第八章--可编程控制器的应用优秀PPT.ppt
Date:2022/11/5 Page:1CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用一、一、PLCPLC限制系统设计的基本原则限制系统设计的基本原则1 1满足被控对象的限制要求满足被控对象的限制要求 考虑将来发展的须要，考虑将来发展的须要，PLC PLC选用功能较强的选用功能较强的新产品，并留有适当的余量。新产品，并留有适当的余量。2 2系统平安、牢靠系统平安、牢靠3 3尽可能简洁、经济、运用与修理便利尽可能简洁、经济、运用与修理便利4 4具有高的性能价格比。具有高的性能价格比。第一节第一节 PLC PLC限制系统设计的内容与步骤限制系统设计的内容与步骤Date:2022/11/5 Page:2CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用二、二、PLCPLC限制系统设计步骤限制系统设计步骤 1 1分析被控对象，提出限制要求。分析被控对象，提出限制要求。2.2.确定输入、输出设备。确定输入、输出设备。3 3确定确定PLCPLC的的I/OI/O点数，选择点数，选择PLCPLC机型。机型。4 4安排安排I/OI/O点数，绘制点数，绘制PLCPLC限制系统输入、输出端子接线限制系统输入、输出端子接线图。图。5 5程序设计，绘制工作循环图或状态转移图。程序设计，绘制工作循环图或状态转移图。1 1）初始化程序；）初始化程序；2 2）限制程序；）限制程序；3 3）检测、故障诊断）检测、故障诊断和显示等程序；和显示等程序；4 4）爱护和联锁程序。）爱护和联锁程序。6 6程序调试。先进行模拟调试，再进行现场联机调试；程序调试。先进行模拟调试，再进行现场联机调试；先进行局部、分段调试，再进行整体、系统调试。先进行局部、分段调试，再进行整体、系统调试。7 7调试过程结束，整理技术资料，投入运用。调试过程结束，整理技术资料，投入运用。第一节第一节 PLC PLC限制系统设计的内容与步骤限制系统设计的内容与步骤Date:2022/11/5 Page:3CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用PLCPLC限制系统设计步骤流程图限制系统设计步骤流程图Date:2022/11/5 Page:4CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用v PLCPLC机型的选择机型的选择v I/OI/O点的数量和种类点的数量和种类v CPUCPU的速度的速度v 内存容量内存容量v 编程器编程器v 打印机打印机v I/OI/O模块模块v 通讯接口模块通讯接口模块v 通讯传输电缆通讯传输电缆其次节其次节 PLC PLC的硬件设置的硬件设置Date:2022/11/5 Page:5CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用一、一、PLC机型选择机型选择结构形式结构形式 整体式整体式 模块式模块式安装方式安装方式 集中式集中式 远程远程IO式式 分布式分布式功能要求功能要求响应速度响应速度系统牢靠性系统牢靠性机型统一机型统一Date:2022/11/5 Page:6CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用输入器件：指连接到输入器件：指连接到PLC输入接线端子用于产生输入输入接线端子用于产生输入 信号的器件。信号的器件。分类分类 主令器件主令器件 检测器件检测器件 有源触点输入器件有源触点输入器件 无源触点输入器件无源触点输入器件输入信号输入信号 模拟信号模拟信号 数字信号数字信号 开关信号开关信号二、二、PLCI/O端口选择端口选择按钮、选择开关、数字开关按钮、选择开关、数字开关行程开关、接近开关、光电开关、继行程开关、接近开关、光电开关、继电器触点，接触器协助触点电器触点，接触器协助触点行程开关、接近开关、光电行程开关、接近开关、光电开关、继电器触点，接触器开关、继电器触点，接触器协助触点协助触点行程开关、接近开关、光电行程开关、接近开关、光电开关、继电器触点，接触器开关、继电器触点，接触器协助触点协助触点压力传感器、温度传感器压力传感器、温度传感器数字开关数字开关按钮、转换开关、形成开关、按钮、转换开关、形成开关、触点触点Date:2022/11/5 Page:7CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用输出器件：指连接到输出器件：指连接到PLC输出接线端子用于执行程序输出接线端子用于执行程序 运行结果的器件。