FX2NPLC電子課件第8章

1、1 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 第8章 PLC的工程應(yīng)用8.5 PLC8.5 PLC工程綜合應(yīng)用實(shí)例工程綜合應(yīng)用實(shí)例8.4 PLC8.4 PLC應(yīng)用中可靠性技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用中可靠性技術(shù)設(shè)計(jì)8.3 PLC8.3 PLC應(yīng)用程序設(shè)計(jì)應(yīng)用程序設(shè)計(jì) 8.2 PLC8.2 PLC選型與硬件設(shè)計(jì)選型與硬件設(shè)計(jì)8.1 PLC8.1 PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟和內(nèi)容系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟和內(nèi)容8.6 8.6 綜合實(shí)訓(xùn)綜合實(shí)訓(xùn) 8.7 8.7 習(xí)題習(xí)題 2 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 8.1 PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟和內(nèi)容系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟和內(nèi)容圖8-1 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試的一般步驟3 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)

2、與應(yīng)用 8.1.1 明確控制要求明確控制要求u在進(jìn)行控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)之前，設(shè)計(jì)人員必在進(jìn)行控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)之前，設(shè)計(jì)人員必須深入現(xiàn)場(chǎng)，會(huì)同現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)與操作人員，認(rèn)須深入現(xiàn)場(chǎng)，會(huì)同現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)與操作人員，認(rèn)真研究控制對(duì)象的工作原理，充分了解設(shè)備、真研究控制對(duì)象的工作原理，充分了解設(shè)備、工藝過(guò)程需要實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作與應(yīng)具備的功能，工藝過(guò)程需要實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作與應(yīng)具備的功能，掌握設(shè)備中各種執(zhí)行元件的性能與參數(shù)，以掌握設(shè)備中各種執(zhí)行元件的性能與參數(shù)，以便有效地開展設(shè)計(jì)工作。在熟悉控制對(duì)象的便有效地開展設(shè)計(jì)工作。在熟悉控制對(duì)象的結(jié)構(gòu)、原理及工藝過(guò)程的基礎(chǔ)上，根據(jù)工藝結(jié)構(gòu)、原理及工藝過(guò)程的基礎(chǔ)上，根據(jù)工藝過(guò)程的特點(diǎn)和要求分

3、析控制要求，擬定控制過(guò)程的特點(diǎn)和要求分析控制要求，擬定控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)條件。技術(shù)條件通常以設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)條件。技術(shù)條件通常以設(shè)計(jì)任務(wù)書的形式給出，它是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)。任務(wù)書的形式給出，它是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)。4 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 8.1.2 選擇控制方案選擇控制方案u如果選擇如果選擇PLC控制系統(tǒng)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面控制系統(tǒng)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮。進(jìn)行考慮。1）輸入輸出信號(hào)較多，且以開關(guān)量為主，也有少）輸入輸出信號(hào)較多，且以開關(guān)量為主，也有少量模擬量。量模擬量。2）控制對(duì)象工藝復(fù)雜，邏輯設(shè)計(jì)部分用繼電接觸）控制對(duì)象工藝復(fù)雜，邏輯設(shè)計(jì)部分用繼電接觸器控制難度大。器控制難度大

4、。3）有工藝變化或控制系統(tǒng)擴(kuò)充的可能性。）有工藝變化或控制系統(tǒng)擴(kuò)充的可能性。4）現(xiàn)場(chǎng)處于工業(yè)環(huán)境，又要求控制系統(tǒng)具有較高）現(xiàn)場(chǎng)處于工業(yè)環(huán)境，又要求控制系統(tǒng)具有較高的可靠性。的可靠性。5）系統(tǒng)調(diào)試比較方便，能在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。）系統(tǒng)調(diào)試比較方便，能在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。5 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 8.1.3 控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)u控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)應(yīng)先根據(jù)控制的要求與功控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)應(yīng)先根據(jù)控制的要求與功能確定系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的具體措施，再由此確定系能確定系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的具體措施，再由此確定系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)與組成，選定關(guān)鍵性組成部件，統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)與組成，選定關(guān)鍵性組成部件，如選擇如選擇PLC機(jī)型、人機(jī)界

5、面、伺服驅(qū)動(dòng)器、機(jī)型、人機(jī)界面、伺服驅(qū)動(dòng)器、變頻器和調(diào)速裝置等?？傮w方案確定后，設(shè)變頻器和調(diào)速裝置等?？傮w方案確定后，設(shè)計(jì)者應(yīng)同相關(guān)技術(shù)人員、用戶和供應(yīng)商等，計(jì)者應(yīng)同相關(guān)技術(shù)人員、用戶和供應(yīng)商等，對(duì)總方案進(jìn)行評(píng)審，以取得項(xiàng)目管理部門、對(duì)總方案進(jìn)行評(píng)審，以取得項(xiàng)目管理部門、技術(shù)人員和操作者的認(rèn)可。在充分聽取各方技術(shù)人員和操作者的認(rèn)可。在充分聽取各方面的意見(jiàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)者決定是否對(duì)總體面的意見(jiàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)者決定是否對(duì)總體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改。當(dāng)方案有重大更改時(shí)，設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改。當(dāng)方案有重大更改時(shí)，在修改方案完成后，還應(yīng)再次進(jìn)行總體方案在修改方案完成后，還應(yīng)再次進(jìn)行總體方案的評(píng)審。的評(píng)審。6 三菱

