臺達plc課件第8章PLCde綜合應用實例

可編程控制器應用技術(shù)

ApplicationTechnologyofProgrammableLogicController

張希川高級工程師

沈陽工業(yè)大學材料科學與工程學院可編程控制器應用技術(shù)

ApplicationTechnol第8章PLC的綜合應用實例

編程是可編程控制器控制系統(tǒng)設計中最重要的環(huán)節(jié)。根據(jù)具體控制要求，編寫程序，使運行程序后能夠滿足工程控制上的需要。編程時應遵循以下基本原則：

(1)程序要符合PLC的技術(shù)要求所謂符合PLC的技術(shù)要求，是指對指令的準確理解、正確使用。同時也要考慮程序指令的條數(shù)與內(nèi)存的容量；所用的輸入、輸出點數(shù)要在PLC的I/O點數(shù)以內(nèi)等。

(2)程序盡量簡短這樣可以節(jié)省內(nèi)存、簡化調(diào)試，而且還可以減少程序執(zhí)行的時間響應速度。要程序簡短，就應注意編程方法，用好指令。

(3)程序盡量清晰這樣既便于程序的調(diào)試、修改或補充，也便于他人理解。要程序清晰．就應注意程序的層次，講究程序的模塊化、標準化。

第8章PLC的綜合應用實例第8章PLC的綜合應用實例可編程控制器的編程可按以下步驟進行：

(1)分析控制要求和過程深入了解和分析被控對象(機械設備、生產(chǎn)線、生產(chǎn)過程及現(xiàn)場環(huán)境等)的條件和控制要求。明確輸入輸出物理量的性質(zhì)，明確控制過程的各個狀態(tài)及其持點。(2)確定控制方案在分析控制對象和控制過程的基礎上，根據(jù)可編程控制器特點確定最佳控制方案。

(3)確定裝置分配與編號根據(jù)被控對象對可編程控制器控制系統(tǒng)的要求，確定輸入信號(如按鈕、行程開關(guān)、轉(zhuǎn)換客開關(guān)等)和輸出信號(如接觸器、電磁閥、指示燈等)，并分配可編程控制器的輸入輸出端子，進行編號。然后，確定使用的內(nèi)部裝置，如定時器、計數(shù)器及內(nèi)部寄存器等，應注意是否有特殊要求，如需要停電保持、32位數(shù)據(jù)處理及特殊內(nèi)部裝置的應用。

(4)編寫應用程序根據(jù)控制方案，結(jié)合自己或別人的經(jīng)驗應用PLC提供的指令進行程序設計。對于較復雜的控制系統(tǒng)，還要根據(jù)具體要求，列出工作循環(huán)圖表，畫出編程的狀態(tài)流程圖，最終畫出符合控制要求的梯形圖。

(5)檢驗、修改和完善程序?qū)⒕帉懲甑某绦蛲ㄟ^計算機或編程器送入PLC，運行程序，并檢驗程序是否滿足控制要求。出現(xiàn)問題，要不斷調(diào)試、修改程序，要將問題逐一排除，直至調(diào)試成功。下面根據(jù)上述編程原則和步驟，舉例說明PLC編程的具體過程。

第8章PLC的綜合應用實例可編程控制器的編程可按以第8章PLC的綜合應用實例8.1電動機正反轉(zhuǎn)控制8.2產(chǎn)品批量包裝與產(chǎn)量統(tǒng)計8.3液體自動混合系統(tǒng)的控制8.4產(chǎn)品配方參數(shù)調(diào)用8.5水庫水位自動控制8.6水塔水位高度警示控制8.7水管流量精確計算8.8流水線運行的編碼與譯碼8.9DHSCS切割機控制8.10整數(shù)與浮點數(shù)混合的四則運算在流水線中的應用第8章PLC的綜合應用實例8.1電動機正反轉(zhuǎn)控制第8章PLC的綜合應用實例8.1電動機正反轉(zhuǎn)控制8.1.1分析控制要求和過程

本例主要是給出PLC實現(xiàn)邏輯控制的方法，從中讀者可用體會出PLC控制與繼電器控制的異同。三相異步電動機工作中經(jīng)常會遇到正反轉(zhuǎn)控制問題，一般情況用3個按鈕：正轉(zhuǎn)、停止和反轉(zhuǎn)。控制過程可能會有2種：頻繁正反轉(zhuǎn)和非頻繁正反轉(zhuǎn)。頻繁正反轉(zhuǎn)時，按下正轉(zhuǎn)按鈕，電動機正轉(zhuǎn)，再按下反轉(zhuǎn)按鈕，電動機立即反轉(zhuǎn)，反之也是如此。非頻繁正反轉(zhuǎn)時，按下正轉(zhuǎn)按鈕，電動機正轉(zhuǎn)，再按下反轉(zhuǎn)按鈕，電動機仍保持正轉(zhuǎn)，按下停止按鈕后，電動機停轉(zhuǎn)，反之也是如此。

第8章PLC的綜合應用實例8.1電動機正反轉(zhuǎn)控制第8章PLC的綜合應用實例8.1電動機正反轉(zhuǎn)控制8.1.2確定控制方案

電動機一般都需要用2個接觸器來間接控制，其正反轉(zhuǎn)是通過接觸器連接的相序不同來實現(xiàn)的。此處將頻繁正反轉(zhuǎn)和非頻繁正反轉(zhuǎn)作為2種控制方案，分別給出對應的控制程序，實際應用時選擇其一即可。2種控制方案中都需要自鎖和互鎖電路，自鎖是保持電動機狀態(tài)，互瑣是避免換向時發(fā)生短路。

第8章PLC的綜合應用實例8.1電動機正反轉(zhuǎn)控制第8章PLC的綜合應用實例8.1電動機正反轉(zhuǎn)控制8.1.3確定裝置分配與編號

根據(jù)上述分析，可知PLC應至少具有3個輸入，2個輸出，選擇臺達DVP14ES型PLC就能滿足輸入輸出數(shù)量需要。然后確定裝置分配與編號，如表8.1所示。

第8章PLC的綜合應用實例8.1電動機正反轉(zhuǎn)控制第8章PLC的綜合應用實例8.1電動機正反轉(zhuǎn)控制8.1.4編寫應用程序

根據(jù)控制要求及梯形圖原理，可編寫出如圖8.1所示的電動機正反轉(zhuǎn)控制梯形圖。

在圖8.1(a)中，執(zhí)行過程是：若按下正轉(zhuǎn)按鈕，X0動作，Y0動作，電動機正轉(zhuǎn)，同時Y0自鎖，正轉(zhuǎn)按鈕彈開后，電動機保持正轉(zhuǎn)；此時若按下停止按鈕，X2動作，Y0斷路，電動機停轉(zhuǎn)；電動機正轉(zhuǎn)時，若按下反轉(zhuǎn)按鈕，X1動作，Y0斷路，電動機停轉(zhuǎn)，Y1動作，電動機反轉(zhuǎn)，Y1自鎖，反轉(zhuǎn)按鈕彈開后，電動機保持反轉(zhuǎn)。在圖8.1(b)中，執(zhí)行過程是：若按下正轉(zhuǎn)按鈕，X0動作，Y0動作，電動機正轉(zhuǎn)，同時Y0自鎖，正轉(zhuǎn)按鈕彈開后，電動機保持正轉(zhuǎn)；此時若按下停止按鈕，X2動作，Y0斷路，電動機停轉(zhuǎn)。由于在線圈Y1前有常閉觸點Y0互鎖，正轉(zhuǎn)時常閉觸點Y0打開，按下反轉(zhuǎn)按鈕，雖然X1動作，但Y1線圈不會動作。只有正轉(zhuǎn)停止后，常閉觸點Y0復位后按下反轉(zhuǎn)按鈕，X1動作，Y1才能動作，電動機才能反轉(zhuǎn)。第8章PLC的綜合應用實例8.1電動機正反轉(zhuǎn)控制第8章PLC的綜合應用實例8.1電動機正反轉(zhuǎn)控制8.1.5檢驗、修改和完善程序

雖然上述梯形圖程序在原理上是無誤的，但控制程序必須考慮實際工作情況。在PLC中，控制程序運行速度以us計，而實際的執(zhí)行部件多為機械結(jié)構(gòu)，其動作速度達不到us級，所以要在PLC程序中加一些延時，給機械部件足夠的動作時間。電動機正反轉(zhuǎn)控制中，接觸器中的鐵心觸點就屬于機械部件，其動作速度遠不如PLC程序運行速度。如果用圖8.1(a)中的電動機正反轉(zhuǎn)控制梯形圖，則在正反轉(zhuǎn)變換中會出現(xiàn)斷路問題。電動機正轉(zhuǎn)時，按下反轉(zhuǎn)按鈕，程序在瞬間使Y0斷路，Y1動作，而此時易出現(xiàn)正轉(zhuǎn)接觸器尚未完全斷開，反轉(zhuǎn)接觸器已閉合，這樣就造成短路，這是不允許的。解決此類問題的方法就是在PLC程序中加延時，給出足夠的動作時間讓正轉(zhuǎn)接觸器完全斷開，再讓反轉(zhuǎn)接觸器閉合。修改后的梯形圖程序如圖8.2所示。圖8.2的工作過程變?yōu)椋喊聪抡D(zhuǎn)按鈕1s后，電動機正轉(zhuǎn)，再按下反轉(zhuǎn)按鈕，電動機停轉(zhuǎn)，1s后，電動機反轉(zhuǎn)。這樣接觸器有足夠的時間進行變換，就不會出現(xiàn)短路現(xiàn)象。

