電氣控制與PLC(三菱)

1、學(xué)習(xí)目標(biāo),掌握PLC的梯形圖繪制規(guī)則 掌握PLC的梯形圖經(jīng)驗(yàn)法編程方法,我們一起開動腦筋 認(rèn)真鉆研,電氣控制與PLC（三菱）,書名：電氣控制與PLC（三菱） 書號：978-7-111-50680-5 作者：楊林建 出版社：機(jī)械工業(yè)出版社,編程的基本原則,水平不垂直 線圈右邊無接點(diǎn) 左大右小，上大下小 雙線圈輸出不可用 輸入信號的最高頻率問題,水平不垂直,梯形圖的接點(diǎn)應(yīng)畫在水平線上，不能畫在垂直分支上,線圈右邊無接點(diǎn),不能將接點(diǎn)畫在線圈右邊，只能在接點(diǎn)的右邊接線圈,左大右小，上大下小,有串聯(lián)電路并聯(lián)時，應(yīng)將接點(diǎn)最多的那個串聯(lián)回路放在梯形圖最上面。有并聯(lián)電路相串聯(lián)時，應(yīng)將接點(diǎn)最多的并聯(lián)回路放在梯形

2、圖的最左邊。,雙線圈輸出不可用,如果在同一程序中同一元件的線圈使用兩次或多次，則稱為雙線圈輸出。這時前面的輸出無效，只有最后一次才有效，一般不應(yīng)出現(xiàn)雙線圈輸出。,輸入信號的最高頻率問題,輸入信號的狀態(tài)是在PLC輸入處理時間內(nèi)被檢測的。如果輸入信號的ON時間或OFF時間過窄，有可能檢測不到。也就是說，PLC輸入信號的ON時間或OFF時間，必須比PLC的掃描周期長。若考慮輸入濾波器的響應(yīng)延遲為10ms，掃描周期為10ms，則輸入的ON時間或OFF時間至少為20ms。因此，要求輸入脈沖的頻率低于1000Hz/（2020）=25Hz。,例1改錯,元件編號錯誤,多上串左,線圈右邊無接點(diǎn),水平不垂直,雙線

3、圈輸出不可用,例3 寫出語句表并比較,LD X0 MPS AND Y0 OUT Y1 MPP OUT Y0,LD X0 OUT Y0 AND Y0 OUT Y1,例4,LD X0 MPS AND X1 MPS AND X2 OUT Y0 MPP ANDX3 OUT Y1,MPP AND X4 MPS AND X5 OUT Y2 MPP AND X6 OUT Y3,例5,LD X1 MPS AND X2 MPS AND X3 MPS AND X4 OUT Y1 MPP OUT Y2,MPP OUT Y3 MPP OUT Y4,LD X1 OUT Y4 AND X2 OUT Y3 AND X3 O

4、UT Y2 AND X4 OUT Y1,梯形圖應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)法編程 必須掌握的基本程序,1.起動、保持和停止電路 2.三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路 3.常閉觸點(diǎn)輸入信號的處理 4.多繼電器線圈控制電路 5.多地控制電路,6.互鎖控制電路 7.順序起動控制電路 8.集中與分散控制電路 9.自動與手動控制電路 10.閃爍電路 11.延合延分電路 12.定時范圍擴(kuò)展電路 13.分頻電路,一、啟動、保持和停止電路,實(shí)現(xiàn)Y10的啟動、保持和停止的四種梯形圖如圖所示。這些梯形圖均能實(shí)現(xiàn)啟動、保持和停止的功能。X0為啟動信號，X1為停止信號。圖a、c是利用Y10 常開觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)自鎖保持，而圖b、d是利用SET、RS

5、T指令實(shí)現(xiàn)自鎖保持。,一、啟動、保持和停止電路,二、三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路,二、電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制（PLC）,如果輸入信號只能由常開觸點(diǎn)提供，梯形圖中的觸點(diǎn)類型與繼電器電路的觸點(diǎn)類型完全一致。 如果接入PLC的是輸入信號的常閉觸點(diǎn)，這時在梯形圖中所用的X1的觸點(diǎn)的類型與PLC外接SB2的常開觸點(diǎn)時剛好相反，與繼電器電路圖中的習(xí)慣也是相反的。建議盡可能采用常開觸點(diǎn)作為PLC的輸入信號。,二、電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制（PLC）,三、多繼電器線圈控制電路,下圖是可以自鎖的同時控制4個繼電器線圈的電路圖。其中X0是起動按鈕，X1是停止按鈕。,四、多地控制電路,下圖是兩個地方控制一個繼電器線圈的程序。其中X

