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(jì)第四節(jié) PLC在機(jī)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(jì)的內(nèi)容與步驟 本章小結(jié)第1頁(yè)，共73頁(yè)。一、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則1滿足被控對(duì)象的控制要求 考慮將來(lái)發(fā)展的需要， PLC選用功能較強(qiáng)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(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用與維修方便4具有高的性能價(jià)格比。第一節(jié) PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容與步驟第2頁(yè)，共73頁(yè)。二、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 1分析被控對(duì)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(diǎn)數(shù)，選擇PLC機(jī)型。4分配I/O點(diǎn)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(jì)，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(cè)、故障診斷和顯示等程序；4）保護(hù)和聯(lián)鎖程序。6程序調(diào)試。先進(jìn)行模擬調(diào)試，再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)機(jī)調(diào)試；先進(jìn)行局部、分段調(diào)試，再進(jìn)行整體、系統(tǒng)調(diào)試。7調(diào)試過(guò)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(jì)的內(nèi)容與步驟第3頁(yè)，共73頁(yè)。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(yè)，共73頁(yè)。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(duì)象的工作過(guò)程、 工藝要求 掌握PLC控制系統(tǒng)的電氣、液壓或氣動(dòng)系統(tǒng)的組成，分析電氣、液壓或氣動(dòng)系統(tǒng)的控制原理。要了解各個(gè)控制指

3、令、檢測(cè)信號(hào)和控制輸出信號(hào)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(lái)的，可以在系統(tǒng)分析時(shí)加以利用。對(duì)于用不同編程語(yǔ)言編制的程序，應(yīng)采取不同的分析方法。第5頁(yè)，共73頁(yè)?？删幊绦蚩刂破飨到y(tǒng)分析的常用方法： 文字?jǐn)⑹龇?： 用自然語(yǔ)言平鋪直敘地依次說(shuō)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(duì)于邏輯運(yùn)算值或?yàn)椤?”或?yàn)椤?”，對(duì)于接點(diǎn)或接通或斷開(kāi)，可用簡(jiǎn)單的線條或符號(hào)（圖）來(lái)標(biāo)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(lái)描述其控制規(guī)律，即PLC的程序與邏輯函數(shù)式建立了對(duì)應(yīng)關(guān)系。 第6頁(yè)，共73頁(yè)。PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟流程圖第7頁(yè)，共73頁(yè)。 PLC機(jī)型的選擇 I/O點(diǎn)的數(shù)量和種類 CPU的速度 內(nèi)存容量 編程器 打印機(jī) 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(yè)，共73頁(yè)。一、PLC機(jī)型選擇結(jié)構(gòu)形式 整體式 模塊式安裝方式 集中式 遠(yuǎn)程IO式 分布式功能要求響應(yīng)速度系統(tǒng)可靠性第9頁(yè)，共73頁(yè)。輸入器件：指連接到PLC輸入接線端子用于產(chǎn)生輸入 信號(hào)的器件。分類 主令器件 檢測(cè)器件 有源觸點(diǎn)輸入器件 無(wú)源觸點(diǎn)輸入器件輸入信號(hào) 模擬信號(hào) 數(shù)字信

5、號(hào) 開(kāi)關(guān)信號(hào)二、PLCI/O端口選擇按鈕、選擇開(kāi)關(guān)、數(shù)字開(kāi)關(guān)行程開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)、繼電器觸點(diǎn)，接觸器輔助觸點(diǎn)行程開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)、繼電器觸點(diǎn)，接觸器輔助觸點(diǎn)行程開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)、繼電器觸點(diǎn)，接觸器輔助觸點(diǎn)壓力傳感器、溫度傳感器數(shù)字開(kāi)關(guān)按鈕、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、形成開(kāi)關(guān)、觸點(diǎn)第10頁(yè)，共73頁(yè)。輸出器件：指連接到PLC輸出接線端子用于執(zhí)行程序 運(yùn)行結(jié)果的器件。分類： 驅(qū)動(dòng)負(fù)載 顯示負(fù)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(fù)載直流負(fù)載交流負(fù)載第11頁(yè)，共73頁(yè)。I/O點(diǎn)數(shù)的確定 I/O點(diǎn)

