順序控制課件第三章

第三章開(kāi)關(guān)量控制裝置及應(yīng)用第一節(jié)繼電器邏輯控制原理及實(shí)例一、常用控制電器及符號(hào)二、繼電器原理線路圖繪制的一般原則三、典型應(yīng)用線路圖3-1

報(bào)警線路圖3-2

聯(lián)鎖控制電路圖3-3

順序啟動(dòng)線路圖3-4

備用電源自動(dòng)投入電路圖3-5

電動(dòng)門(mén)控制電路圖3-6

高壓用電動(dòng)機(jī)控制電路第二節(jié)可編程序控制器定義和應(yīng)用綜述一、可編程控制器的特點(diǎn)二、可編程序控制器的分類三、編程語(yǔ)言四、編程工具微型機(jī)小型機(jī)中型機(jī)大型機(jī)超大型機(jī)超小型機(jī)第三章開(kāi)關(guān)量控制裝置及應(yīng)用第三節(jié)可編程序控制器工作過(guò)程和I/O接線圖3-7PLC的構(gòu)成框圖一、可編程序控制器的工作過(guò)程圖3-8PLC掃描過(guò)程圖3-9PLC用戶程序工作過(guò)程二、可編程序控制器的I/O接線圖3-10

直流輸入電路圖3-11

繼電器輸出單元三、可編程序控制器的I/O接口的抗干擾設(shè)計(jì)圖3-12輸入漏電流的處理圖3-13輸出漏電流的處理圖3-14輸出沖擊電流的處理圖3-15感性負(fù)載的浪涌抑制器圖3-16輸出負(fù)載的抗干擾干接點(diǎn)式和交流式輸入電路雙極型晶體管和晶閘管輸出單元第三章開(kāi)關(guān)量控制裝置及應(yīng)用第四節(jié)可編程序控制器的軟件及編程語(yǔ)言一、梯形圖（Ladderdiagram）圖3-17

繼電器邏輯圖（a）和梯形圖（b）

二、語(yǔ)句表（Instructionlist）與圖3-17對(duì)應(yīng)的語(yǔ)句表編程語(yǔ)言：三、功能模塊圖（Functionblockdiagram）圖3-18

功能模塊圖示例

圖3-19功能塊圖的不同圖例四、順序功能圖語(yǔ)言（Sequentialfunctionchart）圖3-20

順序功能圖示例五、結(jié)構(gòu)文本（Structuredtext）編程實(shí)例之二：

送料小車自動(dòng)控制步序指令符號(hào)元件號(hào)步序指令符號(hào)元件號(hào)1LDX14OUTY12ORY15LDIX33ANIX2（與非）6OUTY2編程實(shí)例之一：

電機(jī)的Y△運(yùn)行第三章開(kāi)關(guān)量控制裝置及應(yīng)用第五節(jié)可編程序控制器的梯形圖編程和實(shí)例一、梯形圖語(yǔ)言圖3-21

梯形圖的構(gòu)成和規(guī)則圖3-22

梯形圖的實(shí)例二、梯形圖的基本要求表3-2

接點(diǎn)的特性表3-3

線圈的特性圖3-23

計(jì)時(shí)的表示方式三、梯形圖的順序控制功能圖3-24

線圈記憶的方法表3-4順序運(yùn)算功能表3-5數(shù)值運(yùn)算功能表3-6邏輯運(yùn)算功能表3-7數(shù)據(jù)處理運(yùn)算功能表3-8程序控制功能邏輯函數(shù)與梯形圖第三章開(kāi)關(guān)量控制裝置及應(yīng)用第五節(jié)可編程序控制器的梯形圖編程和實(shí)例四、梯形圖的標(biāo)準(zhǔn)五、與繼電器電路圖的比較圖3-25

移位寄存器圖3-26

把梯形圖看作繼電器回路圖六、梯形圖的缺點(diǎn)七、應(yīng)用實(shí)例圖3-27PLC設(shè)計(jì)應(yīng)用步驟圖3-28

燃油爐示意圖圖3-29

啟動(dòng)過(guò)程流程圖3-30

停止和異常狀態(tài)監(jiān)視流程圖3-31

水位超限保護(hù)框圖表3-10I/O點(diǎn)編號(hào)的分配圖3-32SFC與STL指令圖3-33

采用步進(jìn)指令編制的程序編程實(shí)例之三：

步進(jìn)電機(jī)第三章開(kāi)關(guān)量控制裝置及應(yīng)用第六節(jié)順序功能圖結(jié)構(gòu)及應(yīng)用一、SFC的思考方法圖3-34