6、0和X1是一個地方的起動和停止控制按鈕，X2和X3是另一個地方的起動和停止控制按鈕。,五、互鎖控制電路,下圖是3個輸出線圈的互鎖電路。其中X0、X1和X2是起動按鈕，X3是停止按鈕。由于Y0、Y1、Y2每次只能有一個接通，所以將Y0、Y1、Y2的常閉觸點(diǎn)分別串聯(lián)到其它兩個線圈的控制電路中。,六、順序起動控制電路,如圖所示。Y0的常開觸點(diǎn)串在Y1的控制回路中，Y1的接通是以Y0的接通為條件。這樣，只有Y0接通才允許Y1接通。Y0關(guān)斷后Y1也被關(guān)斷停止，而且Y0接通條件下，Y1可以自行接通和停止。X0、X2為起動按鈕，X1、X3為停止按鈕。,七、集中與分散控制電路,在多臺單機(jī)組成的自動線上，有在總

7、操作臺上的集中控制和在單機(jī)操作臺上分散控制的聯(lián)鎖。集中與分散控制的梯形圖如圖所示。X2為選擇開關(guān)，以其觸點(diǎn)為集中控制與分散控制的聯(lián)鎖觸點(diǎn)。當(dāng)X2為ON時，為單機(jī)分散起動控制；當(dāng)X2為OFF時，為集中總起動控制。在兩種情況下，單機(jī)和總操作臺都可以發(fā)出停止命令。,八、自動與手動控制電路,在自動與半自動工作設(shè)備中，有自動控制與手動控制的聯(lián)鎖，如圖所示。輸入信號X1是選擇開關(guān)，選其觸點(diǎn)為聯(lián)鎖型號。當(dāng)X1為ON時，執(zhí)行主控指令，系統(tǒng)運(yùn)行自動控制程序，自動控制有效，同時系統(tǒng)執(zhí)行功能指令CJ P63，直接跳過手動控制程序，手動調(diào)整控制無效。當(dāng)X1為OFF時，主控指令不執(zhí)行，自動控制無效，跳轉(zhuǎn)指令也不執(zhí)行，手

8、動控制有效。,九、閃爍電路,當(dāng)撥動開關(guān)將X0接通，啟動脈沖發(fā)生器。延時2s后Y0接通，再延時3s后Y0斷開。這一過程周期性地重復(fù)。Y0輸出一系列脈沖信號，其周期為5s，脈寬為3s。,十、延合延分電路,如圖所示用X0控制Y0，當(dāng)X0的常開觸點(diǎn)接通后，T0開始定時，10s后T0的常開觸點(diǎn)接通，使Y0變?yōu)镺N。X0為ON時其常閉觸點(diǎn)斷開，使T1復(fù)位，X0變?yōu)镺FF后T1開始定時，5s后T1的常閉觸點(diǎn)斷開，使Y0變?yōu)镺FF，T1也被復(fù)位。Y0用起動、保持、停止電路來控制。,十一、定時范圍擴(kuò)展電路,FX2N系列PLC定時器的最長定時時間為3276.7s，如果需要更長的定時時間，可以采用以下方法以獲得較長

9、延時時間。 多個定時器組合電路 定時器和計數(shù)器組合,十二、多個定時器組合電路,如圖所示。當(dāng)X0接通，T0線圈得電并開始延時，延時到T0常開觸點(diǎn)閉合，又使T1線圈得電，并開始延時，當(dāng)定時器T1延時到，其常開觸點(diǎn)閉合，再使T2線圈得電，并開始延時，當(dāng)定時器T2延時到，其常開觸點(diǎn)閉合，才使Y0接通。因此，從X0為ON開始到Y(jié)0接通共延時9000s。,十三、定時器和計數(shù)器組合,當(dāng)X1為ON時，T1開始定時，0.6s后T1定時時間到，其常閉觸點(diǎn)斷開，使它自己復(fù)位，復(fù)位后T1的當(dāng)前值變?yōu)?，同時它的常閉觸點(diǎn)接通，使它自己的線圈重新通電，又開始定時。T1將這樣周而復(fù)始地工作，直至X1變?yōu)镺FF。從分析中可看

10、出，1最上面一行電路是一個脈沖信號發(fā)生器，脈沖周期等于T1的設(shè)定值。 產(chǎn)生的脈沖列送給C0計數(shù)，計滿3個數(shù)后，C0的當(dāng)前值等于設(shè)定值，它的常開觸點(diǎn)閉合，Y0開始輸出。,十四、分頻電路,用PLC可以實(shí)現(xiàn)對輸入信號的任意分頻，如圖所示是一個二分頻電路。,二、PLC程序設(shè)計方法,工程案例1利用主控指令對電機(jī)Y啟動控制,（一）PLC經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計梯形圖方法,（二）PLC順序功能圖程序設(shè)計方法,工程案例2利用單流程順控法實(shí)現(xiàn)小車自動往復(fù)循環(huán)運(yùn)動進(jìn)行裝料和卸料控制,（三）PLC功能指令程序設(shè)計方法,工程案例3利用功能指令實(shí)現(xiàn)密碼鎖開鎖控制,工程案例4利用功能指令實(shí)現(xiàn)漢字書寫控制,（一）PLC經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計梯形圖：

