PLC程序設(shè)計步驟及編程技巧

PLC程序設(shè)計步驟及編程技巧7.1第7章PLC的程序設(shè)計及應(yīng)用舉例基本應(yīng)用程序7.2應(yīng)用程序設(shè)計舉例7.32021/6/2717.1PLC程序設(shè)計步驟及編程技巧

7.1.1PLC程序設(shè)計基本步驟

（1）根據(jù)控制要求，確定控制的操作方式（手動、自動、連續(xù)、單步等），應(yīng)完成的動作（動作的順序和動作條件），以及必須的保護和聯(lián)鎖；還要確定所有的控制參數(shù)，如轉(zhuǎn)步時間、計數(shù)長度、模擬量的精度等。

（2）根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)場的需要，把所有的按鈕、限位開關(guān)、接觸器、指示燈等配置按照輸入、輸出分類；每一類型設(shè)備按順序分配輸入/輸出地址，列出PLC的I/O地址分配表。每一個輸入信號占用一個輸入地址，每一個輸出地址驅(qū)動一個外部負載。2021/6/272（3）對于較復(fù)雜的控制系統(tǒng)，應(yīng)先繪制出控制流程圖，參照流程圖進行程序設(shè)計。可以用梯形圖語言，也可以用助記符語言。（4）對程序進行模擬調(diào)試、修改，直至滿意為止。調(diào)試時可采用分段調(diào)試，并利用計算機或編程器進行監(jiān)控。（5）程序設(shè)計完成后，應(yīng)進行在線統(tǒng)調(diào)。開始時先帶上輸出設(shè)備（如接觸器、信號指示燈等），不帶負載進行調(diào)試。調(diào)試正常后，再帶上負載運行。全部調(diào)試完畢，交付試運行。如果運行正常，可將程序固化到EPROM中，以防程序丟失。2021/6/2737.1.2程序設(shè)計技巧

1．梯形圖應(yīng)體現(xiàn)“左重右輕”、“上重下輕”的原則

2．盡量避免出現(xiàn)分支點梯形圖

3．將多層控制轉(zhuǎn)化為多分支控制

4．橋式電路無法進行直接編程

5．避免輸入對輸出響應(yīng)的滯后2021/6/2747.2基本應(yīng)用程序

7.2.1啟動、保持、停止控制

2021/6/2757.2.2互鎖控制和互控控制2021/6/2767.2.3時間控制

2021/6/2777.3應(yīng)用程序設(shè)計舉例

7.3.1電動機正、反轉(zhuǎn)控制1．控制要求電動機可以正向旋轉(zhuǎn)，也可以反向旋轉(zhuǎn)。為避免改變旋轉(zhuǎn)方向時由于換相造成電源短路，要求電動機在正、反轉(zhuǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換前先停轉(zhuǎn)，然后再換向啟動。電動機正、反轉(zhuǎn)繼電器接觸器控制系統(tǒng)主電路及控制電路如圖7-14所示。2021/6/278

圖7-14電動機正、反轉(zhuǎn)主電路及控制電路2021/6/279

2．I/O分配

從圖7-14可見，為滿足控制要求，需要有3個按鈕：正轉(zhuǎn)啟動按鈕、反轉(zhuǎn)啟動按鈕和停止按鈕。此外還需要控制電動機正、反轉(zhuǎn)的兩個交流接觸器，一個熱繼電器作為過載保護。共需5個I/O點，其中3個輸入，2個輸出。

輸入信號：正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB1—00000；反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2—00001；停止按鈕SB3—00002。輸出信號：正轉(zhuǎn)交流接觸器KM1—00000；反轉(zhuǎn)交流接觸器KM2—00001。2021/6/2710

3．實際接線圖

在圖7-15所示的實際接線圖中，COM為公共端。根據(jù)PLC的型號不同、I/O點數(shù)不同，輸入、輸出端子有不同數(shù)量的COM端。各COM端彼此獨立，可以單獨使用。如果電源相同，可以共用一個COM端，但要考慮累積通過的電流值，應(yīng)小于通過的數(shù)值。2021/6/2711圖7-15電動機正、反轉(zhuǎn)PLC控制實際接線圖

2021/6/2712

4．梯形圖程序設(shè)計

假設(shè)采用不自鎖按鈕，梯形圖增加自鎖環(huán)節(jié)。梯形圖如圖7-16所示。

圖7-16PLC控制梯形圖2021/6/2713

5．繼電器控制系統(tǒng)到PLC控制的轉(zhuǎn)換處理

繼電器控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為PLC控制時，要注意的轉(zhuǎn)換方法，以確保轉(zhuǎn)換后系統(tǒng)的功能不變。2021/6/2714

（1）對各種繼電器、電磁閥等的處理在繼電器控制系統(tǒng)中，大量使用各種控制電器，例如交、直流繼電器、電磁閥、中間繼電器等。交、直流繼電器、電磁閥的線圈是執(zhí)行元件，要為它們分配相應(yīng)的PLC輸出繼電器號。中間繼電器可以用PLC內(nèi)部的輔助繼電器來代替。2021/6/2715

（2）對常開、常閉按鈕的處理

在繼電器控制系統(tǒng)中，一般啟動使用常開按鈕，停止用常閉按鈕。用PLC控制時，啟動和停止一般都用常開按鈕。盡管使用那種按鈕都可以，但畫出的PLC梯形圖卻不同。仔細比較圖7-14的控制電路、圖7-15實際接線圖、圖7-16梯形圖對SB3的畫法。2021/6/2716

