PLC的編程方法精選課件

1、第二節(jié) PLC的硬件設(shè)置第三節(jié) PLC的軟件設(shè)計第四節(jié) PLC在機械手臂控制中的應(yīng)用第九章 可編程控制器的應(yīng)用第一節(jié) PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容與步驟 本章小結(jié)第1頁，共73頁。一、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基本原則1滿足被控對象的控制要求 考慮將來發(fā)展的需要， PLC選用功能較強的新產(chǎn)品，并留有適當(dāng)?shù)挠嗔俊?系統(tǒng)安全、可靠3盡可能簡單、經(jīng)濟、使用與維修方便4具有高的性能價格比。第一節(jié) PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容與步驟第2頁，共73頁。二、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計步驟 1分析被控對象，提出控制要求。2. 確定輸入、輸出設(shè)備。3確定PLC的I/O點數(shù)，選擇PLC機型。4分配I/O點數(shù)，繪制PLC控制系統(tǒng)輸入、輸

2、出端子接線圖。 5程序設(shè)計，繪制工作循環(huán)圖或狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。 1）初始化程序；2）控制程序；3）檢測、故障診斷和顯示等程序；4）保護和聯(lián)鎖程序。6程序調(diào)試。先進行模擬調(diào)試，再進行現(xiàn)場聯(lián)機調(diào)試；先進行局部、分段調(diào)試，再進行整體、系統(tǒng)調(diào)試。7調(diào)試過程結(jié)束，整理技術(shù)資料，投入使用。第一節(jié) PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容與步驟第3頁，共73頁。PLC系統(tǒng)分析的基本內(nèi)容 圖4-1采用可編程序控制器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 第4頁，共73頁。PLC系統(tǒng)分析的基本內(nèi)容有： 了解和掌握PLC控制系統(tǒng)的控制對象的工作過程、 工藝要求 掌握PLC控制系統(tǒng)的電氣、液壓或氣動系統(tǒng)的組成，分析電氣、液壓或氣動系統(tǒng)的控制原理。要了解各個控制指

3、令、檢測信號和控制輸出信號的作用和相互關(guān)系，了解它們與PLC的端口連接關(guān)系。 控制軟件的分析。PLC控制系統(tǒng)分析的核心是其控制軟件的分析。應(yīng)用程序一般是可以從PLC中輸出來的，可以在系統(tǒng)分析時加以利用。對于用不同編程語言編制的程序，應(yīng)采取不同的分析方法。第5頁，共73頁?？删幊绦蚩刂破飨到y(tǒng)分析的常用方法： 文字敘述法 ： 用自然語言平鋪直敘地依次說明各編程元件的行為和狀態(tài)，是普遍采用的方法。 圖形分析法 ： 梯形圖程序中的編程元件，絕大部分只存在于兩種狀態(tài)：對于邏輯運算值或為“1”或為“0”，對于接點或接通或斷開，可用簡單的線條或符號（圖）來標明它們的狀態(tài) 邏輯函數(shù)法： 由于梯形圖程序中編程元

4、件只存在于兩種狀態(tài)之中，故可以利用邏輯代數(shù)來描述其控制規(guī)律，即PLC的程序與邏輯函數(shù)式建立了對應(yīng)關(guān)系。 第6頁，共73頁。PLC控制系統(tǒng)設(shè)計步驟流程圖第7頁，共73頁。 PLC機型的選擇 I/O點的數(shù)量和種類 CPU的速度 內(nèi)存容量 編程器 打印機 I/O模塊 通訊接口模塊 通訊傳輸電纜第二節(jié) PLC的硬件設(shè)置第8頁，共73頁。一、PLC機型選擇結(jié)構(gòu)形式 整體式 模塊式安裝方式 集中式 遠程IO式 分布式功能要求響應(yīng)速度系統(tǒng)可靠性第9頁，共73頁。輸入器件：指連接到PLC輸入接線端子用于產(chǎn)生輸入 信號的器件。分類 主令器件 檢測器件 有源觸點輸入器件 無源觸點輸入器件輸入信號 模擬信號 數(shù)字信