运行结果的器件。分类：分类：驱动负载驱动负载 显示负载显示负载 输出端口：输出端口：继电器输出继电器输出 晶体管输出晶体管输出 晶闸管输出晶闸管输出接触器、继电器、电磁阀接触器、继电器、电磁阀二、二、PLCI/O端口选择端口选择指示灯、数字显示装置、电指示灯、数字显示装置、电铃、蜂鸣器铃、蜂鸣器交直流负载交直流负载直流负载直流负载沟通负载沟通负载Date:2022/11/5 Page:8CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用I/O点数的确定点数的确定 I/O点数是衡量可编程限制器规模大小的依据。点数是衡量可编程限制器规模大小的依据。确定依据：将与确定依据：将与PLC相连的全部输入、输出器件依据相连的全部输入、输出器件依据所需的电压、电流的大小和种类分别统计，考虑将来发所需的电压、电流的大小和种类分别统计，考虑将来发展的须要再相应增加展的须要再相应增加 1015的余量的余量二、二、PLC I/O端口选择端口选择Date:2022/11/5 Page:9CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用 CPU CPU的运行速度是指执行每一步用户程序的时间。的运行速度是指执行每一步用户程序的时间。对于以开关量为主的限制系统，不用考虑扫描速度，一对于以开关量为主的限制系统，不用考虑扫描速度，一般的般的PLCPLC机型都可运用。对于以模拟量为主的限制系统，机型都可运用。对于以模拟量为主的限制系统，则需考虑扫描速度，必需选择合适则需考虑扫描速度，必需选择合适CPUCPU种类的种类的PLCPLC机型。机型。三、三、CPU的速度的速度Date:2022/11/5 Page:10CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用远程远程I/OI/O模块：输入、输出装置比较分散，工作现场远模块：输入、输出装置比较分散，工作现场远 离限制站离限制站高高速速计计数数器器模模块块：当当PLCPLC内内部部的的高高速速计计数数器器的的最最高高计计数数频频 率不能满足要求时，可选择运用率不能满足要求时，可选择运用定位模块：在机械设备中，保证加工精度进行定位定位模块：在机械设备中，保证加工精度进行定位通通信信联联网网模模块块：PLCPLC与与PLCPLC之之间间，或或PLCPLC与与计计算算机机之之间间的的通通 信与联网信与联网模拟输入模块、输出模块：把流量、速度、压力、风模拟输入模块、输出模块：把流量、速度、压力、风 力力、张张力力等等变变换换成成数数字字量量，及及把把数数字字量量 变换成模拟量，进行输入、输出。变换成模拟量，进行输入、输出。四、四、PLC模块的选择模块的选择Date:2022/11/5 Page:11CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用 PLCPLC的外围设备主要是人的外围设备主要是人机对话装置，用于机对话装置，用于PLCPLC的的编程和监控。通过人编程和监控。通过人机对话装置可以进行编程、调试机对话装置可以进行编程、调试及显示图形报表、文件复制、报警等。及显示图形报表、文件复制、报警等。PLCPLC外围外围设外围外围设备有编程器、打印机、备有编程器、打印机、EPROMEPROM写入器、显示器等。写入器、显示器等。五、五、PLC外围设外围设Date:2022/11/5 Page:12CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用 我国优先选择我国优先选择220V220V的沟通电源电压，特殊状况可选的沟通电源电压，特殊状况可选择择24V24V直流电源供电。直流电源供电。输入信号电源，一般利用输入信号电源，一般利用PLCPLC内部供应的直流内部供应的直流24V24V电电源。对于带有有源器件的接近开关可外接源。对于带有有源器件的接近开关可外接220V220V沟通电源，沟通电源，提高稳定避开干扰。提高稳定避开干扰。选用直流选用直流I/OI/O模块时，须要外设直流电源。模块时，须要外设直流电源。六、电源电压的选择六、电源电压的选择Date:2022/11/5 Page:13CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用 PLC PLC的软件设计指的软件设计指PLCPLC限制系统中用户程序的设计。