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(jì)，考慮將來(lái)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(yè)，共73頁(yè)。 CPU的運(yùn)行速度是指執(zhí)行每一步用戶程序的時(shí)間。對(duì)于以開(kāi)關(guān)量為主的控制系統(tǒng)，不用考慮掃描速度，一般的PLC機(jī)型都可使用。對(duì)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(jī)型。三、CPU的速度第13頁(yè)，共73頁(yè)。遠(yuǎn)程I/O模塊：輸入、輸出裝置比較分散，工作現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn) 離控制站高速計(jì)數(shù)器模塊：當(dāng)PLC內(nèi)部的高速計(jì)數(shù)器的最高計(jì)數(shù)頻率不能滿足要求時(shí)，可選擇使用定位模塊

7、：在機(jī)械設(shè)備中，保證加工精度進(jìn)行定位通信聯(lián)網(wǎng)模塊：PLC與PLC之間，或PLC與計(jì)算機(jī)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(jìn)行輸入、輸出。 四、PLC模塊的選擇第14頁(yè)，共73頁(yè)。 PLC的外圍設(shè)備主要是人機(jī)對(duì)話裝置，用于PLC的編程和監(jiān)控。通過(guò)人機(jī)對(duì)話裝置可以進(jìn)行編程、調(diào)試及顯示圖形報(bào)表、文件復(fù)制、報(bào)警等。PLC外圍外圍設(shè)備有編程器、打印機(jī)、EPROM寫(xiě)入器、顯示器等。五、PLC外圍設(shè)備第15頁(yè)，共73頁(yè)。 我國(guó)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(hào)電源，一般利用PLC內(nèi)部提供的

8、直流24V電源。對(duì)于帶有有源器件的接近開(kāi)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(shí)，需要外設(shè)直流電源。六、電源電壓的選擇第16頁(yè)，共73頁(yè)。 PLC的軟件設(shè)計(jì)指PLC控制系統(tǒng)中用戶程序的設(shè)計(jì)。第三節(jié) PLC的軟件設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容控制流程圖梯形圖狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖指令表設(shè)計(jì)方法翻譯法狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖法（SFC)邏輯設(shè)計(jì)法經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法第17頁(yè)，共73頁(yè)。 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(duì)舊設(shè)備、舊控制系統(tǒng)的技術(shù)改造。 設(shè)計(jì)舉例 正反轉(zhuǎn) 時(shí)間控制 臥式鏜床的PLC改造 第三節(jié) PLC的軟件設(shè)計(jì)一、翻譯法第18頁(yè)，共73頁(yè)。 第三節(jié) PL

9、C的軟件設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)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(jìn)行PLC的 I/O分配，畫(huà)出PLC外部接線圖 建立其他元器件的對(duì)應(yīng)關(guān)系：確定繼電器電路圖中的中間繼電器、時(shí)間繼電器等各器件與PLC中的輔助繼電器和定時(shí)器的對(duì)應(yīng)關(guān)系。一、翻譯法第19頁(yè)，共73頁(yè)。SBSB1SB2KM1KM2KM2KM1KM2KM1COMX0X1X2Y1Y2COM一、翻譯法SBSB1SB2KM1KM2X1X0X0X2Y2Y1Y2Y2Y1Y1 正反轉(zhuǎn)第20頁(yè)，共73頁(yè)。SB1SB2COMX1X2Y1Y2KM1KM2COMKTSB2SB1KM1KTKM1KM2X1X0KTY1Y2

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

11、梯形圖，即在一些典型電路的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對(duì)象對(duì)控制系統(tǒng)的具體要求，不斷地修改和完善梯形圖。有時(shí)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(diǎn)，最后才能得到一個(gè)較為滿意的結(jié)果。這種方法沒(méi)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(jì)所用的時(shí)間、設(shè)計(jì)的質(zhì)量與設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)有很大的關(guān)系，所以有人把這種設(shè)計(jì)方法叫做經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，它可以用于較簡(jiǎn)單的梯形圖的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)舉例 第三節(jié) PLC的軟件設(shè)計(jì)二、梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法 第25頁(yè)，共73頁(yè)。 如圖所示：刀架開(kāi)始時(shí)在限位開(kāi)關(guān)X4處，按下起動(dòng)按鈕X0，刀架左行，開(kāi)始鉆削加工，到達(dá)限位開(kāi)關(guān)X3所在位置時(shí)停止進(jìn)給，鉆頭繼

