第09讲-顺序逻辑控制的PLC程序设计1(1).ppt

可编程控制器原理及应用,电气学院自动化杨霞2009年8月,2,可编程控制器原理及应用第9讲,讲解内容5顺序逻辑控制的PLC程序设计基本逻辑操作指令的顺序逻辑控制程序设计（实例讲解）学习说明本讲是学习PLC程序设计知识。重点掌握用基本逻辑操作指令实现顺序逻辑控制顺序控制设计法（顺序控制功能图法）,3,一.单序列的编程方法,例顺序控机床的主轴电机和油泵电机的要求按下起动按钮SB1（I0.0点输入）后，应先开油泵电机，延时5s后再开主轴电机。按下停止按钮SB2（I0.1点输入）后，应先停主轴电机，5s后再停油泵电机。KM1为油泵电机交流接触器（Q0.0点驱动），KM2为主轴电机交流接触器（Q0.1点驱动）。,单序列动作一个接一个完成，每步仅连接一个转移，每个转移也仅连接着一个步。,使用通用逻辑指令的编程方式,4,b顺序功能图,（a）波形图,SM0.1首次扫描时为1，PLC由STOP转为RUN状态时，ON（1态）一个扫描周期，用于程序的初始化。,5,c梯形图,,,,,,,,,,SM0.1,M0.3T38M0.1,,,,,,,,M0.0,,,,,,,M0.0,,,,,,,,M0.1,M0.0I0.0M0.2,,,,,,,,,,,M0.1,,50,T37,,,,,,,,M0.2,M0.1T37M0.3,,,,,,,,M0.2,,,Q0.1,,,,,,,M0.3,,,,,M0.3,,,,,,,,,,M0.3,,,,T38,,,M0.1,,,,,,M0.2,,,,,,,,Q0.0,,,,M0.2I0.1M0.0,50,Q0.0,T37,,Q0.0,Q0.1,,Q0.0,T38,,T38,I0.0,I0.1,T37,M0.1,M0.2,M0.3,,,,,,,SM0.1,,M0.0,,,,,,,,b顺序功能图,6,总结根据Q0.0和Q0.1接通/断开状态的变化，显然工作期间可以分为3步，分别用M0.1、M0.2、M0.3来代表这3步，用M0.0来代表等待起动的初始步。起动按钮I0.0及停止按钮I0.1的常开触点、定时器延时接通的常开触点是各步之间的转换条件。,设计梯形图的输出电路部分方法,当某一输出量仅在某一步中为接通状态，可以将它的线圈与对应步的辅助继电器的线圈并联。,当某一输出在几步中都为接通状态，应将代表各有关步的辅助继电器的常开触点并联后，驱动该输出的线圈。,7,二.选择序列的编程方法,（1）选择序列分支的编程方法,选择序列是指在某一步后有若干个单序列等待选择，一次仅能选择进入一个序列。选择序列中的各单序列是互相排斥的，其中任何两个单序列都不会同时执行。,（2）选择序列合并的编程方法,,M0.5,,,,,M0.6,,,M0.7,I0.5,I0.7,,,,,,M0.5,,,,,M0.6,,,M0.7,I0.5,I0.7,,,,,I1.0,I1.1,M0.8,,,,8,三.并行序列的编程方法,（1）并行序列的分支的编程方法,并行序列是指在某一转换条件下，同时起动若干个单序列。并行序列的开始用双水平线表示，同时结束若干个序列也用双水平线表示，,（2）并行序列的合并的编程方法,I0.3,,,,,Q0.1,,M0.2,,,I0.4,,,,Q0.2,,M0.3,I0.5,,,,Q0.3,,M0.5,,,Q0.5,,M0.7,I0.6,,,I0.3,,,,,Q0.1,,M0.2,,,,,I0.4,M0.4,,,,,Q0.2,,M0.3,,I0.5,,,,Q0.4,,M0.6,Q0.3,,M0.5,9,I0.7,,,,,Q0.5,,M0.7,I0.6,,,I0.3,,,I0.1,,,I0.0,,,SM0.1,,M0.0,,,,,,,,I0.2,Q0.0,,M0.1,Q0.1,,M0.2,,,,,I0.4,M0.4,,,,,Q0.2,,M0.3,,I0.5,,,,Q0.4,,M0.6,Q0.3,,M0.5,图选择序列与并行序列功能图,例选择序列与并行序列编程,10,选择序列与并行序列梯形图,选择分支,选择合并,并行左分支,并行右分支,并行合并,11,四.