5、號 開關(guān)信號二、PLCI/O端口選擇按鈕、選擇開關(guān)、數(shù)字開關(guān)行程開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、繼電器觸點，接觸器輔助觸點行程開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、繼電器觸點，接觸器輔助觸點行程開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、繼電器觸點，接觸器輔助觸點壓力傳感器、溫度傳感器數(shù)字開關(guān)按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、形成開關(guān)、觸點第10頁，共73頁。輸出器件：指連接到PLC輸出接線端子用于執(zhí)行程序 運行結(jié)果的器件。分類： 驅(qū)動負載 顯示負載 輸出端口： 繼電器輸出 晶體管輸出 晶閘管輸出接觸器、繼電器、電磁閥二、PLCI/O端口選擇指示燈、數(shù)字顯示裝置、電鈴、蜂鳴器交直流負載直流負載交流負載第11頁，共73頁。I/O點數(shù)的確定 I/O點

6、數(shù)是衡量可編程控制器規(guī)模大小的依據(jù)。 確定依據(jù)：將與PLC相連的全部輸入、輸出器件根據(jù)所需的電壓、電流的大小和種類分別統(tǒng)計，考慮將來發(fā)展的需要再相應(yīng)增加 1015的余量二、PLC I/O端口選擇第12頁，共73頁。 CPU的運行速度是指執(zhí)行每一步用戶程序的時間。對于以開關(guān)量為主的控制系統(tǒng)，不用考慮掃描速度，一般的PLC機型都可使用。對于以模擬量為主的控制系統(tǒng)，則需考慮掃描速度，必須選擇合適CPU種類的PLC機型。三、CPU的速度第13頁，共73頁。遠程I/O模塊：輸入、輸出裝置比較分散，工作現(xiàn)場遠 離控制站高速計數(shù)器模塊：當(dāng)PLC內(nèi)部的高速計數(shù)器的最高計數(shù)頻率不能滿足要求時，可選擇使用定位模塊

7、：在機械設(shè)備中，保證加工精度進行定位通信聯(lián)網(wǎng)模塊：PLC與PLC之間，或PLC與計算機之間的通 信與聯(lián)網(wǎng)模擬輸入模塊、輸出模塊：把流量、速度、壓力、風(fēng)力、張力等變換成數(shù)字量，及把數(shù)字量變換成模擬量，進行輸入、輸出。 四、PLC模塊的選擇第14頁，共73頁。 PLC的外圍設(shè)備主要是人機對話裝置，用于PLC的編程和監(jiān)控。通過人機對話裝置可以進行編程、調(diào)試及顯示圖形報表、文件復(fù)制、報警等。PLC外圍外圍設(shè)備有編程器、打印機、EPROM寫入器、顯示器等。五、PLC外圍設(shè)備第15頁，共73頁。 我國優(yōu)先選擇220V的交流電源電壓，特殊情況可選擇24V直流電源供電。 輸入信號電源，一般利用PLC內(nèi)部提供的

8、直流24V電源。對于帶有有源器件的接近開關(guān)可外接220V交流電源，提高穩(wěn)定避免干擾。 選用直流I/O模塊時，需要外設(shè)直流電源。六、電源電壓的選擇第16頁，共73頁。 PLC的軟件設(shè)計指PLC控制系統(tǒng)中用戶程序的設(shè)計。第三節(jié) PLC的軟件設(shè)計設(shè)計內(nèi)容控制流程圖梯形圖狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖指令表設(shè)計方法翻譯法狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖法（SFC)邏輯設(shè)計法經(jīng)驗設(shè)計法第17頁，共73頁。 用PLC中軟元件，代替原繼電器接觸器控制線路圖中的元器件，直接翻譯成梯形圖的方法。主要用于對舊設(shè)備、舊控制系統(tǒng)的技術(shù)改造。 設(shè)計舉例 正反轉(zhuǎn) 時間控制 臥式鏜床的PLC改造 第三節(jié) PLC的軟件設(shè)計一、翻譯法第18頁，共73頁。 第三節(jié) PL