6、三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 8.1.4 PLC選型選型uPLC機(jī)型的選擇包括機(jī)型的選擇包括PLC的結(jié)構(gòu)、的結(jié)構(gòu)、I/O點(diǎn)數(shù)、點(diǎn)數(shù)、存儲(chǔ)容量、響應(yīng)時(shí)間、輸入輸出模塊及特殊存儲(chǔ)容量、響應(yīng)時(shí)間、輸入輸出模塊及特殊功能模塊的選擇等。功能模塊的選擇等。 8.1.5 選擇輸入輸出設(shè)備，分配選擇輸入輸出設(shè)備，分配I/O信號(hào)信號(hào)u根據(jù)被控對(duì)象確定用戶所需的輸入、輸出設(shè)根據(jù)被控對(duì)象確定用戶所需的輸入、輸出設(shè)備，如控制按鈕、行程開關(guān)、傳感器、接觸備，如控制按鈕、行程開關(guān)、傳感器、接觸器、電磁閥、信號(hào)燈等的型號(hào)、規(guī)格及數(shù)量；器、電磁閥、信號(hào)燈等的型號(hào)、規(guī)格及數(shù)量；u根據(jù)所選根據(jù)所選PLC的型號(hào)列出輸入輸出設(shè)備與

7、的型號(hào)列出輸入輸出設(shè)備與PLC的的I/O地址分配表，以便繪制地址分配表，以便繪制PLC外部外部I/O接線圖和編制程序。接線圖和編制程序。 7 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 8.1.6 硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)u硬件設(shè)計(jì)是在系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)完成后的技術(shù)設(shè)硬件設(shè)計(jì)是在系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)完成后的技術(shù)設(shè)計(jì)，包括對(duì)計(jì)，包括對(duì)PLC的的I/O電路、負(fù)載回路、顯示電路、負(fù)載回路、顯示電路、故障保護(hù)電路、電源的引入及控制等電路、故障保護(hù)電路、電源的引入及控制等的設(shè)計(jì)。在這一階段，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)總體的設(shè)計(jì)。在這一階段，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)總體設(shè)計(jì)方案完成電氣控制原理圖、電器安裝布設(shè)計(jì)方案完成電氣控制原理圖、電器安裝布置圖和安裝接

8、線圖等的設(shè)計(jì)工作。置圖和安裝接線圖等的設(shè)計(jì)工作。u在完成上述工作的基礎(chǔ)上，就匯編完整的電在完成上述工作的基礎(chǔ)上，就匯編完整的電器元件目錄與明細(xì)表，并將其提供給生產(chǎn)、器元件目錄與明細(xì)表，并將其提供給生產(chǎn)、供應(yīng)部門組織生產(chǎn)與采購(gòu)。同時(shí)，根據(jù)供應(yīng)部門組織生產(chǎn)與采購(gòu)。同時(shí)，根據(jù)PLC安裝要求與現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件，結(jié)合所設(shè)計(jì)的電安裝要求與現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件，結(jié)合所設(shè)計(jì)的電氣控制原理圖、電器安裝布置圖和安裝接線氣控制原理圖、電器安裝布置圖和安裝接線圖完成控制盤、柜的制作。圖完成控制盤、柜的制作。8 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 8.1.7 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)就是編制用戶應(yīng)用程序、確定軟件設(shè)計(jì)就是編制用戶應(yīng)

9、用程序、確定PLC及功能模塊的設(shè)定參數(shù)等。為了方便系統(tǒng)調(diào)及功能模塊的設(shè)定參數(shù)等。為了方便系統(tǒng)調(diào)試與維修，在軟件設(shè)計(jì)階段，還應(yīng)同時(shí)編寫試與維修，在軟件設(shè)計(jì)階段，還應(yīng)同時(shí)編寫程序說(shuō)明書、注釋表等輔助文件。程序說(shuō)明書、注釋表等輔助文件。 8.1.8 聯(lián)機(jī)調(diào)試聯(lián)機(jī)調(diào)試待控制臺(tái)、柜及現(xiàn)場(chǎng)安裝接線完成后，就可待控制臺(tái)、柜及現(xiàn)場(chǎng)安裝接線完成后，就可以進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試。如不滿足生產(chǎn)工藝控制要以進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試。如不滿足生產(chǎn)工藝控制要求，可修改程序或調(diào)整硬件，直到滿足控制求，可修改程序或調(diào)整硬件，直到滿足控制要求為止。要求為止。PLC的聯(lián)機(jī)調(diào)試是檢查、優(yōu)化系統(tǒng)軟硬件設(shè)的聯(lián)機(jī)調(diào)試是檢查、優(yōu)化系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)可靠性