仅有两步的闭环的处理*,如果在顺序功能图中存在仅由两步组成的小闭环，用起保停电路设计的梯形图时不能正常工作，如果在小闭环中增设一步就可以解决这一问题。,图仅有两步闭环的处理,,12,使用以转换（置位复位）为中心控制步,使用以转换为中心编程*,,,,M0.0,M0.1,I0.1,,I0.2,,,,,SM0.1,,,,,I0.3,M0.2,13,PLC外部电气接线图及I/O地址分配,西门子S7-200PLC,特例1Q0.1延时接通/断开电路分析,14,特例1Q0.1延时接通/断开电路分析,延时接通,延时断开,用经验法设计的梯形图程序,15,特例1Q0.1延时接通/断开电路分析,用功能图法基本逻辑指令设计的梯形图程序,16,用功能图法--基本逻辑指令设计的梯形图程序（续）,17,PLC外部电气接线图及I/O地址分配,西门子S7-200PLC,特例2闪烁电路分析,18,特例2闪烁电路分析,亮3S,灭2S,用经验法设计的梯形图程序,19,特例2闪烁电路分析,用功能图法基本逻辑指令设计的梯形图程序,20,要求按下按钮SB1，电机KM1、KMY启动并正转；2秒后，KMY断开，电机KM△接通，并一直运行；按SB2，电机停止运作。I/O分配,特例3电机Y-△降压起动电路分析*,21,时序图,KM△Q0.2,KM1Q0.0,SB2I0.1,SB1I0.0,2s,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,KMYQ0.3,,,,,,,功能图,22,用功能图法基本逻辑指令设计的梯形图程序,23,基本逻辑指令编程设计举例练习,例1电动机的起、保、停控制。按起动按钮SBl电动机起动，运转并保持；按停车按钮SB2电动机停止；过载时热继电器FR动作（注意该附加要求设计）电动机停止。按上述工作要求1设计绘出电机控制主回路；2分配I/O通道，设计绘出PLC输入输出接口控制接线；3画出功能流图和梯形图。,24,解1．电机控制主回路,25,2.PLC外部电气接线图及I/O地址分配,西门子S7-200PLC,26,3．绘制功能流图和梯形图,网络1电动机的起、保、停控制LDI0.0OQ0.0ANI0.1ANI0.2Q0.0,27,例2电动机的起、保、停控制。按起动按钮SBl电动机起动，运转并保持10s后停车；按急停机按钮SB2电动机停止；过载时热继电器FR动作，电动机停止。按上述工作要求1设计绘出电机控制主回路；2分配I/O通道，设计绘出PLC输入输出接口控制接线；3画出功能流图和梯形图。,28,解1．电机控制主回路,29,2.PLC外部电气接线图及I/O地址分配,西门子S7-200PLC,30,3．绘制功能流图和梯形图,网络1LDI0.0OQ0.0ANI0.1ANI0.2ANT37Q0.0LDQ0.0TONT37，100,31,例3电动机的起、保、停控制。按起动按钮SBl电动机起动，运转并保持3s后停5s，再运行7s后停车；按急停机按钮SB2电动机停止；过载时热继电器FR动作电动机停止。按上述工作要求1设计绘出电机控制主回路；2分配I/O通道，设计绘出PLC输入输出接口控制接线；3画出功能流图和梯形图。,32,解1．电机控制主回路,33,2.PLC外部电气接线图及I/O地址分配,西门子S7-200PLC,34,3．绘制功能图和梯形图,35,36,例4PLC顺序控制简单设计如图滑台由电动机正反转控制左右运动；按急停按钮SB1电动机停止；过载时热继电器FR动作电动机停止；正转接触器为KM1，反转接触器为KM2，A、B、C处各有行程开关SA、SB、SC。顺序控制要求如下1.按启动按钮SB0，滑台由A点开始右行到C点；2.