NO8西门子LOGO!控制系统的设计与编程电气控制技术教学课件.ppt
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1、电气控制技术电气控制技术学习单元一模块八模块八 西门子西门子LOGOLOGO!控制系统!控制系统的设计与编程的设计与编程西门子LOGO!基本概述学习单元二西门子LOGO!编程软件的使用学习单元三西门子LOGO!的应用案例 西门子西门子LOGOLOGO!是应用于自动化领域中的小型!是应用于自动化领域中的小型控制单元,具有可编程功能。根据前面电气控制控制单元,具有可编程功能。根据前面电气控制系统的学习,本模块利用西门子系统的学习,本模块利用西门子LOGOLOGO!对电气控!对电气控制进行综合学习,教学内容包括西门子制进行综合学习,教学内容包括西门子LOGO!LOGO!基本基本概述、编程软件的使用和
2、应用案例。通过学习可概述、编程软件的使用和应用案例。通过学习可以使学生对西门子以使学生对西门子LOGO!LOGO!加深了解,掌握电气控制加深了解,掌握电气控制中控制方案的设计方法和编程方法,掌握西门子中控制方案的设计方法和编程方法,掌握西门子LOGO!LOGO!的安装、接线原则,能够熟练使用的安装、接线原则,能够熟练使用LOGO!LOGO!编编程软件进行编程和电气仿真。程软件进行编程和电气仿真。模块八模块八 西门子西门子LOGOLOGO!控制系统!控制系统的设计与编程的设计与编程西门子西门子LOGO!LOGO!基本概述基本概述学习单元一引引 言言 西门子LOGO!是在自动化领域中使用广泛的电气
3、单元,主要特点是外部接线简单,控制原理采用CPU核心技术,内嵌38种功能块,具有外部手动编程和上位机软件编程两种编程模式。内嵌功能模块集成了多种逻辑控制和数据运算功能,通过属性和参数的设置实现编程控制。西门子LOGO!的硬件结构 一、LOGO!是一种具有可编程控制功能的智能型电子控制单元,因为具有体积小、重量轻、可靠性高、编程简单等特点而被广泛应用于电气控制图系统中。图图8-1 LOGO8-1 LOGO!的产品外形!的产品外形西门子西门子LOGO!LOGO!基本概述基本概述学习单元一 LOGO!的输出点具有很强的带载能力,可直接用来带负载而不需要经过中间放大环节。LOGO!可适应不同电压等级的
4、使用,其工作电源和输入信号电源为统一电源,极大地方便了用户接线。LOGO!除了本机外还可以实现多点的扩展(扩展模块),I/O点的配置包括数字量(DI、DO)和模拟量(AI、AO)。图8-1中LOGO!采用工作电源是AC/220 V的供电方式,在实际应用中,也可以采用工作电源为DC/24 V的供电方式。无论采用哪种形式,其工作电源和输入信号电源均为同一电源。西门子西门子LOGO!LOGO!基本概述基本概述学习单元一 西门子LOGO!的主要功能 二、LOGO!是利用软件编程后通过硬件对外控制的电子控制设备,它内部集成了38种功能块,可供使用者使用。LOGO!可通过面板上的功能键直接进行编程(适用于
5、现场调试或没有编程软件的情况),也可以通过计算机专用软件进行编程(适合整体编程和在线仿真)。软件编程可在离线的情况下进行程序编辑,然后利用通信电缆将程序下载到控制器中,控制器每次只能存储一段用户程序。西门子西门子LOGO!LOGO!基本概述基本概述学习单元一 LOGO!的编程语言分为逻辑功能图和梯形图两种编程方式,逻辑功能图编程图元不可多次使用,其逻辑关系只能进行直接连接,当程序比较复杂且连接线过多时,电气控制逻辑就显得比较烦琐。而梯形图编程图元可被多次使用,逻辑控制关系清晰,便于用户分析程序。LOGO!接收数字、模拟两种类型的输入信号,信号通常来自于现场检测或电气控制盘。输入信号导入LOGO
6、!数据区后作为用户程序的数据源,通过执行用户程序完成各种逻辑运算和数值运算。运算后的结果可以借助输出点传向外部执行设备,实现自动控制。西门子西门子LOGO!LOGO!基本概述基本概述学习单元一 西门子LOGO!的功能块 三三、LOGO!中的常量指的是输入/输出变量,其常用的变量包括数字量输入、数字量输出、数字量中间标志、低电位、高电位、模拟量输入、模拟量中间标志、模拟量输出,它们是编程中主要的外部接口变量。图图8-1 LOGO8-1 LOGO!的产品外形!的产品外形西门子西门子LOGO!LOGO!基本概述基本概述学习单元一 LOGO!具有多种逻辑控制功能,基本功能块主要实现对变量的基本逻辑控制