10、的重要步驟。計(jì)，提高系統(tǒng)可靠性的重要步驟。9 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 8.1.9 編制技術(shù)文件及交付使用編制技術(shù)文件及交付使用u在系統(tǒng)安全、可靠性得到確定后，設(shè)計(jì)人員在系統(tǒng)安全、可靠性得到確定后，設(shè)計(jì)人員就可著手進(jìn)行系統(tǒng)技術(shù)文件的編制工作。就可著手進(jìn)行系統(tǒng)技術(shù)文件的編制工作。u技術(shù)文件編寫正確、全面，必須保證與實(shí)物技術(shù)文件編寫正確、全面，必須保證與實(shí)物一致，電氣控制原理圖、用戶應(yīng)用程序、設(shè)一致，電氣控制原理圖、用戶應(yīng)用程序、設(shè)定參數(shù)必須是調(diào)試完成后的最終版本。技術(shù)定參數(shù)必須是調(diào)試完成后的最終版本。技術(shù)文件編寫應(yīng)規(guī)范、系統(tǒng)，盡可能為設(shè)備使用文件編寫應(yīng)規(guī)范、系統(tǒng)，盡可能為設(shè)備使用者以及

11、日后的維修工作提供方便。者以及日后的維修工作提供方便。10 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 8.2 PLC選型與硬件設(shè)計(jì)選型與硬件設(shè)計(jì) 8.2.1 PLC結(jié)構(gòu)選擇結(jié)構(gòu)選擇u多數(shù)小型多數(shù)小型PLC為整體式，有體積小、價(jià)格便宜等優(yōu)為整體式，有體積小、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，適于工藝過(guò)程比較穩(wěn)定、控制要求比較簡(jiǎn)單的點(diǎn)，適于工藝過(guò)程比較穩(wěn)定、控制要求比較簡(jiǎn)單的系統(tǒng)。系統(tǒng)。u模塊式結(jié)構(gòu)的模塊式結(jié)構(gòu)的PLC采用主機(jī)模塊與輸入模塊、功能采用主機(jī)模塊與輸入模塊、功能模塊組合使用的方法，比整體式方便靈活，維修更模塊組合使用的方法，比整體式方便靈活，維修更換模塊、判斷與處理故障快速方便，適用于工藝變換模塊、判斷與處理

12、故障快速方便，適用于工藝變化較多、控制要求復(fù)雜的系統(tǒng)，價(jià)格比整體機(jī)高?；^多、控制要求復(fù)雜的系統(tǒng)，價(jià)格比整體機(jī)高。FX系列系列FX1S系列系列FX1N系列系列FX2N系列系列FX2NC系列系列11 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 8.2.2 I/O點(diǎn)數(shù)確定點(diǎn)數(shù)確定u通常來(lái)講，通常來(lái)講，PLC控制系統(tǒng)規(guī)格大小是用輸入控制系統(tǒng)規(guī)格大小是用輸入輸出點(diǎn)數(shù)來(lái)衡量的。在實(shí)際統(tǒng)計(jì)輸出點(diǎn)數(shù)來(lái)衡量的。在實(shí)際統(tǒng)計(jì)I/O點(diǎn)數(shù)的基點(diǎn)數(shù)的基礎(chǔ)上，通常加上礎(chǔ)上，通常加上10%15%的裕量。的裕量。 8.2.3 存儲(chǔ)容量選擇存儲(chǔ)容量選擇u用戶應(yīng)用程序占用多少內(nèi)存與許多因素有關(guān)，用戶應(yīng)用程序占用多少內(nèi)存與許多因素有關(guān)，如

13、如I/O點(diǎn)數(shù)、控制要求、運(yùn)算處理量和程序結(jié)點(diǎn)數(shù)、控制要求、運(yùn)算處理量和程序結(jié)構(gòu)等。因此，在程序設(shè)計(jì)之前只能粗略地估構(gòu)等。因此，在程序設(shè)計(jì)之前只能粗略地估算。算。12 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得：1）對(duì)于開關(guān)量的控制系統(tǒng)，所需內(nèi)存字?jǐn)?shù)）對(duì)于開關(guān)量的控制系統(tǒng)，所需內(nèi)存字?jǐn)?shù)=開關(guān)開關(guān)量（輸入量（輸入+輸出）總點(diǎn)數(shù)輸出）總點(diǎn)數(shù)10。2）對(duì)于有模擬量輸入輸出的系統(tǒng)，只有模擬量輸）對(duì)于有模擬量輸入輸出的系統(tǒng)，只有模擬量輸入時(shí)，內(nèi)存字?jǐn)?shù)入時(shí)，內(nèi)存字?jǐn)?shù)=模擬量點(diǎn)數(shù)模擬量點(diǎn)數(shù)100，模擬量輸入，模擬量輸入輸出共存時(shí)，內(nèi)存字?jǐn)?shù)輸出共存時(shí)，內(nèi)存字?jǐn)?shù)=模擬量點(diǎn)數(shù)模擬量點(diǎn)數(shù)200。上述。

14、上述經(jīng)驗(yàn)公式是針對(duì)經(jīng)驗(yàn)公式是針對(duì)10點(diǎn)左右的模擬量，當(dāng)點(diǎn)數(shù)小于點(diǎn)左右的模擬量，當(dāng)點(diǎn)數(shù)小于10時(shí)，要適當(dāng)加大內(nèi)存字?jǐn)?shù)，反之可以適當(dāng)減小。時(shí)，要適當(dāng)加大內(nèi)存字?jǐn)?shù)，反之可以適當(dāng)減小。3）如果使用通信接口，那么每個(gè)接口需）如果使用通信接口，那么每個(gè)接口需300步。步。13 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 8.2.4 PLC處理速度要求處理速度要求順序控制的掃描的工作方式順序控制的掃描的工作方式 滯后現(xiàn)象滯后現(xiàn)象 響應(yīng)時(shí)間：包括輸入濾波時(shí)間、輸出濾波時(shí)間和響應(yīng)時(shí)間：包括輸入濾波時(shí)間、輸出濾波時(shí)間和掃描周期掃描周期 8.2.5 開關(guān)量輸入輸出模塊及擴(kuò)展的選擇開關(guān)量輸入輸出模塊及擴(kuò)展的選擇 開關(guān)量輸入輸