第8章PLC的綜合應用實例8.1電動機正反轉(zhuǎn)控制第8章PLC的綜合應用實例8.2產(chǎn)品批量包裝與產(chǎn)量統(tǒng)計8.2.1分析控制要求和過程

本例主要是給出PLC中計數(shù)器的使用方法。在產(chǎn)品包裝線上，光電傳感器每檢測到6個產(chǎn)品，機械手動作1次，將6個產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到包裝箱中，機械手復位，當24個產(chǎn)品裝滿后，進行打包，打印生產(chǎn)日期，日產(chǎn)量統(tǒng)計，最后下線。圖8.3給出了產(chǎn)品的批量包裝與產(chǎn)量統(tǒng)計示意圖，光電傳感器A用于檢測產(chǎn)品，6個產(chǎn)品通過后，向機械手出動作信號，機械手將這6個產(chǎn)品轉(zhuǎn)移至包裝箱內(nèi)，轉(zhuǎn)移4次后，開始打包，打包完成后，打印生產(chǎn)日期；傳感器B用于檢測包裝箱，統(tǒng)計產(chǎn)量，下線。此處只描述了生產(chǎn)線上幾個簡單的動作，實際上產(chǎn)線要比這復雜的多，考慮的要求和過程也不是如此簡單，想完成整條生產(chǎn)線的控制，需要長期的學習并積累一定的工作經(jīng)驗。

第8章PLC的綜合應用實例8.2產(chǎn)品批量包裝與產(chǎn)量統(tǒng)計第8章PLC的綜合應用實例8.2產(chǎn)品批量包裝與產(chǎn)量統(tǒng)計8.2.2確定控制方案

此處應該根據(jù)輸入輸出的數(shù)量，選擇PLC機型與型號，但本例是生產(chǎn)線上的一部分，故不具體給出機型和型號。由控制要求和過程可知，程序中要采用3個計數(shù)器，產(chǎn)品批量包裝控制用2個計數(shù)器，設定值分別為6、4，而產(chǎn)量統(tǒng)計用1個計數(shù)器，設定值應為生產(chǎn)線最大產(chǎn)量，假設為5000。

第8章PLC的綜合應用實例8.2產(chǎn)品批量包裝與產(chǎn)量統(tǒng)計第8章PLC的綜合應用實例8.2產(chǎn)品批量包裝與產(chǎn)量統(tǒng)計8.2.3確定裝置分配與編號

表8.2給出了產(chǎn)品批量包裝與產(chǎn)量統(tǒng)計的裝置分配表，其中產(chǎn)量計數(shù)器C112為停電保持型計數(shù)器。

第8章PLC的綜合應用實例8.2產(chǎn)品批量包裝與產(chǎn)量統(tǒng)計第8章PLC的綜合應用實例8.2產(chǎn)品批量包裝與產(chǎn)量統(tǒng)計8.2.4編寫應用程序圖8.4給出了產(chǎn)品批量包裝與產(chǎn)量統(tǒng)計的梯形圖程序。

第8章PLC的綜合應用實例8.2產(chǎn)品批量包裝與產(chǎn)量統(tǒng)計第8章PLC的綜合應用實例8.2產(chǎn)品批量包裝與產(chǎn)量統(tǒng)計8.2.5檢驗、修改和完善程序光電傳感器每檢測到1個產(chǎn)品時，X0就觸發(fā)1次（Off→On），C0計數(shù)1次。當C0計數(shù)達到6次時，C0的常開觸點閉合，Y0=On，機械手執(zhí)行移動動作，同時C1計數(shù)1次。當機械手移動動作完成后，機械手完成傳感器接通，X1由Off→On變化1次，RST指令被執(zhí)行，Y0和C0均被復位，等待下1次移動。當C1計數(shù)達4次時，C1的常開觸點閉合，Y1=On，打包機將紙箱折疊并封口，完成打包后，X2由Off→On變化1次，RST指令被執(zhí)行，Y01和C1均被復位，同時Y2=On，打號器將生產(chǎn)日期打印在包裝箱表面。光電傳感器檢測到包裝箱時，X3就觸發(fā)1次（Off→On），C112計數(shù)1次。按下清零按鈕X4可將產(chǎn)品產(chǎn)量記錄清零，又可對產(chǎn)品數(shù)從0開始進行計數(shù)。C112是停電保持的計數(shù)器，停電后仍能保持數(shù)據(jù)的場合。由于生產(chǎn)線可能會突然停電或因中午休息關(guān)掉電源，在重新開始生產(chǎn)后需從停電前的記錄開始對產(chǎn)品進行計數(shù)，故此選用停電保持計數(shù)器。這里需要特別說明，實際生產(chǎn)線的控制要求比例子中列舉的要多得多，比如打包機構(gòu)折疊紙箱的每個動作都需要有正確的控制，本例主要目的是讓讀者體會計數(shù)器的應用，故此簡化了控制要求。

第8章PLC的綜合應用實例8.2產(chǎn)品批量包裝與產(chǎn)量統(tǒng)計第8章PLC的綜合應用實例8.3液體自動混合系統(tǒng)的控制8.3.1分析控制要求和過程

本例主要是給出PLC中定時器的使用方法。圖8.5是兩種液體自動混合裝置示意圖?；旌喜圩筮呌?個液面?zhèn)鞲衅?，分別表示高低液位，液體掩沒傳感器時，傳感器的控制觸點接通，否則斷開。A閥控制A種液體的流入，B閥控制B種液體的流入?；旌蠑嚢杈鶆蚝蟮囊后w通過出口閥流出。M為攪拌電動機。假設2種液體可連續(xù)供給，混合液可由出口連續(xù)排出。此時控制要求和過程如下：當混合槽啟動時，A、B閥關(guān)閉，出口閥打開30s將容器放空后關(guān)閉。排空后，出口閥關(guān)閉，A閥打開，A種液體流入混合槽中，當液面達到“低液位”時，A閥關(guān)閉，B閥打開，B種液體流入混合槽中，當液面達到“高液位”時，B閥門關(guān)閉，電動機開始轉(zhuǎn)動，進行攪拌，2min后停止，出口閥打開，放出攪拌均勻的液體。經(jīng)過30s后，容器放空，混合液體閥門關(guān)閉，又開始下一周期的操作。此外需要有停止和急停按鈕。停止按鈕可在某次混合液體排空后，使程序停止。急停按鈕能使控制程序直接停止。

第8章PLC的綜合應用實例8.3液體自動混合系統(tǒng)的控制第8章PLC的綜合應用實例8.3液體自動混合系統(tǒng)的控制8.3.2確定控制方案

此處應該根據(jù)輸入輸出的數(shù)量，選擇PLC機型與型號，但本例也是整條生產(chǎn)線上的一部分，故也不具體給出機型和型號?？刂浦兄辽僖褂?個計時器，完成液體的排出(30s)和攪拌(2min)。由于控制時間在幾十秒到幾分鐘，所以可采用以100ms為時基(計時單位)的計時器。100ms就是0.1s，計時器要計時30s，設定值就應是300；計時2min，設定值就應是1200。

