第6章PLC逻辑控制系统编程实例.ppt

6.1 简单电路简单电路6.2 舞台灯光控制系统舞台灯光控制系统6.3 机械手控制系统机械手控制系统6.4 交通灯控制系统交通灯控制系统6.5 皮带机控制系统皮带机控制系统6.6 电梯控制系统电梯控制系统 1中国矿业大学徐海学院第第6章章 PLC逻辑控制系统编程实例逻辑控制系统编程实例主要内容：主要内容：电气电气控制控制及及PLC技术技术应用应用1. 优先电路：三人抢答器优先电路：三人抢答器 任务要求 本系统共有三个参赛选手和一个主持人，参赛选手的抢答席上各有一个抢答按钮和一盏抢答指示灯，主持人的主持席有复位按钮。在允许抢答后，最先按下抢答按钮的参赛选手对应的指示灯点亮；此后其他参赛选手即使再按下自己的抢答按钮，对应的指示灯也不会点亮。这样主持人就可以轻易地知道谁是第一个按下抢答器的参赛选手。该题抢答结束后，主持人按下主持席上的复位按钮，则指示灯熄灭，又可以进行下一题的抢答比赛。 任务分析 要求对最先按下抢答按钮的选手的指示灯保持常亮状态，需要用到自锁电路。 要求后续按下抢答按钮的选手的指示灯不能点亮，需要用到互锁电路。 2中国矿业大学徐海学院6.1 简单电路简单电路现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术1. 优先电路：三人抢答器优先电路：三人抢答器 I/O分配表 硬件接口电路 3中国矿业大学徐海学院6.1 简单电路简单电路现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术输入说明输出说明I0.1第一组抢答按钮SF1Q0.1第一组抢答指示灯KF1I0.2第二组抢答按钮SF2Q0.2第二组抢答指示灯KF2I0.3第三组抢答按钮SF3Q0.3第三组抢答指示灯KF3I0.0复位按钮SF1. 优先电路：三人抢答器优先电路：三人抢答器 PLC程序（一） 4中国矿业大学徐海学院6.1 简单电路简单电路现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术（a）梯形图（b）时序图1. 优先电路：三人抢答器优先电路：三人抢答器 PLC程序（二） 5中国矿业大学徐海学院6.1 简单电路简单电路现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术（a）梯形图（b）时序图 2. 闪烁电路闪烁电路 任务要求 闪烁信号到来时，使指示灯以灭3s、亮2s的方式进行周期性循环闪烁。 任务分析 要求实现时间控制，需要用到定时器指令。 要求实现周期性循环闪烁，需要对输出线圈进行自动复位。 6中国矿业大学徐海学院6.1 简单电路简单电路现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术2. 闪烁电路闪烁电路 I/O分配表 硬件接口电路 7中国矿业大学徐海学院6.1 简单电路简单电路现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术2. 闪烁电路闪烁电路 PLC程序（一） 8中国矿业大学徐海学院6.1 简单电路简单电路现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术（a）梯形图（b）时序图2. 闪烁电路闪烁电路 PLC程序（二） 9中国矿业大学徐海学院6.1 简单电路简单电路现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术（a）梯形图（b）时序图 3. 二分频电路二分频电路 任务要求 通过二分频电路设计，用一个按钮实现对电动机的启动和停止控制。即第一次按下按钮，电动机启动；第二次按下按钮，电动机停止，以此循环。 任务分析 要求实现同一个按钮的不同输出控制，需要用到中间继电器M。 需要理解：梯形图从左向右、从上向下的执行顺序。 10中国矿业大学徐海学院6.1 简单电路简单电路现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术3. 二分频电路二分频电路 I/O分配表 硬件接口电路 11中国矿业大学徐海学院6.1 简单电路简单电路现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术3. 二分频电路二分频电路 PLC程序（一） 12中国矿业大学徐海学院6.1 简单电路简单电路现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术（a）梯形图（b）时序图3. 二分频电路二分频电路 PLC程序（二） 13中国矿业大学徐海学院6.1 简单电路简单电路现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术（a）梯形图（b）时序图 4. 电动机两地控制电路电动机两地控制电路 任务要求 甲、乙两地均可对同一台电动机进行控制。当甲、乙两地同时按下启动按钮时，电动机运行；当甲、乙两地按下任何一个停止按钮时，电动机停止。 任务分析 要求实现两地控制时，需要在甲乙两地分别设置启动按钮、停止按钮各1个。 要求同时按下启动按钮，需要增加电铃作为指示仪表。 要求两地同时按下启动按钮，需要分别对两地的启动命令进行自锁控制。 14中国矿业大学徐海学院6.1 简单电路简单电路现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术4. 