12、續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行無(wú)進(jìn)給切削，6s后定時(shí)器T0的定時(shí)時(shí)間到，刀架自動(dòng)返回起始位置。舉例：鉆床刀架運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的梯形圖程序設(shè)計(jì) 第26頁(yè)，共73頁(yè)。 以電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制的梯形圖為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)出鉆床刀架運(yùn)動(dòng)控制的梯形圖如圖所示。為使刀架自動(dòng)停止在Y0和Y1前串聯(lián)X3和X4的常閉觸點(diǎn)，為使刀架在延時(shí)時(shí)間到自動(dòng)返回在X1的常開(kāi)觸點(diǎn)上并聯(lián)T0的常開(kāi)觸點(diǎn)。X0是進(jìn)給起動(dòng)，X1是返回起動(dòng)按鈕，X2是停止按鈕，X10是過(guò)載保護(hù)。程序設(shè)計(jì)思路：刀架開(kāi)始時(shí)在限位開(kāi)關(guān)X4處，按下起動(dòng)按鈕X0，Y0的線圈“得電”，刀架開(kāi)始左行，碰到左限位開(kāi)關(guān)時(shí)，X3的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使Y0“斷電”，刀架停止左行。X3的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使T0的線

13、圈“得電”，開(kāi)始進(jìn)行無(wú)進(jìn)給切削延時(shí)。6s后，T0的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使Y1的線圈“得電”，刀架返回。刀架離開(kāi)左限位開(kāi)關(guān)，X3的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，使T0的線圈“斷電”。當(dāng)?shù)都芘龅接蚁尬婚_(kāi)關(guān)，X4的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使得Y1線圈“斷電”，刀架停止在右限位開(kāi)關(guān)X4處。 第27頁(yè)，共73頁(yè)。 針對(duì)順序控制方式或步進(jìn)控制方式的程序設(shè)計(jì)。在程序設(shè)計(jì)時(shí)，首先將系統(tǒng)的工作過(guò)程分解成若干個(gè)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(guò)程開(kāi)始，一步接著一步，一直到工作過(guò)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(gè)輸入信號(hào)的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時(shí)間的順序，在生產(chǎn)過(guò)程中

14、各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)地有秩序地進(jìn)行操作。順序控制設(shè)計(jì)法又稱步進(jìn)控制設(shè)計(jì)法。 三、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（SFC）設(shè)計(jì)法第28頁(yè)，共73頁(yè)。 順序控制設(shè)計(jì)法最基本的思想是將系統(tǒng)的一個(gè)工作周期劃分為若干個(gè)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(lái)代表各步。如圖 （a)（1）、步的劃分第29頁(yè)，共73頁(yè)。 使系統(tǒng)由當(dāng)前步進(jìn)入下一步的信號(hào)稱為轉(zhuǎn)換條件，轉(zhuǎn)換條件可能是外部輸入信號(hào)，如按鈕、指令開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)的接通斷開(kāi)等，也可能是可編程序控制器內(nèi)部產(chǎn)生的信號(hào)如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器常開(kāi)觸點(diǎn)的接通等，轉(zhuǎn)換條件也可能是若干個(gè)信號(hào)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(yè)，共73頁(yè)。（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(yè)，共73頁(yè)。 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法實(shí)際上是試圖用輸入信號(hào)X直接控制輸出信號(hào)Y，如圖所示。如果無(wú)法直接控制或?yàn)榱私鉀Q記億、聯(lián)鎖、互鎖等功能，只好被動(dòng)地增加一些輔助元件和輔助觸點(diǎn)。 順序控制設(shè)計(jì)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(jì)法的本質(zhì) 第32頁(yè)，共73頁(yè)。 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(guò)程、功能和特性的一種圖形，也是設(shè)計(jì)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(dòng)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(hào)。初始步。與系統(tǒng)的初始狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的步稱為初始步。初始狀態(tài)一般是系統(tǒng)等待啟動(dòng)命令時(shí)的相對(duì)靜止的狀態(tài)。初始步用雙線方框表示，每一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖至少應(yīng)該有一個(gè)初始步。 動(dòng)作。將動(dòng)作或命令簡(jiǎn)稱為動(dòng)作，