9、C的軟件設(shè)計設(shè)計方法與步驟 分析原有系統(tǒng)的工作原理 PLC的I/O分配 ：確定系統(tǒng)的輸入設(shè)備和輸出設(shè)備，進行PLC的 I/O分配，畫出PLC外部接線圖 建立其他元器件的對應(yīng)關(guān)系：確定繼電器電路圖中的中間繼電器、時間繼電器等各器件與PLC中的輔助繼電器和定時器的對應(yīng)關(guān)系。一、翻譯法第19頁，共73頁。SBSB1SB2KM1KM2KM2KM1KM2KM1COMX0X1X2Y1Y2COM一、翻譯法SBSB1SB2KM1KM2X1X0X0X2Y2Y1Y2Y2Y1Y1 正反轉(zhuǎn)第20頁，共73頁。SB1SB2COMX1X2Y1Y2KM1KM2COMKTSB2SB1KM1KTKM1KM2X1X0KTY1Y2

10、Y1T0K30 定時器第21頁，共73頁。臥式鏜床的PLC改造說明 鏜床的主軸電機M1是雙速異步電動機；繼電器KM1和KM2控制主軸電機的正反轉(zhuǎn)；接觸器KM4、KM5和時間繼電器KT控制主軸電機的變速；接觸器KM3用來短接串聯(lián)在定子回路的制動電阻。SQ1、SQ2和SQ3、SQ4是變速操縱盤上的限位開關(guān)；SQ5和SQ6是主軸進刀與工作臺移動互鎖限位開關(guān)；SQ7和SQ8是鏜頭架和工作臺的正、反向快速移動開關(guān)。SQ：高速接通。第22頁，共73頁。臥式鏜床的PLC改造的I/O接線圖第23頁，共73頁。臥式鏜床的PLC改造的梯形圖第24頁，共73頁。在PLC發(fā)展的初期，沿用了設(shè)計繼電器電路圖的方法來設(shè)計

11、梯形圖，即在一些典型電路的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對象對控制系統(tǒng)的具體要求，不斷地修改和完善梯形圖。有時需要多次反復(fù)地調(diào)試和修改梯形圖，不斷地增加中間編程元件和輔助觸點，最后才能得到一個較為滿意的結(jié)果。這種方法沒有普遍的規(guī)律可以遵循，具有很大的試探性和隨意性，最后的結(jié)果不是惟一的，設(shè)計所用的時間、設(shè)計的質(zhì)量與設(shè)計者的經(jīng)驗有很大的關(guān)系，所以有人把這種設(shè)計方法叫做經(jīng)驗設(shè)計法，它可以用于較簡單的梯形圖的設(shè)計 設(shè)計舉例 第三節(jié) PLC的軟件設(shè)計二、梯形圖的經(jīng)驗設(shè)計法 第25頁，共73頁。 如圖所示：刀架開始時在限位開關(guān)X4處，按下起動按鈕X0，刀架左行，開始鉆削加工，到達限位開關(guān)X3所在位置時停止進給，鉆頭繼

12、續(xù)轉(zhuǎn)動，進行無進給切削，6s后定時器T0的定時時間到，刀架自動返回起始位置。舉例：鉆床刀架運動控制系統(tǒng)的梯形圖程序設(shè)計 第26頁，共73頁。 以電動機正反轉(zhuǎn)控制的梯形圖為基礎(chǔ)，設(shè)計出鉆床刀架運動控制的梯形圖如圖所示。為使刀架自動停止在Y0和Y1前串聯(lián)X3和X4的常閉觸點，為使刀架在延時時間到自動返回在X1的常開觸點上并聯(lián)T0的常開觸點。X0是進給起動，X1是返回起動按鈕，X2是停止按鈕，X10是過載保護。程序設(shè)計思路：刀架開始時在限位開關(guān)X4處，按下起動按鈕X0，Y0的線圈“得電”，刀架開始左行，碰到左限位開關(guān)時，X3的常閉觸點斷開，使Y0“斷電”，刀架停止左行。X3的常開觸點閉合，使T0的線