电动机两地控制电路电动机两地控制电路 I/O分配表 硬件接口电路 15中国矿业大学徐海学院6.1 简单电路简单电路现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术4. 电动机两地控制电路电动机两地控制电路 PLC程序 16中国矿业大学徐海学院6.1 简单电路简单电路现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术（a）梯形图（b）时序图5. 表决表决电路电路 任务要求 三个故障报警信号中，实现多数表决，即：如果有两个或三个报警信号有效，则报警指示灯点亮。按下复位按钮，若两个以上报警信号已解除，则报警指示灯熄灭；如报警信号全未解除，报警指示灯继续点亮 任务分析 要求在两个以上报警信号有效时，对报警灯保持常亮状态，需要用到自锁电路。 两个以上报警信号有多种可能，属于“或”的关系，应将所有可能条件并联。 17中国矿业大学徐海学院6.1 简单电路简单电路现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术5. 表决电路表决电路 I/O分配表 硬件接口电路 18中国矿业大学徐海学院6.1 简单电路简单电路现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术5. 表决电路表决电路 PLC程序 19中国矿业大学徐海学院6.1 简单电路简单电路现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术（a）梯形图（b）时序图 任务要求 舞台灯光控制系统如图所示。该系统共有9盏灯（L1-L9），按照以下顺序每隔两秒钟改变一次灯光组合：L1、L2、L9L1、L5、L8L1、L4、L7L1、L3、L6L1L2、L3、L4、L5L6、L7、L8、L9L1、L2、L6L1、L3、L7L1、L4、L8L1、L5、L9L1L2、L3、L4、L5L6、L7、L8、L9，以此循环下去。20中国矿业大学徐海学院6.2 舞台灯光控制系统舞台灯光控制系统现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术 任务分析 一个控制周期中，共14种灯光组合状态，可以将这14种组合状态映射到通用辅助寄存器MW10中（取高14位）。例如：最高位M10.7对应第一种灯光状态（L1、L2、L9）、次高位M10.6对应第二种灯光状态（L1、L5、L8），以此类推。灯光组合状态与M寄存器的对应关系如下表所示。 21中国矿业大学徐海学院6.2 舞台灯光控制系统舞台灯光控制系统现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术 任务分析 分析上表可知：要实现每隔两秒钟切换一次灯光组合状态，只需保证MW10（高14位）中始终只有一位有效位（该位值为1），且每隔两秒钟依次切换一次有效位即可，使用简单的移位指令就可完成。 最后一次移位结束后应初始化MW10，以实现循环控制。 22中国矿业大学徐海学院6.2 舞台灯光控制系统舞台灯光控制系统现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术 I/O分配表 23中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.2 舞台灯光控制系统舞台灯光控制系统 硬件接口电路 24中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.2 舞台灯光控制系统舞台灯光控制系统 PLC程序 25中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.2 舞台灯光控制系统舞台灯光控制系统 PLC程序 26中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.2 舞台灯光控制系统舞台灯光控制系统 任务要求 机械手控制系统如图所示。按下启动按钮，传送带A运行直到按下光电开关后停止运行，同时机械手下降。下降到位后夹紧物体，2s后开始上升，上升同时机械手保持夹紧。上升到位后左转，左转到位后下降，下降到位后机械手松开，2s后机械手上升。上升到位后，传送带B开始运行，同时机械手右转，右转到位后传送带B停止，此时传送带A运行直到按下光电开关后完成一次循环。27中国矿业大学徐海学院6.3 机械手控制系统机械手控制系统现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术 任务分析 一个控制周期中，共9种动作状态，可以将这9种状态映射到通用辅助寄存器MW10中（取M10.1M10.7、M11.0M11.1）。例如：M10.1对应第一种状态（下降）、M10.2对应第二种状态（加紧），以此类推，如下表所示。 28中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.3 机械手控制系统机械手控制系统 任务分析 分析上表可知：机械手所有动作都是按照固定顺序循环执行的，类似舞台灯光控制系统，只需保证MW10中的M10.1M10.7、M11.0M11.1这9个位中始终只有1位有效位，且相应动作完成后依次切换一次有效位即可。为与舞台灯光控制系统进行对比，本例中使用循环移位指令实现相应功能。 最后一次移位结束后应初始化MW10，以实现循环控制。 