第6章PLC的实际应用.ppt

第6章PLC的实际应用,6.1PLC控制系统的设计6.2PLC在化工生产中的应用6.3PLC在自动生产线上的应用6.4PLC在机械加工中的应用6.5PLC在电梯控制中的应用,6.1PLC控制系统的设计,6.1.1PLC控制系统设计的步骤和内容1.PLC控制系统设计的基本原则任何一个控制系统都是为了实现被控对象的工艺要求，以提高生产效率、产品质量和生产安全为准则。因此，在设计PLC控制系统时，应遵循以下基本原则.最大限度地满足被控对象和用户的要求;.在满足要求的前提下，力求使控制系统简单，使用方便，一次性投资小，节约能源;.保证控制系统安全、可靠，使用维修方便;.考虑到今后的发展和工艺的改进，在配置硬件设备时应留有一定的裕量。,下一页,返回,6.1PLC控制系统的设计,2.PLC控制系统设计的步骤PLC控制系统的一般步骤如图6-1所示。首先应根据系统控制任务和要求，在深入了解和分析工艺条件和控制要求的基础上，确定PLC控制的基本方式、要完成的动作、自动工作循环的组成、自动控制的动作顺序、必需的保护和连锁条件及故障指示等。根据控制任务，确定PLC的机型，进行I/O地址分配，画出I/O接线图。对较复杂的控制系统，应根据生产工艺要求设计控制流程图，画出工作循环图表，或画出详细的功能图。,上一页,下一页,返回,6.1PLC控制系统的设计,根据功能图或控制流程图设计出梯形图。如果是对原有的继电器控制系统进行技术改造，可以直接将继电器控制线路图变换为PLC的梯形图。在进行软件设计的同时，还要进行控制系统硬件设计。硬件设计的内容包括电动机主电路进入PLC的控制电路;主令元件、传感器及执行元件的选择;PLC输入/输出端的接线图;输出电路的外接电源;电器柜的结构及柜内电器供电系统等。现场调试是对实际受控对象进行调试。首先应仔细检查PLC的外部接线，硬件检查完毕后，将初步调试好的用户程序进行总调试。总调试时也可以采用先作局部调试试验和分段调试，直到各部分的功能都正常，并能协调一致贯通成一个完整的体系为止。,上一页,下一页,返回,6.1PLC控制系统的设计,3.PLC控制系统设计的基本内容.制定控制系统设计的技术条件。技术条件一般以设计任务书的形式来确定，它是整个系统设计的依据;.选择主令元件和检测元件、电力拖动形式和电动机、电磁阀等执行机构;.选择PLC的型号;.分配PLC的I/O点数，绘制PLC的I/O硬件接线图;.设计控制系统的梯形图并调试;.设计控制系统的操作台、电气控制柜以及安装接线图等;.编写设计说明图和使用说明书。,上一页,下一页,返回,6.1PLC控制系统的设计,4.PLC机型的选择PLC的种类非常多，可以根据控制要求及PLC的功能、I/O点数、存储容量，结合安全可靠、维修方便、性能价格比高等因素综合考虑选择PLC机型。1I/O点数的选择PLC的I/O点数的选择，首先应满足控制的要求，在这一前提下，还要兼顾价格及备用裕量。通常I/O点数是根据受控对象的输入、输出信号的实际需要，再加上10-30的备用量来确定。2用户存储容量用户存储容量是指PLC用于存储用户程序的存储容量。所需用户存储容量的大小由用户程序的长短决定。,上一页,下一页,返回,6.1PLC控制系统的设计,3选择合理的结构形式对于整体结构式的PLC，其每一个I/O点的平均价格比模块式的便宜，且体积相对较小，所以一般用于系统工艺过程较为固定的系统中;而模块式PLC的功能扩展灵活方便，I/O点数、I/O模块的，选择余地大，维修时更换方便。4安装方式的选择PLC的安装方式可分为集中式、远程式和多台联网的分布式。集中式不需要设置驱动远程I/O硬件，系统反应快、成本低。大型系统经常采用远程I/O式，因为它们的装置分布范围很广。,上一页,下一页,返回,6.1PLC控制系统的设计,5功能的选择PLC的功能主要有逻辑运算、算术运算、计时、计数功能和通信功能。对于以开关量控制为主，带少量模拟量控制的系统，可以选用小型的且能配接A/D和D/A转换、具有加减算术运算、数据传送功能的PLC。6机型统一对于一个企业应尽量选用统一的PLC机型，这样其外部设备通用，资源可共享，易于实现联网通信，可以组成分布式控制系统。