13、圈“得電”，開始進行無進給切削延時。6s后，T0的常開觸點閉合，使Y1的線圈“得電”，刀架返回。刀架離開左限位開關(guān)，X3的常開觸點斷開，使T0的線圈“斷電”。當(dāng)?shù)都芘龅接蚁尬婚_關(guān)，X4的常閉觸點斷開，使得Y1線圈“斷電”，刀架停止在右限位開關(guān)X4處。 第27頁，共73頁。 針對順序控制方式或步進控制方式的程序設(shè)計。在程序設(shè)計時，首先將系統(tǒng)的工作過程分解成若干個連續(xù)的階段，每一階段稱為“工步”或“狀態(tài)”，以工步（或狀態(tài)）為單元，從工作過程開始，一步接著一步，一直到工作過程的最后一步結(jié)束。 所謂順序控制，就是按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序，在各個輸入信號的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時間的順序，在生產(chǎn)過程中

14、各個執(zhí)行機構(gòu)自動地有秩序地進行操作。順序控制設(shè)計法又稱步進控制設(shè)計法。 三、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（SFC）設(shè)計法第28頁，共73頁。 順序控制設(shè)計法最基本的思想是將系統(tǒng)的一個工作周期劃分為若干個順序相連的階段，這些階段稱步（Step），并且用編程元件（例如輔助繼電器M和狀態(tài)器S）來代表各步。如圖 （a)（1）、步的劃分第29頁，共73頁。 使系統(tǒng)由當(dāng)前步進入下一步的信號稱為轉(zhuǎn)換條件，轉(zhuǎn)換條件可能是外部輸入信號，如按鈕、指令開關(guān)、限位開關(guān)的接通斷開等，也可能是可編程序控制器內(nèi)部產(chǎn)生的信號如定時器、計數(shù)器常開觸點的接通等，轉(zhuǎn)換條件也可能是若干個信號的與、或、非邏輯組合。如圖 (b)中的SB、SQ1、SQ2、

15、SQ3均為轉(zhuǎn)換條件。（2）、轉(zhuǎn)換條件的確定 第30頁，共73頁。（3）繪制狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖與梯形圖S20M8002X0Y1S21X1Y2S22X2Y3S23X3Y4X4S0S0X0SETS20SETS0M8002Y1S20X1SETS21Y2S21X2SETS22Y3S22X3SETS22Y4S23X4S0RETENDLD M8002 SET S0 SEL S0LD X0SET S20第31頁，共73頁。 經(jīng)驗設(shè)計法實際上是試圖用輸入信號X直接控制輸出信號Y，如圖所示。如果無法直接控制或為了解決記億、聯(lián)鎖、互鎖等功能，只好被動地增加一些輔助元件和輔助觸點。 順序控制設(shè)計法則是用輸入量X控制代表各步的

16、編程元件（如輔助繼電器M），再用它們控制輸出量Y。 （4）、順序控制設(shè)計法的本質(zhì) 第32頁，共73頁。 順序功能圖(SFC)又叫狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖做或功能表圖，它是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形，也是設(shè)計可編程序控制器的順序控制程序的有力工具。 順序功能圖一般形式主要由步、有向連線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件和動作（或命令）組成，如圖所示。四、順序功能圖的繪制 步。在狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖中用矩形框表示步，方框內(nèi)是該步的編號。初始步。與系統(tǒng)的初始狀態(tài)相對應(yīng)的步稱為初始步。初始狀態(tài)一般是系統(tǒng)等待啟動命令時的相對靜止的狀態(tài)。初始步用雙線方框表示，每一個狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖至少應(yīng)該有一個初始步。 動作。將動作或命令簡稱為動作，

