统的PLC控制程序梯形图灯光系统的灯光系统的PLC控制控制 图54 灯光系统的PLC控制程序梯形图(续)灯光系统的灯光系统的PLC控制控制 图54 灯光系统的PLC控制程序梯形图(续)灯光系统的灯光系统的PLC控制控制 图54 灯光系统的PLC控制程序梯形图(续)灯光系统的灯光系统的PLC控制控制 图54 灯光系统的PLC控制程序梯形图(续)跳转指令跳转指令JMP和标号指令和标号指令LBL只能在同一程序中
24、配合使用,只能在同一程序中配合使用,如主程序、同一子程序和同一中断程序。不能从主程序跳转到某如主程序、同一子程序和同一中断程序。不能从主程序跳转到某一子程序或中断程序,也不能从某一中断程序跳转到其他中断程一子程序或中断程序,也不能从某一中断程序跳转到其他中断程序、子程序或主程序。序、子程序或主程序。标号指令前面无需接任何其他指令,即直接与左母线相连。标号指令前面无需接任何其他指令,即直接与左母线相连。灯光系统的灯光系统的PLC控制控制 本项目中使用特殊位寄存器本项目中使用特殊位寄存器SM0.5实现彩灯亮灭及移位时间实现彩灯亮灭及移位时间控制,这在一定意义上使程序编写简洁明了,但存在的问题是时控
25、制,这在一定意义上使程序编写简洁明了,但存在的问题是时间不能严格同步,即不能保证每盏灯亮灭时间为间不能严格同步,即不能保证每盏灯亮灭时间为0.5s。解决问题。解决问题的方法有两个:一是通过程序控制,即当按下起动按钮后在的方法有两个:一是通过程序控制,即当按下起动按钮后在SM0.5上升沿到来时再起动彩灯亮灭控制;二是通过使用多个定上升沿到来时再起动彩灯亮灭控制;二是通过使用多个定时器来解决。时器来解决。灯光系统的灯光系统的PLC控制控制 第四周 交通灯系统的交通灯系统的PLC控制控制交通灯系统的交通灯系统的PLC控制控制图55 交通灯时序图a)第一时间段 b)第二时间段 1、比较指令、比较指令交
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