第8章PLC的綜合應用實例8.3液體自動混合系統(tǒng)的控制第8章PLC的綜合應用實例8.3液體自動混合系統(tǒng)的控制8.3.3確定裝置分配與編號

表8.3給出了液體自動混合系統(tǒng)的裝置分配表。

第8章PLC的綜合應用實例8.3液體自動混合系統(tǒng)的控制第8章PLC的綜合應用實例8.3液體自動混合系統(tǒng)的控制8.3.4編寫應用程序

圖8.6給出了液體自動混合系統(tǒng)的梯形圖程序。

第8章PLC的綜合應用實例8.3液體自動混合系統(tǒng)的控制第8章PLC的綜合應用實例8.3液體自動混合系統(tǒng)的控制8.3.5檢驗、修改和完善程序這個程序比較復雜，我們將分步對圖8.6進行解釋。1.程序的啟動與排空當按下啟動按鈕后，X0閉合了1個掃描脈沖時間，提供了1個啟動信號，之后就處于斷開狀態(tài)。啟動信號發(fā)出后，內(nèi)部繼電器M0線圈通電，觸點M0閉合，此處是個自鎖回路。接下來，閉合的觸點M0，使Y2線圈通電，出口閥打開進行排空，計時器T0開始計時。30s后，T0動作，首先是常開觸點T0閉合，而后程序完成1個掃描周期，進入下1周期，重頭開始掃面，使常閉觸點T0打開，線圈Y2斷電，出口閥關(guān)閉。2.主程序的運行當T0計時30s后，主程序開始運行。首先，程序進入1個邏輯轉(zhuǎn)換。邏輯轉(zhuǎn)換是利用內(nèi)部繼電器表達多個元器件之間的邏輯關(guān)系，梯形圖程序中經(jīng)常用到的。在此，當T0計時30s后，常開觸點T0雖然閉合，但由于Y2的常閉觸點的存在，M1此時還不能通電，因為線圈Y2通電時，Y2的常閉觸點是打開的。程序要在T0計時到達30s后的下1掃描周期，將線圈Y2前的常閉觸點T0打開，使線圈Y2斷電，而后線圈M1前的常閉觸點Y2閉合，此時線圈M1通電。這樣就可以實現(xiàn)先關(guān)閉出口閥，再打開A閥。第8章PLC的綜合應用實例8.3液體自動混合系統(tǒng)的控制第8章PLC的綜合應用實例8.3液體自動混合系統(tǒng)的控制8.3.5檢驗、修改和完善程序線圈M1通電后，M1的常開觸點閉合，線圈Y0通電，A閥打開，A液體進入混合槽。當A液體液面到達低液位傳感器時，常閉觸點X1打開，線圈Y0斷電，A閥關(guān)閉。常開觸點X1閉合，線圈Y1通電，B閥打開，B液體進入混合槽。當液面到達高液位傳感器時，常閉觸點X2打開，線圈Y1斷電，B閥關(guān)閉。常開觸點X2閉合，線圈Y2通電，攪拌電機運轉(zhuǎn)，開始攪拌液體，同時計時器T1開始計時，2min后，T1動作。T1的常開觸點先閉合，程序運行的下1周期T1的常閉觸點再打開。這樣雖然是先打開出口閥，再關(guān)閉攪拌電機，但不會影響程序運行。T1的常開觸點閉合，線圈Y2通電，出口閥打開，排出液體，同時計時器T2開始計時。30s后，T2動作，T2的常閉觸點打開，線圈Y2斷電，出口閥關(guān)閉，計時器T2復位。此處，又是利用PLC程序是循環(huán)掃描運行的，計時器T2動作時，T2的常閉觸點要在下1掃描周期才能打開，線圈Y2才能斷電，而后計時器T2才能復位。至此，主程序完成了1次液體自動混合控制，需要開始下1次的混合。當混合液體排出，即Y2通電過程中，液面降到高液位傳感器以下時，X2復位，線圈Y1前的Y2常閉觸點是打開的，從而線圈Y1不會通電；液面降到低液位傳感器以下時，線圈M1前的Y2常閉觸點是打開的，線圈M1斷電，此時X1復位，而線圈Y0不會通電。X2復位，會使計時器T1復位。計時器T2先將線圈Y2斷電，然后復位。線圈Y2斷電后，線圈M1前的Y2常閉觸點復位，又重新使線圈M1通電，開始了下1次的混合。

第8章PLC的綜合應用實例8.3液體自動混合系統(tǒng)的控制第8章PLC的綜合應用實例8.3液體自動混合系統(tǒng)的控制8.3.5檢驗、修改和完善程序3.停止的實現(xiàn)當按下停止按鈕時，X11動作，其2個常閉觸點會斷開。線圈M0前的X11常閉觸點斷開后，M0斷電，導致定時器T0斷電，T0的觸點復位。從而混合液排空后，在邏輯轉(zhuǎn)換處的常閉觸點Y2無法讓線圈M1再次通電，混合過程將停止。4.急停的實現(xiàn)當按下急停按鈕時，X10動作，所有X10的常閉觸點都會斷開，從而無論程序執(zhí)行到哪步，所有動作將停止。

第8章PLC的綜合應用實例8.3液體自動混合系統(tǒng)的控制第8章PLC的綜合應用實例8.4產(chǎn)品配方參數(shù)調(diào)用8.4.1分析控制要求和過程

本例主要是給出PLC中循環(huán)和變址寄存電器的使用方法。假設某生產(chǎn)線可以生產(chǎn)3種配方的化學制劑，每種制劑均由10種化學粉末按不同比例混合而成，即每種配方包含10個參數(shù)。通過選擇相應的配方種類開關(guān)，來生產(chǎn)該配方的化學制劑?；旌线^程是，通過控制采用10個開關(guān)閥的打開時間，控制各種化學粉末進入混合槽的重量，通過攪拌完成化學制劑的生產(chǎn)。

第8章PLC的綜合應用實例8.4產(chǎn)品配方參數(shù)調(diào)用第8章PLC的綜合應用實例8.4產(chǎn)品配方參數(shù)調(diào)用8.4.2確定控制方案

首先將3種配方的30個參數(shù)分別存入數(shù)據(jù)寄存器D500~D529中。D500~D529都是停電保持型數(shù)據(jù)寄存器，即使PLC斷電，這些參數(shù)也不會丟失，仍然保存其中。而后通過3個按鈕來選擇配方，采用變址寄存器E0，F(xiàn)0來調(diào)出相應的10個參數(shù)。

第8章PLC的綜合應用實例8.4產(chǎn)品配方參數(shù)調(diào)用第8章PLC的綜合應用實例8.4產(chǎn)品配方參數(shù)調(diào)用8.4.3確定輸入/輸出信號表8.4給出了產(chǎn)品配方參數(shù)調(diào)用的裝置分配表。

第8章PLC的綜合應用實例8.4產(chǎn)品配方參數(shù)調(diào)用第8章PLC的綜合應用實例8.4產(chǎn)品配方參數(shù)調(diào)用8.4.4編寫應用程序圖8.7給出了產(chǎn)品配方參數(shù)調(diào)用的梯形圖程序。

第8章PLC的綜合應用實例8.4產(chǎn)品配方參數(shù)調(diào)用第8章PLC的綜合應用實例8.4產(chǎn)品配方參數(shù)調(diào)用8.4.5檢驗、修改和完善程序

本例的關(guān)鍵是利用E0、F0變址寄存器配和FOR~NEXT循環(huán)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)寄存器D編號的變化，將存放配方參數(shù)的其中一組寄存器傳送到D100~D109，作為當前執(zhí)行的配方參數(shù)。當選擇其中一組配方參數(shù)時，X0、X1、X2其中一個將變?yōu)镺N，E0的值將分別對應為K500、K510、K520，而D0E0將分別代表D500、D510、D520，同時[RSTM0]指令執(zhí)行，M0復位變?yōu)镺ff，RSTF0指令和FOR~NEXT循環(huán)將被執(zhí)行，因F0被復位變?yōu)镵0，D100F0代表D100。FOR~NEXT循環(huán)執(zhí)行次數(shù)為10次，假設選擇的是第一組配方，則D0E0將從D500~D509變化，D100F0將從D100~D109變化，實現(xiàn)第一組配方參數(shù)數(shù)據(jù)的調(diào)用。假設選擇的是第一組配方，執(zhí)行第1次循環(huán)時，D500的值將被傳送到D100，執(zhí)行第2次循環(huán)時，D501的值將被傳送到D101……，依此類推，執(zhí)行第10次循環(huán)時，D509的值將被傳送到D109中。當循環(huán)次數(shù)到達時，即F0=K10，[SETM0]指令將被執(zhí)行，M0被置位變?yōu)镺N，F(xiàn)OR~NEXT循環(huán)中的指令因M0的常閉接點斷開而停止執(zhí)行。本例實現(xiàn)的是10個參數(shù)的3組配方數(shù)據(jù)的傳送，通過改變FOR~NEXT循環(huán)的次數(shù)，很容易改變配方中參數(shù)個數(shù)，而要增加配方的組數(shù)，可在程序中增加一條將存放配方數(shù)據(jù)D的起始編號值“MOV”到E0的MOV指令即可。

第8章PLC的綜合應用實例8.4產(chǎn)品配方參數(shù)調(diào)用第8章PLC的綜合應用實例8.5水庫水位自動控制8.5.1分析控制要求和過程

水庫是一種集農(nóng)業(yè)灌溉、礦山工業(yè)用水和水利發(fā)電于一體的水利設施。一般情況下,將主閘閥調(diào)節(jié)到正常位置不動以保證最大發(fā)電量,特殊情況時,根據(jù)雨量和灌溉量及礦山工業(yè)用水量來調(diào)節(jié)水庫水位高低。

第8章PLC的綜合應用實例8.5水庫水位自動控制第8章PLC的綜合應用實例8.5水庫水位自動控制8.5.2確定控制方案

如圖8.8所示，水庫水位上升超過上限時，水位異常警報燈報警，并進行泄水動作。水庫水位下降低于下限時，水位異常警報燈報警，并進行灌水動作。若泄水動作執(zhí)行10分鐘后，水位上限傳感器X0仍為On，則機械故障報警燈報警。若灌水動作執(zhí)行5分鐘后，水位下限傳感器X1仍為On，則機械故障報警燈報警。水位處于正常水位時，所有報警燈熄滅和泄水及灌水閥門自動被復位。

第8章PLC的綜合應用實例8.5水庫水位自動控制第8章PLC的綜合應用實例8.5水庫水位自動控制8.5.3確定裝置分配與編號根據(jù)上述分析，可確定水庫水位自動控制PLC的所需元件如表8.5所示。