17、并用矩形框中的文字或符號表示，該矩形框應(yīng)與相應(yīng)的步的符號相連。 （1）步與動作第33頁，共73頁。 四、順序功能圖的繪制 （2）有向連線、轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)換條件 有向連線。在狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖中，隨著時間的推移和轉(zhuǎn)換條件的實現(xiàn)，將會發(fā)生步 的活動狀態(tài)的順序進展，這種進展按有向連線規(guī)定的路線和方向進行。 轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換是用有向連線上有連線垂直的短劃線來表示，轉(zhuǎn)換將相鄰兩步分隔開。 轉(zhuǎn)換條件是與轉(zhuǎn)換相關(guān)的邏輯條件。如圖所示，轉(zhuǎn)換條件可以用文字語言、布爾代數(shù)表達式或圖形符號標注在表示轉(zhuǎn)換的短線的旁邊。 第34頁，共73頁。 四、順序功能圖的繪制 （3）轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的基本原則 在狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖中，步的活動狀態(tài)的進展是由轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)

18、來完成的。轉(zhuǎn)換實現(xiàn)必須同時滿足兩個條件：A.該轉(zhuǎn)換所有的前級步都是活動步。B.相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件得到滿足。 轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)應(yīng)完成兩個操作：A.使所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號相連的后續(xù)步都變?yōu)榛顒硬?。B.使所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號相連的前級步都變?yōu)椴换顒硬健?順序功能圖的特點：掌握順序功能圖的特點，可以幫助我們正確地畫出系統(tǒng)的順序功能圖。兩個步絕對不能直接相連，必須用一個轉(zhuǎn)換將它們隔開。兩個轉(zhuǎn)換也不能直接相連，必須必須用一個步將它們隔開。第35頁，共73頁。四、順序功能圖的繪制 （4）舉例 某組合機床液壓動力頭進給運動示意圖所示，其工作過程分為原位、快進、工進、快退四步，相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件為SB、SQ1

19、、SQ2、SQ3。液壓滑臺系統(tǒng)各液壓元件動作情況如表所示。 第36頁，共73頁。四、順序功能圖的繪制 （4）舉例 如果PLC已經(jīng)確定，可直接用編程元件M200-M203(FX系列)來代表這四步，設(shè)輸入/輸出設(shè)備與PLC的I/O點對應(yīng)關(guān)系如表所示，則可直接畫出順序功能圖接線圖。圖中，M8002為FX系列PLC產(chǎn)生初始化脈沖的特殊輔助繼電器。第37頁，共73頁。五、順序控制梯形圖的編程方式 （1）使用起保停電路的編程方式 如圖(a)所示，假設(shè)M(i-1),Mi和M(i+1)是順序功能圖中順序相連的3步，Xi是步Mi之前的轉(zhuǎn)換條件。圖(b)中的起保停電路也可以用圖 (c)中的電路代替。第38頁，共7

20、3頁。五、順序控制梯形圖的編程方式 （2）使用起保停電路的編程方式舉例 設(shè)步M202Mi，由順序功能圖可知，M(i-1)=M201，XiX3，M(i+1)=M203，因此將M203和X3的常開觸點串聯(lián)作為M200的起動電路。可編程序控制器開始運行時應(yīng)將M200置為“1狀態(tài)，否則系統(tǒng)無法工作，故將M8002的常開觸點與起動電路并聯(lián)，起動電路還并聯(lián)了M200的自保持觸點。后續(xù)步M201的常閉觸點與M200的線圈串聯(lián)，M201為“1”狀態(tài)時M200的線圈斷電。第39頁，共73頁。五、順序控制梯形圖的編程方式 （3）以轉(zhuǎn)換為中心的編程方式 圖中Xi對應(yīng)的轉(zhuǎn)換要同時滿足兩個條件：即該轉(zhuǎn)換的前級步是活動步