15、出模式按外部接線方式分為開關(guān)量輸入輸出模式按外部接線方式分為隔離式隔離式、分組式分組式和和共點(diǎn)式共點(diǎn)式。 開關(guān)量輸入模塊輸入電壓通常分為開關(guān)量輸入模塊輸入電壓通常分為DC24V和和AC220V兩種。兩種。 開關(guān)量輸出模塊有開關(guān)量輸出模塊有繼電器輸出繼電器輸出、晶體管輸出晶體管輸出及及可控可控硅輸出硅輸出。 8.2.6 PLC與外圍設(shè)備的選擇與外圍設(shè)備的選擇 編程器和外部電路編程器和外部電路14 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 8.3 PLC應(yīng)用程序設(shè)計(jì)應(yīng)用程序設(shè)計(jì) 8.3.1 繼電器電路轉(zhuǎn)化設(shè)計(jì)法繼電器電路轉(zhuǎn)化設(shè)計(jì)法u利用轉(zhuǎn)化設(shè)計(jì)編程控制器程序的主要步驟如利用轉(zhuǎn)化設(shè)計(jì)編程控制器程序的主要步

16、驟如下：下：1）熟悉現(xiàn)有的繼電器控制線路的原理，全面詳細(xì)）熟悉現(xiàn)有的繼電器控制線路的原理，全面詳細(xì)了解被控對(duì)象的機(jī)械工作性能、基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、了解被控對(duì)象的機(jī)械工作性能、基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)過(guò)程。生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)過(guò)程。2）進(jìn)行）進(jìn)行PLC的的I/O分配，根據(jù)繼電接觸器控制電分配，根據(jù)繼電接觸器控制電路，確定輸入、輸出設(shè)備的型號(hào)、規(guī)格、數(shù)量，路，確定輸入、輸出設(shè)備的型號(hào)、規(guī)格、數(shù)量，輸出設(shè)備與輸出設(shè)備與PLC的的I/O端子的對(duì)照表。端子的對(duì)照表。3）繼電接觸器控制電路中的中間繼電器、定時(shí)器）繼電接觸器控制電路中的中間繼電器、定時(shí)器用用PLC的輔助繼電器、定時(shí)器代替。的輔助繼電器、定時(shí)器代替。

17、4）根據(jù)繼電接觸器控制電路對(duì)應(yīng)關(guān)系畫出梯形圖，）根據(jù)繼電接觸器控制電路對(duì)應(yīng)關(guān)系畫出梯形圖，并予以簡(jiǎn)化和修改。并予以簡(jiǎn)化和修改。15 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 8.3.2 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法又叫試湊法。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法又叫試湊法。u梯形圖設(shè)計(jì)法步驟如下：梯形圖設(shè)計(jì)法步驟如下：1）分解梯形圖程序。）分解梯形圖程序。2）輸入信號(hào)邏輯組合。）輸入信號(hào)邏輯組合。3）使用輔助元件與輔助觸點(diǎn)。）使用輔助元件與輔助觸點(diǎn)。4）使用定時(shí)器和計(jì)數(shù)器。）使用定時(shí)器和計(jì)數(shù)器。5）使用功能指令。）使用功能指令。6）畫互鎖條件。）畫互鎖條件。7）畫保護(hù)條件。）畫保護(hù)條件。16 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與

18、應(yīng)用 8.3.3 邏輯設(shè)計(jì)法邏輯設(shè)計(jì)法梯形圖設(shè)計(jì)法步驟如下：梯形圖設(shè)計(jì)法步驟如下：1）用不同的邏輯變量來(lái)表示各輸入、輸出信號(hào)，）用不同的邏輯變量來(lái)表示各輸入、輸出信號(hào)，并設(shè)定對(duì)應(yīng)輸入、輸出信號(hào)各種狀態(tài)時(shí)的邏輯值。并設(shè)定對(duì)應(yīng)輸入、輸出信號(hào)各種狀態(tài)時(shí)的邏輯值。2）根據(jù)控制要求，列出狀態(tài)表。）根據(jù)控制要求，列出狀態(tài)表。3）由狀態(tài)表寫出相應(yīng)的邏輯函數(shù)，并進(jìn)行化簡(jiǎn)。）由狀態(tài)表寫出相應(yīng)的邏輯函數(shù)，并進(jìn)行化簡(jiǎn)。4）根據(jù)化簡(jiǎn)后的邏輯函數(shù)畫出梯形圖。）根據(jù)化簡(jiǎn)后的邏輯函數(shù)畫出梯形圖。5）上機(jī)調(diào)試，使程序滿足要求。）上機(jī)調(diào)試，使程序滿足要求。17 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 8.3.4 時(shí)序圖設(shè)計(jì)法時(shí)序圖

