第五节 PLC应用举例

第五节PLC应用举例?1、分析系统2、画工作流程框图3、编写通道分配表4、编应用程序（梯形图）PLC控制系统设计步骤把应用程序送入PLC，调试程序顺序控制程序设计顺序控制的特点•顺序控制程序设计是根据控制过程规定的顺序和控制条件，将系统的工作周期划分为若干个顺序相连的阶段（工艺），并用编程元件（M，S）来代表各步,用代表每一步编程元件的常开触点来驱动被控对象。•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—套固定的方法和步骤可以遵循。这种系统化的设计方法与前面介绍的经验设计方法相比有很多优点：它简单易学，设计周期短；规律性很强，克服厂经验法的试探性和随意性；设计出来的程序结构清晰、可读性好。顺序控制设计方法作为梯形图设计的主要方法，已广泛应用于工业控制系统的设计中，成为解决实际问题的一种有效方法。1．顺序控制的特点以送料小车自动控制系统的工作过程为例规律性强、时序清晰送料小车运动过程如下:送料小车在行程开关STl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，碰到行程外关STl处停下来装料，这样不停地循环工作。这种工作过程有如下特点：系统的t作过程可以分为若干步(如第—步装料，第二步右行，第三步卸料．第四步左行等)，当满足某个条件时(如时间15s、碰到行程开关等)，系统从当前步转入下一步，同时上—步的动作结束。2．功能表图及其对应的梯形图•功能表图的组成：步+转向条件+有向连线+动作•图中步用矩形框表示，框内的数字或用辅助继电器M表示步的编号。•动作用矩形框表示，框内的文字表示动作的内容，该矩形框应与相应步的矩形框相连。•步与步之间用有向连线连接，箭头表示转换的方向。步与步之间用转换条件隔开，转换条件用和转向线垂直的短划线表示，并在短划线旁边用文字、表达式或符号说明。当转换条件满足时．上一步的活动结束．下一步的活动开始。•当系统止处在某一步所在的阶段，进行相应的动作时，叫做该步处于活动状态，该步称为活动步。•功能表图中与初始状态相对应的步称为初始步。初始步用双线框表示。每个功能表图至•少应该有一个初始步。•顺序控制程序设计的关键在于绘制功能表图，即将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。如果输出量的通／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。•常见的转换条件有限位开关的通／断，定时器、计数器常开触点的接通等。转换条件也可能是若干个信号的与、或逻辑组合。功能表图有以下几种结构：单序列结构选择序列的分支与合并并行序列的分支与合并顺序控制程序设计举例例1组合机床动力头进给运动控制功能表图1.系统控制要求：I/O分配表梯形图输入信号编程元件地址输出驱动对象编程元件地址工步编程元件地址ST1X001电磁阀1Y030初始M100ST2X002电磁阀2Y031快进阀1和2动作M101ST3X003电磁阀3Y032工进阀2动作M103SB1X004快退阀3动作M104功能表图梯形图1梯形图例2两处送料小车的控制请同学们自已完成1）I/O分配2）画出功能表3）设计梯形图工作过程如下图所示：小车在STl处装料，在ST2、ST3处轮流卸料。小车在一次工作循环中的两次右行都要碰到ST2．第一次碰到时停下卸料，第二次碰到时不停，继续前进。梯形图例3：机械手动作控制启动按钮X1来使机械手启动运行，若机械手下降到左下限位(X2)，则机械手开始夹工件，直到机械手把工件完全夹紧之后，才能够让机械手提起工件。待机械手上升到左上限位（即x4）时，机械手开始右移，直到碰到右限位（x5），此时利用光电开关（XB）来判断B处是否有工件，进而决定是否让机械手下降，若B处有工件则机械手开始下降直到碰到右下限位（x6），之后机械手便松开工件，直到工件完全松开之后，机械手便开始上升，一直到碰到右上限位（x8）后又开始左移返回原点处，然后重复循环。