,上一页,下一页,返回,6.1PLC控制系统的设计,6.1.2控制程序的设计方法PLC程序的设计方法1经验法经验设计法实际上是延续了传统的继电器电气原理图的设计方法，即在一些典型控制单元电路的基础上，根据受控对象对控制系统的具体要求，采用许多辅助继电器来完成记忆、连锁、互锁等功能，需经过反复修改和完善才能符合要求。这种设计方法没有规律可以遵循，具有很大的试探性和随意性，程序的调试花费时间长。,上一页,下一页,返回,6.1PLC控制系统的设计,经验法设计控制程序的步骤.了解受控设备及工艺过程、分析控制系统的要求、选择控制方案;.设计主令元件和检测元件，确定输入输出信号;.设计基本控制程序，在程序中加入连锁、互琐关系;.设置必要的保护措施，检查、修改和完善程序。2功能图表法功能图表设计程序的方法易被初学者接受，设计的程序规范、直观，易阅读，也便于修改和调试。用功能图表设计程序时采用步进指令、移位寄存器指令可以使程序的编制更简便。,上一页,下一页,返回,6.1PLC控制系统的设计,2.在程序设计时节约I/O点数的方法在工程设计中，经常遇到I/O点不够用的问题。目前，PLC的每一I/O点数价格在100元左右，如果直接增加硬件配置，将加大投资。在实际设计时，可以采用改进接线与编程相结合的方法，减少所需PLC的I/O点数。1减少输入点数的措施①分组输入某些控制系统存在有多种工作方式，但系统工作时又只是选择其中的一种工作方式运行。其各种工作方式的程序不可能同时执行。例如，系统的自动程序和手动程序就不会同时执行。,上一页,下一页,返回,6.1PLC控制系统的设计,;输入接线方式如图6-2所示。图中XO用于输入自动/手动程序，将这两种工作方式分别使用的输入信号分成两组“自动”输入信号SB3,SB4,“手动”输入信号SB1,SB2。两组输入信号分别共用PLC的输入点X1和X2。用工作方式选择开关SA来切换“手动”和“自动”信号的输入电路，并通过输入信号XO让PLC识别是“自动”还是“手动”信号，从而执行自动程序或手动程序。②控制功能相同的操作开关并联连接对于多个功能相同的操作按钮，在PLC输入点数较多的情况下，可以采用一般的接线方式，即一个操作按钮接到一个输入端;但如果PLC的输入点数不够用时，可以采用并联连接的方式，如图6-3所示。,上一页,下一页,返回,6.1PLC控制系统的设计,2减少输出点数的措施①分组输出当两组负载不会同时工作时，可以通过外部转换开关或通过受PLC控制的电器触点进行切换，这样PLC的每个输出点可以控制两个不同工作的负载。如图6-4所示，KM1,KM3,KM5和KM2,KM4,KM6两组执行元件不会同时接通，用外部转换开关SA进行切换。②并联输出当两个通断状态完全相同的负载，并联后可共用PLC的一个输出端子。采用这种方式必须要注意PLC输出端子驱动负载的能力。,上一页,下一页,返回,6.1PLC控制系统的设计,③节省输出端子用编程方式使负载具有多个功能用一个负载实现多种用途，也可以节省输出端子。例如，利用PLC编程的功能，用一个输出端指示灯的两种不同的状态，常亮和闪烁发亮，表示两种不同的信息，可节省输出点数。3.对传统的继电器控制生产设备进行PLC控制改进如现在已具备了成熟的继电器控制线路，需要改为用PLC进行控制时，只要将原有的控制线路作适当的改动，使之成为符合PLC要求的梯形图即可。这样可以大大简化控制程序的设计，其设计说明如图6-5所示。,上一页,下一页,返回,6.1PLC控制系统的设计,6.1.3程序的调试与试运行PLC程序调试和运行的步骤如下1程序的检查将编好的程序输入编程器进行检查，改正语法和数据错误后存入PLC的存储器中。2模拟运行模拟系统的实际输入信号，并在程序运行中的适当时刻，通过扳动开关、接通或断开输入信号，来模拟各种机械动作使检测元件状态发生变化，同时通过PLC输出端状态指示灯的变化观察程序执行的情况，并与执行元件应该完成的动作作对照，判断程序的正确性。,上一页,下一页,返回,6.1PLC控制系统的设计,3实物调试采用现场的主令元件、检测元件及执行元件组成模拟控制系统，检验检测元件的可靠性及PLC的实际负载能力。