19、設(shè)計(jì)法u梯形圖設(shè)計(jì)法步驟如下：梯形圖設(shè)計(jì)法步驟如下：1）詳細(xì)分析控制要求，明確各輸入輸出信號(hào)個(gè)數(shù)，）詳細(xì)分析控制要求，明確各輸入輸出信號(hào)個(gè)數(shù)，合理選擇機(jī)型。合理選擇機(jī)型。2）明確各輸入和輸出信號(hào)之間的時(shí)序關(guān)系，畫出）明確各輸入和輸出信號(hào)之間的時(shí)序關(guān)系，畫出和輸入和輸出信號(hào)的工作時(shí)序圖。和輸入和輸出信號(hào)的工作時(shí)序圖。3）把時(shí)序圖劃分成若干個(gè)時(shí)間區(qū)段，確定各區(qū)段）把時(shí)序圖劃分成若干個(gè)時(shí)間區(qū)段，確定各區(qū)段時(shí)間長(zhǎng)短。找出區(qū)段間的分界點(diǎn)，弄清分界點(diǎn)處時(shí)間長(zhǎng)短。找出區(qū)段間的分界點(diǎn)，弄清分界點(diǎn)處各輸出信號(hào)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換關(guān)系和轉(zhuǎn)換條件。各輸出信號(hào)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換關(guān)系和轉(zhuǎn)換條件。18 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用

20、4）根據(jù)時(shí)間區(qū)段的個(gè)數(shù)確定需要幾個(gè)定時(shí)器，分）根據(jù)時(shí)間區(qū)段的個(gè)數(shù)確定需要幾個(gè)定時(shí)器，分配定時(shí)器號(hào)，確定各定時(shí)器的設(shè)定值，明確各定配定時(shí)器號(hào)，確定各定時(shí)器的設(shè)定值，明確各定時(shí)器開始定時(shí)各定時(shí)時(shí)間到這兩個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻對(duì)各時(shí)器開始定時(shí)各定時(shí)時(shí)間到這兩個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻對(duì)各輸出信號(hào)狀態(tài)的影響。輸出信號(hào)狀態(tài)的影響。5）對(duì)）對(duì)PLC進(jìn)行進(jìn)行I/O分配。分配。6）根據(jù)定時(shí)器的功能明細(xì)表、時(shí)序圖和）根據(jù)定時(shí)器的功能明細(xì)表、時(shí)序圖和I/O分配分配畫出梯形圖。畫出梯形圖。7）作模擬運(yùn)行實(shí)驗(yàn)，檢查程序是否符合控制要求，）作模擬運(yùn)行實(shí)驗(yàn)，檢查程序是否符合控制要求，進(jìn)一步修改程序。進(jìn)一步修改程序。 8.3.5 順序控制設(shè)計(jì)法與順序

21、功能圖順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖順序控制設(shè)計(jì)法規(guī)律性很強(qiáng)，易于掌握。程序結(jié)順序控制設(shè)計(jì)法規(guī)律性很強(qiáng)，易于掌握。程序結(jié)構(gòu)清晰、可讀性好。構(gòu)清晰、可讀性好。19 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 8.4 PLC應(yīng)用中可靠性技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用中可靠性技術(shù)設(shè)計(jì) 8.4.1 適合的工作環(huán)境適合的工作環(huán)境u1溫度溫度u2濕度濕度u3空氣空氣u4振動(dòng)振動(dòng)u5干擾源干擾源20 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 8.4.2 安裝與布線安裝與布線u1電源安裝電源安裝u2合理布線合理布線 8.4.3 PLC的接地的接地 8.4.4 PLC的安全保護(hù)的安全保護(hù) u1短路保護(hù)短路保護(hù)u2互鎖與聯(lián)鎖措施互鎖與聯(lián)鎖措施u3失

22、壓保護(hù)與緊急停車措施失壓保護(hù)與緊急停車措施21 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 8.4.5 冗余系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng)冗余系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng) u1冗余系統(tǒng)冗余系統(tǒng)u2熱備用系統(tǒng)熱備用系統(tǒng) 8.4.6 PLC的日常維護(hù)的日常維護(hù) 8.4.7 PLC的故障診斷的故障診斷u1. 電源指示電源指示(POWERLED指示指示)u2. 出錯(cuò)指示出錯(cuò)指示(ERRORLED閃爍閃爍)u3. 出錯(cuò)指示（出錯(cuò)指示（ERRORLED燈亮）燈亮）u4. 輸入指示輸入指示u5. 輸出指示輸出指示（1）超時(shí)檢測(cè)）超時(shí)檢測(cè)（2）邏輯錯(cuò)誤檢測(cè)）邏輯錯(cuò)誤檢測(cè)22 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 8.5 PLC工程綜合應(yīng)用實(shí)例工

23、程綜合應(yīng)用實(shí)例 8.5.1 有趣的噴泉有趣的噴泉u1控制要求控制要求1）噴泉有）噴泉有A、B、C 3組噴頭；組噴頭；2）按開始按鈕后，）按開始按鈕后，A組先噴，組先噴，5s后后A停，停，B與與C同同時(shí)噴；時(shí)噴；3）5s后后B停，再停，再5s后后C停；停；4）A、B又噴，又噴，2s后后C噴，噴，A、B、C同噴同噴5s后全停；后全停；5）再）再3s后，重復(fù)以上步驟；后，重復(fù)以上步驟；6）按停止按鈕后，）按停止按鈕后，A、B、C 3組噴頭全部停止。組噴頭全部停止。23 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 u2 I/O分配分配表表8-2 I/O分配表分配表u3時(shí)序圖時(shí)序圖 類別 電氣元件 PLC 軟元