21、M(i-1)=和轉(zhuǎn)換條件滿足(Xi=1)。在梯形圖中，可以用M(i-1)和Xi的常開觸點組成的串聯(lián)電路來表示上述條件。該電路接通時，兩個條件同時滿足，此時應(yīng)完成兩個操作，即將該轉(zhuǎn)換的續(xù)步變?yōu)榛顒硬?用SET Mi指令來將Mi置位)和將該轉(zhuǎn)換的前級步變?yōu)椴换顒硬剑ㄓ肦ST M(i-1)指令復(fù)位M(i-1)。第40頁，共73頁。五、順序控制梯形圖的編程方式 （4）以轉(zhuǎn)換為中心的編程方式舉例 圖中的兩條運輸帶用來傳送鋼板之類的長物體，要求盡可能地減少傳送帶的運行時間。在傳送帶端部設(shè)置了兩個光電開關(guān)X0和X1，運輸帶1，2的電機分別由Y1和Y0驅(qū)動，M8002使系統(tǒng)進入初始步M0，按下起動按鈕X2，系

22、統(tǒng)進入步M1，1號運輸帶開始運行，被傳送物體的前沿使X0變?yōu)椤?”狀態(tài)時，系統(tǒng)進入步M2，兩條運輸帶同時運行。被傳送物體的后沿離開X0時，系統(tǒng)進入步M3，1號運輸帶停止運行，物體的后沿離開X1時，系統(tǒng)進入步M0，2號運輸送帶也停止運行原統(tǒng)返回初始步。第41頁，共73頁。五、順序控制梯形圖的編程方式 （5）使用步進梯形圖指令的編程方式 FX2N系列PLC的狀態(tài)器S0S9用于初始步，S10S19用于返回原點，S20S499用于通用狀態(tài)，S500S899用于斷電保持功能，S900S999用于報警。使用STL指令的狀態(tài)器的常開觸點稱為STL觸點，它們在梯形圖中的元件符號如圖所示。從圖中可以看出狀態(tài)轉(zhuǎn)移

23、圖之間的對應(yīng)關(guān)系，STL觸點驅(qū)動的電路塊具有三個功能： 對負載的驅(qū)動處理、指定轉(zhuǎn)換條件指定轉(zhuǎn)換目標。 STL觸點是與左側(cè)母線相連的常開觸點，當(dāng)某一步為活動步時，對應(yīng)的STL觸點接通，該步的負載被驅(qū)動。當(dāng)該步后面的轉(zhuǎn)換條件滿足時，轉(zhuǎn)換實現(xiàn)，即后續(xù)步對應(yīng)的狀態(tài)器被SET指令置位，后續(xù)步變?yōu)榛顒硬?，同樣與前級步對應(yīng)的狀態(tài)器被系統(tǒng)程序自動復(fù)位，前級步對應(yīng)的STL觸點斷開。 第42頁，共73頁。五、順序控制梯形圖的編程方式 （6）使用步進梯形圖指令的編程方式舉例 圖所示小車一個周期內(nèi)的運動路線由四段組成，它們分別對應(yīng)于S31S34所代表的四步，S0代表初始步。假設(shè)小車位于原點（最左端），系統(tǒng)處于初始步，

24、S0為“1”狀態(tài)。按下啟動按鈕X4，系統(tǒng)由初始步S0轉(zhuǎn)換到步S31。S31的STL觸點接通，Y0的線圈“通電”，小車右行，行至最右端時，限位開關(guān)X3接通，使S32置位，S31被系統(tǒng)程序自動置為“0”狀態(tài)，小車變?yōu)樽笮小Ｐ≤囘@樣一步一步地順序工作下去，最后返回始點，并停留在初始步。 第43頁，共73頁。五、順序控制梯形圖的編程方式 （5）梯形圖對應(yīng)的指令表程序如下表所示。第44頁，共73頁。五、順序控制梯形圖的編程方式 （6）仿STL指令的編程方式 使用STL指令的編程方式很容易掌握，編制出的程序也較短，因此很受梯形圖設(shè)計人員的歡迎。對于沒有STL指令的PLC，也可以仿照STL指令的設(shè)計思路來設(shè)