4现场调试安装完毕进行现场调试，对一些参数检测元件的位置、定时器的设定常数等进行现场的整定和调整。5投入运行最后对系统的所有安全措施接地、保护和互锁等进行检查后，即可投入系统的试运行。试运行一切正常后，再把程序固化到EPROM中去。,上一页,返回,6.2PLC在化工生产中的应用,某化工生产的一个化学反应过程是在4个容器中进行，化学反应装置示意图如图6-6所示。化学反应中的各个容器之间用泵进行输送;每个容器都装有传感器，用于检测容器的空和满;2JHJ容器装有加热器和温度传感器;3JHJ容器装有搅拌器。当1JHJ,2JHJ容器里的液体抽入到3JHJ容器时，启动搅拌器。3JHJ容器是1JHJ,2JHJ容器体积的总和，1JHJ,2JHJ容器的液体可以将3JHJ,4JHJ容器装满。,下一页,返回,6.2PLC在化工生产中的应用,6.2.1工作过程及控制要求1.初始状态容器全都是空的;泵P1,P2,P3,P4,P5及P6全部关闭;2JHJ容器的加热器R关闭;3JHJ容器的搅拌器M关闭。2.启动操作按下启动操作按钮后，要求按以下步骤自动工作.同时打开泵P1和P2，碱溶液进入1JHJ容器内，聚合物进入2JHJ容器，直到1JHJ,2JHJ容器装满;.关闭泵P1和P2，并打开加热器R，给2JHJ容器加热，直到容器内的温度达到60℃;,上一页,下一页,返回,6.2PLC在化工生产中的应用,.关闭加热器R，并同时打开泵P3,P4及搅拌器M，将1JHJ和2JHJ容器中的液体放入到3JHJ容器，直到1JHJ,2JHJ放空，3JHJ装满，搅拌器M搅拌60s后结束;.关闭搅拌器M、泵P3和P4，并打开泵PS，将3JHJ容器内混合好的液体经过过滤器抽到4JHJ容器，直到3JHJ容器放空4JHJ容器装满;.关闭泵PS，并打开泵P6将产品从4JHJ容器中放出，直到4JHJ容器放空为止。,上一页,下一页,返回,6.2PLC在化工生产中的应用,3.停止操作在任何时候按下停止操作按钮，控制系统都要将当前的化学反应过程进行到底最后一步，才能停止动作，防止液体的浪费。4.采用FXJHJJHJON-40M型PLC,上一页,下一页,返回,6.2PLC在化工生产中的应用,6.2.2I/O地址分配输入继电器启动X000停止X0011满X0021空X0032满X0042空X0053JHJ满X0063JHJ空X0074JHJ满X0104JHJ空X011温度传感器X012输出继电器泵P1Y000泵P2Y001加热器RY002泵P3Y003泵P4Y004搅拌器MY005泵PS泵P6Y006Y007,上一页,下一页,返回,6.2PLC在化工生产中的应用,6.2.3功能图的设计分析上面的工作过程，可以画出控制系统的功能图，如图6-7所示。图中含有两个并发顺序;采用步控指令编程;图中的特殊辅助继电器M8002给步状态器SO-S22进行开机清零，并将初始步S0置位。,上一页,下一页,返回,6.2PLC在化工生产中的应用,6.2.4梯形图的设计将图6-7所示功能图转换成梯形图，如图6-8所示。6.2.5指令语句表指令语言表如下表6-1所示,上一页,返回,6.3PLC在自动生产线上的应用,6.3.1输送机分检大、小球的PLC控制装置1.控制要求图6-9所示为分检大、小球的自动装置的示意图。其工作过程如下.当输送机处于起始位置，上限位开关IS3和左限位开关LS1被压下，极限开关SW断开;.启动装置后，操作杆下行，一直到极限开关SW闭合，此时，若碰到的是大球，则下限位开关IS2仍为断开状态，若碰到的是小球则下限位开关LS2为闭合状态;,下一页,返回,6.3PLC在自动生产线上的应用,.接通控制吸盘的电磁阀线圈;.假设吸盘吸起小球，则操作杆向上行，碰到上限位开关IS3后，操作杆向右行;碰到右限位开关LS4小球的右限位开关后，再向下行，碰到下限位开关IS2后，将小球释放到小球箱里，然后返回到原位;.如果启动装置后，操作杆下行一直到SW闭合后，下限位开关IS2仍为断开状态，则吸盘吸起的是大球，操作杆右行碰到右限位开关IS5大球的右限位开关后，将大球释放到大球箱里，然后返回到原位。