动作分析：梯形图大家都喜欢霓虹灯，它可以变换着发光，比如有一种霓虹灯能依次发光，如下图所示。§5.5移位指令及其用法请同学思考：1、PLC有能力实现这些功能吗？2、若能，则如何使输出端依次为1呢？用什么指令呢？答案：肯定可以，我们只要将灯接在PLC的输出端，使输出端子依次为1状态，就可以达到上述效果。方法一：这是顺控类问题，可以用上节课介绍的顺控程序的编制方法来解决-----基本逻辑指令来编程。方法二：用移位指令来实现方法一：用基本逻辑指令编程来实现彩灯控制1、I/O分配：2、画功能图控制要求如下：按下起动按钮，彩灯1点亮，1秒钟后彩灯1熄灭，彩灯2点亮，再1秒钟后彩灯2熄灭，彩灯3点亮…，按此规律4个位彩灯依次点亮、熄灭并反复循环。输入信号：X400－－启动按钮X401－－停止按钮输出信号：Y431－－灯1Y432－－灯2Y433－－灯3Y434－－灯43、程序编程第一步：初始步第二步：中间步中间步第三步：最后步第四步：循环条件第五步：用代表步的辅助继电器的常开触点来驱动对象：输出继电器、定时器、计数器等M103本节主要讲述的内容：1、西门子S7－300型PLC中移位指令的功能、特点和用法2、三菱F1型PLC移位指令的功能、特点和用法3、移位指令在步进顺控类程序中的应用。一、西门子S7－300型PLC移位指令的功能、特点和用法以左移指令SHL＿W为例：1、使用格式：2、用法当I0.0＝1时，移位寄存器将作下图所示的移位。移位条件移位源寄存器移位次数移位目标寄存器例1、彩灯控制－－用SHL＿W左移位指令编程实现1、功能图表2、程序思考：1、若改为8盏灯，程序如何修改？2、若想隔一灯亮，程序如何修改?3、若按12－23－34－45－56－67－78－81循环亮灭，程序如何修改？总结：1、在顺序控制程序中初始步的启动条件一般由除首位外的其余各工的常闭触点与初始状态的转移条件串联构成。2、移位寄存器的移位可以实现顺序控制程序中的各工步转换。例2、交通信号控制控制要求：东西向的交通指挥灯变化规律如下图所示。用SFT指令编写符合控制要求的梯形图程序。20s3s2s25s（闪烁）绿灯黄灯红灯1、I/O分配表输入信号：I0.0启动按钮输出对象：Q4.0绿灯Q4.1黄灯Q4.2红灯2、画功能图3、程序初始步状态的转移驱动定时器驱动绿灯驱动黄灯驱动红灯总结：1、移位驱动条件一般用前一工步的辅助常开触点和工步间的转换条件的串联来构成。一般的说有多少工步就由多少个串联移位脉冲输入电路的并联来作为移位寄存器的输入电路。2、在顺控制程序中复位信号（或循环条件）一般用最后一个工步时下一个用来存储状态的辅助继电器的常开触点来实现复位。X400M104OUTRSTSFTM100~M117X401T450T450T450K1M101Y431M102Y432M103Y433M104Y4341、移位指令操作码：SFT数据输入端复位输入端移位寄存器移位输入端二、三菱F1型PLC移位指令的功能、特点和用法2、使用格式：1.数据输入端：移位寄存器的首位状态是由数据输入端的状态决定的。即X400＝1或M104＝1时，M100＝1。3.复位输入：当X401＝1时，将移位寄存器清零。但复位信号撤除后，移位寄存器的首位状态仍由数据输入端状态决定。2.移位输入端：每当T450＝1，移位寄存器将按地址从小到在顺序向前移位，如右图所示。SFT指令应用举例X400M104OUTRSTSFTM100~M117X401T450T450T450K1M101Y431M102Y432M103Y433M104Y434三、程序：例3：以上题彩灯循环控制为例一、I/O分配：输入信号：X400－启动按钮X401－停止按钮输出信号：Y431－－灯1Y432－－灯2Y433－－灯3Y434－－灯4二、功能图表例4、按下起动按钮，某小车一个循环周期的运行规律如下图所示，用SFT指令编写控制程序。