PLC控制技术应用基础.

现代控制技术综合技能实训业精于勤技精于专学以致用工程实训中心工程实训中心现代控制技术综合技能实训实训设备及软件使用工程实训中心现代控制技术综合技能实训实训设备TVT-90HC可编程序控制器训练装置工程实训中心现代控制技术综合技能实训准备知识实验设备电源单元总电源开关QF24V直流电源开关SA224V直流电源输出，用于实验板，按钮等24V直流电源具有过载及短路保护功能，如果发生过载或短路，其输出会自动断开，工作指示灯会熄灭。在这种情况下，只要断开SA2，拆除故障线路，等一段时间后再闭合SA2，24V电源会自动恢复。工程实训中心现代控制技术综合技能实训准备知识实验设备按钮钮子开关0V输入24V输出工程实训中心现代控制技术综合技能实训PLC接线图（生产实际中）工程实训中心现代控制技术综合技能实训PLC接线图（实验台接线）工程实训中心现代控制技术综合技能实训准备知识实验设备主机单元主机电源插孔输出插孔PLC主机输入插孔工程实训中心现代控制技术综合技能实训RS232/485通讯接口PLC运行方式拨码CPU内置模拟量调整器扩展电缆插槽准备知识实验设备工程实训中心现代控制技术综合技能实训训练内容5-1PLC控制系统设计基础5-2PLC控制系统编程方法5-3PLC控制系统调试方法PLC控制技术应用工程实训中心现代控制技术综合技能实训5-2PLC控制系统编程方法PLC工业控制系统设计步骤1确定系统控制要求2输入输出口分配3硬件接线图设计4编程并模拟调试5联机调试6整理资料工程实训中心现代控制技术综合技能实训5-2PLC控制系统编程方法确定系统的控制要求设计PLC应用系统之前，必须了解该PLC控制系统所需要完成什么样的任务。系统的控制要求有时候很清楚，比如设计一个三相交流异步电动机的星-三角起动控制线路；有时候系统的控制要求不是很清楚，比如需要改造一台旧设备时，可能要加入新的功能，那么这时候就需要重新确定系统的控制要求，了解整个系统有哪些输入信号，有哪些输出信号，所有的信号之间的逻辑关系是什么样的，这些都必须进行确定。如果对系统的控制要求理解有偏差，那么就有可能设计出错误的系统，甚至整个系统无法使用。工程实训中心现代控制技术综合技能实训5-2PLC控制系统编程方法对系统的输入、输出信号进行分配（I/O分配）确定了系统的控制要求，即对系统的所有输入信号、输出信号的形式、逻辑关系有了清楚的了解。用户需要根据系统的控制要求来选择适当的PLC型号，进而给输入信号和所驱动的负载分配合理的PLC端口。一般PLC选型时需要考虑控制系统输入的信号形式（交流还是直流），所驱动负载的形式（直流负载还是交流负载，是否需要快速性），是否有模拟量输入输出需求，是否需要和其他设备组网，是否需要高速计数输入以及高速脉冲输出功能，是否需要一些特殊的功能（如打印，位置控制等）。工程实训中心现代控制技术综合技能实训5-2PLC控制系统编程方法PLC硬件接线设计对PLC进行了I/O分配后，就需要设计PLC的外部接线图，这个过程是纯硬件范畴的，这也是以后硬件施工的基础。外部接线设计的基本原则是所有的输入信号、输出信号必须构成电流回路，并且要注意所有的输入信号、输出信号的电压、电流、频率范围能够满足安全性和可靠性要求。工程实训中心现代控制技术综合技能实训5-2PLC控制系统编程方法PLC程序设计并模拟调试PLC程序设计的主要任务就是根据控制系统的控制要求和I/O分配确定的各种输入/输出信号，依据各种变量的逻辑关系，编制PLC控制程序。在设计PLC程序时，建议对程序中加入必要的注释和说明，以方便程序的修改和移植。软件设计原则是保证程序的结构化（程序易读、易懂），模块化（程序易于移植），功能化（便于大型程序的编制）。工程实训中心现代控制技术综合技能实训5-2PLC控制系统编程方法现场联机调试PLC控制系统的功能能不能满足控制要求，需要经过工业控制现场的检验才能得出结论。