11、利用主控指令對電機(jī)Y啟動控制,工程案例1工藝要求：1、按下正轉(zhuǎn)按鈕SB1，電機(jī)以Y方式正向啟動，5S秒后轉(zhuǎn)換成運(yùn)行； 2、按下反轉(zhuǎn)按鈕SB2，電機(jī)以Y方式反向啟動，5S秒后轉(zhuǎn)換成運(yùn)行； 3、SB3為停止按鈕。,課堂練習(xí)： 1、繪制正向Y降壓啟動反向全壓運(yùn)行的主電路 2、設(shè)計I/O接線圖 3、設(shè)計梯形圖,（一）經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計梯形圖：利用主控指令對電機(jī)Y啟動控制,工藝要求：1、按下正轉(zhuǎn)按鈕SB1，電機(jī)以Y方式正向啟動，5S秒后轉(zhuǎn)換成運(yùn)行； 2、按下反轉(zhuǎn)按鈕SB2，電機(jī)以Y方式反向啟動，5S秒后轉(zhuǎn)換成運(yùn)行； 3、SB3為停止按鈕。,（一）經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計梯形圖：利用主控指令對電機(jī)Y啟動控制,1.依據(jù)控制電路變

12、換的方法（含堆棧輸出 ） 2.使用主控程序,N0,課堂練習(xí)習(xí)題集上的P5第6題,（一）經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計梯形圖：利用主控指令對電機(jī)Y啟動控制,工藝要求：1、按下正轉(zhuǎn)按鈕SB1，電機(jī)以Y方式正向啟動，5S秒后轉(zhuǎn)換成運(yùn)行； 2、按下反轉(zhuǎn)按鈕SB2，電機(jī)以Y方式反向啟動，5S秒后轉(zhuǎn)換成運(yùn)行； 3、SB3為停止按鈕。,任務(wù)五：三菱FX系列可編程控制器的應(yīng)用,1、電動機(jī)Y降壓啟動控制線路與程序,步進(jìn)指令及狀態(tài)編程法,狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖稱功能圖。 一個控制過程可以分為若干個階段，這些階段稱為狀態(tài)。 狀態(tài)器是構(gòu)成狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的基本元件。其中S0S9叫初始狀態(tài)器。,一、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖,步進(jìn)指令及狀態(tài)編程法,一、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖,許多PL

13、C都有專門用于編制順序控制程序的步進(jìn)梯形指令及編程元件。 步進(jìn)梯形指令簡稱為STL指令，F(xiàn)X系列PLC還有一條使STL指令復(fù)位的RET指令。利用這兩條指令，可以很方便地編制順序控制梯形圖程序。 步進(jìn)梯形指令STL只有與狀態(tài)繼電器S配合才具有步進(jìn)功能。S0S9用于初始步，S10S19用于自動返回原點(diǎn)。使用STL指令的狀態(tài)繼電器的常開觸點(diǎn)稱為STL觸點(diǎn)，用符號表示，沒有常閉的STL觸點(diǎn)。,步進(jìn)指令及狀態(tài)編程法,二、步進(jìn)指令,順序功能圖主要由步、有向連線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件和動作（或命令）等要素組成。 步與步之間實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換應(yīng)同時具備兩個條件： (1) 前級步必須是活動步。 (2) 對應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件成立。,步

14、進(jìn)指令及狀態(tài)編程法,三、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖解決順控問題的方法步驟,STL指令的含義是提供一個步進(jìn)觸點(diǎn)，其對應(yīng)狀態(tài)的三個要素均在步進(jìn)觸點(diǎn)之后的子母線上實(shí)現(xiàn)。若對應(yīng)的狀態(tài)是開啟的(即“激活”)，則狀態(tài)的負(fù)載驅(qū)動和轉(zhuǎn)移才有可能。若對應(yīng)狀態(tài)是關(guān)閉的，則負(fù)載驅(qū)動和狀態(tài)轉(zhuǎn)移就不可能發(fā)生。因此，除初始狀態(tài)外，其他所有狀態(tài)只有在其前一個狀態(tài)處于激活且轉(zhuǎn)移條件成,1步進(jìn)開始指令STL,2步進(jìn)結(jié)束指令RET RET指令用于返回主母線。使步進(jìn)順控程序執(zhí)行完畢時，非狀態(tài)程序的操作在主母線上完成，防止出現(xiàn)邏輯錯誤。狀態(tài)轉(zhuǎn)移程序的結(jié)尾必須使用RET指令。 3步進(jìn)指令的使用說明 (1) 對狀態(tài)處理，編程時必須使用步進(jìn)接點(diǎn)指令STL