24、件 功能 啟動(dòng)按鈕 SB1 X0 開始 輸入(I) 停止按鈕 SB2 X1 結(jié)束 A組噴頭 Y0 噴水 B 組噴頭 Y1 噴水 輸出(O) C 組噴頭 Y2 噴水 圖8-2 噴泉時(shí)序圖24 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 u4程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)圖8-3 噴泉設(shè)計(jì)梯形圖 25 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 8.5.2 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)u1控制要求控制要求1）起停為同一個(gè)按鈕；）起停為同一個(gè)按鈕；2）正反轉(zhuǎn)為同一個(gè)開關(guān)；）正反轉(zhuǎn)為同一個(gè)開關(guān)；3）同時(shí)設(shè)置有減速按鈕與增速按鈕。）同時(shí)設(shè)置有減速按鈕與增速按鈕。u2I/O分配分配26 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用

25、表表8-3 I/O分配表分配表 PLC 輸入/輸出地址及繼電器存儲(chǔ)器 在控制系統(tǒng)中的作用 X0 啟停按鈕 X1 正反轉(zhuǎn)切換開關(guān) X2 減速按鈕 X3 增速按鈕 Y10Y12 電脈沖序列分別為A相、B 相、C 相 M0 三相正序提供0 或1 M1 三相逆序提供0 或1 M4 ON禁止調(diào)速 M10 ON允許調(diào)速 T0 頻率調(diào)整時(shí)間限制 T246 產(chǎn)生移位脈沖 D0 存放T246定時(shí)數(shù)據(jù) 27 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 u3程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)圖8-4 步進(jìn)電機(jī)控制設(shè)計(jì)梯形圖 28 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 8.5.3 自動(dòng)門控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)自動(dòng)門控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)該自動(dòng)門能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)汽車的

26、到來(lái)和離開，并自該自動(dòng)門能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)汽車的到來(lái)和離開，并自動(dòng)打開和關(guān)閉大門。同時(shí)，也可以手動(dòng)升降大門。動(dòng)打開和關(guān)閉大門。同時(shí)，也可以手動(dòng)升降大門。此類程序適用于自動(dòng)車庫(kù)或有自動(dòng)門的場(chǎng)合。其示此類程序適用于自動(dòng)車庫(kù)或有自動(dòng)門的場(chǎng)合。其示意如圖意如圖8-5所示。所示。圖8-5 自動(dòng)門示意圖 29 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 u1控制要求：控制要求：1）門關(guān)閉在最低點(diǎn)待機(jī)時(shí)，）門關(guān)閉在最低點(diǎn)待機(jī)時(shí)，“停止中停止中Y10”燈亮；燈亮；2）當(dāng)汽車行駛進(jìn)入）當(dāng)汽車行駛進(jìn)入“入口傳感器入口傳感器X2”時(shí)，自動(dòng)門打開，時(shí)，自動(dòng)門打開，“停止中停止中Y10”燈滅，燈滅，“動(dòng)作中動(dòng)作中Y13”燈亮；燈亮

27、；3）門上升）門上升“Y0”至至“上限上限X1”為為ON時(shí)，門不再打開，時(shí)，門不再打開，“動(dòng)動(dòng)作中作中Y11”燈滅，燈滅，“打開中打開中Y13”燈亮；燈亮；4）當(dāng)汽車行駛離開）當(dāng)汽車行駛離開“出口傳感器出口傳感器X3”時(shí)，自動(dòng)門關(guān)閉，時(shí)，自動(dòng)門關(guān)閉，“打開中打開中Y13”燈滅，燈滅，“動(dòng)作中動(dòng)作中Y11”燈亮；燈亮；5）門下降）門下降“Y1”至至“下限下限X0”為為ON時(shí)，門不再關(guān)閉，時(shí)，門不再關(guān)閉，“動(dòng)動(dòng)作中作中Y11”燈滅，燈滅，“停止中停止中Y13”燈亮；燈亮；6）門升降動(dòng)作中和升起后，門燈以及）門升降動(dòng)作中和升起后，門燈以及“門燈指示燈門燈指示燈Y12”燈燈亮；亮；7）當(dāng)汽車進(jìn)入）當(dāng)汽

28、車進(jìn)入X2還沒(méi)有離開還沒(méi)有離開X3，則燈，則燈Y6點(diǎn)亮，蜂鳴器點(diǎn)亮，蜂鳴器Y7在自動(dòng)門動(dòng)作時(shí)發(fā)出聲響。在自動(dòng)門動(dòng)作時(shí)發(fā)出聲響。8）可使用按鈕）可使用按鈕“X10門上升門上升”和和“X11門下降門下降”手動(dòng)操作門手動(dòng)操作門開門。開門。30 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 u2I/O分配分配表表8-4 I/O分配表分配表 類別 電氣元件 PLC 軟元件 功能 限位開關(guān) X0 門下限 限位開關(guān) X1 門上限 傳感器 X2 入口傳感器 傳感器 X3 出口傳感器 按鈕 X10 手動(dòng)門上升 輸入 I 按鈕 X11 手動(dòng)門下降 指示燈 Y0 門上升 指示燈 Y1 門下降 指示燈 Y6 檢測(cè)燈 蜂鳴器 Y