限位开关A限位开关B限位开关C一、I/O分配：输入信号：X400－－－启动按钮X401－－－限位开关AX402－－－限位开关BX403－－－限位开关C输出对象：Y430－－－右行Y431－－－左行二、功能图三、程序X401OUTRSTSFTM100~M117M105M104X401M102X402X400M101M102M103M104M105M101X403M103M101M103Y430M102M104Y431例5、交通信号控制控制要求：东西向的交通指挥灯变化规律如下图所示。用SFT指令编写符合控制要求的梯形图程序。20s3s2s25s（闪烁）绿灯黄灯红灯1、I/O分配表输入信号：X400启动按钮输出对象：Y430绿灯Y431黄灯Y432红灯2、画功能图M101T450K20M102T451K2M103T452K3M104T453K25X400M101M102M103M104OUTRSTSFTM100~M117M104X401M100M104T450T451T452T453M102T454M101M103M104T454T455K0.5T455T454K0.5Y430Y431Y432M101T450K20M102T451K2M103T452K3M104T453K25X400M101M102M103M104OUTRSTSFTM100~M117M104X401M100M104T450T451T452T453M102T454M101M103M104T454T455K0.5T455T454K0.5Y430Y431Y4323、程序例6、十字路口交通信号控制模拟十字路口交通灯的信号，控制车辆有次序地在东西向、南北向正常通行，交通灯的面板示意图如左下图：控制要求是，红灯亮20秒，绿灯亮15秒，黄灯亮5秒，完成一个循环周期为40秒，它的时序图如右上图：输入地址：启动X000复位X001输出地址：东红灯Y000西黄灯Y002向绿灯Y003南红灯Y004北黄灯Y005向绿灯Y0061、I/O分配二、画功能图三、程序例5送货电梯的控制程序MC1MC2sq1sq2sq11sq12sq21sq22SB1SB2HL1HL2控制要求：1.初始状态：电梯在底层，SQ1＝1，SQ12＝1，SQ21＝1，HL1＝1，其余为02.底层关门、上升：SB1＝1，关门MC11＝1；直到SQ11＝1，电梯自动上升MC1＝1，HL1＝03.第二层开门：SQ2＝1，指示灯HL2＝1；门自动开MC22＝1，直到SQ22＝14.第二层关门下降：SB2＝1，MC11＝1闭门；直到SQ21＝1，电梯下降MC2＝1；HL2＝05.底层开门、指示：电梯下到底层SQ1＝1，MC2＝0；HL1＝1，门自动开MC12＝1直到SQ12＝1结束。MC12MC11MC22MC21请同学们完成：1.I/O分配2.控制功能图3.画出梯形图例6：三层电梯控制控制要求：1.电梯在1层或2层时，若按3层的向下呼叫按钮SB23，则电梯上升到3层，由行程开关SQ3停止电梯上升。2.当电梯位于1层时，若按2层的向上按钮SB11，则电梯上升到2层，SQ2＝1时停止。3.当电梯2或3层时，按1层的按钮SB11，由电梯下降到1层，SQ1＝1时停止。3.当电梯位于3层时，按2层的向下形状SB22，则电梯下降到2层，当SQ2＝1时停止。5.当电梯位于1层，按2层的币按钮SB22，此时3层的向下按钮SB23＝0，则电梯一升到2层，SQ2＝1时停止。6.当电梯位于3层，若下方公出现2层的向上按钮SB12＝1，即SB11＝0，由电梯下降到2层，SQ2＝1时停止。7.电梯上升途中，不允许下降8.电梯在下降途中，不允许上升。SB23SB12SB22SB11SQ3SQ2SQ1