三菱PLC基础知识及应用

PLC可编程控制器原理及应用氧化铝厂：王照春一、PLC的组成与工作原理：以（三菱FX2-32M）为例。组成：1、中央处理单元。2、存储器。3、输入输出单元。4、电源单元。5、编程器。按钮继电器触点行程开关输入单元用户程序存储器系统程序存储器中央处理单元编程器电源输出单元接触器线圈指示灯电磁铁线圈PLC的组成框图二、、PLC的特点（三菱FX2-32M）PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。三、PLC的工作原理：PLC不像计算机那样只要顺序执行程序就可以完成任务，而是采用循环扫描的工作方式，即执行完一次用户程序，又返回执行第二次、第三次、….直到停机。PLC的工作过程分为3个阶段，即输入采样阶段、程序执行阶段和输出刷新阶段。工作过程如下一页图。PLC的扫描工作过程，只要PLC处于RUN（运行）状态，它就反复的循环工作。PLC的工作过程输入端子输入映像寄存器401430100403元件映像寄存器输出锁存器输出端子输入采样阶段程序执行阶段输出刷新阶段扫描周期输入刷新输出刷新四、PLC的编程元件（三菱FX2-32M）1、输入继电器（X0-X177）2、输出继电器（Y0—Y177）3、辅助继电器（M）包括通用辅助继电器（M0—M499）、断电保持继电器（M500—M1023）、特殊辅助继电器（M800-M8255）4、状态元件（S）5、定时器（T）6、计数器（C）7、指针（P/I）8、数据寄存器（D）9、变址寄存器（V/Z）COM00输入信号输入继电器输入端子0001程序例输出继电器COM0外部电源负载输出端子00常开接点常闭接点常闭接点常开接点00输入、输出继电器示意图五、基本接线方式：（三菱FX2-32M）六、基本逻辑指令介绍及梯形图规则1、逻辑开始及线圈驱动指令LD、LDI、OUT。LD，逻辑开始指令，用于编程元件的常开结点与母线的起始连接。LDI、逻辑开始取反指令，用于编程元件的常闭结点与母线的起始连接。OUT、输出指令，用于驱动编程元件的线圈，操作元件是Y、M、S、T、C，但不能是X。OUT0LDX01OUTYO2LDIX13OUTM14OUTT1SPK197LDT18OUTY1END2、接点串联指令AND、ANI。AND，与指令，用于单个常开接点的串联。ANI，与非指令，用于单个常闭接点的串联。3母线0LDX01ANDX12OUTY33LDY34ANIX35OUTM01333、接点并联指令OR、ORI。OR，或指令，用于单个常开接点的并联。ORI，或非指令，用于单个常闭接点的并联。母线0LDX41ORX62ORIM23OUTY54LDIY55ANDX76ORM37ANIX108ORM49OUTM3X4Y5X6M2Y5X7X10M3M3M4ORORI4、梯形图编程规则。梯形图编程规则遵循自上而下、从左向右的原则。编程举例：延时断开定时器（指当输入接点断开后，输出接点延时断开的定时器。5、定时器（T）：对时钟脉冲进行累计计数。类似于时间继电器，当计时时间达到设定值时，其输出触点动作。用程序存储器内的常数K作为设定值。定时器：100ms：T0～T199，共200点，设定值：0.1～3276.7秒；10ms：T200～T245，共46点，设定值：0.01～327.67秒；X4T5Y6T5SPK506、计数器（C）：有两个输入，一个用于复位，一个用于计数。通用计数器的编号：C0～C99，共100点。保持用计数器的编号：C100～C199，共100点。X10X11RSTC0C0Y0C0K107、置位与复位指令SET、RET。SET：令元件自保持为ON，操作元件Y、M、S。RST：令元件自保持为OFF，操作元件为Y、M、S、C。右图中：当X0一接通，即使再断开，YO也将保持接通。X1接通后，即使再断开，Y0也将保持断开。用RST指令也可以将定时器、计数器、数据寄存器等的内容清零。