限制系统中用户程序的设计。第三节第三节 PLCPLC的软件设计的软件设计设计内容设计内容限制流程图限制流程图梯形图梯形图状态转移图状态转移图指令表指令表设计方法设计方法翻译法翻译法状态转移图法状态转移图法逻辑设计法逻辑设计法Date:2022/11/5 Page:14CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用状态转移图与梯形图状态转移图与梯形图S20M8002X0Y1S21X1Y2S22X2Y3S23X3Y4X4S0S0S0X0X0SET S20SET S0M8002M8002Y1S20S20X1X1SET S21Y2S21S21X2X2SET S22Y3S22S22X3X3SET S22Y4S23S23X4X4S0RETENDDate:2022/11/5 Page:15CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用 用用PLCPLC中软元件，代替原继电器中软元件，代替原继电器接触器限制线路图接触器限制线路图中的元器件，干脆翻译成梯形图的方法。主要用于对中的元器件，干脆翻译成梯形图的方法。主要用于对旧设备、旧限制系统的技术改造。旧设备、旧限制系统的技术改造。设计举例设计举例 正反转正反转 时间限制时间限制 第三节第三节 PLCPLC的软件设计的软件设计一、翻译法一、翻译法Date:2022/11/5 Page:16CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用SBSB1SB2KM1KM2KM2KM1KM2KM1COMX0X1X2Y1Y2COM一、翻译法一、翻译法SBSB1SB2KM1KM2X1X0X0X2Y2Y1Y2Y2Y1Y1 正反转正反转Date:2022/11/5 Page:17CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用SB1SB2COMX1X2Y1Y2KM1KM2COMKTSB2SB1KM1KTKM1KM2X1X0KTY1Y2Y1T0K30 定时器定时器Date:2022/11/5 Page:18CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用 针对依次限制方式或步进限制方式的程序设计。针对依次限制方式或步进限制方式的程序设计。在程序设计时，首先将系统的工作过程分解成若干个在程序设计时，首先将系统的工作过程分解成若干个连续的阶段，每一阶段称为连续的阶段，每一阶段称为“工步工步”或或“状态状态”，以，以工步（或状态）为单元，从工作过程起先，一步接着工步（或状态）为单元，从工作过程起先，一步接着一步，始终到工作过程的最终一步结束。一步，始终到工作过程的最终一步结束。设计举例设计举例 机械手限制机械手限制二、状态转移图二、状态转移图Date:2022/11/5 Page:19CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用 以布尔逻辑代数为理论基础，以逻辑变量以布尔逻辑代数为理论基础，以逻辑变量“0”“0”或或“1”“1”作为探讨对象，以作为探讨对象，以“与与”、“或或”、“非非”三三种基本逻辑运算为分析依据，对电气限制线路进行逻种基本逻辑运算为分析依据，对电气限制线路进行逻辑运算，把触点的辑运算，把触点的“通、断通、断”状态用逻辑变量状态用逻辑变量“0”“0”或或“1”“1”来表示。来表示。设计举例设计举例 “与与”逻辑关系逻辑关系 “或或”逻辑关系逻辑关系 “与、或、非与、或、非”逻辑关系逻辑关系三、逻辑设计法三、逻辑设计法Date:2022/11/5 Page:20CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用L(Y1)X0 X1 X2 M1L(Y2)X0+X1+M2+Y2X0X1M1X2Y1X0Y2X1M2Y2L(Y3)(X0+X1)X2 Y2+M10X0Y3X1Y2M10X2“与与”“或或”“与、或、非与、或、非”Date:2022/11/5 Page:21CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用 传统的自动限制系统由继电器传统的自动限制系统由继电器接触器限制组成，存接触器限制组成，存在故障多、牢靠性差、工作寿命短、不易检修等缺点。