25、計順序控制梯形圖，這就是下面要介紹的仿STL指令的編程方法。 圖所示為某加熱爐送料系統(tǒng)的順序功能圖與梯形圖。除初始步外，各步的動作分別為開爐門、推料、推料機返回和關(guān)爐門，分別用Y0、Y1、Y2、Y3驅(qū)動動作。X0是啟動按鈕，X1X4分別是動作結(jié)束的限位開關(guān)。與左側(cè)母線相連的M200M204的觸點的作用與STL觸點的作用相似，其右邊電路塊的作用為驅(qū)動負載、指定轉(zhuǎn)換條件和轉(zhuǎn)換目標，以及使前級步的輔助繼電器電器復(fù)位。第45頁，共73頁。 以布爾邏輯代數(shù)為理論基礎(chǔ)，以邏輯變量“0”或“1”作為研究對象，以“與”、“或”、“非”三種基本邏輯運算為分析依據(jù)，對電氣控制線路進行邏輯運算，把觸點的“通、斷”狀

26、態(tài)用邏輯變量“0”或“1”來表示。 設(shè)計舉例 “與”邏輯關(guān)系 “或”邏輯關(guān)系 “與、或、非”邏輯關(guān)系六、邏輯設(shè)計法第46頁，共73頁。L(Y1) X0 X1 X2 M1L(Y2) X0 +X1+M2 +Y2X0X1M1X2Y1X0Y2X1M2Y2L(Y3)( X0 +X1)X2 Y2 +M10X0Y3X1Y2M10X2“與”“或”“與、或、非”第47頁，共73頁。 傳統(tǒng)的自動控制系統(tǒng)由繼電器接觸器控制組成，存在故障多、可靠性差、工作壽命短、不易檢修等缺點。隨著PLC的普及和完善，以及PLC本身所具有的高可靠性、易編程修改的特點，在自動控制系統(tǒng)中應(yīng)用取得了良好的效果。如：MPS主生產(chǎn)計劃(mas

27、ter production schedule）模塊化自動生產(chǎn)加工系統(tǒng) 智能群控電梯控制系統(tǒng)第四節(jié) PLC在工業(yè)機械手臂中的應(yīng)用第48頁，共73頁。MPS生產(chǎn)加工系統(tǒng)第49頁，共73頁。智能群控電梯第50頁，共73頁?！緫?yīng)用范例1】機械手臂控制1第51頁，共73頁。工件的補充使用人工控制，可直接將工件放在D點（LS0動作）?？刂普f明：只要D點有工件，機械手臂即先下降（B缸動作）將工件抓?。–缸 動作）后上升（B缸復(fù)位），再將工件搬運（A缸動作）到E點上 方，機械手臂再次下降（B缸動作）后放開（C缸復(fù)位）工件，機 械手臂上升（B缸復(fù)位），最后機械手臂再回到原點（A缸復(fù)位）。第52頁，共73頁。C

28、缸在抓取或放開工件后，都需有1秒的間隔，機械手臂才能動作?？刂普f明：A,B,C缸均為單作用氣缸，使用電磁控制。當(dāng)E點有工件且B缸已上升到LS4時，傳送帶馬達轉(zhuǎn)動以運走工件， 經(jīng)2秒后傳送帶馬達自動停止。工件若未完全運走（計時未到） 時，則應(yīng)等待傳送帶馬達停止后才能將工件移走。第53頁，共73頁?？刂普f明：LS0D點有無工件偵測用限制開關(guān) LS5E點有無工件偵測用限制開關(guān) LS1A缸前行限制開關(guān)（左極限） LS2A缸退回限制開關(guān)（右極限） LS3B缸下降限制開關(guān)（下極限）LS4B缸上升限制開關(guān)（上極限）第54頁，共73頁。功能分析：原點復(fù)位：選定以A缸退回至右極限位置（LS2 ON）、B缸 上升