7、,也是LOGO!编程操作中应用最多的控制方法。图图8-3 LOGO8-3 LOGO!的基本功能块!的基本功能块西门子西门子LOGO!LOGO!基本概述基本概述学习单元一西门子西门子LOGO!LOGO!基本概述基本概述学习单元一图图8-4 LOGO8-4 LOGO!的特殊功能块!的特殊功能块西门子西门子LOGO!LOGO!基本概述基本概述学习单元一 LOGO!的基本逻辑运算如图8-5所示。图8-5(a)所示为“与”操作,“与”操作是逻辑控制中经常用到的一种逻辑运算,多个变量之间的“与”操作就是电气控制中元件的串联。图8-5(b)所示为“或”操作,“或”操作是逻辑控制中经常用到的一种逻辑运算,多个
8、变量之间的“或”操作就是电气控制中元件的并联。图8-5(c)所示为“非”操作,“非”操作是将自身变量的状态取反。LOGOLOGO!中的基本逻辑操作!中的基本逻辑操作1.西门子LOGO!的逻辑操作 四四、西门子西门子LOGO!LOGO!基本概述基本概述学习单元一图图8-5 LOGO8-5 LOGO!的基本逻辑运算!的基本逻辑运算西门子西门子LOGO!LOGO!基本概述基本概述学习单元一LOGOLOGO!中的延时操作!中的延时操作2.西门子西门子LOGO!LOGO!基本概述基本概述学习单元一图图8-6 8-6 “通电延时通电延时”和和“断电延断电延时时”的逻辑关系的逻辑关系西门子西门子LOGO!L
9、OGO!基本概述基本概述学习单元一 “异或”是指两个输入变量状态不相同时,其输出状态为“1”;而两个输入变量状态相同时,其输出状态为“0”。LOGOLOGO!中的!中的“异或异或”操作操作3.图图8-7 8-7 “异或异或”操作的真值表和逻辑关系操作的真值表和逻辑关系西门子西门子LOGO!LOGO!基本概述基本概述学习单元一 LOGO!内部时钟包括周定时器和年定时器。周定时器主要是设定星期一至星期日的接通时间和关断时间,周定时器为用户提供了3组开机表,其关系是并联。年定时器主要设定某个年度中月、日的区间范围可执行的接通时间和关断时间。LOGOLOGO!中的时钟操作!中的时钟操作4.西门子西门子
10、LOGO!LOGO!基本概述基本概述学习单元一图图8-8 8-8 “周定时器周定时器”的属性定义的属性定义图图8-9 8-9 “年定时器年定时器”的属性定义的属性定义西门子西门子LOGO!LOGO!基本概述基本概述学习单元一西门子西门子LOGOLOGO!编程软件的使用!编程软件的使用学习单元二引引 言言 西门子LOGO!的编程采用逻辑功能图和梯形图两种结构,系统设置了许多功能模块,电气连接方便简捷,具有可编程功能。西门子LOGO!编程软件还设置了电气仿真,使电气控制功能通过仿真很容易得到验证。西门子LOGO!编程软件的安装 一、西门子西门子LOGOLOGO!编程软件的使用!编程软件的使用学习单
11、元二图图8-10 8-10 确定确定LOGOLOGO!的安装路径!的安装路径图图8-11 LOGO8-11 LOGO!软件安装进行中!软件安装进行中西门子西门子LOGOLOGO!编程软件的使用!编程软件的使用学习单元二 西门子LOGO!控制器的编程界面 二、运行西门子LOGO!软件后建立一个新文件,打开西门子LOGO!控制器的编程界面,如图8-12所示。图图8-12 LOGO8-12 LOGO!控制器的编程界面!控制器的编程界面西门子西门子LOGOLOGO!编程软件的使用!编程软件的使用学习单元二图图8-13 8-13 工具条工具条图图8-14 8-14 快捷操作菜单快捷操作菜单西门子西门子L