第8章PLC的綜合應用實例8.5水庫水位自動控制第8章PLC的綜合應用實例8.5水庫水位自動控制8.5.4編寫應用程序

根據(jù)控制要求及梯形圖原理，可編寫出如圖8.9的水庫水位自動控制梯形圖。

第8章PLC的綜合應用實例8.5水庫水位自動控制第8章PLC的綜合應用實例8.5水庫水位自動控制8.5.5檢驗、修改和完善程序當水位超過上限時，X0=On，CALLP0指令執(zhí)行，將跳轉(zhuǎn)到指針P0處，執(zhí)行P0子程序。內(nèi)部繼電器M1000為運行監(jiān)視常開觸點，PLC運行后M1000即為On。在主程序沒有調(diào)用P0子程序時，M1000為On，但線圈Y0和Y10都為Off。主程序調(diào)用P0子程序后，線圈Y0和Y10都為On，進行泄水動作并且水位異常報警燈報警，直到X0變?yōu)镺ff，即水位低于上限水位時，才停止P0子程序。當水位低于上限時，X1=On，CALLP10指令執(zhí)行，將跳轉(zhuǎn)到指針P10處，執(zhí)行P10子程序，線圈Y1和Y10都為On，進行泄水動作并水位異常報警燈報警，直到X1變?yōu)镺ff，即水位高于下限水位時，才停止P10子程序。在P0和P10子程序中嵌套了CALLP20子程序，如果進行泄水動作10分鐘但水位上限傳感器仍為On，則執(zhí)行P20子程序，Y11線圈導通，機械故障指示燈報警。同樣，如果進行灌水動作10分鐘但水位下限傳感器仍為On，則執(zhí)行P20子程序，Y11線圈導通，機械故障指示燈報警。如果水庫處于正常水位，即X0和X1都為Off，則ZRST指令執(zhí)行，Y0、Y1、Y10、Y11、T0、T1都被復位，泄水和灌水閥門和報警燈都不動作。

第8章PLC的綜合應用實例8.5水庫水位自動控制第8章PLC的綜合應用實例8.6水塔水位高度警示控制8.6.1分析控制要求和過程

隨著城鄉(xiāng)人民生活水平的不斷改善，許多家庭都使用上了高位水池自來水系統(tǒng)，公用水塔廣泛應用與我國住宅區(qū)的供水系統(tǒng)中。要保證公用水塔的正常運行，水塔水位控制系統(tǒng)必須具備測量水位高度，把水位控制在正常范圍內(nèi)的能力。8.6.2確定控制方案

利用模擬式液位高度測量儀(0~10V電壓輸出)測量水位高度，進行水位的控制。水位處于正常高度時，水位正常指示燈亮，水塔剩1/4水量時進行給水動作，水位到達上限時，報警并停止給水。

第8章PLC的綜合應用實例8.6水塔水位高度警示控制第8章PLC的綜合應用實例8.6水塔水位高度警示控制8.6.3確定輸入/輸出信號表8.6給出了水塔水位高度警示控制的裝置分配表。

第8章PLC的綜合應用實例8.6水塔水位高度警示控制第8章PLC的綜合應用實例8.6水塔水位高度警示控制8.6.4編寫應用程序根據(jù)控制要求及梯形圖原理，可編寫出如圖8.10的水塔水位高度警示控制梯形圖。

第8章PLC的綜合應用實例8.6水塔水位高度警示控制第8章PLC的綜合應用實例8.6水塔水位高度警示控制8.6.5檢驗、修改和完善程序

利用模擬式液位高度測量儀(0~10V電壓輸出)測量水位高度，經(jīng)臺達DVP04AD擴充模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)值K0~K4000存放在D0中，通過對D0的值進行判斷來控制水面處于正常高度。當D0值小于K1000時，水位偏低，M0=On，SET指令執(zhí)行，Y0被置位，給水閥開關(guān)打開，開始給水。當D0的值在K1000~K4000之間時，水位正常，M1=On，Y1被導通，用水位正常指示燈亮。當D0的值大于K4000時，水位到達上限，M2=On，Y2被導通，水位到達警報器響；同時RST指令執(zhí)行，Y0被復位，給水閥開關(guān)關(guān)閉，停止給水。

第8章PLC的綜合應用實例8.6水塔水位高度警示控制第8章PLC的綜合應用實例8.7水管流量精確計算8.7.1分析控制要求和過程

水管直徑以mm為單位，水的流速以dm/s（1分米/秒）為單位，水流量以cm3/s(1毫升/秒)為單位。水管橫截面積=πr2=π(d/2)2，水流量=水管橫截面積×流速。要求水流量的計算結(jié)果精確到小數(shù)后的第2位。確定控制方案8.7.2確定控制方案

涉及到小數(shù)點的精確運算時，一般需用浮點數(shù)運算指令，但用浮點數(shù)運算指令需要轉(zhuǎn)換，比較繁瑣，本例用整型四則運算指令實現(xiàn)小數(shù)點的精確運算。本程序中mm、cm、dm都有用到，所以必須統(tǒng)一單位，保證符合結(jié)果需要，程序中先將所有單位統(tǒng)一成mm，最后將單位變成需要的cm3。

第8章PLC的綜合應用實例8.7水管流量精確計算第8章PLC的綜合應用實例8.7水管流量精確計算8.7.3確定裝置分配與編號

表8.7給出了水管流量精確計算的裝置分配表。第8章PLC的綜合應用實例8.7水管流量精確計算第8章PLC的綜合應用實例8.7水管流量精確計算8.7.4編寫應用程序

根據(jù)控制要求及梯形圖原理，可編寫出如圖8.11的水管流量計算梯形圖。

第8章PLC的綜合應用實例8.7水管流量精確計算第8章PLC的綜合應用實例8.7水管流量精確計算8.7.5檢驗、修改和完善程序

計算水管橫截面積時需要用到π，π≈3.14，在程序中沒有將dm/s(分米/秒)擴大100倍，變成mm單位，而卻把π擴大了100倍，變?yōu)镵314，這樣做的目的可以使運算精確到小數(shù)后的2位。最后將運算結(jié)果mm3/s除以1000變成cm3/s。1cm3=1ml，1升＝1000毫升=1000cm3=1dm3。假設水管直徑D0為10mm，水流速D10為25dm/s，則水管水流量運算結(jié)果為196cm3/s。

第8章PLC的綜合應用實例8.7水管流量精確計算第8章PLC的綜合應用實例8.8流水線運行的編碼與譯碼8.8.1分析控制要求和過程

對一水產(chǎn)養(yǎng)殖場的液面進行實時監(jiān)控，當液面高度低于下極限且持續(xù)2分鐘，開始啟動報警系統(tǒng)。報警系統(tǒng)啟動后，報警指示燈亮，同時打開進水閥門進行供水。當水位到達正常水位后，警報解除。

第8章PLC的綜合應用實例8.8流水線運行的編碼與譯碼第8章PLC的綜合應用實例8.8流水線運行的編碼與譯碼8.8.2確定控制方案

根據(jù)水產(chǎn)養(yǎng)殖場的設計要求，分別設置水位下限報警器X0和水位上限報警器X1，報警器Y0和進水閥Y1。作用是當水位低于下限報警器X0或水位高于X1時，報警器報警，進水閥進行相應操作。8.8.3確定裝置分配與編號

表8.8給出了液面高度監(jiān)控報警系統(tǒng)裝置分配表。第8章PLC的綜合應用實例8.8流水線運行的編碼與譯碼第8章PLC的綜合應用實例8.8流水線運行的編碼與譯碼8.8.4編寫應用程序

圖8.13給出了ANS/ANR液面高度監(jiān)控報警的梯形圖。

第8章PLC的綜合應用實例8.8流水線運行的編碼與譯碼第8章PLC的綜合應用實例8.8流水線運行的編碼與譯碼8.8.5檢驗、修改和完善程序

報警控制和給水控制如下，當液面高度低于下極限時，X0=On，X0=On狀態(tài)保持兩分鐘后，Y0=On，Y1=On，報警指示燈亮，同時打開進水閥門進行給水。當液面高度到達正常水位后，X1=On，Y0=Off，Y1=Off，警報解除。本例給出的液面高度監(jiān)控報警梯形圖是很實用的，能夠方便用戶搭建自己的液面高度監(jiān)控系統(tǒng)。

第8章PLC的綜合應用實例8.8流水線運行的編碼與譯碼第8章PLC的綜合應用實例8.9DHSCS切割機控制8.9.1分析控制要求和過程在工業(yè)加工中，自動光電傳感式機械切割機應用場合十分廣泛，其核心的控制部分可用PLC控制，配合光電檢測器件可實現(xiàn)流水線作業(yè)。

傳送帶滾軸轉(zhuǎn)動一次，X0計數(shù)一次，當C235計數(shù)到1000次時，切刀Y1動作一次，完成一次切割過程。

第8章PLC的綜合應用實例8.9DHSCS切割機控制第8章PLC的綜合應用實例8.9DHSCS切割機控制8.9.2確定控制方案

根據(jù)控制要求設計的光電傳感式機械切割機如圖所示，光電檢測開關(guān)X0記錄轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)數(shù)，X1控制切刀動作，C235計數(shù)1000次時切刀動作一次。8.9.3確定裝置分配與編號