17、并用矩形框中的文字或符號(hào)表示，該矩形框應(yīng)與相應(yīng)的步的符號(hào)相連。 （1）步與動(dòng)作第33頁(yè)，共73頁(yè)。 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(shí)間的推移和轉(zhuǎn)換條件的實(shí)現(xiàn)，將會(huì)發(fā)生步 的活動(dòng)狀態(tài)的順序進(jìn)展，這種進(jìn)展按有向連線規(guī)定的路線和方向進(jìn)行。 轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換是用有向連線上有連線垂直的短劃線來(lái)表示，轉(zhuǎn)換將相鄰兩步分隔開(kāi)。 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(yǔ)言、布爾代數(shù)表達(dá)式或圖形符號(hào)標(biāo)注在表示轉(zhuǎn)換的短線的旁邊。 第34頁(yè)，共73頁(yè)。 四、順序功能圖的繪制 （3）轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本原則 在狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖中，步的活動(dòng)狀態(tài)的進(jìn)展是由轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)

18、來(lái)完成的。轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)必須同時(shí)滿足兩個(gè)條件：A.該轉(zhuǎn)換所有的前級(jí)步都是活動(dòng)步。B.相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件得到滿足。 轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)應(yīng)完成兩個(gè)操作：A.使所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號(hào)相連的后續(xù)步都變?yōu)榛顒?dòng)步。B.使所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號(hào)相連的前級(jí)步都變?yōu)椴换顒?dòng)步。 順序功能圖的特點(diǎn)：掌握順序功能圖的特點(diǎn)，可以幫助我們正確地畫(huà)出系統(tǒng)的順序功能圖。兩個(gè)步絕對(duì)不能直接相連，必須用一個(gè)轉(zhuǎn)換將它們隔開(kāi)。兩個(gè)轉(zhuǎn)換也不能直接相連，必須必須用一個(gè)步將它們隔開(kāi)。第35頁(yè)，共73頁(yè)。四、順序功能圖的繪制 （4）舉例 某組合機(jī)床液壓動(dòng)力頭進(jìn)給運(yùn)動(dòng)示意圖所示，其工作過(guò)程分為原位、快進(jìn)、工進(jìn)、快退四步，相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件為SB、SQ1

19、、SQ2、SQ3。液壓滑臺(tái)系統(tǒng)各液壓元件動(dòng)作情況如表所示。 第36頁(yè)，共73頁(yè)。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(lái)代表這四步，設(shè)輸入/輸出設(shè)備與PLC的I/O點(diǎn)對(duì)應(yīng)關(guān)系如表所示，則可直接畫(huà)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(yè)，共73頁(yè)。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(yè)，共7

20、3頁(yè)。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(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)作為M200的起動(dòng)電路?？删幊绦蚩刂破鏖_(kāi)始運(yùn)行時(shí)應(yīng)將M200置為“1狀態(tài)，否則系統(tǒng)無(wú)法工作，故將M8002的常開(kāi)觸點(diǎn)與起動(dòng)電路并聯(lián)，起動(dòng)電路還并聯(lián)了M200的自保持觸點(diǎn)。后續(xù)步M201的常閉觸點(diǎn)與M200的線圈串聯(lián)，M201為“1”狀態(tài)時(shí)M200的線圈斷電。第39頁(yè)，共73頁(yè)。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(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換要同時(shí)滿足兩個(gè)條件：即該轉(zhuǎn)換的前級(jí)步是活動(dòng)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(kāi)觸點(diǎn)組成的串聯(lián)電路來(lái)表示上述條件。該電路接通時(shí)，兩個(gè)條件同時(shí)滿足，此時(shí)應(yīng)完成兩個(gè)操作，即將該轉(zhuǎn)換的續(xù)步變?yōu)榛顒?dòng)步(用SET Mi指令來(lái)將Mi置位)和將該轉(zhuǎn)換的前級(jí)步變?yōu)椴换顒?dòng)步（用RST M(i-1)指令復(fù)位M(i-1)。第40頁(yè)，共73頁(yè)。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(yùn)輸帶用來(lái)傳送鋼板之類的長(zhǎng)物體，要求盡可能地減少傳送帶的運(yùn)行時(shí)間。在傳送帶端部設(shè)置了兩個(gè)光電開(kāi)關(guān)X0和X1，運(yùn)輸帶1，2的電機(jī)分別由Y1和Y0驅(qū)動(dòng)，M8002使系統(tǒng)進(jìn)入初始步M0，按下起動(dòng)按鈕X2，系