29中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.3 机械手控制系统机械手控制系统 I/O分配表 30中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.3 机械手控制系统机械手控制系统 硬件接口电路 31中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.3 机械手控制系统机械手控制系统 PLC程序 32中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.3 机械手控制系统机械手控制系统 PLC程序 33中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.3 机械手控制系统机械手控制系统 PLC程序 34中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.3 机械手控制系统机械手控制系统 PLC程序 35中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.3 机械手控制系统机械手控制系统 任务要求 交通灯控制系统如图所示。按下启动按钮后，南北红灯亮并维持25s。在南北红灯亮的同时，东西绿灯也亮，1s后，东西车灯即甲亮。到20s时，东西绿灯闪亮，3s后熄灭，在东西绿灯熄灭后东西黄灯亮，同时甲灭。黄灯亮2s后灭东西红灯亮。与此同时，南北红灯灭，南北绿灯亮。1s后，南北车灯即乙亮。南北绿灯亮了25s后闪亮，3s后熄灭，同时乙灭，黄灯亮2s后熄灭，南北红灯亮，东西绿灯亮，以此循环。36中国矿业大学徐海学院6.4 交通灯控制系统交通灯控制系统现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术 任务分析 本系统要求控制东西、南北2个方向的红黄绿灯以及车灯，控制逻辑较为复杂，可结合下图所示的时序图进行设计。 37中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.4 交通灯控制系统交通灯控制系统 任务分析 本系统中东西方向和南北方向的控制要求一致，可先设计一个方向上的控制程序，再参考设计另一方向的控制程序。 本系统要求对交通灯的时间进行控制，需要采用定时器指令，且要求黄灯闪烁，需要用到闪烁电路。 本系统需要完成多个时间的定时，使用定时器的数量较多，需要根据上图所示的时序图，准确找到各个定时器的启动、停止条件。 38中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.4 交通灯控制系统交通灯控制系统 I/O分配表 39中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.4 交通灯控制系统交通灯控制系统 硬件接口电路 40中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.4 交通灯控制系统交通灯控制系统 PLC程序 41中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.4 交通灯控制系统交通灯控制系统 PLC程序 42中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.4 交通灯控制系统交通灯控制系统 PLC程序 43中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.4 交通灯控制系统交通灯控制系统 PLC程序 44中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.4 交通灯控制系统交通灯控制系统 任务要求 皮带机控制系统如图所示。系统按照“顺序启、逆序停”的顺序进行工作。即：按下启动按钮，先启动最下端的皮带机（M4），每隔1秒依次启动其它的皮带机；按下停止按钮，先停止最上端的皮带机（M1），每隔1秒依次停止其它的皮带机；当某条皮带机发生故障时，该条及上方的皮带机应立即停止，下方的皮带机每隔1秒顺序停止；当某条皮带机有重物时，其上方的皮带机应立即停止，该条皮带机将继续运行1秒后停止，然后每隔1秒依次停止下方的皮带机，依此类推。45中国矿业大学徐海学院6.5 皮带机控制系统皮带机控制系统现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术 任务分析 本系统按照时间原则顺序启动、逆序停止四个电机，需要用到定时器指令，可采用通电延时定时器TON，亦可采用断电延时定时器TOF，本系统采用前者。 本系统中四个电机的启动、停止条件较多，若直接采用输出线圈指令来控制电机启停比较麻烦，可采用置复位指令。 本系统中四个电机的运行、停止、故障状态较多，可采用中间继电器M对每个状态设置标志位，便于程序的编写。 本系统在设计时，应先考虑系统正常启停的控制程序，然后再考虑故障或重载时各个皮带机的停止条件。 本系统需要完成多个时间的定时，使用定时器的数量较多，需要根据控制要求，准确找到各个定时器的启动、停止条件。 