表8.9給出了光電傳感式機械切割機裝置分配表。

第8章PLC的綜合應用實例8.9DHSCS切割機控制第8章PLC的綜合應用實例8.9DHSCS切割機控制8.9.4編寫應用程序

圖8.45為光電傳感式機械切割機的梯形圖控制程序。

第8章PLC的綜合應用實例8.9DHSCS切割機控制第8章PLC的綜合應用實例8.9DHSCS切割機控制8.9.5檢驗、修改和完善程序光電開關(guān)X0為高速計數(shù)器C235的外部計數(shù)輸入點；傳送帶滾軸每轉(zhuǎn)一周，X0由Off→On變化一次，C235計數(shù)一次。在DHSCS指令中，當C235計數(shù)達到1000時（即傳送帶滾軸轉(zhuǎn)動1000轉(zhuǎn)），Y1=On，且以中斷的方式立即將Y1的狀態(tài)輸出到外部輸出端，使切刀下切。切刀下切，切割動作完成時，X1=On。則C235被清零，Y1被復位，切刀歸位，X1=Off。這樣，C235又重新計數(shù)，重復上述動作，如此反復循環(huán)。

第8章PLC的綜合應用實例8.9DHSCS切割機控制第8章PLC的綜合應用實例8.10整數(shù)與浮點數(shù)混合的四則運算在流水線中的應用8.10.1分析控制要求和過程

基于PLC的流水線作業(yè)的時間控制通常應用整數(shù)與浮點混合運算，本例將詳細講述如何應用整數(shù)與浮點混合運算計算時間。流水線作業(yè)中，生產(chǎn)管理人員需要對流水線的速度進行實時監(jiān)控，流水線正常運行目標速度為1.8m/s。

第8章PLC的綜合應用實例8.10整數(shù)與浮點數(shù)混合的四則第8章PLC的綜合應用實例8.10整數(shù)與浮點數(shù)混合的四則運算在流水線中的應用8.10.2確定控制方案

電機與多齒凸輪同軸轉(zhuǎn)動，凸輪上有10個突齒，電機每旋轉(zhuǎn)一周，接近開關(guān)接收到10個脈沖信號，流水線前進0.325m。電機轉(zhuǎn)速(r/min)=接近開關(guān)每分鐘接收到的脈沖數(shù)/10，流水線速度=電機每秒旋轉(zhuǎn)圈數(shù)×0.325=（電機轉(zhuǎn)速/60）×0.325。流水線速度低于0.8m/s時，速度偏低燈亮；當流水線速度在0.8m/s~1.8m/s之間時，速度正常燈亮；當流水線速度高于1.8m/s時，速度偏高燈亮。顯示出流水線的速度來進行監(jiān)控。

第8章PLC的綜合應用實例8.10整數(shù)與浮點數(shù)混合的四則第8章PLC的綜合應用實例8.10整數(shù)與浮點數(shù)混合的四則運算在流水線中的應用8.10.3確定裝置分配與編號表8.10給出了流水線裝置分配表。

第8章PLC的綜合應用實例8.10整數(shù)與浮點數(shù)混合的四則第8章PLC的綜合應用實例8.10整數(shù)與浮點數(shù)混合的四則運算在流水線中的應用8.10.4編寫應用程序圖8.17為基于整數(shù)與浮點混合四則運算的梯形圖控制程序。

第8章PLC的綜合應用實例8.10整數(shù)與浮點數(shù)混合的四則第8章PLC的綜合應用實例8.10整數(shù)與浮點數(shù)混合的四則運算在流水線中的應用8.10.5檢驗、修改和完善程序利用SPD指令測得的接近開關(guān)的脈沖頻率（D0）來計算出電機的轉(zhuǎn)速。電機轉(zhuǎn)速(r/min)=每分鐘內(nèi)測得的脈沖數(shù)目/10=（脈沖頻率×60）/10=（D0×60）/10。再利用測得的頻率D0計算出流水線速度：v：流水線速度（單位：m/s），N：電機轉(zhuǎn)速（單位：r/min），D0脈沖頻率。假設SPD指令測得的脈沖頻率D0=K50，則根據(jù)上式可計算出流水線速度=計算流水線當前速度時運算參數(shù)含有小數(shù)點，所以需用二進制浮點數(shù)運算指令來實現(xiàn)。通過DEZCP指令來判斷流水線當前速度與上下限速度的關(guān)系，判斷結(jié)果反應在M0~M2。程序中計算流水線速度涉及到整型數(shù)和浮點型數(shù)的混合運算，在執(zhí)行二進制浮點數(shù)運算指令之前，各運算參數(shù)均需轉(zhuǎn)換成二進制浮點數(shù)，若不是，需用FLT指令轉(zhuǎn)換，然后才能用二進制浮點數(shù)指令進行運算。程序最后將當前速度擴大1000倍后再取整，目的是方便監(jiān)控。

第8章PLC的綜合應用實例8.10整數(shù)與浮點數(shù)混合的四則可編程控制器應用技術(shù)

ApplicationTechnologyofProgrammableLogicController

張希川高級工程師

沈陽工業(yè)大學材料科學與工程學院可編程控制器應用技術(shù)

ApplicationTechnol第8章PLC的綜合應用實例

編程是可編程控制器控制系統(tǒng)設計中最重要的環(huán)節(jié)。根據(jù)具體控制要求，編寫程序，使運行程序后能夠滿足工程控制上的需要。編程時應遵循以下基本原則：

(1)程序要符合PLC的技術(shù)要求所謂符合PLC的技術(shù)要求，是指對指令的準確理解、正確使用。同時也要考慮程序指令的條數(shù)與內(nèi)存的容量；所用的輸入、輸出點數(shù)要在PLC的I/O點數(shù)以內(nèi)等。

(2)程序盡量簡短這樣可以節(jié)省內(nèi)存、簡化調(diào)試，而且還可以減少程序執(zhí)行的時間響應速度。要程序簡短，就應注意編程方法，用好指令。

(3)程序盡量清晰這樣既便于程序的調(diào)試、修改或補充，也便于他人理解。要程序清晰．就應注意程序的層次，講究程序的模塊化、標準化。

第8章PLC的綜合應用實例第8章PLC的綜合應用實例可編程控制器的編程可按以下步驟進行：

(1)分析控制要求和過程深入了解和分析被控對象(機械設備、生產(chǎn)線、生產(chǎn)過程及現(xiàn)場環(huán)境等)的條件和控制要求。明確輸入輸出物理量的性質(zhì)，明確控制過程的各個狀態(tài)及其持點。(2)確定控制方案在分析控制對象和控制過程的基礎上，根據(jù)可編程控制器特點確定最佳控制方案。

(3)確定裝置分配與編號根據(jù)被控對象對可編程控制器控制系統(tǒng)的要求，確定輸入信號(如按鈕、行程開關(guān)、轉(zhuǎn)換客開關(guān)等)和輸出信號(如接觸器、電磁閥、指示燈等)，并分配可編程控制器的輸入輸出端子，進行編號。然后，確定使用的內(nèi)部裝置，如定時器、計數(shù)器及內(nèi)部寄存器等，應注意是否有特殊要求，如需要停電保持、32位數(shù)據(jù)處理及特殊內(nèi)部裝置的應用。

(4)編寫應用程序根據(jù)控制方案，結(jié)合自己或別人的經(jīng)驗應用PLC提供的指令進行程序設計。對于較復雜的控制系統(tǒng)，還要根據(jù)具體要求，列出工作循環(huán)圖表，畫出編程的狀態(tài)流程圖，最終畫出符合控制要求的梯形圖。

(5)檢驗、修改和完善程序?qū)⒕帉懲甑某绦蛲ㄟ^計算機或編程器送入PLC，運行程序，并檢驗程序是否滿足控制要求。出現(xiàn)問題，要不斷調(diào)試、修改程序，要將問題逐一排除，直至調(diào)試成功。下面根據(jù)上述編程原則和步驟，舉例說明PLC編程的具體過程。

第8章PLC的綜合應用實例可編程控制器的編程可按以第8章PLC的綜合應用實例8.1電動機正反轉(zhuǎn)控制8.2產(chǎn)品批量包裝與產(chǎn)量統(tǒng)計8.3液體自動混合系統(tǒng)的控制8.4產(chǎn)品配方參數(shù)調(diào)用8.5水庫水位自動控制8.6水塔水位高度警示控制8.7水管流量精確計算8.8流水線運行的編碼與譯碼8.9DHSCS切割機控制8.10整數(shù)與浮點數(shù)混合的四則運算在流水線中的應用第8章PLC的綜合應用實例8.1電動機正反轉(zhuǎn)控制第8章PLC的綜合應用實例8.1電動機正反轉(zhuǎn)控制8.1.1分析控制要求和過程