29、7 蜂鳴器 指示燈 Y10 停止中 指示燈 Y11 門動(dòng)作中 指示燈 Y12 門燈 輸出 O 指示燈 Y13 打開中 31 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 u3梯形圖梯形圖圖8-6 自動(dòng)門梯形圖 32 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 8.5.4 全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) u1控制要求控制要求1 )按下啟動(dòng)按鈕按下啟動(dòng)按鈕X0后，進(jìn)水電磁閥后，進(jìn)水電磁閥KA1(Y0為為ON)打開開始打開開始進(jìn)水，達(dá)到高水位進(jìn)水，達(dá)到高水位(高水位開關(guān)動(dòng)作閉合高水位開關(guān)動(dòng)作閉合)時(shí)停止進(jìn)水，進(jìn)入時(shí)停止進(jìn)水，進(jìn)入洗滌狀態(tài)。洗滌狀態(tài)。2 )洗滌時(shí)內(nèi)桶正轉(zhuǎn)洗滌時(shí)內(nèi)桶正轉(zhuǎn)(脫水電磁離合器失

30、電狀態(tài)脫水電磁離合器失電狀態(tài))洗滌洗滌15s暫停暫停3s，再反轉(zhuǎn)洗滌再反轉(zhuǎn)洗滌3s，又正轉(zhuǎn)洗滌，又正轉(zhuǎn)洗滌15s暫停暫停3s如此反復(fù)如此反復(fù)30次。次。3 )洗滌結(jié)束后，排水電磁閥洗滌結(jié)束后，排水電磁閥KA2(Y3為為ON )打開，進(jìn)入排水打開，進(jìn)入排水狀態(tài)。當(dāng)水位下降到低水位時(shí)狀態(tài)。當(dāng)水位下降到低水位時(shí)(低水位開關(guān)低水位開關(guān)X2斷開斷開) ，進(jìn)入，進(jìn)入膠水狀態(tài)膠水狀態(tài)(脫水電磁離合器斷開，同時(shí)仍然處于排水狀態(tài)脫水電磁離合器斷開，同時(shí)仍然處于排水狀態(tài)) ，脫水時(shí)間為脫水時(shí)間為10s。這樣完成從進(jìn)水到脫水的一個(gè)大循環(huán)。這樣完成從進(jìn)水到脫水的一個(gè)大循環(huán)。(4 )經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)3次上述大循環(huán)后，自動(dòng)報(bào)警次

31、上述大循環(huán)后，自動(dòng)報(bào)警(KA4輸出得電輸出得電) ，報(bào)警，報(bào)警10s后，自動(dòng)停機(jī)。后，自動(dòng)停機(jī)。33 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 u2I/O分配分配表表8-5 I/O分配表分配表 類別 電氣元件 PLC 軟元件 功能 SB1 X0 啟動(dòng)按鈕 SQ1 X1 高水位開關(guān) 輸入 SQ2 X2 低水位開關(guān) KA1 Y0 進(jìn)水電磁閥控制 KM1 Y1 電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)控制 KM2 Y2 電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)控制 KA2 Y3 排水電磁閥控制 KA3 Y4 脫水電磁離合器控制 輸出 KA4 Y5 報(bào)警蜂鳴器控制 34 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 u3流程圖流程圖圖8-7 全自動(dòng)洗衣機(jī)系統(tǒng)流程圖 35 三菱

32、三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 u4梯形圖梯形圖圖8-8 全自動(dòng)洗衣機(jī)系統(tǒng)梯形圖 36 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 8.5.5 自動(dòng)攪拌系統(tǒng)自動(dòng)攪拌系統(tǒng)u1控制要求：控制要求：1）初始狀態(tài)時(shí)，進(jìn)料閥門）初始狀態(tài)時(shí)，進(jìn)料閥門A和出料閥門和出料閥門B均關(guān)閉。均關(guān)閉。按下啟動(dòng)按鈕按下啟動(dòng)按鈕SB，進(jìn)料閥門，進(jìn)料閥門B打開，開始進(jìn)料。打開，開始進(jìn)料。2）當(dāng)物料上升到使得傳感器）當(dāng)物料上升到使得傳感器L1的觸點(diǎn)接通時(shí)，攪的觸點(diǎn)接通時(shí)，攪拌機(jī)開始攪拌。拌機(jī)開始攪拌。3）攪拌）攪拌6分鐘后，停止攪拌，打開閥門分鐘后，停止攪拌，打開閥門A，進(jìn)行出，進(jìn)行出料。料。4）當(dāng)物料下降到使得傳感器）當(dāng)物料下降到

33、使得傳感器L2的觸點(diǎn)斷開時(shí)，關(guān)的觸點(diǎn)斷開時(shí)，關(guān)閉出料閥門閉出料閥門A，再重新打開進(jìn)料閥門開始進(jìn)料，重，再重新打開進(jìn)料閥門開始進(jìn)料，重復(fù)循環(huán)上述過(guò)程。復(fù)循環(huán)上述過(guò)程。5）設(shè)有停止按鈕，可隨時(shí)停止攪拌系統(tǒng)運(yùn)行。）設(shè)有停止按鈕，可隨時(shí)停止攪拌系統(tǒng)運(yùn)行。37 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 u2I/O分配：分配：表表8-6 I/O分配表分配表類別 電氣元件 PLC 軟元件 功能 按鈕 SB1 X0 啟動(dòng)按鈕 按鈕 SB2 X1 停止按鈕 傳感器 SL1 X2 物料進(jìn)料上限 輸入(I) 傳感器 SL2 X3 物料出料下限 線圈 YV1 Y0 進(jìn)料閥門控制 線圈 YV2 Y1 出料閥門控制 輸出(O)