典型自動(dòng)化系統(tǒng)框圖二、應(yīng)用規(guī)則和結(jié)構(gòu)圖3-35SFC的基本圖形圖3-36

單序列結(jié)構(gòu)圖3-37

選擇結(jié)構(gòu)表3-11

多分支和并行結(jié)構(gòu)的規(guī)則圖3-38

當(dāng)型循環(huán)結(jié)構(gòu)圖3-39

直到型循環(huán)結(jié)構(gòu)圖3-40

層次化圖3-41

重復(fù)使用同一序列圖3-42

宏觀化圖3-43

并行分割三、應(yīng)用實(shí)例圖3-44SFC表達(dá)示例圖3-45SFC表達(dá)管理進(jìn)程示例第三章開(kāi)關(guān)量控制裝置及應(yīng)用第七節(jié)順序功能圖結(jié)構(gòu)及應(yīng)用一、采用具有保持功能指令或閂鎖繼電器指令的編程方法圖3-46采用具有保持功能的指令實(shí)現(xiàn)帶循環(huán)的單序列圖3-47采用具有保持功能的指令實(shí)現(xiàn)帶循環(huán)的選擇序列圖3-48采用具有保持功能的指令實(shí)現(xiàn)帶循環(huán)的并行序列二、采用輔助繼電器代替S狀態(tài)寄存器的編程方法圖3-49采用輔助繼電器實(shí)現(xiàn)帶循環(huán)的單序列圖3-50采用輔助繼電器實(shí)現(xiàn)帶循環(huán)的選擇序列圖3-51采用輔助繼電器實(shí)現(xiàn)帶循環(huán)的并行序列三、采用輔助繼電器代替S狀態(tài)寄存器的方法實(shí)現(xiàn)帶循環(huán)的并行序列圖3-52采用以轉(zhuǎn)換條件為依據(jù)實(shí)現(xiàn)帶循環(huán)的單序列圖3-53采用以轉(zhuǎn)換條件為依據(jù)實(shí)現(xiàn)帶循環(huán)的選擇序列圖3-54采用以轉(zhuǎn)換條件為依據(jù)實(shí)現(xiàn)帶循環(huán)的并行序列四、采用移位寄存器的編程方法圖3-55采用移位寄存器的方法實(shí)現(xiàn)帶循環(huán)的單序列圖3-1報(bào)警線路

圖3-2聯(lián)鎖控制電路

圖3-3

順序啟動(dòng)線路

圖3-4備用電源自動(dòng)投入電路

圖3-5電動(dòng)門(mén)控制電路

圖3-6高壓用電動(dòng)機(jī)控制電路圖3-7PLC的構(gòu)成框圖

圖3-8PLC掃描過(guò)程

圖3-9PLC用戶程序工作過(guò)程

圖3-10直流輸入電路

圖3-11繼電器輸出單元

圖3-12輸入漏電流的處理

圖3-13輸出漏電流的處理

圖3-14輸出沖擊電流的處理

圖3-15感性負(fù)載的浪涌抑制器

圖3-16輸出負(fù)載的抗干擾圖3-17繼電器邏輯圖（a）和梯形圖（b）

圖3-18功能模塊圖示例

圖3-19功能塊圖的不同圖例

與門(mén)電路

或門(mén)電路

非門(mén)電路

圖3-20順序功能圖示例

圖3-21梯形圖的構(gòu)成和規(guī)則

圖3-22梯形圖的實(shí)例

表3-2觸點(diǎn)的特性

表3-3線圈的特性

圖3-23計(jì)時(shí)

圖3-24

記憶

表3-4順序運(yùn)算功能

順序運(yùn)算功能內(nèi)容1邏輯運(yùn)算信號(hào)與、或、非及串行、并行的執(zhí)行2輸出把邏輯運(yùn)算結(jié)果送到外部輸出或內(nèi)存3置位與復(fù)位只在信號(hào)變化時(shí)把輸出置位（開(kāi)）、復(fù)位（關(guān)）4移位把ON、OFF信號(hào)順序送到移位寄存器5脈沖（微分）檢測(cè)信號(hào)的上升沿、下降沿變化6主控制程序的塊切換7計(jì)時(shí)根據(jù)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)8計(jì)數(shù)由計(jì)數(shù)器記錄信號(hào)變化的次數(shù)表3-5數(shù)值運(yùn)算功能數(shù)值運(yùn)算功能內(nèi)容1四則運(yùn)算加減乘除的固定小數(shù)點(diǎn)或浮點(diǎn)小數(shù)的運(yùn)算2加、減指定運(yùn)算對(duì)象的內(nèi)容加1或減13函數(shù)運(yùn)算三角函數(shù)、對(duì)數(shù)、開(kāi)方運(yùn)算4PID運(yùn)算模擬量數(shù)值化的比例（P）、積分（I）、微分（D）運(yùn)算5求補(bǔ)運(yùn)算二進(jìn)制的正負(fù)數(shù)間的符號(hào)變換6比較運(yùn)算判定數(shù)值間的大于、小于、等于7常數(shù)產(chǎn)生產(chǎn)生二進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)、BCD碼8碼制變換二進(jìn)制數(shù)和BCD碼變換圖3-25移位寄存器