本例主要是給出PLC實現(xiàn)邏輯控制的方法，從中讀者可用體會出PLC控制與繼電器控制的異同。三相異步電動機工作中經(jīng)常會遇到正反轉(zhuǎn)控制問題，一般情況用3個按鈕：正轉(zhuǎn)、停止和反轉(zhuǎn)?？刂七^程可能會有2種：頻繁正反轉(zhuǎn)和非頻繁正反轉(zhuǎn)。頻繁正反轉(zhuǎn)時，按下正轉(zhuǎn)按鈕，電動機正轉(zhuǎn)，再按下反轉(zhuǎn)按鈕，電動機立即反轉(zhuǎn)，反之也是如此。非頻繁正反轉(zhuǎn)時，按下正轉(zhuǎn)按鈕，電動機正轉(zhuǎn)，再按下反轉(zhuǎn)按鈕，電動機仍保持正轉(zhuǎn)，按下停止按鈕后，電動機停轉(zhuǎn)，反之也是如此。

第8章PLC的綜合應用實例8.1電動機正反轉(zhuǎn)控制第8章PLC的綜合應用實例8.1電動機正反轉(zhuǎn)控制8.1.2確定控制方案

電動機一般都需要用2個接觸器來間接控制，其正反轉(zhuǎn)是通過接觸器連接的相序不同來實現(xiàn)的。此處將頻繁正反轉(zhuǎn)和非頻繁正反轉(zhuǎn)作為2種控制方案，分別給出對應的控制程序，實際應用時選擇其一即可。2種控制方案中都需要自鎖和互鎖電路，自鎖是保持電動機狀態(tài)，互瑣是避免換向時發(fā)生短路。

第8章PLC的綜合應用實例8.1電動機正反轉(zhuǎn)控制第8章PLC的綜合應用實例8.1電動機正反轉(zhuǎn)控制8.1.3確定裝置分配與編號

根據(jù)上述分析，可知PLC應至少具有3個輸入，2個輸出，選擇臺達DVP14ES型PLC就能滿足輸入輸出數(shù)量需要。然后確定裝置分配與編號，如表8.1所示。

第8章PLC的綜合應用實例8.1電動機正反轉(zhuǎn)控制第8章PLC的綜合應用實例8.1電動機正反轉(zhuǎn)控制8.1.4編寫應用程序

根據(jù)控制要求及梯形圖原理，可編寫出如圖8.1所示的電動機正反轉(zhuǎn)控制梯形圖。

在圖8.1(a)中，執(zhí)行過程是：若按下正轉(zhuǎn)按鈕，X0動作，Y0動作，電動機正轉(zhuǎn)，同時Y0自鎖，正轉(zhuǎn)按鈕彈開后，電動機保持正轉(zhuǎn)；此時若按下停止按鈕，X2動作，Y0斷路，電動機停轉(zhuǎn)；電動機正轉(zhuǎn)時，若按下反轉(zhuǎn)按鈕，X1動作，Y0斷路，電動機停轉(zhuǎn)，Y1動作，電動機反轉(zhuǎn)，Y1自鎖，反轉(zhuǎn)按鈕彈開后，電動機保持反轉(zhuǎn)。在圖8.1(b)中，執(zhí)行過程是：若按下正轉(zhuǎn)按鈕，X0動作，Y0動作，電動機正轉(zhuǎn)，同時Y0自鎖，正轉(zhuǎn)按鈕彈開后，電動機保持正轉(zhuǎn)；此時若按下停止按鈕，X2動作，Y0斷路，電動機停轉(zhuǎn)。由于在線圈Y1前有常閉觸點Y0互鎖，正轉(zhuǎn)時常閉觸點Y0打開，按下反轉(zhuǎn)按鈕，雖然X1動作，但Y1線圈不會動作。只有正轉(zhuǎn)停止后，常閉觸點Y0復位后按下反轉(zhuǎn)按鈕，X1動作，Y1才能動作，電動機才能反轉(zhuǎn)。第8章PLC的綜合應用實例8.1電動機正反轉(zhuǎn)控制第8章PLC的綜合應用實例8.1電動機正反轉(zhuǎn)控制8.1.5檢驗、修改和完善程序

雖然上述梯形圖程序在原理上是無誤的，但控制程序必須考慮實際工作情況。在PLC中，控制程序運行速度以us計，而實際的執(zhí)行部件多為機械結(jié)構(gòu)，其動作速度達不到us級，所以要在PLC程序中加一些延時，給機械部件足夠的動作時間。電動機正反轉(zhuǎn)控制中，接觸器中的鐵心觸點就屬于機械部件，其動作速度遠不如PLC程序運行速度。如果用圖8.1(a)中的電動機正反轉(zhuǎn)控制梯形圖，則在正反轉(zhuǎn)變換中會出現(xiàn)斷路問題。電動機正轉(zhuǎn)時，按下反轉(zhuǎn)按鈕，程序在瞬間使Y0斷路，Y1動作，而此時易出現(xiàn)正轉(zhuǎn)接觸器尚未完全斷開，反轉(zhuǎn)接觸器已閉合，這樣就造成短路，這是不允許的。解決此類問題的方法就是在PLC程序中加延時，給出足夠的動作時間讓正轉(zhuǎn)接觸器完全斷開，再讓反轉(zhuǎn)接觸器閉合。修改后的梯形圖程序如圖8.2所示。圖8.2的工作過程變?yōu)椋喊聪抡D(zhuǎn)按鈕1s后，電動機正轉(zhuǎn)，再按下反轉(zhuǎn)按鈕，電動機停轉(zhuǎn)，1s后，電動機反轉(zhuǎn)。這樣接觸器有足夠的時間進行變換，就不會出現(xiàn)短路現(xiàn)象。

第8章PLC的綜合應用實例8.1電動機正反轉(zhuǎn)控制第8章PLC的綜合應用實例8.2產(chǎn)品批量包裝與產(chǎn)量統(tǒng)計8.2.1分析控制要求和過程

本例主要是給出PLC中計數(shù)器的使用方法。在產(chǎn)品包裝線上，光電傳感器每檢測到6個產(chǎn)品，機械手動作1次，將6個產(chǎn)品轉(zhuǎn)移到包裝箱中，機械手復位，當24個產(chǎn)品裝滿后，進行打包，打印生產(chǎn)日期，日產(chǎn)量統(tǒng)計，最后下線。圖8.3給出了產(chǎn)品的批量包裝與產(chǎn)量統(tǒng)計示意圖，光電傳感器A用于檢測產(chǎn)品，6個產(chǎn)品通過后，向機械手出動作信號，機械手將這6個產(chǎn)品轉(zhuǎn)移至包裝箱內(nèi)，轉(zhuǎn)移4次后，開始打包，打包完成后，打印生產(chǎn)日期；傳感器B用于檢測包裝箱，統(tǒng)計產(chǎn)量，下線。此處只描述了生產(chǎn)線上幾個簡單的動作，實際上產(chǎn)線要比這復雜的多，考慮的要求和過程也不是如此簡單，想完成整條生產(chǎn)線的控制，需要長期的學習并積累一定的工作經(jīng)驗。

第8章PLC的綜合應用實例8.2產(chǎn)品批量包裝與產(chǎn)量統(tǒng)計第8章PLC的綜合應用實例8.2產(chǎn)品批量包裝與產(chǎn)量統(tǒng)計8.2.2確定控制方案

此處應該根據(jù)輸入輸出的數(shù)量，選擇PLC機型與型號，但本例是生產(chǎn)線上的一部分，故不具體給出機型和型號。由控制要求和過程可知，程序中要采用3個計數(shù)器，產(chǎn)品批量包裝控制用2個計數(shù)器，設定值分別為6、4，而產(chǎn)量統(tǒng)計用1個計數(shù)器，設定值應為生產(chǎn)線最大產(chǎn)量，假設為5000。

第8章PLC的綜合應用實例8.2產(chǎn)品批量包裝與產(chǎn)量統(tǒng)計第8章PLC的綜合應用實例8.2產(chǎn)品批量包裝與產(chǎn)量統(tǒng)計8.2.3確定裝置分配與編號

表8.2給出了產(chǎn)品批量包裝與產(chǎn)量統(tǒng)計的裝置分配表，其中產(chǎn)量計數(shù)器C112為停電保持型計數(shù)器。

第8章PLC的綜合應用實例8.2產(chǎn)品批量包裝與產(chǎn)量統(tǒng)計第8章PLC的綜合應用實例8.2產(chǎn)品批量包裝與產(chǎn)量統(tǒng)計8.2.4編寫應用程序圖8.4給出了產(chǎn)品批量包裝與產(chǎn)量統(tǒng)計的梯形圖程序。