15、。STL觸點(diǎn)是與左側(cè)母線相連的常開觸點(diǎn)，STL觸點(diǎn)接通，則對應(yīng)的狀態(tài)為活動步，與STL觸點(diǎn)相連的觸點(diǎn)用LD或LDI指令。 (2) 程序的最后必須使用步進(jìn)結(jié)束指令RET，返回主母線。 (3) STL觸點(diǎn)可直接驅(qū)動或通過別的觸點(diǎn)驅(qū)動Y、M、S、T、C等元件的線圈。,3步進(jìn)指令的使用說明 (1) 對狀態(tài)處理，編程時必須使用步進(jìn)接點(diǎn)指令STL。STL觸點(diǎn)是與左側(cè)母線相連的常開觸點(diǎn)，STL觸點(diǎn)接通，則對應(yīng)的狀態(tài)為活動步，與STL觸點(diǎn)相連的觸點(diǎn)用LD或LDI指令。 (2) 程序的最后必須使用步進(jìn)結(jié)束指令RET，返回主母線。 (3) STL觸點(diǎn)可直接驅(qū)動或通過別的觸點(diǎn)驅(qū)動Y、M、S、T、C等元件的線圈。,步

16、進(jìn)指令及狀態(tài)編程法,四、單流程狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的編程,順序功能圖的單序列結(jié)構(gòu)形式最為簡單，它由一系列按順序排列、相繼激活的步組成。每一步的后面只有一個轉(zhuǎn)換，每一個轉(zhuǎn)換后面只有一步,根據(jù)十字路口交通信號燈的控制要求，可作出信號燈的控制時序圖如圖所示。,1 選擇性分支與匯合,五 多分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的處理,該狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖有三個流程圖，見圖 (a)、(b)、(c)所示。 S20為分支狀態(tài)。根據(jù)不同的條件(X0，X10，X20)，選擇執(zhí)行其中的一個流程。,X0為ON時執(zhí)行圖 (a)，X10為ON時執(zhí)行圖 (b)，X20為ON時執(zhí)行圖 (c)。X0，X10，X20不能同時為ON。 S50為匯合狀態(tài)，可由S22、S3

17、2、S42任一狀態(tài)驅(qū)動。,2 并行分支與匯合流程的編程應(yīng)用,1) 并行性分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的特點(diǎn) 若有多條路徑且必須同時執(zhí)行，這種分支方式稱為并行性分支。圖示一個并行性分支的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。 2）編程原則是先集中處理分支狀態(tài)，然后再集中處理匯合狀態(tài),并行分支與匯合流程的編程應(yīng)用,五、選擇序列結(jié)構(gòu),選擇序列有開始和結(jié)束之分。選擇序列的開始稱為分支，選擇序列的結(jié)束稱為合并。 選擇序列的分支是指一個前級步后面緊接著有若干個后續(xù)步可供選擇，各分支都有各自的轉(zhuǎn)換條件。分支中表示轉(zhuǎn)換的短劃線只能標(biāo)在水平線之下。,步進(jìn)指令及狀態(tài)編程法,六、并行序列結(jié)構(gòu),并行序列也有開始和結(jié)束之分。并行序列的開始也稱為分支，并行序列的結(jié)束也稱為合并。,步進(jìn)指令及狀態(tài)編程法,七、 子步結(jié)構(gòu),在繪制復(fù)雜控制系統(tǒng)順序功能圖時，為了使總體設(shè)計時容易抓住系統(tǒng)的主要矛盾，能更簡潔地表示系統(tǒng)的整體功能和全貌，通常采用子步的結(jié)構(gòu)形式，可避免一開始就陷入某些細(xì)節(jié)中。 所謂子步的結(jié)構(gòu)是指在順序功能圖中，某一步包含著一系列子步和轉(zhuǎn)換。,步進(jìn)指令及狀態(tài)編程法,八、跳步、重復(fù)和循環(huán)序列結(jié)構(gòu),跳步、重復(fù)和循環(huán)序列結(jié)構(gòu)實(shí)際上都是選擇序列結(jié)構(gòu)的特殊形式 。,步進(jìn)指令及狀態(tài)編程法,繪制順序功能圖的注意事項,（1）兩個步絕對不能