12、OGOLOGO!编程软件的使用!编程软件的使用学习单元二 西门子LOGO!编程软件的编程方法 三三、西门子LOGO!编程软件中为用户提供了预先编辑好的功能块,用户在编程过程中可直接调用,各功能块的功能如图8-15所示。编程时先用鼠标选中功能块中相应的元件(常量、基本功能块、特殊功能块),然后放置在程序编辑区中,完成所需元件的布局后利用连线工具进行电气连接。线路的连接即是控制逻辑和原理的设计过程。当连接线路较多或有重复交叉时,可利用剪刀工具进行化简,化简后的线路以接插件的连接方式显示。西门子西门子LOGOLOGO!编程软件的使用!编程软件的使用学习单元二图图8-15 8-15 西门子西门子LOG
13、OLOGO!各功能块的功能!各功能块的功能西门子西门子LOGOLOGO!编程软件的使用!编程软件的使用学习单元二 西门子LOGO!的典型应用 四四、西门子LOGO!完成程序编辑后,可通过软件的仿真进行调试,仿真界面如图8-16所示。通过操作仿真界面下面的输入信号,输出状态(通过程序处理)得到相应的控制结果。图图8-16 8-16 西门子西门子LOGOLOGO!的仿真界面!的仿真界面西门子西门子LOGOLOGO!编程软件的使用!编程软件的使用学习单元二西门子LOGO!可以在小型电气控制系统或智能楼宇中使用,如生产加工设备、小型自动化生产线、自动售货机、自动清洗机、工程机械、建筑照明控制、恒压供水
14、控制、自动扶梯控制、风机或水泵互投互备控制、电动蝶阀控制等。西门子LOGO!的典型应用 五五、西门子西门子LOGOLOGO!编程软件的使用!编程软件的使用学习单元二 利用西门子LOGO!实现楼梯和走廊的照明控制,控制方式一般采用短时控制或分区控制,主要是为了避免常明灯的出现,主要内容包括楼梯间照明控制、走廊照明双向控制、走廊公共照明定时控制。功能描述功能描述1.楼梯和走廊照明控制的设计与编程 四四、西门子西门子LOGO!LOGO!的应用案例的应用案例学习单元三 (1)楼梯间照明控制。在楼梯入口处设有开关K1和楼梯照明D1,当开关K1闭合1次(动作在3 s内完成),则楼梯照明D1亮,延时5 s后
15、D1自动关闭。若开关K1闭合时间超过3 s,楼梯照明D1则长亮,开关K1断开时,楼梯照明D1延时5 s后自动关闭。控制方案及要求控制方案及要求2.西门子西门子LOGO!LOGO!的应用案例的应用案例学习单元三西门子西门子LOGO!LOGO!的应用案例的应用案例学习单元三 (3)走廊公共照明定时控制。对走廊公共照明(D3、D4)采取内部时钟的定时控制,要求每天7:30启动走廊公共照明(D3或D4),18:30关闭走廊公共照明(D3或D4)。在走廊公共照明运行期间实现每隔30 min,走廊公共照明D3和D4自动轮换。西门子西门子LOGO!LOGO!的应用案例的应用案例学习单元三图图8-17 8-1
16、7 楼梯和走廊照明控制楼梯和走廊照明控制LOGOLOGO!接线图!接线图电气线路连接电气线路连接3.西门子西门子LOGO!LOGO!的应用案例的应用案例学习单元三输入输入/输出地址分配表输出地址分配表4.西门子西门子LOGO!LOGO!的应用案例的应用案例学习单元三LOGOLOGO!程序!程序3.(1)楼梯间照明控制LOGO!程序如图8-18所示。图图8-18 8-18 楼梯间照明控制楼梯间照明控制LOGOLOGO!程序!程序西门子西门子LOGO!LOGO!的应用案例的应用案例学习单元三楼梯间照明控制原理说明如下 K1闭合(时间小于3 s),D1亮并延时5 s后灭(忽略K1闭合时间)。K1闭合
17、(时间大于3 s),D1亮,K1断开后,D1延时5 s后灭。西门子西门子LOGO!LOGO!的应用案例的应用案例学习单元三(2)走廊照明双向控制LOGO!程序如图8-19所示。图图8-19 8-19 走廊照明双向控制走廊照明双向控制LOGOLOGO!程序!程序西门子西门子LOGO!LOGO!的应用案例的应用案例学习单元三走廊照明双向控制原理说明K2闭合、K3断开,D2亮。K3闭合、K2断开,D2亮。K2断开、K3断开,D2灭。K2闭合、K3闭合,D2灭。西门子西门子LOGO!LOGO!的应用案例的应用案例学习单元三 (3)走廊公共照明定时控制LOGO!程序如图8-20所示。图图8-20 8-2