X0SETY0Y0RSTX1在电机控制中的应用1、三相异步电动机的正反向控制：定义：SB1--正向运转SB2--反向运转SB3--停止运转KM1--正向接触器KM2--反向接触器注意！1）实际应用中，要同时采用电气连锁，以避免发生相间短路。2）在接触器容量较大，PLC的输出不能直接驱动接触器时，可加中间继电器。三相异步电动机的Y-△启动（继电回路）U1V1W1W2U2V2控制要求：1）起动时电机接成Y型，经过一段时间自动转化为△形运行；2）要求Y形断开后△形才能启动，防止Y形未断△形启动造成电源短路。PLC控制的Y-△启动的PLC图三相异步电动机的顺序启动：控制要求：1）要求第1台电动机M1启动5s后，第2台电动机M2自动启动，只有当第2台M2停止后，经过5s延时，M1自动停止。2）暂不考虑过流热保护环节12U1V1W12TA1QAKM1KT1KM1KM2KT1KT2KM2KT2TA2图中KT1是通电延时。KT2是断电延时。三相异步电动机的顺序启动PLC控制：x00A点B点Y3X3右移X4Y4左移加紧松开X2Y2上升Y1Y0X1下降状态转换图及步进指令（机械手原理图）机械手的动作要求是：将工件从A点向B点移送，其上升、下降和左移、右移都是由双线圈两位电磁阀气缸（在某方向的驱动线圈失电时能保持在原位置上，只有驱动反方向的线圈才能反方向运动）来实现，抓手由一个单线圈两位电磁阀驱动气缸（只有通电时才能加紧）实现。机械手的工作原点在左上方，按下降、夹紧、上升、右移、下降、松开、上升、左移的顺序完成一次循环运行。我们现在学习自动操作方式。如果用继电方式和PLC的梯形图编程非常复杂，如果用顺序状态转换图编程就简单多。LNX01X02X04X03X25X26COMY00Y01Y02Y03Y04220V下降夹紧上升右移左移COMPLC下限位上限位左限位右限位回原点启动机械手的PLC接线图。（放松）X25S1RSTY01Y00RSTY02回原点初始状态放松复位下降输出上升S10S11X02上升结束Y03RST左移Y02复位右移输出SETM8043S12X04左移限位M8043回原点结束机械手回原点的状态图和语句表语句表：1STLS113LDX042LDX2514SETS123SETS1015STLS124STLS1016SETM80435RSTY0117LDM80436RSTY0018RSTS127OUTY028LDX029SETS1110STLS1111RSTY0312OUTY04机械手的自动运行状态图（步进指令）1、STLS225、SETS252、LDM804126、STLS253、ANDM804427、RSTY014、SETS2028、OUTT15、STLS20SPK106、OUTY0029、LDT17、LDX0130、SETS268、SETS2131、STLS269、STLS2132、OUTY0210、SETY0133、LDX0211、OUTT034、SETS27SPK1035、STLS2712、LDT036、OUTY0413、SETS2237、LDX0414、STLS2238、OUTS215、OUTY0239、RETEND16、LDX0217、SETS2318、STLS2319、OUTY0320、LDX0321、SETS2422、STLS2423、OUTY0024、LDX01思考题:用PLC控制方式设计。一、有两台电机M1和M2，要求M1未起动前不允许M2起动，在M1停车时，M2也必须停车，请画出梯形图和PLC接线图。二、设计四级皮带运输机控制原理图内容：由一台四级皮带运输机，分别由M1,M2,M3,M4四台电动机拖动，启动时要求按10S的时间间隔，并按M1→M2→M3→M4的顺序启动；停止按30S的时间间隔，并按M4→M3→M2→M1的顺序停止.要求：设计主电路、控制电路，梯形图和PLC接线图。电器应具备必要的电气联锁与保护。