圖3-26把梯形圖看作繼電器回路圖時(shí)圖3-27PLC設(shè)計(jì)應(yīng)用步驟

圖3-28燃油爐示意圖

圖3-29啟動(dòng)過(guò)程流程

圖3-30停止和異常狀態(tài)監(jiān)視流程

圖3-31水位超限保護(hù)框圖

表3-10I/O點(diǎn)編號(hào)的分配輸入設(shè)備輸入點(diǎn)編號(hào)輸出設(shè)備輸出點(diǎn)編號(hào)啟動(dòng)按鈕X0燃油預(yù)熱器接觸器Y0停止按鈕X1鼓風(fēng)機(jī)接觸器Y1蒸汽壓力開(kāi)關(guān)X2點(diǎn)火變壓器接觸器Y2水位上限開(kāi)關(guān)X3瓦斯閥Y3水位下限開(kāi)關(guān)X4噴油泵接觸器Y4圖3-32SFC與STL指令

圖3-33采用步進(jìn)指令編制的程序

圖3-34典型自動(dòng)化系統(tǒng)框圖

圖3-35SFC的基本圖形圖3-36單序列結(jié)構(gòu)

圖3-37選擇結(jié)構(gòu)

表3-11多分支和并行結(jié)構(gòu)的規(guī)則

圖3-38當(dāng)型循環(huán)結(jié)構(gòu)圖3-39直到型循環(huán)結(jié)構(gòu)

圖3-40層次化圖3-41重復(fù)使用同一序列圖3-42宏觀化圖3-43并行分割

圖3-44SFC表達(dá)示例

圖3-45SFC表達(dá)管理進(jìn)程示例

圖3-46采用具有保持功能的指令實(shí)現(xiàn)帶循環(huán)的單序列

圖3-47采用具有保持功能的指令實(shí)現(xiàn)帶循環(huán)的選擇序列

圖3-48采用具有保持功能的指令實(shí)現(xiàn)帶循環(huán)的并行序列

圖3-49采用輔助繼電器實(shí)現(xiàn)帶循環(huán)的單序列

圖3-50采用輔助繼電器實(shí)現(xiàn)帶循環(huán)的選擇序列

圖3-51采用輔助繼電器實(shí)現(xiàn)帶循環(huán)的并行序列

圖3-52采用以轉(zhuǎn)換條件為依據(jù)實(shí)現(xiàn)帶循環(huán)的單序列

圖3-53采用以轉(zhuǎn)換條件為依據(jù)實(shí)現(xiàn)帶循環(huán)的選擇序列

圖3-54采用以轉(zhuǎn)換條件為依據(jù)實(shí)現(xiàn)帶循環(huán)的并行序列

圖3-55采用移位寄存器的方法實(shí)現(xiàn)帶循環(huán)的單序列

微型機(jī)OMRON公司的SP系列小型機(jī)OMRON公司的CPM1A、CQM系列松下公司的FP1系列中型機(jī)OMRON公司的C200H西門(mén)子公司的S7-300大型機(jī)OMRON公司的C1000H松下公司的FP3COMRON公司的2000H超大型機(jī)