,上一页,下一页,返回,6.3PLC在自动生产线上的应用,2.I/O地址分配I/O地址分配图如图6-10所示，采用F系列PLC实现控制。3.功能图的设计自动分检顺序控制STL功能图如图6-11所示。分检装置自动控制过程如下图中M71产生初始化脉冲，F671,F672和F670起作用，使状态器S600-S613均复位，再将状态器S600置位;此时如操纵杆在最上端X403ON、最左端X401ON，并且吸盘控制线圈断开Y431OFF。,上一页,下一页,返回,6.3PLC在自动生产线上的应用,当状态转移到S602后，吸盘电磁阀Y431被置位，Y431得电吸起小球，并同时启动时间继电器T451;延时1s后，状态转移到S603，使上行继电器Y432得电，操作杆上行，直到压下上限位开关X403，状态转移到S604，右行继电器Y433得电，使操作杆右行，直到压下右限位开关X404，状态转移到S610，使下行继电器Y430得电，操作杆下行，直到压下下限位开关X402，状态转移到S611，使得电磁阀Y431复位，将小球释放在小球箱内，其动作时间由T452控制;延时1s后，Y432得电，使操作杆上行，压下上限位开关X403后，使左行继电器Y434得电，操作杆左行，直到压下左限位开关X401后，操作杆返回到初始状态S601。,上一页,下一页,返回,6.3PLC在自动生产线上的应用,4.梯形图的设计图6-12所示为大、小球分检控制系统的梯形图。5.指令语句表指令语句表如下表6-2所示。,上一页,下一页,返回,6.3PLC在自动生产线上的应用,6.3.2皮带运输机的PLC控制皮带运输机广泛地运用于冶金、化工、机械、煤矿和建材等工业生产中。图6-13所示为某原材料皮带运输机的示意图。原材料从料斗经过PD1,PD2两台皮带运输机送出;由电磁阀MO控制从料斗向PD1供料;PD1,PD2分别由电动机M1和M2控制。1.控制要求1初始状态料斗、皮带PD1和皮带PD2全部处于关闭状态。,上一页,下一页,返回,6.3PLC在自动生产线上的应用,2启动操作启动时为了避免在前段运输皮带上造成物料堆积，要求逆送料方向按一定的时间间隔顺序启动。其操作步骤为皮带PD2一延时5s一皮带PD1一延时5s一料斗M03停止操作停止时为了使运输机皮带上不留剩余的物料，要求顺物料流动的方向按一定的时间间隔顺序停止。其停止的顺序为料斗一延时10s一皮带PD1一延时lose皮带PD2,上一页,下一页,返回,6.3PLC在自动生产线上的应用,4故障停车在皮带运输机的运行中，若皮带PD1过载，应把料斗和皮带PD1同时关闭，皮带PD2应在皮带PD1停止10s后停止。若皮带PD2过载，应把皮带PD1、皮带PD2M1、M2和料斗MO都关闭。5要求采用FX系列PLC实现控制。,上一页,下一页,返回,6.3PLC在自动生产线上的应用,2.I/O地址分配输入地址输出地址启动按钮MO料斗控制Y000停止按钮X001M1接触器Y001M1热继电器X003M2接触器Y002M2热继电器X004,上一页,下一页,返回,6.3PLC在自动生产线上的应用,3.程序设计.用步控指令，根据皮带运输机控制要求设计的功能图如图6-14所示;.皮带运输机的PLC梯形图如图6-15所示。4.指令语句表指令语句表如下表6-3所示。,上一页,返回,6.4PLC在机械加工中的应用,图6-16所示为一机械手的动作示意图。该机械手可以上下、左右动作。机械手的上下、左右运动分别由双线圈双位电磁阀驱动气缸来控制，一旦某个方向的电磁阀得电，机械手就一直保持当前状态，直到另一个电磁阀得电后，才终止机械手的动作。机械手的夹紧与放松动作是由一个单线圈两位电磁阀驱动气缸来实现的，要求控制夹紧和放松动作的时间，线圈得电时机械手夹紧，断电时机械手放松。机械手运动示意图如图6-17所示。,下一页,返回,6.4PLC在机械加工中的应用,6.4.1机械手的控制要求1.初始位置机械手停在初始位置上，其上限位开关和左限位开关闭合。2.启动状态.机械手由初始位置开始向下运动，直到下限位开关闭合为止;.机械手夹紧工件，时间为1s;.