如果经过现场检验，发现控制功能有错误或者不能满足指标的，需要修改程序，特殊情况下可能还需要修改硬件设计。工程实训中心现代控制技术综合技能实训5-2PLC控制系统编程方法PLC工业控制系统编程方法1逻辑设计法2图形分析法3继电转换法(经验分析法)4状态转移法5特殊方法工程实训中心现代控制技术综合技能实训5-2PLC控制系统编程方法逻辑设计法逻辑设计法是利用逻辑代数来进行电路设计，从生产机械的拖动要求和工艺要求出发，将控制电路中的接触器、继电器线圈的通电与断电，触点的闭合与断开，主令电器的接通与断开堪称逻辑变量，根据控制要求将它们之间的关系用逻辑关系式来表达，然后再化简，就可以编制出对应的控制程序。这种方法编程简便，逻辑关系一目了然，比较适合初学者。例如：水塔进水水泵=（水塔液位低+水塔进水水泵）·水塔液位高·水池液位低工程实训中心现代控制技术综合技能实训5-2PLC控制系统编程方法图形分析法图形分析法是根据图形进行PLC控制系统程序设计。常见的图形主要有流程图或时序图，然后根据相关图形设计PLC梯形图程序。时序图法特别适用于时间控制的电路，例如交通灯控制电路，对应的时序图画出后，再依时间用逻辑关系组合，就可以很方便地把电路设计出来。流程图法是用流程框图表示PLC程序执行过程以及输入与输出之间的关系。绘制出系统的流程图后，使用PLC中的步进指令进行程序设计是非常方便的。工程实训中心现代控制技术综合技能实训5-2PLC控制系统编程方法继电转换法所谓继电转换法是将继电器的控制逻辑图直接翻译成梯形图，所以有时候也叫经验法编程，对于传统的工业技术改造常选用继电转换法。对于原有的继电器控制系统，其控制逻辑图在长期的运行中，实践已证明该系统设计合理、运行可靠。在这种情况下可采用继电转换法直接把该系统的继电器的控制逻辑图转换成PLC控制的梯形图。其控制基本模式为启-保-停电路。每个启-保-停电路一般只针对一个输出，这个输出可以是系统的实际输出，也可以是中间变量。对于熟悉机电控制的人员来说很容易学会继电转换法，将继电器的控制逻辑直接翻译成梯形图。工程实训中心现代控制技术综合技能实训5-2PLC控制系统编程方法主电路继电控制电路控制电路辅助电路主电路就是和电动机等动力装置直接连接的电路部分。控制电路是在系统中对物理负载实现控制作用的电路部分。辅助电路是系统中用于照明、指示等辅助作用的电路部分。继电控制电路构成工程实训中心现代控制技术综合技能实训5-2PLC控制系统编程方法主电路工程实训中心现代控制技术综合技能实训5-2PLC控制系统编程方法一、主电路改造原则主电路一般情况下不用做任何改动。因为PLC是一种工业控制设备，只起到控制作用，不作为动力功率驱动设备，所以PLC改造的继电控制电路，实际控制电动机、电磁阀、电磁铁等实际物理负载还必须依赖于接触器、继电器、功率晶体管等。继电控制电路中的主电路一般都是动力功率驱动电路，所以PLC也必须通过主电路来实现工业控制功能，故一般不需要做出改动。工程实训中心现代控制技术综合技能实训5-2PLC控制系统编程方法二、PLC输入信号的确定所有在控制电路中可以被人为操作或者机械影响的信号都是输入信号。将原继电控制回路的控制电路部分分离出来，将其中的外加控制信号作为PLC的输入信号。这些信号包括各种按钮、开关、传感器信号等等，它们的作用是自身的状态能够影响系统的工作状态。对于控制电路中具有相同名字的按钮、开关等信号，无论其出现多少次，使用的是常开接点还是常闭接点，只作为1个PLC输入信号。工程实训中心现代控制技术综合技能实训5-2PLC控制系统编程方法二、PLC输入信号的确定有1台机床，它的工作台被三相交流异步电动机拖动做往复运动，可以前进或后退。当按下启动按钮SB1，接触器KM1吸合，工作台前进；当碰到前进限位开关SQ1时，KM1释放，工作台停止前进，同时KM2吸合，工作台后退；当碰到后退限位开关SQ2时，KM2释放，工作台停止后退，同时KM1吸合，工作台前进，……当电动机发生过载或按下停止按钮SB2时，所有接触器释放，工作台停止运行。