在故障多、牢靠性差、工作寿命短、不易检修等缺点。随着随着PLC的普及和完善，以及的普及和完善，以及PLC本身所具有的高牢靠本身所具有的高牢靠性、易编程修改的特点，在自动限制系统中应用取得了性、易编程修改的特点，在自动限制系统中应用取得了良好的效果。良好的效果。如：如：MPS模块化自动生产加工系统模块化自动生产加工系统 智能群控电梯限制系统智能群控电梯限制系统第四节第四节 PLCPLC在工业机械手臂中的应用在工业机械手臂中的应用Date:2022/11/5 Page:22CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用MPSMPS生生产产加加工工系系统统Date:2022/11/5 Page:23CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用智智能能群群控控电电梯梯Date:2022/11/5 Page:24CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用【应用范例1】机械手臂限制Date:2022/11/5 Page:25CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用工件的补充运用人工限制，可干脆将工件放在工件的补充运用人工限制，可干脆将工件放在工件的补充运用人工限制，可干脆将工件放在工件的补充运用人工限制，可干脆将工件放在D D D D点（点（点（点（LS0LS0LS0LS0动作）。动作）。动作）。动作）。限制说明：只要只要只要只要D D D D点有工件，机械手臂即先下降（点有工件，机械手臂即先下降（点有工件，机械手臂即先下降（点有工件，机械手臂即先下降（B B B B缸动作）将工件抓取（缸动作）将工件抓取（缸动作）将工件抓取（缸动作）将工件抓取（C C C C缸缸缸缸 动作）后上升（动作）后上升（动作）后上升（动作）后上升（B B B B缸复位），再将工件搬运（缸复位），再将工件搬运（缸复位），再将工件搬运（缸复位），再将工件搬运（A A A A缸动作）到缸动作）到缸动作）到缸动作）到E E E E点上点上点上点上 方，机械手臂再次下降（方，机械手臂再次下降（方，机械手臂再次下降（方，机械手臂再次下降（B B B B缸动作）后放开（缸动作）后放开（缸动作）后放开（缸动作）后放开（C C C C缸复位）工件，机缸复位）工件，机缸复位）工件，机缸复位）工件，机 械手臂上升（械手臂上升（械手臂上升（械手臂上升（B B B B缸复位），最终机械手臂再回到原点（缸复位），最终机械手臂再回到原点（缸复位），最终机械手臂再回到原点（缸复位），最终机械手臂再回到原点（A A A A缸复位）。缸复位）。缸复位）。缸复位）。Date:2022/11/5 Page:26CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用C C缸在抓取或放开工件后，都需有缸在抓取或放开工件后，都需有1 1秒秒的间隔，机械手臂才能动作。的间隔，机械手臂才能动作。限制说明：A,B,CA,B,CA,B,CA,B,C缸均为单作用气缸，运用电磁限制。缸均为单作用气缸，运用电磁限制。缸均为单作用气缸，运用电磁限制。缸均为单作用气缸，运用电磁限制。当当E E点有工件且点有工件且B B缸已上升到缸已上升到LS4LS4时，传送带马达转动以运走工件，时，传送带马达转动以运走工件，经经2 2秒后传送带马达自动停止。工件若未完全运走（计时未到）秒后传送带马达自动停止。工件若未完全运走（计时未到）时，则应等待传送带马达停止后才能将工件移走。时，则应等待传送带马达停止后才能将工件移走。Date:2022/11/5 Page:27CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用限制说明：LS0LS0DD点有无工件侦测用限制开关点有无工件侦测用限制开关 LS5LS5EE点有无工件侦测用限制开关点有无工件侦测用限制开关 LS1LS1AA缸前行限制开关（左极限）缸前行限制开关（左极限）LS2LS2AA缸退回限制开关（右极限）缸退回限制开关（右极限）LS3LS3BB缸下降限制开关（下极限）缸下降限制开关（下极限）LS4LS4BB缸上升限制开关（上极限）缸上升限制开关（上极限）Date:2022/11/5 Page:28CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用功能分析：原点复位：选定以原点复位：选定以A A缸退回至右极限位置（缸退回至右极限位置（LS2 ONLS2 ON）、）、B B缸缸 上升至上极限位置（上升至上极限位置（LS4 ONLS4 ON）及）及C C缸缸松开为机械手臂的原点。