夹紧工件后向上运动，直到上限位开关闭合为止;.再向右运动，直到右限位开关闭合为止;.再向下运动，直到下限位开关闭合为止;.机械手将工件放到工作台上，其放松的时间为1s;.再向上运动，直到上限位开关闭合为止;,上一页,下一页,返回,6.4PLC在机械加工中的应用,.再向左运动，直到左限位开关闭合，一个工作周期结束;.机械手返回到初始状态。3.停止状态按下停止按钮后，机械手要将一个工作周期的动作完成后，才返回到初始位置。4.机械手动作操作方式要求机械手有4种操作方式点动工作方式、单步工作方式、单周期工作方式和连续自动工作方式。5.型号选择采用FX系列PLC实现控制。,上一页,下一页,返回,6.4PLC在机械加工中的应用,6.4.2PLC控制设计1.I/O地址分配输入信号输出信号下限位X1手动X20下降YO上限位X2回原点X21夹紧/放松Y1右限位X3单步方式X22上升Y2左限位X4单周期运行X23右移Y3连续运行X24左移Y4回原点启动X25启动X26停止X27,上一页,下一页,返回,6.4PLC在机械加工中的应用,2.机械手的操作方式机械手工作方式的PLC操作面板如图6-18所示。操作面板上设置的开关可以实现机械手的各种工作方式的切换。1手动工作方式x20首先将工作方式选择开关置于手动位置即X20ON，再通过操作面板上的各个按钮XS,X10,X12,X7,X6和X11控制机械手完成其相应的动作，即机械手的上升和下降、夹紧和放松、左移和右移。2单步工作方式X22按动一次启动按钮X26，机械手前进一个工步。3单周期工作方式X23机械手在原点时，按下启动按钮X26，机械手自动运行一遍后再返回原点停止。,上一页,下一页,返回,6.4PLC在机械加工中的应用,4连续工作方式即自动工作方式，机械手在原点时，按下启动按钮X26，机械手可以连续反复的运行。若中途按动停止按钮X27，机械手只能运行到原点后停止。5回原点按下此按钮X21ON。机械手自动回到原点。面板上设置的另一组启动按钮和急停按钮无PLC的I/O编号，说明它们不进入PLC的内部，与PLC运行程序无关。这两个按钮是用来接通或断开PLC外部负载的电源。,上一页,下一页,返回,6.4PLC在机械加工中的应用,6.4.3机械手控制系统的程序设计1.初始状态设定利用功能指令FNC60IST自动设定与各个运行方式相应的初始状态。系统的初始化梯形图如图6-19所示。图中，X20是输入的首元件编号;S20是自动方式的最小状态器编号;S27是自动方式的最大状态器编号。,上一页,下一页,返回,6.4PLC在机械加工中的应用,.SO手动操作初始状态;.S1回原点初始状态;.S2自动操作初始状态;.M8048禁止转移;.M8041开始转移;.M8042启动脉冲;.M8047STL监控有效。,上一页,下一页,返回,6.4PLC在机械加工中的应用,2.初始化程序一个控制程序必须有初始化功能。程序的初始化功能就是自动设定控制程序的初始化参数，机械手控制系统的初始化程序是设定初始状态和原点位置条件。图6-19中的特殊辅助继电器M8044作为原点位置条件用，M8044为FX系列PLC的原点条件继电器。当原点位置条件满足时M8044接通，用M8044ON作为执行自动程序的进入条件图6-22。其他初始状态是由IST指令自动设定。,上一页,下一页,返回,6.4PLC在机械加工中的应用,3.手动工作方式的程序手动工作方式的梯形图如图6-20所示。SO为手动方式时的初始状态。机械手在手动工作方式下，按下X12,Y1被置位实现夹紧动作，按下X7,Y1被复位实现放松动作。同理上升、下降、左移和右移是由相应的按钮来控制的。在上升、下降和左移、右移的控制作用中加入互锁作用。上限位开关X2为左、右动作的进入条件，即机械手必须处于最上端位置时才能进行左、右动作。,上一页,下一页,返回,6.4PLC在机械加工中的应用,4.回原点方式回原点方式功能图如图6-21所示。