在C点碰行程开关SC后，滑台左行到B点停留30秒；3.30秒后滑台右行到C点；4.在C点碰行程开关SC后，滑台左行到A点；碰行程开关SA后停止。根据以上要求，做1设计绘出电机控制主回路；2分配I/O通道，设计绘出PLC输入输出接口控制接线；3画出功能流图梯形图。,37,解1.电机控制主回路,38,2.PLC外部电气接线图及I/O地址分配,西门子S7-200PLC,,24V,1M,I0.5,I0.4,I0.3,I0.2,I0.1,I0.0,SB1,SB0,L1,GND,N,1L,220VAC,24V,Q0.0,Q0.1,Q0.2,KM1,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,FR,,,,,,,,,KM2,,,,SQ3,SQ1,SQ2,,,,,,,,,,,,,,,,39,3．绘制功能图和梯形图,1.按启动按钮SB0（I0.0，滑台由A点开始右行到C点,2.在C点碰行程开关SQ3I0.5滑台左行到B点,4.30秒后T37滑台右行到C点SQ3I0.5；,5.在C点碰行程开关SQ3I0.5后，滑台左行到A点；碰行程开关SQ1I0.3后停止,3.滑台左行到B点SQ2I0.4停留30秒T37,40,41,例5PLC顺序控制简单设计如图滑台由电动机正反转控制左右运动，正转接触器为KM1，反转接触器为KM2，A、B、C处各有行程开关SA、SB、SC。顺序控制要求如下滑台1.按启动按钮SB0，滑台由B点开始左行到A点；2.在A点碰行程开关SA后停留30秒；3.30秒时间到后，滑台右行到C点；4.在C点碰行程开关SC后，滑台左行到B点；碰行程开关SB后停止。根据以上要求，做1设计绘出电机控制主回路；2分配I/O通道，设计绘出PLC输入输出接口控制接线；3画出功能流图和梯形图。,42,解1.电机控制主回路,43,2.PLC外部电气接线图及I/O地址分配,西门子S7-200PLC,,24V,1M,I0.5,I0.4,I0.3,I0.2,I0.1,I0.0,SB1,SB0,L1,GND,N,1L,220VAC,24V,Q0.0,Q0.1,Q0.2,KM1,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,FR,,,,,,,,,KM2,,,,SQ3,SQ1,SQ2,,,,,,,,,,,,,,,,44,3．绘制功能图和梯形图,1.按启动按钮SB0I0.0，滑台由B点开始左行到A点；,2.在A点碰行程开关SQ1I0.3后停留30秒T37；,3.30秒T37时间到后，滑台右行到C点；,4.在C点碰行程开关SQ3I0.5后，滑台左行到B点；碰行程开关SQ2I0.4后停止。,45,46,,,,I0.0,,I0.1,,,I0.2,,液压进给装置运动示意图,Q0.0,NO,OFF,OFF,Q0.1,I0.3,液压油缸,,,,典型案例1*功能图顺序控制设计法,液压进给装置运动控制,47,,,,I0.0,,I0.1,,,I0.2,,单序列结构液压进给装置运动示意图,Q0.0,OFF,ON,OFF,I0.3,液压油缸,,,,输出点Q0.0有效，活塞杆向左运行,,,,左行示意,,48,,,,I0.0,,,I0.1,,,I0.2,,单序列结构液压进给装置运动示意图,Q0.1,ON,OFF,OFF,I0.3,液压油缸,,,,输出点Q0.1有效，活塞杆向右运行,,,,右行示意,49,,,,I0.0,,,I0.1,,,I0.2,,单序列结构液压进给装置运动示意图,Q0.1,ON,OFF,OFF,I0.3,液压油缸,,Q0.0,控制开关（转换条件）,限位开关,限位开关,限位开关,按钮开关（起动）,,辅助继电器,M0.0M0.1M0.2M0.3M0.4,50,,,,I0.0,,,I0.1,,,I0.2,,单序列结构液压进给装置运动示意图,Q0.0,ON,OFF,OFF,,I0.3,进给装置顺序动作要求,Q0.1,初始状态活塞杆置右端，开关I0.2为ON,辅助继电器M0.0为ON。