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PLC应用技术 教学课件 ppt 作者 毛卫秀 第3章 基本指令的应用

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  • 上传时间:2019-05-20
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    • 1、第3章 基本指令的应用,3.1单接点指令的应用 3.2 连接导线指令的应用 3.3逻辑线圈指令的应用 3.4定时器与计数器的应用 3.5本章技能检验,3.1单接点指令的应用,3.1.1 项目案例三相异步电动机的点动、连续运行 【学习目标】 1.掌握LD、LDI、AND、OR、OUT、END指令。 2.掌握辅助继电器(M)的用法。 3.掌握三相异步电动机起动、保持、停止的基本编程方法。 【技能目标】 1.能利用所掌握的基本指令编程实现简单的PLC控制。 2.会把PLC与外围设备接线连接。 3.会用辅助继电器(M)设计梯形图程序。,3.1.1 项目案例三相异步电动机的点动、连续运行,【项目描述】 在生产实践中,经常需要在一个控制电路中同时实现电动机的连续运行与点动控制。图3-1为三相异步电动机的点动和连续运行的继电器接触器控制电路图。,3.1.1 项目案例三相异步电动机的点动、连续运行,其控制功能如下: 合上空气开关Q1,接通三相电源,电动机M不运转。 按下SB2(连续运行启动按钮),KM1线圈得电,主触点闭合,电动机M得电运行。由于与SB2并联的KM1常开辅助触点同时闭合,因此松开SB2

      2、后KM1线圈也可以通过SB3常闭触点和KM1常开辅助触点所在的支路(自锁支路)得电,电动机M得以连续运行。 按下SB1(停止按钮),KM1线圈失电,电动机M停止运行。同时,KM1常开辅助触点断开(自锁支路断开),松开SB1后KM1线圈无法得电。 按下SB3(点动按钮),KM1线圈得电,主触点闭合,电动机M运行;同时,SB3按钮的常闭触点断开(SB3的常开和常闭触点联动),KM1无法自锁。松开SB3后,KM1线圈断电,主触点断开,电动机M停止运行。 当主电路中的电流过大使热继电器FR的常闭触头断开时,控制电路断电,电动机停止运行。,5/20/2019,【相关知识】,1.基本指令的格式 PLC指令的组成:【操作码】 【操作数】 操作码:用助记符表示,用来表明要执行的功能。(如LD表示取、OR表示或等) 操作数:用来表示操作的对象。操作数一般是由标识符和参数组成。标识符表示操作数的类别,参数表明操作数的地址或设定一个预制值。 如: LD X000 LD为操作码,表示取操作;X000为操作数,X表示输入继电器,000表示第0个元件。 2.取、取反、输出指令(LD、LDI、OUT指令) 取、取反

      3、、输出指令的梯形图符号、功能及操作元件如表3-1所示。,表3-1 取、取反、输出指令的梯形图符号、功能及操作元件,(1)LD(取)指令 功能:用于将单个常开接点连接到左母线上,或连接电路块中的第一个常开接点。 (2)LDI(取反)指令 功能:用于将单个常闭接点连接到左母线上,或连接电路块中的第一个常闭接点。 LD、LDI指令只能用于每条支路(或电路块)的第一个触点。因此,在程序中遇到LD(LDI)指令时,我们就可以认为是一条支路的开始。所谓电路块是指由2个以上的触点串联或并联连接的支路。,LD、LDI指令的应用如图3-2所示。图3-2中ORB指令为块并联指令,其使用方法将在后续章节中讲解。,(3)OUT(输出)指令,图1-1 PLC的组成,(a)梯形图 (b)指令表,(a)梯形图 (b)指令表 图3-2 LD、LDI指令在电路块中的应用,(3)OUT(输出)指令,功能:用于驱动输出继电器(Y)、辅助继电器(M)、状态继电器(S)、定时器(T)、计数器(C)的线圈。OUT指令不能驱动输入继电器(X)。 所谓驱动就是根据前端触点状态的逻辑运算结果决定指定线圈的状态(得电或失电)。在并联输出