22、統(tǒng)進(jìn)入步M1，1號(hào)運(yùn)輸帶開(kāi)始運(yùn)行，被傳送物體的前沿使X0變?yōu)椤?”狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入步M2，兩條運(yùn)輸帶同時(shí)運(yùn)行。被傳送物體的后沿離開(kāi)X0時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入步M3，1號(hào)運(yùn)輸帶停止運(yùn)行，物體的后沿離開(kāi)X1時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入步M0，2號(hào)運(yùn)輸送帶也停止運(yùn)行原統(tǒng)返回初始步。第41頁(yè)，共73頁(yè)。五、順序控制梯形圖的編程方式 （5）使用步進(jìn)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(diǎn)，S20S499用于通用狀態(tài)，S500S899用于斷電保持功能，S900S999用于報(bào)警。使用STL指令的狀態(tài)器的常開(kāi)觸點(diǎn)稱為STL觸點(diǎn)，它們?cè)谔菪螆D中的元件符號(hào)如圖所示。從圖中可以看出狀態(tài)轉(zhuǎn)移

23、圖之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，STL觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)的電路塊具有三個(gè)功能： 對(duì)負(fù)載的驅(qū)動(dòng)處理、指定轉(zhuǎn)換條件指定轉(zhuǎn)換目標(biāo)。 STL觸點(diǎn)是與左側(cè)母線相連的常開(kāi)觸點(diǎn)，當(dāng)某一步為活動(dòng)步時(shí)，對(duì)應(yīng)的STL觸點(diǎn)接通，該步的負(fù)載被驅(qū)動(dòng)。當(dāng)該步后面的轉(zhuǎn)換條件滿足時(shí)，轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)，即后續(xù)步對(duì)應(yīng)的狀態(tài)器被SET指令置位，后續(xù)步變?yōu)榛顒?dòng)步，同樣與前級(jí)步對(duì)應(yīng)的狀態(tài)器被系統(tǒng)程序自動(dòng)復(fù)位，前級(jí)步對(duì)應(yīng)的STL觸點(diǎn)斷開(kāi)。 第42頁(yè)，共73頁(yè)。五、順序控制梯形圖的編程方式 （6）使用步進(jìn)梯形圖指令的編程方式舉例 圖所示小車一個(gè)周期內(nèi)的運(yùn)動(dòng)路線由四段組成，它們分別對(duì)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(diǎn)（最左端），系統(tǒng)處于初始步，

24、S0為“1”狀態(tài)。按下啟動(dòng)按鈕X4，系統(tǒng)由初始步S0轉(zhuǎn)換到步S31。S31的STL觸點(diǎn)接通，Y0的線圈“通電”，小車右行，行至最右端時(shí)，限位開(kāi)關(guān)X3接通，使S32置位，S31被系統(tǒng)程序自動(dòng)置為“0”狀態(tài)，小車變?yōu)樽笮?。小車這樣一步一步地順序工作下去，最后返回始點(diǎn)，并停留在初始步。 第43頁(yè)，共73頁(yè)。五、順序控制梯形圖的編程方式 （5）梯形圖對(duì)應(yīng)的指令表程序如下表所示。第44頁(yè)，共73頁(yè)。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(jì)人員的歡迎。對(duì)于沒(méi)有STL指令的PLC，也可以仿照STL指令的設(shè)計(jì)思路來(lái)設(shè)

25、計(jì)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(dòng)作分別為開(kāi)爐門、推料、推料機(jī)返回和關(guān)爐門，分別用Y0、Y1、Y2、Y3驅(qū)動(dòng)動(dòng)作。X0是啟動(dòng)按鈕，X1X4分別是動(dòng)作結(jié)束的限位開(kāi)關(guān)。與左側(cè)母線相連的M200M204的觸點(diǎn)的作用與STL觸點(diǎn)的作用相似，其右邊電路塊的作用為驅(qū)動(dòng)負(fù)載、指定轉(zhuǎn)換條件和轉(zhuǎn)換目標(biāo)，以及使前級(jí)步的輔助繼電器電器復(fù)位。第45頁(yè)，共73頁(yè)。 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(duì)象，以“與”、“或”、“非”三種基本邏輯運(yùn)算為分析依據(jù)，對(duì)電氣控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，把觸點(diǎn)的“通、斷”狀

26、態(tài)用邏輯變量“0”或“1”來(lái)表示。 設(shè)計(jì)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(jì)法第46頁(yè)，共73頁(yè)。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(yè)，共73頁(yè)。 傳統(tǒng)的自動(dòng)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(diǎn)。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(diǎn)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用取得了良好的效果。如：MPS主生產(chǎn)計(jì)劃(mas