图中S1是回原点的初始状态，由初始化程序使S1置位，按下原点按钮X25ON，状态转移到S10,Y1复位，机械手放松;;1YO复位，机械停止下降;Y2得电，机械手上升直至上限位开关X2闭合，状态转移到S11;Y3复位，停止机械手的右移，Y4得电，机械手左移，直至左限位开关X4闭合，状态转移到S12;M8043置位，同时S21复位，使机械手的Y1夹紧，失电复位参见机械手自动方式功能图，此时机械手停在原位最上端、最左端,Y1夹紧,Y2放松都复位，回原点结束。,上一页,下一页,返回,6.4PLC在机械加工中的应用,5.自动工作方式自动方式功能图如图6-22所示。图中S2是自动方式的初始状态，状态器S2和状态转移开始辅助继电器M8041及原点位置条件辅助继电器M8044的状态都是在初始化程序中设定的，在程序运行中不再改变。当辅助继电器M8041,M8044闭合时，状态从S2向S20转移，S20置位，YO得电，机械手下降;当下降运行到下限位，开关X1闭合时，状态转移到S21S20自动复位，YO失电，Y1得电，机械手夹紧工件，同时定时器1b开始计时;当is时间到，TO触点闭合，状态转移到S22,Y2得电，机械手上升;一直到上限位，开关闭合。,上一页,下一页,返回,6.4PLC在机械加工中的应用,6.指令语句表将上面设计的几部分梯形图汇总后，转换成与其相对应的指令语句，可以得到下面所示的机械手控制系统指令语句表。如下表6-4所示。,上一页,返回,6.5PLC在电梯控制中的应用,电梯的种类多种多样，按拖动系统可分为交流单速/双速拖动电梯、交流调压调速电梯、直流发电机一电动机可控硅励磁拖动电梯和变频调压调速电梯等。按控制方式可分为有信号控制电梯、集选控制电梯和下集选控制电梯等。电梯的控制内容很多，如电梯厢内、外按钮的控制，电梯运行到位开门、关门的控制，电梯运行速度的控制，电梯运行到位，每层指示灯以及安全措施、报警作用的控制等。本节以一个三层楼的电梯厢内控制为例，介绍电梯的PLC控制设计。图6-23所示为三层楼电梯控制示意图。,下一页,返回,6.5PLC在电梯控制中的应用,6.5.1电梯控制系统的要求F呼叫开关.电梯在一层或二层时，出现三层呼叫3FON信号，则电梯上升，运行到三层，三层限位开关闭合LS限位开关，IS3ON后停止运行;.电梯在一层时，出现二层呼叫2FON信号，则电梯上升，运行到二层，二层的限位开关闭合LS2ON后停止运行;.电梯在一层时，同时出现二层和三层的呼叫2FON,3FON信号，则电梯上升运行，先上升到二层LS2ON,暂停运行2s后，再继续上升到三层，直到三层的限位开关闭合LS3ON，电梯停止运行;,上一页,下一页,返回,6.5PLC在电梯控制中的应用,.电梯在三层或二层时，出现一层呼叫1FON信号，则电梯下降运行，直到一层的限位开关闭合ISlON，电梯停止下降运行;.电梯在三层时，出现二层呼叫2FON信号，则电梯下降运行，直到二层的限位开关闭合IS2ON，电梯停止下降运行;.电梯在三层时，同时出现二层和一层的呼叫2FON,1FON信号，则电梯下降运行;先到二层，暂停运行2s后，电梯又继续下降，直到一层的限位开关闭合LS1ON，电梯停止运行;,上一页,下一页,返回,6.5PLC在电梯控制中的应用,.电梯在上升途中，任何下降呼叫均无效;.电梯在下降途中，任何上升呼叫均无效;.电梯到达每层的运行时间限定小于10s，超过10s，则电梯自动停止运行;.采用C系列P型PLC实现控制。,上一页,下一页,返回,6.5PLC在电梯控制中的应用,6.5.2电梯控制程序的设计1.I/O地址分配输入地址输出地址IS10000电梯上升0500IS20001电梯下降0501IS300021F00032F00043F0005,上一页,下一页,返回,6.5PLC在电梯控制中的应用,2.逻辑设计根据控制要求写出逻辑方程式电梯上升方程之一0500[LS1LS23F0500]电梯上升方程之二o5ooLS12F十o5oo电梯上升方程之三0500[LS12F3F0500TIM00]电梯上升方程之三表示启动0500，控制电梯先上升到二楼，暂停2s后继续上升，到三层后停止。电梯暂停的时间2s由定时器TIM00控制。,上一页,下一页,返回,6.5PLC在电梯控制中的应用,0500的启动条件为LS12F3F及TIM00关闭条件为和。