      4、的支路中OUT指令可以并列连续使用,如图3-3中的第3步和第4步指令。 图3-3为LD、LDI、OUT指令的应用示例。,(a)梯形图 (b)指令表 图3- 3 LD、LDI、OUT指令的应用示例,3.串联接点指令(AND、ANI指令),串联接点指令的梯形符号、功能及操作元件如表3-2所示。表3-2 串联接点指令的梯形图符号、功能及操作元件,AND(与)指令:用于将单个常开触点串联连接到支路中。 ANI(与非)指令:用于将单个常闭触点串联连接到支路中。 在一条支路中触点串联的次数没有限制,AND指令与ANI指令可以连续使用。,图3-4为AND、ANI指令的应用示例。,(a)梯形图 (b)指令表 图3- 4 AND、ANI指令的应用示例,4.并联接点指令(OR、ORI指令),并联接点指令的梯形图符号、功能及操作元件如表3-3所示。 表3-3 并联接点指令的梯形图符号、功能及操作元件,OR(或)指令:用于将单个常开触点并联连接到支路中。 ORI(或非)指令:用于将单个常闭触点并联连接到支路中。 OR、ORI指令可以连接使用,并联连接的次数不受限制。 图3-5为OR、ORI指令的应用示例。,5

      5、.程序结束指令(END指令),程序结束指令的梯形图符号、功能及操作元件如表3-4所示。 表3-4 END指令的梯形图符号及功能,END指令表示程序结束,PLC执行该指令后转入输出刷新阶段。每个程序都应有至少一条END指令,END指令一般放在所有程序的最后。有时为了分段调试程序,我们也会在程序中插入END指令,以便依次检查各程序段的动作。各段程序调试通过后删除程序中间的END指令,只保留最后一条END指令即可。图3-6为END指令的应用示例。,项目案例三相异步电动机的点动、连续运行,1输入/输出(I/O)分配表 I/O分配表是PLC程序编写的基础,也是PLC选型的一个重要依据。在系统设计之处就应确定所需I/O的数量,并合理分配各I/O的功能。 根据系统控制功能的要求,本项目需要4个输入点、2个输出点,I/O分配表如表3-5所示。 表3- 5 I/O分配表,2、实施步骤,(1)输入/输出(I/O)接线图 由于控制元件之间的逻辑关系由程序实现,因此PLC控制系统的接线比传统的继电器即接触器控制系统简单很多,只需要将各输入、输出元件按I/O分配表接到对应的输入、输出端子即可。 三相异步电动机的

      6、点动、连续运行控制系统的输入输出接线图如图3-7所示。,图3-7三相异步电动机的点动、连续运行控制输入输出接线图,(2)梯形图设计,对于简单的控制系统,梯形图的设计可以直接借鉴传统的继电器接触器控制原理图。图3-8是根据图3-1的控制原理图直接转换而来的梯形图与对应的指令表。,(a)梯形图 (b)指令表 图3-8 继电器控制电路直接转换而来的梯形图和指令表,图3-8的工作原理如下: 按下SB2(连续运行启动按钮),X002线圈得电,X002常开触点闭合,输出继电器 Y000、Y001线圈得电;Y000常开触点与X003常闭触串接后构成Y000的自锁回路,Y000、Y001得电后可以自保持。PLC输出刷新后,与Y000相连的KM1线圈得电,电动机得以连续运行。 按下SB1(停止按钮),X001线圈得电,其常闭触点断开,Y000、Y001线圈失电,与之相连的KM1线圈失电,电动机停止运行,同时指示灯HL熄灭。 按下SB3(点动按钮),X003线圈得电,X003常开触点闭合,Y000、Y001输出线圈得电,电动机运行。松开SB3后,X003线圈失电,X003常闭触点闭合, Y000常开触点所