（3）對熱繼電器的處理若PLC的輸入點較富裕，熱繼電器的常閉觸點可占用PLC的輸入點；若輸入點較緊張，熱繼電器的信號可不輸入PLC中，而直接接在PLC外部的控制電路中。2021/6/27177.3.2三相異步電動機的點動、長動控制

1．控制要求電動機可以實現(xiàn)長動，也可以實現(xiàn)點動，具有短路、失壓、欠壓和過載保護功能。三相異步電動機的點動、長動繼電器接觸器控制電路如圖7-17所示。2021/6/2718

圖7-17電動機的點動、長動繼電器接觸器控制電路2021/6/2719

圖7-17中，轉(zhuǎn)換開關(guān)為點動、長動的選擇開關(guān)。當SA閉合時為長動，斷開時為點動。2021/6/2720

2．I/O分配

從圖7-17中可見，為滿足控制要求，需要有3個按鈕：點動啟動按鈕、長動啟動按鈕和停止按鈕；以及1個點動與長動的選擇。此外還需要控制電動機的單向轉(zhuǎn)動的一個交流接觸器。一個熱繼電器作為過載保護。共需5個I/O點，其中4個輸入，1個輸出。2021/6/2721

輸入信號：停止按鈕SB1—00000；長動啟動按鈕SB2—00001；點動啟動按鈕SB3—00002；轉(zhuǎn)換選擇開關(guān)SA—00003。輸出信號：交流接觸器KM—01000。2021/6/2722

3．實際接線圖

根據(jù)I/O地址分配，可畫出PLC的實際接線圖如圖7-18所示。圖7-18實際接線圖

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4．梯形圖程序設(shè)計

梯形圖的工作過程如下。當轉(zhuǎn)換開關(guān)SA斷開時，其常閉觸點00003閉合，按下00001按鈕，輸出線圈01000得電，并通過01000的常開觸點實現(xiàn)自鎖，按停止按鈕，00000觸點斷開，01000線圈失電，實現(xiàn)長動控制。2021/6/2724

當轉(zhuǎn)換開關(guān)SA閉合時，其常閉觸點00003斷開，常開觸點閉合，按下00002按鈕，輸出線圈01000得電，松開00002按鈕，輸出線圈01000失電，實現(xiàn)點動控制。2021/6/2725

圖7-19梯形圖設(shè)計2021/6/2726

7.3.3送料小車控制

1．控制要求如圖7-20所示，有一輛送料車自動循環(huán)運料。

圖7-20送料車自動循環(huán)運料2021/6/2727

小車處于起始位置時，CK0閉合；系統(tǒng)啟動后，小車在起始位置裝料，20s后向右，到CK1位置時，CK1閉合，小車下料15s；小車下料后返回到起始位置，再用20s的時間裝料，其后向右運動到CK2位置，此時CK2閉合，小車下料15s后返回到起始位置。以后重復(fù)上述過程，直至有停車復(fù)位信號為止。2021/6/2728

小車的工作循環(huán)過程如下：啟動→裝料20s→第一次右行→到達CK1，下料15s→第一次返回→裝料20s↑第二次返回←下料15s←到達CK2←第二次右行2021/6/2729

根據(jù)小車的工作循環(huán)過程可知，當小車第一次到達CK1位置時要改變運動方向，而第二次和第三次到達CK1時，小車不改變運動方向?？梢杂糜嫈?shù)器的計數(shù)功能來決定到達CK1時是否要改變方向，定時器用來記錄裝料和下料的時間。2021/6/2730

2．I/O分配

由上面的分析可知，為滿足控制要求，需要2個按鈕：啟動和停止按鈕；3個限位開關(guān)：CK1、CK2和CK3；兩個定時器和一個計數(shù)器；此外，還需要小車右行和返回的兩個交流接觸器。共需要7個I/O點，其中5個輸入，2個輸出。2021/6/2731

輸入信號：停止按鈕SB1—00000；啟動按鈕SB2—00001；限位開關(guān)CK1—00100；

CK2—00101；

CK3—00102。輸出信號：右行交流接觸器KM1—01000；返回交流接觸器KM2—01001。2021/6/2732

3．實際接線圖

根據(jù)I/O地址分配，可畫出PLC的實際接線圖如圖7-21所示。

圖7-21送料車實際接線圖2021/6/27334．梯形圖程序設(shè)計

圖7-22運料小車梯形圖2021/6/2734

（1）中間輔助繼電器20000作為系統(tǒng)工作允許繼電器。啟動按鈕00001使20000置“ON”，復(fù)位按鈕00000使20000置“OFF”。只有當20000為“ON”時，運料小車才能循環(huán)工作，當20000為“OFF”時，小車回到起始位置后停止工作。2021/6/2735

（2）小車位于CK0時，開始定時裝料，20s后定時器TIM000接通，01000得電，小車右行。當小車離開CK0時，定時器TIM000復(fù)位，但01000的自鎖功能使之仍得電使小車繼續(xù)右行。2021/6/2736

（3）小車行至CK1時，計數(shù)器CNT001減1，由于CK1的常閉觸點斷開，使01000失電，小車停止，定時器TIM002開始定時。（4）TIM002定時時間到后，其常開觸點接通，運料小車左行。01001的自鎖功能使小車左行到達CK0位置。2021/6/2737

（5）定時器TIM000又重新定時，小車第2次裝料，