松开为机械手臂的原点。执行一个动作之后，应做原点复位的侦测（因为执行一个动作之后，应做原点复位的侦测（因为A A、B B、C C缸缸 均为单作用气缸，所以会自动退回原点）。均为单作用气缸，所以会自动退回原点）。工件搬运流程：依题意其动作为一循环式单一依次工件搬运流程：依题意其动作为一循环式单一依次工件搬运流程：依题意其动作为一循环式单一依次工件搬运流程：依题意其动作为一循环式单一依次流程。流程。流程。流程。传送带流程：在侦测到传送带流程：在侦测到E E点有工件且点有工件且B B缸缸在上极限位置时，在上极限位置时，应驱动传送带转动。应驱动传送带转动。上述两个流程可以同时进行，因此运用并进分支流上述两个流程可以同时进行，因此运用并进分支流上述两个流程可以同时进行，因此运用并进分支流上述两个流程可以同时进行，因此运用并进分支流程来完程来完程来完程来完 成组合。成组合。成组合。成组合。Date:2022/11/5 Page:29CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用元件安排：D D点工件传感器点工件传感器LS0LS0，运用输入继电器，运用输入继电器X0X0A A缸左限位传感器缸左限位传感器LS1LS1，运用输入继电器，运用输入继电器X1X1A A缸右限位传感器缸右限位传感器LS2LS2，运用输入继电器，运用输入继电器X2X2B B缸下限位传感器缸下限位传感器LS3LS3，运用输入继电器，运用输入继电器X3X3B B缸上限位传感器缸上限位传感器LS4LS4，运用输入继电器，运用输入继电器X4X4E E点工件传感器点工件传感器LS5LS5，运用输入继电器，运用输入继电器X5X5A A缸驱动，运用输出继缸驱动，运用输出继电器电器Y0Y0B B缸驱动，运用输出继缸驱动，运用输出继电器电器Y1Y1C C缸驱动，运用输出继缸驱动，运用输出继电器电器Y2Y2传送带驱动，运用输传送带驱动，运用输出继电器出继电器Y3Y3Date:2022/11/5 Page:30CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用绘绘制状态流程图b.工件搬运流程工件搬运流程B缸缸下移下移（Y1 ON）C缸缸夹取工件并延时夹取工件并延时（Y2 ON）B缸缸上升上升（Y1 OFF）A缸缸前进前进（Y0 ON）工件尚未工件尚未完全搬运完全搬运B缸缸下移下移（Y1 ON）C缸缸松开工件并延时松开工件并延时（Y2 OFF）B缸缸上升上升（Y1 OFF）A缸缸后退后退（Y0 OFF）a.原点复位流程原点复位流程A A缸缸退回至右极限位置（LS2 ONLS2 ON）B缸缸上升至上极限位置（LS4 ON）Date:2022/11/5 Page:31CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用绘绘制状态流程图d d.并进并进-合流分支合流分支c c.传送带流程传送带流程B B缸缸在上极限位置E点有工件驱动传送带电机并延时2秒将工件搬运流程和传送带流程做成并进-合流分支结构Date:2022/11/5 Page:32CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用步进阶梯图转换Date:2022/11/5 Page:33CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用程序清单Date:2022/11/5 Page:34CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用本章小结1.1.本章主要讲解并描述本章主要讲解并描述PLCPLC限制系统设计的步骤、内容和限制系统设计的步骤、内容和方法。内容包括硬件设置和软件设计两方面。方法。内容包括硬件设置和软件设计两方面。2.2.会合理选择硬件会合理选择硬件3.3.驾驭翻译法、功能图法和逻辑法。驾驭翻译法、功能图法和逻辑法。4.4.能用能用PLCPLC设计自动限制系统。设计自动限制系统。Date:2022/11/5 Page:35CH9 CH9 可编程控制器应用可编程控制器应用