工程实训中心现代控制技术综合技能实训5-2PLC控制系统编程方法二、PLC输入信号的确定工程实训中心现代控制技术综合技能实训5-2PLC控制系统编程方法三、PLC输出信号的确定所有在控制电路中能够带动物理负载的设备均可作为输出信号。将原继电控制回路的控制电路部分分离出来，将其中的被控制信号作为PLC的输出信号。这些信号包括接触器、电磁阀、电磁铁等等，它们的作用是可以控制实际的物理负载（电动机、电磁阀、电磁吸盘、指示灯、照明灯等）。对于控制电路中具有相同名字的接触器、电磁阀、电磁铁等，无论其线圈、触点重复出现多少次，触点使用的是常开接点还是常闭接点，只作为1个PLC输出信号。工程实训中心现代控制技术综合技能实训5-2PLC控制系统编程方法三、PLC输出信号的确定工程实训中心现代控制技术综合技能实训5-2PLC控制系统编程方法四、PLC的输入输出表PLC的输入输出表（Input/OutputTable）就是I/O分配表。根据所确定的PLC输入和输出信号数量，合理分配PLC的I/O地址，列出其对应关系。在处理输入信号时，有时候为了节约PLC的输入点数，可以将起同样作用的某些信号组合在一起然后接入PLC。输入输出启动按钮SB1I0.0前进驱动KM1Q0.0停止按钮SB2I0.1后退驱动KM2Q0.1前进限位SQ1I0.2后退限位SQ2I0.3热保护FRI0.4工程实训中心现代控制技术综合技能实训5-2PLC控制系统编程方法五、PLC外部接线图设计PLC外部接线图的设计主要是将系统的输入信号和输出信号与PLC连接起来，组成安全、可靠的硬件系统。输入信号的硬件回路设计主要是考虑输入信号是采用常开接点还是常闭接点，还有同样作用的按钮、开关信号的连接问题。如果在PLC外部使用了某些按钮、开关的常开接点，那么继电接触控制电路转换成PLC梯形图程序后，该输入信号的逻辑关系都是一一对应的（常开对常开，常闭对常闭）；如果在PLC外部使用了某些按钮、开关的常闭接点，那么继电接触控制电路转换成PLC梯形图程序后，该输入信号的逻辑关系都是一一相反的（常开变常闭，常闭变常开）。工程实训中心现代控制技术综合技能实训5-2PLC控制系统编程方法五、PLC外部接线图设计工程实训中心现代控制技术综合技能实训5-2PLC控制系统编程方法五、PLC外部接线图设计为了节约PLC输入点数而组合的多个起同样作用的按钮或开关连接时，其应该遵循的原则就是：所有的常开接点在PLC外部并联连接，所有的常闭接点在PLC外部串联连接，PLC编程时将所有的组合信号当做一个信号处理。工程实训中心现代控制技术综合技能实训5-2PLC控制系统编程方法五、PLC外部接线图设计输出信号的硬件接线电路设计主要是考虑各种不同的被控制对象（电动机、继电器、接触器、电磁阀、电磁铁、指示灯、照明灯）等，根据被控制对象的电压形式、电压级别设计安全、可靠的控制电路。因为PLC程序执行速度很快，其内部的继电器线圈闭合和断开速度远远快于外部实际的继电器、接触器闭合和断开的速度。为了防止某些相互抵触的动作（例如正反转等）同时工作，造成设备安全事故，所以即使在PLC内部程序已经采取了连锁的情况下，在PLC外部输出信号的硬件接线电路中，同样必须采取硬件触点连锁。工程实训中心现代控制技术综合技能实训5-2PLC控制系统编程方法五、PLC外部接线图设计工程实训中心现代控制技术综合技能实训5-2PLC控制系统编程方法六、中间继电器的处理方法中间继电器是用来“暂时”记忆控制过程的中间状态，这些状态需要参与系统控制，但是并不直接驱动最终物理负载。如果原继电控制回路中使用了中间继电器（一般以KA标记），在利用PLC控制系统设计时将其以PLC的内部继电器（或者叫中间继电器、辅助继电器）代替，不必出现在PLC的输入或输出列表中。工程实训中心现代控制技术综合技能实训5-2PLC控制系统编程方法七、时间继电器的处理时间继电器用来产生延迟效果，继电接触控制电路中的时间继电器有通电延时型