      7、在支路接通,Y000线圈保持得电,电动机无法停止运行。 当主电路中的电流过大使热继电器FR的常开触头闭合开时,X004线圈得电,X004常闭触点断开,Y000、Y001输出线圈失电,接触器线圈KM1断电,电动机停止运行。,可见由于继电器接触器控制原理图直接转换而来的PLC程序无法实现点动控制。图3-9为改进后的控制程序。,(a)梯形图 (b)指令表 图3- 9 点动与连续控制的梯形图和指令表 图3-9中采用辅助继电器M0暂时存储连续运行的逻辑运算结果,M0的常开触点和X003的常开触点并联后决定Y000和Y001线圈的状态。,图3-9的工作原理如下: 按下SB2(连续运行启动按钮),X002线圈得电,X002常开触点闭合,辅助继电器M0得电并通过其常开触点自锁。M0的常开触点闭合,Y000、Y001线圈得电,与之相连的KM1线圈及HL得电,电动机运行、指示灯亮。 按下SB1(停止按钮),X001的线圈得电,X001的常闭触点断开,M0的线圈断电,M0常开触点断开,Y000、Y001失电,KM1线圈与HL失电,电动机M停止运行、指示灯灭。 按下SB3(点动按钮),X003线圈得电,M0线

      8、圈失电,Y000、Y001的线圈得电但无法自保持从而实现点动控制。 当主电路中的电流过大使热继电器FR的常开触头闭合开时,输入继电器X004的线圈得电,X004常闭触点断开,辅助继电器M0失电,Y000、Y001输出线圈失电,电动机停止运行。,(3)输入程序 连接PLC主机和编程器(或电脑),接通PLC电源,将图3-9所示的指令表输入可编程控制器。 (4)安装接线 安装接线前应认真检查器件,确保器件符合控制系统的要求。在断电的情况下根据图3- 7正确安装和连接器件。 (5)模拟调试 为确保控制系统符合控制要求,在正式运行前应进行必要的模拟调试。具体步骤如下: 断开输出回路的电源; 接通PLC电源,并切换到运行开状态(开关拨到RUN位置); 依次使各个输入按钮或开关动作,观察输出结果是否符合控制要求; 如果PLC的动作与控制功能的要求不符,应检查并修改程序中的错误; 重复第三步、第四步,直到PLC的动作正确无误。,3.1.2 项目案例自动热水器控制,【学习目标】 1.巩固前案例知识点。 2.了解事件分析设计法设计思路。 【相关知识】 下面以PLC起动、保持、停止基本控制电路来说明事件分析

      9、,如图3-12所示。 图3-12 图3-12梯形图中只有一个逻辑行,可分为以下四个要素: 1事件:梯形图中的一个逻辑行就是一个独立事件,也是PLC控制的对象,该事件的输出状态是有触点或触点的逻辑组合来控制的,图中Y0线圈即代表一个事件的工作状态。 2事件发生的条件:就是是事件进入工作状态的条件,它是由触点的状态决定的,如图中Y0进入工作状态条件是常开触点X1闭合。 3件持续的条件:即事件进入工作状态持续工作的条件,如图中Y0常开触点形成自锁,使Y0线圈保持工作状态。 4.事件终止的条件:即事件退出工作状态的条件,如图中X2常闭触点断开使Y0线圈失电,工作结束。,【项目描述】: 在日常生活中常用的热水器设计既不浪费水又不浪费电的自动控制如图3-13所示。,图 3-13 自动热水器 其控制功能如下: 1.进水阀YV1在得到进水指令(进水按钮SB1输入)或水箱处于低水位(下水位开关SQ2动作)后自动打开,直到水箱注满水(上水位开关SQ1动作)后自动关闭。 2.加热器R在水箱里注满水(上水位开关SQ1动作)并且温度较低(低温检测开关TL动作)时开始加热,加热到一定温度(高温检测开关TH动作)后停止加热。 出水阀YV2在得到出水指令(由面板上出水按钮SB2输入)并且水箱内有热水(高温检测开关TH动作)时打开,在得到停水指令(由面板上按钮SB3输入)且水不热(低温检测开关TL动作),及水箱水位低(下水位开关SQ2动作)时自动关闭。,【任务实施】,1输入/输出(I/O)点分配表 根据系统控制功能的要求,本项目需要8个输入点,3个输出点,I/O分配表如表3-7所示。 如表3-7I/O分配表,2输入/输出(I/O)接线图,如图3-14所示。,图3-14 热水器控制输入/输出接线图,3梯形图设计及相对应的指令表,(1)根据控制要求,结合图3-13对热水器控制进行梯形图转换,如下图3-15(a)图所示,与其对应的指令表如(b)图所示。,(a)梯形图

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