46中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.5 皮带机控制系统皮带机控制系统 I/O分配表 47中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.5 皮带机控制系统皮带机控制系统 硬件接口电路 48中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.5 皮带机控制系统皮带机控制系统 PLC程序 49中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.5 皮带机控制系统皮带机控制系统 PLC程序 50中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.5 皮带机控制系统皮带机控制系统 PLC程序 51中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.5 皮带机控制系统皮带机控制系统 PLC程序 52中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.5 皮带机控制系统皮带机控制系统 PLC程序 53中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.5 皮带机控制系统皮带机控制系统 PLC程序 54中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.5 皮带机控制系统皮带机控制系统 任务要求 当轿厢停于1层或2层时，按“三层下呼按钮”或“三层内呼按钮”，则轿厢上升至3层停。 当轿厢停于3层或2层时，按“一层上呼按钮”或“一层内呼按钮”，则轿厢下降至1层停。 当轿厢停于1层时，若按“二层下呼按钮”或“二层上呼按钮”或“二层内呼按钮”，则轿厢上升至2层停。55中国矿业大学徐海学院6.6 电梯控制系统电梯控制系统现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术 任务要求 当轿厢停于3层时，若按“二层下呼按钮”或“二层上呼按钮”或“二层内呼按钮”，则轿厢下降至2层停。 当轿厢停于1层时，若按“二层上呼按钮”或“二层内呼按钮”，同时按“三层下呼按钮”或“三层内呼按钮”，则轿厢上升至2层暂停，继续上升至3层停。 当轿厢停于1层时，若按“二层下呼按钮”，同时按“三层下呼按钮”或“三层内呼按钮”，则轿厢上升至3层暂停，转而下降至2层停。 当轿厢停于3层时，若按“二层下呼按钮”或“二层内呼按钮”，同时按“一层上呼按钮”或“一层内呼按钮”，则轿厢下降至2层暂停，继续下降至1层停。 当轿厢停于3层时，若按“二层上呼按钮”，同时按“一层上呼按钮”或“一层内呼按钮”，则轿厢下降至1层暂停，继续下降至2层停。 当轿厢停于2层时，若先按“三层下呼按钮”或“三层内呼按钮”，接着按“一层上呼按钮”或“一层内呼按钮”，则轿厢上升至3层停。 当轿厢停于2层时，若先按“一层上呼按钮”或“一层内呼按钮”，接着按“三层下呼按钮”或“三层内呼按钮”，则轿厢下降至1层停。56中国矿业大学徐海学院6.6 电梯控制系统电梯控制系统现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术 任务分析 生活中所乘坐的电梯往往是多部、多层、群控方式，系统的开关量I/O点数往往多大上百个，控制逻辑过于复杂且群控策略难于设计。为了便于理解，本节以简化后的单部三层电梯为例来进行讲解（略去初始化、上下平层、超重故障、群控方案等内容）。即便如此，其逻辑关系对初学者而言也存在一定难度。 （2）本系统控制要求中，较为复杂的是要求、。多个呼梯信号同时存在时，可以顺向截梯，但电梯响应的终点层应为电梯运行方向上距离当前层的最远方，响应到中间呼梯信号时只能暂停运行，之后依次响应下一个呼梯信号。为此，本系统设置了四个暂停标志位。如下表所示。 （3）本系统的要求、表示多个呼梯信号存在先后顺序，达到上下端楼层时，要将反向呼梯信号自动清除（不再响应）。 57中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.5 皮带机控制系统皮带机控制系统 I/O分配表 58中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.5 皮带机控制系统皮带机控制系统 硬件接口电路 59中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.5 皮带机控制系统皮带机控制系统 PLC程序 60中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.5 皮带机控制系统皮带机控制系统 PLC程序 61中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.5 皮带机控制系统皮带机控制系统 PLC程序 62中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.5 皮带机控制系统皮带机控制系统 PLC程序 63中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.5 皮带机控制系统皮带机控制系统 PLC程序 64中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.5 皮带机控制系统皮带机控制系统 PLC程序 65中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术6.5 皮带机控制系统皮带机控制系统本章小结本章小结主要内容回顾要求熟练掌握各种基本逻辑电路会设计简单的PLC逻辑控制系统作业作业66中国矿业大学徐海学院现代电气控制及现代电气控制及PLC应用技术应用技术本章小结本章小结