27、ter production schedule）模塊化自動(dòng)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(jī)械手臂中的應(yīng)用第48頁(yè)，共73頁(yè)。MPS生產(chǎn)加工系統(tǒng)第49頁(yè)，共73頁(yè)。智能群控電梯第50頁(yè)，共73頁(yè)?！緫?yīng)用范例1】機(jī)械手臂控制1第51頁(yè)，共73頁(yè)。工件的補(bǔ)充使用人工控制，可直接將工件放在D點(diǎn)（LS0動(dòng)作）。控制說(shuō)明：只要D點(diǎn)有工件，機(jī)械手臂即先下降（B缸動(dòng)作）將工件抓取（C缸 動(dòng)作）后上升（B缸復(fù)位），再將工件搬運(yùn)（A缸動(dòng)作）到E點(diǎn)上 方，機(jī)械手臂再次下降（B缸動(dòng)作）后放開(kāi)（C缸復(fù)位）工件，機(jī) 械手臂上升（B缸復(fù)位），最后機(jī)械手臂再回到原點(diǎn)（A缸復(fù)位）。第52頁(yè)，共73頁(yè)。C

28、缸在抓取或放開(kāi)工件后，都需有1秒的間隔，機(jī)械手臂才能動(dòng)作?？刂普f(shuō)明：A,B,C缸均為單作用氣缸，使用電磁控制。當(dāng)E點(diǎn)有工件且B缸已上升到LS4時(shí)，傳送帶馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)以運(yùn)走工件， 經(jīng)2秒后傳送帶馬達(dá)自動(dòng)停止。工件若未完全運(yùn)走（計(jì)時(shí)未到） 時(shí)，則應(yīng)等待傳送帶馬達(dá)停止后才能將工件移走。第53頁(yè)，共73頁(yè)?？刂普f(shuō)明：LS0D點(diǎn)有無(wú)工件偵測(cè)用限制開(kāi)關(guān) LS5E點(diǎn)有無(wú)工件偵測(cè)用限制開(kāi)關(guān) LS1A缸前行限制開(kāi)關(guān)（左極限） LS2A缸退回限制開(kāi)關(guān)（右極限） LS3B缸下降限制開(kāi)關(guān)（下極限）LS4B缸上升限制開(kāi)關(guān)（上極限）第54頁(yè)，共73頁(yè)。功能分析：原點(diǎn)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(kāi)為機(jī)械手臂的原點(diǎn)。 執(zhí)行一個(gè)動(dòng)作之后，應(yīng)做原點(diǎn)復(fù)位的偵測(cè)（因?yàn)锳、B、C缸 均為單作用氣缸，所以會(huì)自動(dòng)退回原點(diǎn)）。工件搬運(yùn)流程：依題意其動(dòng)作為一循環(huán)式單一順序流程。傳送帶流程：在偵測(cè)到E點(diǎn)有工件且B缸在上極限位置時(shí)， 應(yīng)驅(qū)動(dòng)傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)。上述兩個(gè)流程可以同時(shí)進(jìn)行，因此使用并進(jìn)分支流程來(lái)完 成組合。第55頁(yè)，共73頁(yè)。元件分配： D點(diǎn)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(diǎn)工件傳感器LS5，使用

30、輸入繼電器X5A缸驅(qū)動(dòng)，使用輸出繼電器Y0B缸驅(qū)動(dòng)，使用輸出繼電器Y1C缸驅(qū)動(dòng)，使用輸出繼電器Y2傳送帶驅(qū)動(dòng)，使用輸出繼電器Y3第56頁(yè)，共73頁(yè)。繪繪制狀態(tài)流程圖b.工件搬運(yùn)流程B缸下移（Y1 ON）C缸夾取工件并延時(shí)（Y2 ON）B缸上升（Y1 OFF）A缸前進(jìn)（Y0 ON）工件尚未完全搬運(yùn)B缸下移（Y1 ON）C缸松開(kāi)工件并延時(shí)（Y2 OFF）B缸上升（Y1 OFF）A缸后退（Y0 OFF）a.原點(diǎn)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(yè)，共73頁(yè)。繪繪制狀態(tài)流程圖d.并進(jìn)-合流分支c.傳送帶流程B缸在上極限位置E點(diǎn)有

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