TIM00由IS2驱动控制，电梯在二层暂停，IS21，启动TIM00，延时2s后，电梯继续上升，IS2被释放，TIM00复位。电梯下降方程之一0501[LS3LS21F0501]电梯下降方程之二0501LS32F0501电梯下降方程之三0501[LS3IF2F0501LS2TIMO1],上一页,下一页,返回,6.5PLC在电梯控制中的应用,0501的启动条件为IS31F2F及TIMO1，关闭条件为和。TIMO1由LS2控制。控制电梯运行到二层，LS2闭合TIMO1得电，定时2s后，TIM00的动合触点闭合，0500重新得电，电梯重新下降IS2释放使TIM00复位直至LS1闭合。为了使梯形图中的每一个梯级逻辑运算简便，将上面的逻辑方程组进行简化，首先用辅助继电器M1000-1002,M1004-1006分别表示上升和下降的逻辑方程组。1000代表0500之一1000[LS1IS23F10001001代表050之二100IS121001,上一页,下一页,返回,6.5PLC在电梯控制中的应用,1002代表0500之三1002[LS12F3F1002TIM00]1004代表0501之一1004[LS3LS21F1004]1005代表0501之二1005IS32F10051006代表0501之三1006[LS31F2F1006TIMO1]再将经过以上处理的方程相加，可得到0500和0501的逻辑简化方程为050010001001100205011004十10051006,上一页,下一页,返回,6.5PLC在电梯控制中的应用,用辅助继电器M1003和M1007分别控制TIM00和TIMOl1003IS21003TIM0010031007IS2TIMO11007TIM02通过在0500的逻辑式中串接0501的动断触点，在0501逻辑式中串接0500的动断触点，保证在0500动作时不允许0501动作、在0501动作时也不允许0500动作，实现互锁作用。,上一页,下一页,返回,6.5PLC在电梯控制中的应用,采用,,控制TIM02，在电梯离开某层时，TIM02得电开始定时。在电梯正常运行的情况下，10s内,,中肯定会有一个信号出现，使定时器TIM02在定时时间未到就被复位，0500和0501就会正常工作，而不会出现关闭。当电梯运行中出现问题时，某层运行的时间大于等于10s后，TIM02定时器时间到，其动断触点将0500和0501关闭，实现每层运行时间小于10s。将上述逻辑式转换成的三层楼电梯厢内控制梯形图如图6-24所示。3.指令语言表如下表3-5所示。,上一页,下一页,返回,6.5PLC在电梯控制中的应用,1.某一油循环系统如图6-25所示。要求用PLC实现油循环系统的控制，设计功能图、梯形图和指令语句。控制要求为1当按下启动按钮SB1时，泵1和泵2通电运行，由泵1将油从循环槽打入到淬火槽;经过沉淀，再由泵2打入循环槽，运行15s后，泵1、泵2停止工作。2在泵1、泵2运行期间，当沉淀槽液位升高到高液位时，液位传感器SL1接通，此时泵1停止，泵2继续运行1s。3在泵1、泵2运行期间，当沉淀槽液位降低到低液位时，液位传感器SL2接通，此时泵2停止，泵1继续运行1s。4按下停止按钮SB2时，泵1、泵2停止。,上一页,下一页,返回,6.5PLC在电梯控制中的应用,2.某抽水式的蓄水塔如图6-26所示。要求用PLC控制此系统，画出梯形图并写出指令语句。控制要求为1若液位传感器SL1检测到蓄水池有水，并且SL2检测到水塔未达到满水位时，抽水泵电动机运行，抽水至水塔;2若SL1检测蓄水池无水，泵电动机停止运行，同时指示灯点亮;3若S.检测到水塔水位低于下限时，水塔无水指示灯点亮;4若SL2检测到水塔满水位高于上限时，泵电动机停止运行。,上一页,下一页,返回,6.5PLC在电梯控制中的应用,3.某矿场采用的离心式选矿机工作示意图如图6-27所示。用PLC对其进行控制，采用步进指令实现控制，要求设计功能图、梯形图和指令语句。控制系统的要求为1在任何时候按下停车按钮，选矿的整个工艺过程都要进行到底。这样可以减少浪费，同时在下一次工作时可以从头开始，做到工作有序。