三菱PLC的外部电路图三课件.ppt
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- 三菱 PLC 外部 电路图 课件
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1、落料控制系统的设计、安装与调试 能力与知识目标能力与知识目标 1 2 3 4 5 1掌握编程组件的种类和特性掌握编程组件的种类和特性 2 3 4实际运行状态实际运行状态运行过程如下:运行过程如下:传送带将托盘输传送带将托盘输 送到托盘检测位置后送到托盘检测位置后停止,由电机带动齿停止,由电机带动齿轮及皮带使工件下落,轮及皮带使工件下落,当工件落入托盘后,当工件落入托盘后,托盘及工件移出落料托盘及工件移出落料单元送往下一单元,单元送往下一单元,工作完成。工作完成。器件的组成器件的组成(控制)(控制)控制部分:启动和停止按钮。控制部分:交流和直流开关。器件的组成器件的组成(显示)(显示)指示部分:
2、指示部分:运行显示(绿色指示灯)交流电源显示(红色指示灯)直流电源显示(绿色指示灯)器件的组成器件的组成(传感器)(传感器)托盘到位感知(电感传感器)有无工件感知有无盖子感知(光电传感器)器件的组成器件的组成(执行)(执行)传送带电机(直流单向)限位电磁铁 落料电机控制要求分析控制要求分析停止运行运行状态初始状态控制要求控制要求 在以上初始状态下按启动按钮,传送带电机继电器吸合使传送带运行,运行指示灯亮并等待托盘到达;当托盘传感器为“1”时,落料电机控制继电器吸合使落料电机运转进行落料,当有无工件感知传感器为“1”时则落料电机停且限位电磁铁通电放行托盘及工件至下一单元;工作过程结束。此时传送带
3、电机继续运行,运行指示灯仍亮。在以上运行状态已完成工作工程后按停止按钮,则传送带电机停止,运行指示灯灭。可编程控制器基础可编程控制器基础 PLC的产生及定义的产生及定义 20世纪世纪60年代末,美国汽车制造工业竞争激烈,为适应生产工艺不断更年代末,美国汽车制造工业竞争激烈,为适应生产工艺不断更新的需要,新的需要,1968年美国通用汽车公司(年美国通用汽车公司(GM)提出了研制新型逻辑顺序控制装)提出了研制新型逻辑顺序控制装置的十项招标指标。主要内容是:置的十项招标指标。主要内容是:编程方便,可现场修改程序。维修方便,采用插件式结构。可靠性高于继电器控制装置。体积小于继电器控制盘。数据可直接送入
4、管理计算机。成本可与继电器控制盘竞争。输入可为市电。输出可为市电,容量要求在2A以上,可直接驱动接触器等。扩展时原系统改变最小。用户存储器大于4KB。可编程控制器基础可编程控制器基础PLC的组成PLC由三部分组成由三部分组成:中央处理单元(:中央处理单元(CPU板)、输入输出(板)、输入输出(I/O)部件和电源部件。如图所示。部件和电源部件。如图所示。可编程控制器基础可编程控制器基础PLC的工作原理的工作原理 早期的早期的PLC主要用于代替传统的由继电器接触器构成的控制装置,但这两者的运主要用于代替传统的由继电器接触器构成的控制装置,但这两者的运行方式是不相同的:行方式是不相同的:1、继电器控
5、制装置采用硬逻辑并行运行的方式,即如果这个继电器的线圈通电或断电,该继电器所有的触点(包括其常开或常闭触点)无论在继电器控制线路的哪个位置上都会立即同时动作。2、PLC的CPU则采用顺序逻辑扫描用户程序的运行方式,即如果一个输出线圈或逻辑线圈被接通或断开,该线圈的所有触点(包括其常开或常闭触点)不会立即动作,必须等扫描到该触点时才会动作。为了消除二者之间由于运行方式不同而造成的差异,考虑到继电器控制装置各类触点的动作时间一般在100ms以上,而PLC扫描用户程序的时间一般均小于100ms,因此,PLC采用了一种不同于一般微型计算机的运行方式扫描技术。这样在对于I/O响应要求不高的场合,PLC与
6、继电器控制装置的处理结果上就没有什么区别了。3、扫描技术当PLC投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间,PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段,如下图所示:可编程控制器基础可编程控制器基础PLC的主要性能指标的主要性能指标PLC的性能指标较多,不同厂家的的性能指标较多,不同厂家的PLC产品技术性能各不相同,且各有特产品技术性能各不相同,且各有特色。常用的主要性能指标有:色。常用的主要性能指标有:1、输入、输入/输出点数输出点数2、扫描速度、扫描速度3、存储器容量、存储器容量4、编程语言、编