美國(guó)GE公司的90—70機(jī)，其點(diǎn)數(shù)可達(dá)24000點(diǎn)，另外還有8000路的模擬量。超小型PLC—SPLC/uPLC3入3出干接點(diǎn)式交流輸入式雙極型晶體管式晶閘管式被控對(duì)象對(duì)控制的要求：如圖所示，送料小車在限位開(kāi)關(guān)X4處裝料，20s后裝料結(jié)束，開(kāi)始右行，碰到X3后停下來(lái)卸料，25s后左行，碰到X4后又停下來(lái)裝料，這樣不停地循環(huán)工作，直到按下停止按鈕X2。按鈕X0和X1分別用來(lái)啟動(dòng)小車右行和左行。梯形圖分析：設(shè)小車在啟動(dòng)時(shí)是空車，按下左行啟動(dòng)按鈕X1，Y1得電，小車開(kāi)始左行，碰到左限位開(kāi)關(guān)時(shí)，X4的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使Y1失電，小車停止左行。X4的常開(kāi)觸點(diǎn)接通，使Y2和T0的線圈得電，開(kāi)始裝料和延時(shí)。20s后T0被復(fù)位。對(duì)右行和卸料過(guò)程的分析與上面的基本相同。如果小車正在運(yùn)行時(shí)按停止按鈕X2，小車將停止運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)停止工作。表3-6邏輯運(yùn)算功能序號(hào)邏輯運(yùn)算功能內(nèi)容1AND數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)位間的邏輯與2OR數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)位間的邏輯或3ExclusiveOR(XOR)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)間的異或數(shù)據(jù)不一致的檢測(cè)4異或非數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)間的異或的否定數(shù)據(jù)一致的檢測(cè)5NOT數(shù)據(jù)各位的1和0的非表3-7數(shù)據(jù)處理運(yùn)算功能序號(hào)功能內(nèi)容1傳送把運(yùn)算對(duì)象的內(nèi)容（數(shù)據(jù)）傳送給其他運(yùn)算對(duì)象根據(jù)傳送地點(diǎn)的不同，有輸出、保存、設(shè)定等數(shù)據(jù)群的一次傳送，同一數(shù)據(jù)的一次傳送，1、0反轉(zhuǎn)的否定傳送2轉(zhuǎn)移把數(shù)據(jù)群一次性向舊標(biāo)號(hào)或者新編號(hào)移動(dòng)3交換輸入數(shù)據(jù)間兩個(gè)數(shù)據(jù)的交換4檢索從數(shù)據(jù)群檢索具有指定數(shù)據(jù)內(nèi)容的對(duì)象編號(hào)，運(yùn)算對(duì)象個(gè)數(shù)5計(jì)數(shù)記錄數(shù)據(jù)中“1”的個(gè)數(shù)6譯碼把數(shù)值變換成位碼7編碼把位碼變換成數(shù)值8置位、復(fù)位把位碼變換成數(shù)值9分離使字?jǐn)?shù)據(jù)變成4位一組的獨(dú)立數(shù)據(jù)10結(jié)合使4位一組的數(shù)據(jù)結(jié)合成16位數(shù)據(jù)11FIFO先入先出，寄存器的讀出和寫(xiě)入12移位字?jǐn)?shù)據(jù)中位信息的左右移動(dòng)13旋轉(zhuǎn)字?jǐn)?shù)據(jù)群的一次性左右移動(dòng)14碼交換英文數(shù)據(jù)的ASCII碼變換及其逆變換表3-8程序控制功能序號(hào)功能內(nèi)容1轉(zhuǎn)移把程序的執(zhí)行移到指定的步驟編號(hào)2條件轉(zhuǎn)移如果條件成立，則把程序的執(zhí)行移往指定的步驟編號(hào)3調(diào)用子程序、返回轉(zhuǎn)移到子程序，處理結(jié)束后返回4調(diào)用微機(jī)程序調(diào)用微處理器的機(jī)器語(yǔ)言程序5循環(huán)在指定的程序區(qū)間按指定次數(shù)反復(fù)執(zhí)行6切換主程序、子程序的切換7中斷的許可與禁止中斷許可與禁止的指令8結(jié)束宣告程序結(jié)束，進(jìn)行內(nèi)部處理邏輯函數(shù)與梯形圖：工作原理：按下啟動(dòng)按鈕SB2,KM1、KM3、KT通電并自保，電動(dòng)機(jī)接成Y型啟動(dòng)，2s后，KT動(dòng)作，使KM3斷電，KM2通電吸合，電動(dòng)機(jī)接成△型運(yùn)行。按下停止按鈕、SB1，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。繼電器控制電路：梯形圖：I/O分配：SB1：I0.0SB2：I0.1KM1：Q0.0KM2：Q0.1KM3：Q0.2FR:I0.2簡(jiǎn)化后的梯形圖：I/O分配：按照梯形圖語(yǔ)言中的語(yǔ)法規(guī)定簡(jiǎn)化和修改梯形圖。為了簡(jiǎn)化電路，當(dāng)多個(gè)線圈都受到某一串聯(lián)電路控制時(shí)，可在梯形圖中設(shè)置該電路控制的存儲(chǔ)器的位，如M0.0。步進(jìn)電機(jī)的工作原理：步進(jìn)電機(jī)控制主要有三個(gè)重要參數(shù)，即轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)過(guò)的角度和轉(zhuǎn)向。由于步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)是由輸入脈沖信號(hào)控制，所以轉(zhuǎn)速是由輸入脈沖信號(hào)的頻率決定，而轉(zhuǎn)過(guò)的角度由輸入脈沖信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)決定。轉(zhuǎn)向由環(huán)形分配器的輸出通過(guò)步進(jìn)電機(jī)A、B、C相繞組來(lái)控制，環(huán)形分配器通過(guò)控制各相繞組通電的相序來(lái)控制步電機(jī)轉(zhuǎn)向。當(dāng)CON＝0，正轉(zhuǎn)時(shí)步進(jìn)機(jī)A、B、C相線圈的通電相序?yàn)椋篈→AB→B→BC→C→CA→A……當(dāng)CON＝1，反轉(zhuǎn)時(shí)各相線圈通電相序?yàn)椋篈→AC→C→CB→B→BA→A……環(huán)形