34、 線圈 KM3 Y2 攪拌電機(jī) M 圖8-9 自動(dòng)攪拌系統(tǒng)示意圖38 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 u3狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖圖8-10 自動(dòng)攪拌系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 39 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 u4狀態(tài)梯形圖狀態(tài)梯形圖圖8-11 自動(dòng)攪拌系統(tǒng)的狀態(tài)梯形圖 40 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 8.6 綜合實(shí)訓(xùn)綜合實(shí)訓(xùn) 8.6.1 自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)u1控制要求：控制要求：1）投入的硬幣只能是）投入的硬幣只能是1角、角、5角和角和1元元3種。種。2）有兩種飲料可以選擇：汽水和咖啡。汽水的價(jià)）有兩種飲料可以選擇：汽水和咖啡。汽水的價(jià)格是格是2元；咖啡的價(jià)格是元；

35、咖啡的價(jià)格是3元。元。3）當(dāng)投入的錢幣大于等于）當(dāng)投入的錢幣大于等于2元時(shí)，按下汽水的選元時(shí)，按下汽水的選擇按鈕可以出汽水；當(dāng)投入的錢幣大于等于擇按鈕可以出汽水；當(dāng)投入的錢幣大于等于3元時(shí)，元時(shí)，按下咖啡的按鈕可以出咖啡。按下咖啡的按鈕可以出咖啡。4）當(dāng)錢幣沒(méi)有用完，或中途終止操作，均可按下）當(dāng)錢幣沒(méi)有用完，或中途終止操作，均可按下退幣按鈕，系統(tǒng)自動(dòng)退回錢幣。退幣按鈕，系統(tǒng)自動(dòng)退回錢幣。5）當(dāng)系統(tǒng)飲料用完或錢幣不足時(shí)報(bào)警系統(tǒng)工作，）當(dāng)系統(tǒng)飲料用完或錢幣不足時(shí)報(bào)警系統(tǒng)工作，通知工作人員。通知工作人員。41 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 u2 I/O分配：分配：表表8-7 I/O分配表分配表

36、PLC 輸入地址 在控制系統(tǒng)中的作用 PLC 輸出地址 在控制系統(tǒng)中的作用 X0X2 1 角/5角/1元投幣口 Y000 錢幣不足顯示 X3X4 汽水/咖啡按鈕 Y001Y002 汽水/咖啡選擇燈 X5X7 1 元/5角/1 角退幣感應(yīng)器 Y003Y004 汽水電動(dòng)機(jī)/電動(dòng)閥 X10 退幣按鈕 Y005Y006 咖啡電動(dòng)機(jī)/電動(dòng)閥 X11X12 汽水/咖啡不足 Y007 無(wú)幣 X13X15 1 元/5 角/1角不足 X16X17 啟動(dòng)/急停按鈕 42 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 u3程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)圖8-12 自動(dòng)售貨機(jī)控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì) 43 三菱三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用 8.

37、6.2 電梯控制系統(tǒng)電梯控制系統(tǒng)u1控制要求：控制要求：用用PLC控制控制5層乘客電梯，在每一層安裝一個(gè)位置層乘客電梯，在每一層安裝一個(gè)位置傳感器，用于檢測(cè)樓層信號(hào)，在傳感器，用于檢測(cè)樓層信號(hào)，在1至至4層各安裝一層各安裝一個(gè)上行呼叫按鈕個(gè)上行呼叫按鈕SB1至至SB4和紅色信號(hào)燈和紅色信號(hào)燈HL1至至HL4，在，在2至至5層各安裝一個(gè)下層呼叫按鈕層各安裝一個(gè)下層呼叫按鈕SB5至至SB8和綠色信號(hào)燈和綠色信號(hào)燈HL5至至HL8。按下按鈕時(shí)，對(duì)應(yīng)。按下按鈕時(shí)，對(duì)應(yīng)的信號(hào)燈亮。的信號(hào)燈亮。電梯在上行過(guò)程中應(yīng)優(yōu)先響應(yīng)轎廂上層的上行信電梯在上行過(guò)程中應(yīng)優(yōu)先響應(yīng)轎廂上層的上行信號(hào)，上行到有上行信號(hào)的樓層停留號(hào)，上行到有上行信號(hào)的樓層停留3s。在轎廂上。在轎廂上層沒(méi)有上行信號(hào)時(shí)，則應(yīng)響應(yīng)上層的下行信號(hào)。層沒(méi)有上行信號(hào)時(shí)，則應(yīng)響應(yīng)上層的下行信號(hào)。在轎廂上層沒(méi)有下行信號(hào)時(shí)，則應(yīng)響應(yīng)下層的呼在轎廂上層沒(méi)有下行信號(hào)時(shí)，則應(yīng)響應(yīng)下層的呼叫信號(hào)（包括上行與下行信號(hào)）。下行過(guò)程與