第8章PLC的綜合應用實例8.2產(chǎn)品批量包裝與產(chǎn)量統(tǒng)計第8章PLC的綜合應用實例8.2產(chǎn)品批量包裝與產(chǎn)量統(tǒng)計8.2.5檢驗、修改和完善程序光電傳感器每檢測到1個產(chǎn)品時，X0就觸發(fā)1次（Off→On），C0計數(shù)1次。當C0計數(shù)達到6次時，C0的常開觸點閉合，Y0=On，機械手執(zhí)行移動動作，同時C1計數(shù)1次。當機械手移動動作完成后，機械手完成傳感器接通，X1由Off→On變化1次，RST指令被執(zhí)行，Y0和C0均被復位，等待下1次移動。當C1計數(shù)達4次時，C1的常開觸點閉合，Y1=On，打包機將紙箱折疊并封口，完成打包后，X2由Off→On變化1次，RST指令被執(zhí)行，Y01和C1均被復位，同時Y2=On，打號器將生產(chǎn)日期打印在包裝箱表面。光電傳感器檢測到包裝箱時，X3就觸發(fā)1次（Off→On），C112計數(shù)1次。按下清零按鈕X4可將產(chǎn)品產(chǎn)量記錄清零，又可對產(chǎn)品數(shù)從0開始進行計數(shù)。C112是停電保持的計數(shù)器，停電后仍能保持數(shù)據(jù)的場合。由于生產(chǎn)線可能會突然停電或因中午休息關(guān)掉電源，在重新開始生產(chǎn)后需從停電前的記錄開始對產(chǎn)品進行計數(shù)，故此選用停電保持計數(shù)器。這里需要特別說明，實際生產(chǎn)線的控制要求比例子中列舉的要多得多，比如打包機構(gòu)折疊紙箱的每個動作都需要有正確的控制，本例主要目的是讓讀者體會計數(shù)器的應用，故此簡化了控制要求。

第8章PLC的綜合應用實例8.2產(chǎn)品批量包裝與產(chǎn)量統(tǒng)計第8章PLC的綜合應用實例8.3液體自動混合系統(tǒng)的控制8.3.1分析控制要求和過程

本例主要是給出PLC中定時器的使用方法。圖8.5是兩種液體自動混合裝置示意圖?；旌喜圩筮呌?個液面?zhèn)鞲衅?，分別表示高低液位，液體掩沒傳感器時，傳感器的控制觸點接通，否則斷開。A閥控制A種液體的流入，B閥控制B種液體的流入?；旌蠑嚢杈鶆蚝蟮囊后w通過出口閥流出。M為攪拌電動機。假設2種液體可連續(xù)供給，混合液可由出口連續(xù)排出。此時控制要求和過程如下：當混合槽啟動時，A、B閥關(guān)閉，出口閥打開30s將容器放空后關(guān)閉。排空后，出口閥關(guān)閉，A閥打開，A種液體流入混合槽中，當液面達到“低液位”時，A閥關(guān)閉，B閥打開，B種液體流入混合槽中，當液面達到“高液位”時，B閥門關(guān)閉，電動機開始轉(zhuǎn)動，進行攪拌，2min后停止，出口閥打開，放出攪拌均勻的液體。經(jīng)過30s后，容器放空，混合液體閥門關(guān)閉，又開始下一周期的操作。此外需要有停止和急停按鈕。停止按鈕可在某次混合液體排空后，使程序停止。急停按鈕能使控制程序直接停止。

第8章PLC的綜合應用實例8.3液體自動混合系統(tǒng)的控制第8章PLC的綜合應用實例8.3液體自動混合系統(tǒng)的控制8.3.2確定控制方案

此處應該根據(jù)輸入輸出的數(shù)量，選擇PLC機型與型號，但本例也是整條生產(chǎn)線上的一部分，故也不具體給出機型和型號?？刂浦兄辽僖褂?個計時器，完成液體的排出(30s)和攪拌(2min)。由于控制時間在幾十秒到幾分鐘，所以可采用以100ms為時基(計時單位)的計時器。100ms就是0.1s，計時器要計時30s，設定值就應是300；計時2min，設定值就應是1200。

第8章PLC的綜合應用實例8.3液體自動混合系統(tǒng)的控制第8章PLC的綜合應用實例8.3液體自動混合系統(tǒng)的控制8.3.3確定裝置分配與編號

表8.3給出了液體自動混合系統(tǒng)的裝置分配表。

第8章PLC的綜合應用實例8.3液體自動混合系統(tǒng)的控制第8章PLC的綜合應用實例8.3液體自動混合系統(tǒng)的控制8.3.4編寫應用程序

圖8.6給出了液體自動混合系統(tǒng)的梯形圖程序。

第8章PLC的綜合應用實例8.3液體自動混合系統(tǒng)的控制第8章PLC的綜合應用實例8.3液體自動混合系統(tǒng)的控制8.3.5檢驗、修改和完善程序這個程序比較復雜，我們將分步對圖8.6進行解釋。1.程序的啟動與排空當按下啟動按鈕后，X0閉合了1個掃描脈沖時間，提供了1個啟動信號，之后就處于斷開狀態(tài)。啟動信號發(fā)出后，內(nèi)部繼電器M0線圈通電，觸點M0閉合，此處是個自鎖回路。接下來，閉合的觸點M0，使Y2線圈通電，出口閥打開進行排空，計時器T0開始計時。30s后，T0動作，首先是常開觸點T0閉合，而后程序完成1個掃描周期，進入下1周期，重頭開始掃面，使常閉觸點T0打開，線圈Y2斷電，出口閥關(guān)閉。2.主程序的運行當T0計時30s后，主程序開始運行。首先，程序進入1個邏輯轉(zhuǎn)換。邏輯轉(zhuǎn)換是利用內(nèi)部繼電器表達多個元器件之間的邏輯關(guān)系，梯形圖程序中經(jīng)常用到的。在此，當T0計時30s后，常開觸點T0雖然閉合，但由于Y2的常閉觸點的存在，M1此時還不能通電，因為線圈Y2通電時，Y2的常閉觸點是打開的。程序要在T0計時到達30s后的下1掃描周期，將線圈Y2前的常閉觸點T0打開，使線圈Y2斷電，而后線圈M1前的常閉觸點Y2閉合，此時線圈M1通電。這樣就可以實現(xiàn)先關(guān)閉出口閥，再打開A閥。第8章PLC的綜合應用實例8.3液體自動混合系統(tǒng)的控制第8章PLC的綜合應用實例8.3液體自動混合系統(tǒng)的控制8.3.5檢驗、修改和完善程序線圈M1通電后，M1的常開觸點閉合，線圈Y0通電，A閥打開，A液體進入混合槽。當A液體液面到達低液位傳感器時，常閉觸點X1打開，線圈Y0斷電，A閥關(guān)閉。常開觸點X1閉合，線圈Y1通電，B閥打開，B液體進入混合槽。當液面到達高液位傳感器時，常閉觸點X2打開，線圈Y1斷電，B閥關(guān)閉。常開觸點X2閉合，線圈Y2通電，攪拌電機運轉(zhuǎn)，開始攪拌液體，同時計時器T1開始計時，2min后，T1動作。T1的常開觸點先閉合，程序運行的下1周期T1的常閉觸點再打開。這樣雖然是先打開出口閥，再關(guān)閉攪拌電機，但不會影響程序運行。T1的常開觸點閉合，線圈Y2通電，出口閥打開，排出液體，同時計時器T2開始計時。30s后，T2動作，T2的常閉觸點打開，線圈Y2斷電，出口閥關(guān)閉，計時器T2復位。此處，又是利用PLC程序是循環(huán)掃描運行的，計時器T2動作時，T2的常閉觸點要在下1掃描周期才能打開，線圈Y2才能斷電，而后計時器T2才能復位。至此，主程序完成了1次液體自動混合控制，需要開始下1次的混合。當混合液體排出，即Y2通電過程中，液面降到高液位傳感器以下時，X2復位，線圈Y1前的Y2常閉觸點是打開的，從而線圈Y1不會通電；液面降到低液位傳感器以下時，線圈M1前的Y2常閉觸點是打開的，線圈M1斷電，此時X1復位，而線圈Y0不會通電。X2復位，會使計時器T1復位。計時器T2先將線圈Y2斷電，然后復位。線圈Y2斷電后，線圈M1前的Y2常閉觸點復位，又重新使線圈M1通電，開始了下1次的混合。

第8章PLC的綜合應用實例8.3液體自動混合系統(tǒng)的控制第8章PLC的綜合應用實例8.3液體自動混合系統(tǒng)的控制8.3.5檢驗、修改和完善程序3.停止的實現(xiàn)當按下停止按鈕時，X11動作，其2個常閉觸點會斷開。線圈M0前的X11常閉觸點斷開后，M0斷電，導致定時器T0斷電，T0的觸點復位。從而混合液排空后，在邏輯轉(zhuǎn)換處的常閉觸點Y2無法讓線圈M1再次通電，混合過程將停止。4.急停的實現(xiàn)當按下急停按鈕時，X10動作，所有X10的常閉觸點都會斷開，從而無論程序執(zhí)行到哪步，所有動作將停止。

第8章PLC的綜合應用實例8.3液體自動混合系統(tǒng)的控制第8章PLC的綜合應用實例8.4產(chǎn)品配方參數(shù)調(diào)用8.4.1分析控制要求和過程

本例主要是給出PLC中循環(huán)和變址寄存電器的使用方法。假設某生產(chǎn)線可以生產(chǎn)3種配方的化學制劑，每種制劑均由10種化學粉末按不同比例混合而成，即每種配方包含10個參數(shù)。通過選擇相應的配方種類開關(guān)，來生產(chǎn)該配方的化學制劑。混合過程是，通過控制采用10個開關(guān)閥的打開時間，控制各種化學粉末進入混合槽的重量，通過攪拌完成化學制劑的生產(chǎn)。