7、程语言5、指令功能、指令功能此外,PLC的可扩展性、使用条件、可靠性、易操作性及经济性等性能指标也是用户在选择PLC时须注意的指标。可编程控制器基础可编程控制器基础PLC的编程语言的编程语言 在在PLC中有多种程序设计语言,它们是梯形图语言、布尔助记符语言、菜单图语中有多种程序设计语言,它们是梯形图语言、布尔助记符语言、菜单图语言、功能模块图语言及结构化语句描述语言等。我们重点学习的是梯形图语言和言、功能模块图语言及结构化语句描述语言等。我们重点学习的是梯形图语言和布尔助记符语言。布尔助记符语言。1、梯形图语言梯形图语言是用梯形图的图形符号来描述程序的一种程序设计语言。梯形图程序设计语言的特点
8、是:(1)与电气操作原理图相对应,具有直观性和对应性。(2)与原有继电器逻辑控制技术相一致,对电气技术人员来说,易于掌握和学习(3)与原有的继电器逻辑控制技术的不同点是,梯形图中的能流(Power Flow)不是实际意义的电流,内部的继电器也不是实际存在的继电器。因此,应用时需与原有继电器逻辑控制技术的有关概念区别对待。(4)与布尔助记符程序设计语言有对应关系,便于相互的转换和程序的检查。2、布尔助记符语言布尔助记符语言是用布尔助记符来描述程序的一种程序设计语言。布尔助记符程序设计语言与计算机中的汇编语言非常相似,采用布尔助记符来表示操作功能。布尔助记符程序设计语言具有下列特点:(1)采用助记
9、符来表示操作功能,具有容易记忆,便于掌握的特点。(2)在编程器的键盘上采用助记符表示,具有便于操作的特点,可在无计算机的场合进行编程设计。(3)与梯形图有一一对应关系,其特点与梯形图语言基本类同。三菱三菱PLC的编程组件的编程组件 下面我们简单介绍一下下面我们简单介绍一下FX2系列系列PLC的编程组件。的编程组件。1、输入继电器输入继电器X输入继电器是PLC中专门用来接收从外部敏感组件或开关组件发来的信号。它与PLC的输入端子相连,可以提供许多(无限制)常开常闭触点,供编程时使用(实质上是调用该组件的状态)。FX2系列PLC输入继电器的编号范围为:X0X177(八进制,128点)。2、输出继电
10、器输出继电器YPLC的输出端子是PLC向外部负载发出控制命令的窗口。输出继电器的外部输出触点接到输出端子,以控制外部负载。输出继电器的输出方式有三种:继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出。在每次扫描周期的最后,CPU才以批处理方式将输出映像寄存器(PIQ)的内容传送到输出端子去驱动外部负载。FX2系列PLC输出继电器的编号范围为:Y0Y177(八进制,128点)。3、辅助继电器辅助继电器M在逻辑运算中经常需要一些中间继电器,这些继电器并不直接驱动外部负载,只起到中间状态的暂存作用。FX2系列PLC辅助继电器的编号范围:(1)通用型辅助继电器的编号范围为:M0M499(500点)。(2)带掉电保护
11、的通用型辅助继电器的编号范围为:M500M1023(524点)。掉电保护是指在PLC外部电源停电后,由机内电池为某些特殊工作单元供电,以记忆它们在掉电前的状态。(3)特殊辅助继电器的编号范围为:M8000M8255(256点)。特殊辅助继电器是具有特定功能的辅助继电器,根据使用方式可分为两类:只能利用其触点的特殊辅助继电器,其线圈由PLC自行驱动,用户只能利用其触点。这类特殊辅助继电器常用作时基、状态标志或专用控制组件出现在程序中。例如:M8000:运行标志(RUN)PLC运行时监接通 M8002:初始脉冲,只在PLC开始运行的第一个扫描周期接通M8012:100ms时钟脉冲M8013:1s时
12、钟脉冲可驱动线圈型特殊辅助继电器,用户驱动线圈后,PLC做特定动作。例如:M8030:使BATT LED(锂电池欠压指示灯)熄灭 M8033:PLC停止时输出保持 M8034:禁止全部输出 M8039:定时扫描方式注意:未定义的特殊辅助继电器不可在程序中使用。注意:未定义的特殊辅助继电器不可在程序中使用。4、定时器、定时器T定时器相当于继电器电路中的时间继电器,可在程序中用作延时控制。FX2系列PLC定时器具有以下四种类型。100ms定时器:T0T199 200点 计时范围:0.13276.7s10ms定时器:T200T245 46点 计时范围:0.01327.67s1ms积算定时器:T246
13、T249 4点(中断动作)计时范围:0.00132.767s100ms积算定时器:T250T255 6点 计时范围:0.13276.7s(2)32位增减计数器32位增减计数器的设定值为2147483648+2147483647,有两种32位增/减计数器。通用型:C200C219(20点)掉电保持型:C220C234(15点)32位指其设定值寄存器为32位,由于是双向计数,32位的首位为符号位。设定值的最大绝对值为31位二进制数所表示的十进制数,即为2147483648+2147483647。其设定值在K1K32767范围内有效。计数方向(增计数或减计数)由特殊辅助继电器M8200M8234设定