29、至上極限位置（LS4 ON）及C缸松開為機械手臂的原點。 執(zhí)行一個動作之后，應(yīng)做原點復(fù)位的偵測（因為A、B、C缸 均為單作用氣缸，所以會自動退回原點）。工件搬運流程：依題意其動作為一循環(huán)式單一順序流程。傳送帶流程：在偵測到E點有工件且B缸在上極限位置時， 應(yīng)驅(qū)動傳送帶轉(zhuǎn)動。上述兩個流程可以同時進行，因此使用并進分支流程來完 成組合。第55頁，共73頁。元件分配： D點工件傳感器LS0，使用輸入繼電器X0A缸左限位傳感器LS1，使用輸入繼電器X1A缸右限位傳感器LS2，使用輸入繼電器X2B缸下限位傳感器LS3，使用輸入繼電器X3B缸上限位傳感器LS4，使用輸入繼電器X4E點工件傳感器LS5，使用

30、輸入繼電器X5A缸驅(qū)動，使用輸出繼電器Y0B缸驅(qū)動，使用輸出繼電器Y1C缸驅(qū)動，使用輸出繼電器Y2傳送帶驅(qū)動，使用輸出繼電器Y3第56頁，共73頁。繪繪制狀態(tài)流程圖b.工件搬運流程B缸下移（Y1 ON）C缸夾取工件并延時（Y2 ON）B缸上升（Y1 OFF）A缸前進（Y0 ON）工件尚未完全搬運B缸下移（Y1 ON）C缸松開工件并延時（Y2 OFF）B缸上升（Y1 OFF）A缸后退（Y0 OFF）a.原點復(fù)位流程A缸退回至右極限位置（LS2 ON）B缸上升至上極限位置（LS4 ON）用S28 RST Y0第57頁，共73頁。繪繪制狀態(tài)流程圖d.并進-合流分支c.傳送帶流程B缸在上極限位置E點有

31、工件驅(qū)動傳送帶電機并延時2秒將工件搬運流程和傳送帶流程做成并進-合流分支結(jié)構(gòu)第58頁，共73頁。步進階梯圖轉(zhuǎn)換第59頁，共73頁。程序清單第60頁，共73頁?！緫?yīng)用范例2】機械手臂控制2（1）控制要求第61頁，共73頁?！緫?yīng)用范例2】機械手臂控制2（1）控制要求按下起動按鈕，系統(tǒng)開始工作；機械手首先向下運動，運動到最低位置停止（由下限位開關(guān)確定）；機械手開始夾緊工件，一直到把工件夾緊為止（由定時器控制）；機械手開始向上運動，一直運動到最上端（由上限位開關(guān)確定）；上限位開關(guān)閉合后，機械手開始向右運動； 運行到右端（右限位開關(guān)）后，機械手開始向下運動；向下運行到下限位開關(guān)后，機械手把工件松開（由定時器控制）；工件松開后，機械手開始向上移動，直到觸動上限位開關(guān)；機械手開始向左運動，直到觸動左限位開關(guān)，機械手回到初始位置。第62頁，共73頁?！緫?yīng)用范例2】機械手臂控制2（2）工作方式 機械手具有手動、單步、單周期、連續(xù)和回原位五種工作方式，用開關(guān)SA進行選擇。 第63頁，共73頁?！緫?yīng)用范例2】機械手臂控制2（3）機械手控制系統(tǒng)PLC的I/O接線圖 第64頁，共73頁?！緫?yīng)用范例2】機械手臂控制2（4）