,1.按下启动按钮I0.3,开关Q0.0、M0.1为ON，左行。,2.碰到限位开关I0.1时，M0.2、Q0.1为ON，右行。,3.碰到限位开关I0.2时，M0.3、Q0.0为ON，左行。,4.碰到限位开关I0.0时，M0.4、Q0.1为ON，右行。,5.碰到限位开关I0.2时，停止。,,,,I0.1,M0.2Q0.1,I0.2,M0.3Q0.0,,,,I0.0,M0.4Q0.1,,51,图单序列结构顺序功能图,单序列结构顺序功能图绘制,,,,,,,,,,,,,,,,,,SM0.1,M0.1,M0.2,M0.3,M0.4,I0.3,I0.1,I0.2,I0.0,I0.2,Q0.0,Q0.1,Q0.0,Q0.1,,,,,左行,右行,右行,左行,M0.0,初始步,,起动,52,单序列结构梯形图绘制,单序列结构顺序功能图,右行,右行,运动示意图,单序列结构梯形图,,M0.0,,初始,,,,,,,53,编写红绿灯顺序控制程序步进条件为时间步进型。状态步的处理为点红、熄绿灯，同时起动定时器，步进条件满足时（时间到）进入下一步，关断上一步。,典型案例2*功能图顺序控制设计法,,M0.0,｛,点红,熄绿,,,M0.1,,T38置位,｛,,,,,,,T37置位,,,,,熄红,点绿,,等待启动,I0.0,,,,,,,,,,,,54,2.PLC外部电气接线图及I/O地址分配表,,24V,1M,I0.5,I0.4,I0.3,I0.2,I0.1,I0.0,SB1,L1,GND,N,1L,220VAC,24V,Q0.0,Q0.1,Q0.2,PLC,绿灯,红灯,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,aPLC外部电气接线图,,,55,3.程序设计,56,,组合机床的PLC控制系统液压动力滑台采用电磁换向阀来实现动力头的快进、工进和快退。,典型案例3*功能图顺序控制设计法,例某组合机床的动力头在初始状态时停在左边，限位开关SQ3（I0.2输入）为1状态，按下起动按钮SB1（I0.0输入），动力头按图示工作路线工作。工作一个循环后，返回并停在初始位置，控制液压电磁阀YV1（Q0.0控制）、YV2（Q0.1控制）、YV3（Q0.2控制）在各工步的状态如顺序功能图所示。,流程图,I0.3,I0.1,I0.2,快退,,,快进,工进,,,,,,,,,,,SQ1,SQ2,SQ3,YV1（Q0.0）,YV3（Q0.2）,YV2（Q0.1）,,原位,,57,输入需占用5个输入端①SB1起动控制开关信号，SB2停止控制开关信号；②SQ1，SQ2，SQ3作为位置检测开关信号，接至PLC输入端；,③电磁阀YV0，YV1，YV2需占用三个输出端点；④液压泵电机采用开关直接控制起停，主轴电机采用继电接触器构成起停控制，而不需要用PLC控制；⑤PLC的选用选用10点（6入，4出）以上的PLC，即可满足本系统的简单控制要求。,1.PLC的选择,58,2.PLC外部电气接线图及I/O地址分配表,,24V,1M,I0.5,I0.4,I0.3,I0.2,I0.1,I0.0,KM,SB2,SQ3,SQ1,SQ2,SB1,L1,GND,N,1L,220VAC,24V,Q0.0,Q0.1,Q0.2,PLC,YV3,YV2,YV1,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,aPLC外部电气接线图,,,,,,,,59,某组合机床动力头控制系统的顺序功能图与梯形图,（b）功能图,3.程序设计,60,某组合机床动力头控制系统的顺序功能图与梯形图,（b）功能图,c梯形图,61,小结通过本讲的学习，重点掌握用基本逻辑操作指令实现顺序逻辑控制。,作业将典型案例1设计一次。,本讲学习要求,