14、。对于C,当M8接通(置1)时为减法计数,当M8断开(置0)时为加法计数。5、计数器、计数器C计数器在程序中用作计数控制。FX2系列PLC计数器可分为内部计数器及外部计数器。内部计数器是对机内组件(X、Y、M、S、T和C)的信号计数的计数器。机内信号的频率低于扫描频率,因而是低速计数器。高于机器扫描频率的信号计数需用高速计数器。普通计数器的分类:(1)16位增计数器16位增计数器的设定值为132767,有两种16位二进制增计数器。通用型:C0C99(100点)掉电保持型:C100C199(100点)16位指其设定值及当前值寄存器为二进制16位寄存器,其设定值在K1K32767范围内有效。三菱P
15、LC的基本指令FX2N系列系列PLC共有基本指令共有基本指令20条如下表所示条如下表所示:三菱三菱PLC的梯形图与指令表的梯形图与指令表 梯形图的设计梯形图的设计 可编程控制器的基本逻辑控制功能是基于继电接触器控制系统而设计的,而控制功能的实现是由应用程序来完成的,而用户程序是由使用者根据可编程控制器生产厂家所提供的编程语言并结合所要实现的控制任务而设计的。梯形图便是诸多编程语言中较常用的一种类型,它是以图形符号及图形符号在图中的相互关系表示控制关系的编程语言,是从继电器电路图演变而来。两者部分符号对应关系如表示。三菱三菱PLC的梯形图与指令表的梯形图与指令表 梯形图的编程规则梯形图的编程规则
16、 梯形图作为一种编程语言,绘制时应当有一定的规则。另一方面,可编程控制器的基本指令具有有限的数量,也就是说,只有有限种的编程元件的符号组合可以为指令表达。不能为指令表达的梯形图从编程语法上来说就是不正确的,尽管这些“不正确的”梯形图有时能正确的表达某些正确的逻辑关系。为此,在编辑梯形图时,要注意以下几点。1、梯形图的各种符号,要以左母线为起点,右母线为终点(可允许省略右母线)从左向右分行绘出。每一行的开始是触点群组成的“工作条件”,最右边是线圈表达的“工作结果”。一行写完,自上而下依次再写下一行。2、触点应画在水平线上,不能画在垂直分支线上。如下图所示,像图中触点E被画在垂直线上,便很难正确识
17、别它与其他触点的关系,也难于判断通过触点E对输出线圈的控制方向。因此,应根据自左至右、自上而下的原则和对输出线圈Y的几种可能控制路径画成下图所示的形式。3、不包含触点的分支应放在垂直方向,不可放在水平位置,以便于识别触点的组合和对输出线圈的控制路径,如下图所示:4、宜将串联电路多的电路写在上方,并联电路多的电路写在左方。这样,才会使编制的程序简洁明了,语句较少。如下图所示 5、输出线圈、内部继电器线圈及运算处理框必须写在一行的最右端,他们的右边不许再有任何的触点存在。如下图所示:三菱三菱PLC的梯形图与指令表的梯形图与指令表指令表指令表 点动控制即图1-2(a)所使用到的基本指令有:从母线取用
18、常开触点指令LD;常闭触点的串联指令ANI;输出继电器的线圈驱动指令OUT。而每条指令占用一个程序步,语句表如下。连续运行控制即图 1-2(b)所使用到的基本指令有:从母线取用常开触点指令LD;常开触点的并联指令OR;常闭触点的串联指令ANI;输出继电器的线圈驱动指令OUT。语句表如下:指令表的编辑规则指令表的编辑规则在许多场合需由绘好的梯形图列写语句表。这时,根据图上的符号及符号间的相互关系正确的选取指令及注意正确的表达顺序是重要的。1、利用PLC基本指令对梯形图编程时,务必按从左到右、从上而下的原则进行。2、在处理较复杂的触点结构时,如触点块的串联并联或堆栈相关指令,指令表的表达顺序为:先
19、写出参与因素的内容,再表达参与因素的关系。三菱三菱PLC的外部电路图的外部电路图 一、输入接线方式:一、输入接线方式:1、输入信号的类型及电压等级有直流输入、交流输入和交流直流输入三种类型。选择时主要根据现场输入信号和周围环境因素等。直流输入模块的延迟时间较短,还可以直接与接近开关、光电开关等电子输入设备连接;交流输入模块可靠性好,适合于有油雾、粉尘的恶劣环境。开关量输入模块的电压等级有:直流5、12、24、48、60等;交流110、220等。选择时主要根据现场输入设备与输入模块之间的距离来考虑。一般5、12、24用于传输距离较近场合,如5输入模块最远不得超过米。距离较远的应选用输入电压等级较
20、高的。目前开关量输入一般选用24V直流输入,三菱FX系列PLC输入模块中的COM端口提供24V直流电压(负值),供输入使用。三菱三菱PLC的外部电路图的外部电路图 2、输入接线图 三菱FX系列PLC输入接线时,将各开关电器一端连成公共端并与输入模块的COM口相连,而开关电器的另一端接PLC各输入端口,见图所示:二、输出接线方式二、输出接线方式三菱FX系列PLC输入接线时,PLC本身不提供电源。需根据所驱动的负栽选择合理的电压等级进行连接,电压一般不能超过交直流220V,电流不超过2A。见图所示:三菱三菱PLC的外部电路图的外部电路图 三、电机控制的接线方式三、电机控制的接线方式实现电动机的点动
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