第8章PLC的綜合應用實例8.4產(chǎn)品配方參數(shù)調(diào)用第8章PLC的綜合應用實例8.4產(chǎn)品配方參數(shù)調(diào)用8.4.2確定控制方案

首先將3種配方的30個參數(shù)分別存入數(shù)據(jù)寄存器D500~D529中。D500~D529都是停電保持型數(shù)據(jù)寄存器，即使PLC斷電，這些參數(shù)也不會丟失，仍然保存其中。而后通過3個按鈕來選擇配方，采用變址寄存器E0，F(xiàn)0來調(diào)出相應的10個參數(shù)。

第8章PLC的綜合應用實例8.4產(chǎn)品配方參數(shù)調(diào)用第8章PLC的綜合應用實例8.4產(chǎn)品配方參數(shù)調(diào)用8.4.3確定輸入/輸出信號表8.4給出了產(chǎn)品配方參數(shù)調(diào)用的裝置分配表。

第8章PLC的綜合應用實例8.4產(chǎn)品配方參數(shù)調(diào)用第8章PLC的綜合應用實例8.4產(chǎn)品配方參數(shù)調(diào)用8.4.4編寫應用程序圖8.7給出了產(chǎn)品配方參數(shù)調(diào)用的梯形圖程序。

第8章PLC的綜合應用實例8.4產(chǎn)品配方參數(shù)調(diào)用第8章PLC的綜合應用實例8.4產(chǎn)品配方參數(shù)調(diào)用8.4.5檢驗、修改和完善程序

本例的關(guān)鍵是利用E0、F0變址寄存器配和FOR~NEXT循環(huán)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)寄存器D編號的變化，將存放配方參數(shù)的其中一組寄存器傳送到D100~D109，作為當前執(zhí)行的配方參數(shù)。當選擇其中一組配方參數(shù)時，X0、X1、X2其中一個將變?yōu)镺N，E0的值將分別對應為K500、K510、K520，而D0E0將分別代表D500、D510、D520，同時[RSTM0]指令執(zhí)行，M0復位變?yōu)镺ff，RSTF0指令和FOR~NEXT循環(huán)將被執(zhí)行，因F0被復位變?yōu)镵0，D100F0代表D100。FOR~NEXT循環(huán)執(zhí)行次數(shù)為10次，假設選擇的是第一組配方，則D0E0將從D500~D509變化，D100F0將從D100~D109變化，實現(xiàn)第一組配方參數(shù)數(shù)據(jù)的調(diào)用。假設選擇的是第一組配方，執(zhí)行第1次循環(huán)時，D500的值將被傳送到D100，執(zhí)行第2次循環(huán)時，D501的值將被傳送到D101……，依此類推，執(zhí)行第10次循環(huán)時，D509的值將被傳送到D109中。當循環(huán)次數(shù)到達時，即F0=K10，[SETM0]指令將被執(zhí)行，M0被置位變?yōu)镺N，F(xiàn)OR~NEXT循環(huán)中的指令因M0的常閉接點斷開而停止執(zhí)行。本例實現(xiàn)的是10個參數(shù)的3組配方數(shù)據(jù)的傳送，通過改變FOR~NEXT循環(huán)的次數(shù)，很容易改變配方中參數(shù)個數(shù)，而要增加配方的組數(shù)，可在程序中增加一條將存放配方數(shù)據(jù)D的起始編號值“MOV”到E0的MOV指令即可。

第8章PLC的綜合應用實例8.4產(chǎn)品配方參數(shù)調(diào)用第8章PLC的綜合應用實例8.5水庫水位自動控制8.5.1分析控制要求和過程

水庫是一種集農(nóng)業(yè)灌溉、礦山工業(yè)用水和水利發(fā)電于一體的水利設施。一般情況下,將主閘閥調(diào)節(jié)到正常位置不動以保證最大發(fā)電量,特殊情況時,根據(jù)雨量和灌溉量及礦山工業(yè)用水量來調(diào)節(jié)水庫水位高低。

第8章PLC的綜合應用實例8.5水庫水位自動控制第8章PLC的綜合應用實例8.5水庫水位自動控制8.5.2確定控制方案

如圖8.8所示，水庫水位上升超過上限時，水位異常警報燈報警，并進行泄水動作。水庫水位下降低于下限時，水位異常警報燈報警，并進行灌水動作。若泄水動作執(zhí)行10分鐘后，水位上限傳感器X0仍為On，則機械故障報警燈報警。若灌水動作執(zhí)行5分鐘后，水位下限傳感器X1仍為On，則機械故障報警燈報警。水位處于正常水位時，所有報警燈熄滅和泄水及灌水閥門自動被復位。

第8章PLC的綜合應用實例8.5水庫水位自動控制第8章PLC的綜合應用實例8.5水庫水位自動控制8.5.3確定裝置分配與編號根據(jù)上述分析，可確定水庫水位自動控制PLC的所需元件如表8.5所示。

第8章PLC的綜合應用實例8.5水庫水位自動控制第8章PLC的綜合應用實例8.5水庫水位自動控制8.5.4編寫應用程序

根據(jù)控制要求及梯形圖原理，可編寫出如圖8.9的水庫水位自動控制梯形圖。

第8章PLC的綜合應用實例8.5水庫水位自動控制第8章PLC的綜合應用實例8.5水庫水位自動控制8.5.5檢驗、修改和完善程序當水位超過上限時，X0=On，CALLP0指令執(zhí)行，將跳轉(zhuǎn)到指針P0處，執(zhí)行P0子程序。內(nèi)部繼電器M1000為運行監(jiān)視常開觸點，PLC運行后M1000即為On。在主程序沒有調(diào)用P0子程序時，M1000為On，但線圈Y0和Y10都為Off。主程序調(diào)用P0子程序后，線圈Y0和Y10都為On，進行泄水動作并且水位異常報警燈報警，直到X0變?yōu)镺ff，即水位低于上限水位時，才停止P0子程序。當水位低于上限時，X1=On，CALLP10指令執(zhí)行，將跳轉(zhuǎn)到指針P10處，執(zhí)行P10子程序，線圈Y1和Y10都為On，進行泄水動作并水位異常報警燈報警，直到X1變?yōu)镺ff，即水位高于下限水位時，才停止P10子程序。在P0和P10子程序中嵌套了CALLP20子程序，如果進行泄水動作10分鐘但水位上限傳感器仍為On，則執(zhí)行P20子程序，Y11線圈導通，機械故障指示燈報警。同樣，如果進行灌水動作10分鐘但水位下限傳感器仍為On，則執(zhí)行P20子程序，Y11線圈導通，機械故障指示燈報警。如果水庫處于正常水位，即X0和X1都為Off，則ZRST指令執(zhí)行，Y0、Y1、Y10、Y11、T0、T1都被復位，泄水和灌水閥門和報警燈都不動作。

第8章PLC的綜合應用實例8.5水庫水位自動控制第8章PLC的綜合應用實例8.6水塔水位高度警示控制8.6.1分析控制要求和過程

隨著城鄉(xiāng)人民生活水平的不斷改善，許多家庭都使用上了高位水池自來水系統(tǒng)，公用水塔廣泛應用與我國住宅區(qū)的供水系統(tǒng)中。要保證公用水塔的正常運行，水塔水位控制系統(tǒng)必須具備測量水位高度，把水位控制在正常范圍內(nèi)的能力。8.6.2確定控制方案

利用模擬式液位高度測量儀(0~10V電壓輸出)測量水位高度，進行水位的控制。水位處于正常高度時，水位正常指示燈亮，水塔剩1/4水量時進行給水動作，水位到達上限時，報警并停止給水。

第8章PLC的綜合應用實例8.6水塔水位高度警示控制第8章PLC的綜合應用實例8.6水塔水位高度警示控制8.6.3確定輸入/輸出信號表8.6給出了水塔水位高度警示控制的裝置分配表。

第8章PLC的綜合應用實例8.6水塔水位高度警示控制第8章PLC的綜合應用實例8.6水塔水位高度警示控制8.6.4編寫應用程序根據(jù)控制要求及梯形圖原理，可編寫出如圖8.10的水塔水位高度警示控制梯形圖。

第8章PLC的綜合應用實例8.6水塔水位高度警示控制第8章PLC的綜合應用實例8.6水塔水位高度警示控制8.6.5檢驗、修改和完善程序

利用模擬式液位高度測量儀(0~10V電壓輸出)測量水位高度，經(jīng)臺達DVP04AD擴充模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)值K0~K4000存放在D0中，通過對D0的值進行判斷來控制水面處于正常高度。當D0值小于K1000時，水位偏低，M0=On，SET指令執(zhí)行，Y0被置位，給水閥開關(guān)打開，開始給水。當D0的值在K1000~K4000之間時，水位正常，M1=On，Y1被導通，用水位正常指示燈亮。當D0的值大于K4000時，水位到達上限，M2=On