2按下启动按钮，选矿开始。首先打开断矿阀A,矿流进入离心选矿机。3180s后装满选矿机后，关闭断矿阀，暂停4s。4启动离心选矿机和分矿阀B,使精矿和尾石分开，运行25s后。,上一页,下一页,返回,6.5PLC在电梯控制中的应用,5关闭分矿阀B，同时离心选矿机也停止旋转。6暂停4s后，再打开冲矿阀C进行冲水。72s后关闭冲矿阀c,暂停4s。8再继续打开断矿阀A,矿流进入离心机，进入下一个工作循环。,上一页,下一页,返回,6.5PLC在电梯控制中的应用,4.某机加工自动线上的动力线有一个钻孔动力头，如图6-28所示。用PLC实现对钻孔动力头的控制。要求用步进指令编程，画出功能图、梯形图并写出指令语句。该动力头的加工过程如下1动力头在原位时按下启动信号后，电磁阀Y1闭合，动力头快进。2动力头碰到限位开关SQ1后，接通电磁阀Y1和Y2，动力头由快进转入工进。3动力头碰到限位开关SQ2后，开始延时10s。当延时时间到，接通电磁阀Y3，动力头快退。4动力头退回到原位。,上一页,下一页,返回,6.5PLC在电梯控制中的应用,5.某化工加热反应炉结构示意图如6-29所示。试用PLC控制，设计I/O接线图、梯形图及指令语句。其反应炉加热工艺过程如下1送料控制①检测到液面sL2,炉内温度ST,炉内压力SP都小于给定值时，SL2,ST,SP闭合;②打开排气阀Y1和进料阀Y2;③当液位上升到液面SL1时，应关闭排气阀Y1和进料阀Y2;④延时20s，开启氮气阀Y3，氮气进入反应炉，炉内压力上升;⑤当压力上升到给定值时，即SP1，关闭氮气阀Y3，送料过程结束。,上一页,下一页,返回,6.5PLC在电梯控制中的应用,2加热反应过程控制①交流接触器KM得电，接通加热炉发热器EH的电源;②当温度升高到给定值ST1时，切断加热电源，交流接触器断电;③延时10s，加热过程结束。3泄放控制①打开排气阀，使炉内压力降到预定最低值SP0。②打开泄放阀，当炉内溶液降至液位下限SI,20，关闭泄放阀和排气阀。系统恢复到原始状态，准备进入下一循环。,上一页,下一页,返回,6.5PLC在电梯控制中的应用,6.有一个用4台皮带运输机组成的传输系统如图6-30所示。要求用PLC构成控制系统，写出设计的梯形图及指令语句。该系统分别用4台电动机Ml-M4带动，具体的控制要求如下1启动时的顺序M4-M3-M2-M102停止时的顺序先停止最前一台皮带机，待料运送完毕后再依次停止其他皮带机，即M1-M2-M3-M4。3当某台皮带机发生故障时，该机以及其前面的皮带立即停止，而该皮带机以后的皮带机待料运完后才停止。如M2发生故障,M1,M2立即停止;经过5s延时后，M3停止，再经过5s延时后，M4停止。,上一页,返回,图6-1PLC控制系统设计的一般步骤,返回,图6-2分组输入接线方式,返回,图6-3并联连接输入接线方式,返回,图6-4分组输出方式,返回,图6-5继电器控制电路改为PLC梯形图程序,返回,图6-6化学反应装置示意图,返回,图6-7化学反应控制功能图,返回,图6-8化学反应控制梯形图,返回,表6-1,返回,图6-9大、小球自动分检装置示意图,返回,图6-10I/O地址分配图,返回,图6-11自动分检控制STL功能图,返回,图6-12大、小球分检控制梯形图,返回,表6-2,返回,图6-13某原料皮带运输机示意图,返回,图6-14皮带运输机的PLC功能图,返回,图6-15皮带运输机的PLC梯形图,返回,表6-3,返回,图6-16机械手的动作示意图,返回,图6-17机械手运动示意图,返回,图6-18操作面板,返回,图6-19初始化梯形图,返回,图6-20手动方式梯形图,返回,图6-21回原点方式,返回,图6-22机械手自动方式功能图,返回,表6-4,返回,图6-23三层楼电梯控制示意图,返回,图6-24三层楼电梯厢内控制梯形图,返回,表6-5,返回,图6-25油循环系统示意图,返回,图6-26自动抽水的蓄水塔示意图,返回,图6-27离心机选矿示意图,返回,图6-28动力头动作示意图,返回,图6-29加热反应炉的结构示意图,返回,图6-30皮带机传输系统示意图,返回,