18、0 走廊公共照明定时控制走廊公共照明定时控制LOGOLOGO!程序!程序西门子西门子LOGO!LOGO!的应用案例的应用案例学习单元三走廊公共照明定时控制原理说明如下 设定每日7:30至18:30为走廊照明运行时间。设定走廊公共照明灯组D3、D4每隔30 min自动轮换。西门子西门子LOGO!LOGO!的应用案例的应用案例学习单元三 利用LOGO!实现区街照明控制,区街照明是指小区或公共街区的照明,也就是常说的路灯,可以利用内部时钟控制照明。由于每年不同季节的昼夜时间不同,所以不同时间段采用不同的控制方案,主要内容包括区街照明时钟控制、区街照明传感器控制。功能描述功能描述1.区街照明控制的设计
19、与编程 二、西门子西门子LOGO!LOGO!的应用案例的应用案例学习单元三1)区街照明时钟控制 (1)5月9月。19:00开启区街照明D1、D2,4:00关闭区街照明D1、D2。(2)10月第二年4月。18:00开启区街照明D1、D2,6:00关闭区街照明D1、D2。控制方案及要求控制方案及要求2.西门子西门子LOGO!LOGO!的应用案例的应用案例学习单元三2 2)区街照明传感器控制)区街照明传感器控制西门子西门子LOGO!LOGO!的应用案例的应用案例学习单元三电气线路连接电气线路连接3.图图8-21 8-21 区街照明控制区街照明控制LOGOLOGO!接线图!接线图西门子西门子LOGO!
20、LOGO!的应用案例的应用案例学习单元三输入输入/输出地址分配表输出地址分配表4.西门子西门子LOGO!LOGO!的应用案例的应用案例学习单元三LOGOLOGO!程序!程序5.图图8-22 8-22 区街照明控制区街照明控制LOGOLOGO!程序!程序西门子西门子LOGO!LOGO!的应用案例的应用案例学习单元三控制原理说明如下。(1)将每年设定为两个不同时段,分别为59月、10月至第二年4月,两个时段互补。(2)设定每年59月期间每日19:004:00开启区街照明D1灯组。(3)设定每年10月至第二年4月期间每日18:006:00开启区街照明D2灯组。(4)每日照明除了受时间控制外,还受照度
21、传感器控制,即照度传感器可在任意时间启动照明灯组。西门子西门子LOGO!LOGO!的应用案例的应用案例学习单元三 使用LOGO!控制地下车库出入口照明,照明分为主照明和辅助照明,主照明在特定的时间内启动,辅助照明在车辆进出时启动90 s,也可以通过手动控制主照明和辅助照明。功能描述功能描述1.地下车库出入口照明控制的设计与编程 三三、西门子西门子LOGO!LOGO!的应用案例的应用案例学习单元三控制方案及要求控制方案及要求2.主照明设在天色较暗或夜晚时启动,每日5:008:00、17:0024:00。车辆进入地下车库(GK1检测进入的车辆)或车辆驶出地下车库(GK2检测驶出的车辆)时,启动辅助
22、照明90 s后自动关闭,其他时间可通过手动(SB3按钮)控制辅助照明。1)主照明控制2)辅助照明控制西门子西门子LOGO!LOGO!的应用案例的应用案例学习单元三电气线路连接电气线路连接3.图图8-23 8-23 地下车库出入口照明控制地下车库出入口照明控制LOGOLOGO!接线图!接线图西门子西门子LOGO!LOGO!的应用案例的应用案例学习单元三输入输入/输出地址分配表输出地址分配表4.西门子西门子LOGO!LOGO!的应用案例的应用案例学习单元三LOGOLOGO!程序!程序5.图图8-24 8-24 地下车库出入口照明控制地下车库出入口照明控制LOGOLOGO!程序!程序西门子西门子LO
23、GO!LOGO!的应用案例的应用案例学习单元三控制原理说明如下。(1)设定每日5:008:00、17:0024:00启动主照明。(2)有车辆出入时,根据光电开关遮挡情况启动辅助照明。(3)辅助照明启动后经过90 s延时后自动关闭辅助照明。(4)SB3作为手动开关可随时启动辅助照明。西门子西门子LOGO!LOGO!的应用案例的应用案例学习单元三 使用LOGO!控制商店的橱窗自动照明,有4个不同的照明灯组,分别是白天的照明、晚上的附加照明、维持晚上的最低亮度照明、局部聚光照明。功能描述功能描述1.商店橱窗照明控制的设计与编程 四四、西门子西门子LOGO!LOGO!的应用案例的应用案例学习单元三控制
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