可编程控制器系统的设计及应用
可编程逻辑控制器系统的设计与实现

可编程逻辑控制器系统的设计与实现可编程逻辑控制器(PLC)系统是一种常见的自动化控制系统,在工业生产中具有非常重要的作用。
该系统通过编写程序来控制各种设备的运行,从而实现产品制造、输送等工业生产过程中的自动化控制。
本文将从系统设计和实现两个方面详细介绍可编程逻辑控制器系统的相关知识。
一、系统设计(一)系统概述可编程逻辑控制器系统的基本功能是实现各种自动化控制任务,其结构包括输入端、输出端、中央处理器和程序存储器。
输入端接收各种信号输入,比如传感器、按钮等,中央处理器根据这些信号控制程序存储器中的程序,最后通过输出端输出各种信号控制执行机构,比如电机、气缸等。
此外,系统还具有实时监控、报警和通信等功能。
(二)系统设计方法系统设计的主要目标是确保系统能够顺利运行,并且具有一定的扩展性。
设计方法包括以下几个方面:1. 确定系统需求在设计系统之前,需要先明确系统的需求,包括要控制的对象、控制方式、控制精度等。
只有明确系统需求,才能更好地进行系统设计。
2. 选择硬件设备根据系统需求,选取适合的硬件设备。
主要包括中央处理器、输入输出模块和通信模块等。
3. 编写程序根据系统需求和硬件设备选择,编写相应的程序,实现自动化控制和监控功能。
4. 调试和测试在完成程序编写后,进行调试和测试,确保系统能够顺利运行。
(三)系统设计注意事项1. 控制对象要合理选择,一方面要考虑设备的性能和成本,另一方面也要考虑控制的效率和稳定性。
2. 硬件设备要选用可靠性高、稳定性好的设备,尽量避免使用低质量、不稳定的硬件设备。
3. 程序编写要规范、清晰,注重代码的可扩展性和可维护性。
二、系统实现(一)系统实现步骤系统实现主要包括硬件实现和软件实现两个方面。
具体步骤如下:1. 硬件实现:根据系统设计确定的硬件设备选择,实现输入输出端口、通信模块等硬件模块的搭建、接线等操作,确保硬件设备的正常运行。
2. 软件实现:根据系统需求和程序设计编写程序,实现自动化控制、监控和通信等功能。
可编程控制器应用课程设计报告

可编程控制器应用课程设计报告一、综述随着工业自动化技术的快速发展,可编程控制器(Programmable Logic Controllers,简称PLC)在现代工业领域中的应用越来越广泛。
作为自动化控制系统的核心组件,PLC可编程控制器在实现自动化生产、提高生产效率、降低运营成本等方面发挥着重要作用。
针对可编程控制器应用进行课程设计,对于提高相关人员的专业技能水平,推动工业自动化技术的进步具有重要意义。
本课程设计报告旨在介绍可编程控制器应用的课程设计过程、目标、方法、实践内容以及取得的成果。
通过本课程设计,参与者将深入了解PLC的基本工作原理、编程技巧、控制系统设计等方面的知识,并能够将其应用于实际工程项目中,从而提高自身的工程实践能力和问题解决能力。
PLC技术正朝着网络化、智能化、开放化的方向发展,其在工业机器人、自动化生产线、智能仓储等领域的应用越来越广泛。
本次课程设计将结合实际需求,注重实践应用,使参与者能够掌握PLC技术的最新发展动态,为今后的工作和学习打下坚实的基础。
本课程设计报告通过对可编程控制器应用的深入研究和实践,为相关领域的技术人员提供有益的参考和指导,推动工业自动化技术的进步和发展。
1. 背景介绍:介绍可编程控制器(PLC)的发展历程、应用领域及其重要性。
在现代工业控制领域中,可编程控制器(PLC)作为关键的控制技术,已经发挥着无可替代的作用。
PLC的历史可以追溯到上个世纪,其发展历程反映了自动化控制技术的不断发展和进步。
自上世纪七十年代第一台PLC诞生以来,PLC技术经历了模拟式到数字式、小型化到大型化的演变过程。
PLC技术已成为工业控制领域的核心组件之一,广泛应用于制造、加工、装配、机器人等各个领域。
PLC的重要地位源自于其强大的功能和灵活性。
可编程控制器接收输入信号,通过内置程序处理后再输出控制信号,实现对各种生产设备的控制。
这种控制模式能够根据不同的工艺需求进行编程设计,稳定性高。
可编程控制器应用系统的设计

1. 控制规模
一个控制系统的控制规模可用该系统的输入、 输出设备总数来衡量,当控制规模较大时,特别 是开关量控制的输入、输出设备较多且联锁控制 较多时,最适合采用PLC控制。
2.工艺复杂程度
当工艺要求较复杂时,用继电器系统控制极不
方便,而且造价也相应增加,甚至会超过采用 PLC控制的成本。因此,采用PLC控制将有更 大的优越性。特别是如果工艺流程要求经常变 动或控制系统有扩充功能的要求时,则只能采 用PLC控制。
在进行设备选型时,应尽量选用标准设备。 如无标准设备可选,还可能需要设计操作台、 控制柜、模拟显示屏等非标准设备。
2.7 编制控制系统的技术文件
在设计任务完成后,要编制系统的技术文件。 技术文件一般应包括设计说明书、使用说明书、 I/O接线图和控制程序(如梯形图等)。
3. PLC控制系统设计的步骤
PLC控制系统的应用设计过程
与其他计算机控制系统一样,PLC控制系 统的应用设计过程可以分为: 总体设计 可靠性设计 硬件设计 软件设计
本章的主要内容:
PLC控制系统的设计原则和设计步骤。 PLC控制系统的系统的硬件设计和软件设计。 PLC控制系统的可靠性设计。 PLC控制系统的调试步骤。
1. I/O设备的数量和性质
在选择PLC时,首先应对系统要求的输入、 输出有详细的了解,即输入量有多少,输出量 有多少,哪些是开关(或数字)量,哪些是模拟 量,对于数字型输出量还应了解负载的性质, 以选择合适的输出形式(继电器型、晶体管型、 双向可控硅型)。在确定了PLC机的控制规模后, 还要考虑一定的余量,以适应工艺流程的变动 及系统功能的扩充,一般可按10~15%的余量 来考虑。另外,还要考虑PLC的结构,从I/ O点数的搭配上加以分析,决定选择整体式还 是模块式的PLC。
可编程控制器原理及应用

可编程控制器原理及应用可编程控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC)是一种数字式的、微型的、带有专用数字计算机特性的电子装置。
它具有自动化控制系统所需的输入输出接口、控制逻辑、计算处理和数据存储等功能。
可编程控制器可以广泛应用于工业自动化、机械设备、交通运输、建筑物控制、家庭自动化等领域。
本文将从可编程控制器的原理以及应用两个方面进行详细介绍。
一、可编程控制器的原理1.输入接口:可编程控制器通过输入接口将外部信号(例如传感器信号)转换成数字信号,以供中央处理器进行处理。
输入接口通常包括数字输入模块和模拟输入模块,数字输入模块接收开关信号、传感器信号等,模拟输入模块接收模拟传感器信号,例如温度、压力等。
2.中央处理器(CPU):中央处理器是可编程控制器的核心部分,主要负责控制逻辑的运算和数据的处理。
中央处理器通常由微处理器、存储器和定时器等组成,它能够执行各种控制逻辑以及数学运算、函数计算等任务。
3.输出接口:可编程控制器通过输出接口控制执行器(例如电磁阀、电机等)的开关状态。
输出接口通常包括数字输出模块和模拟输出模块,数字输出模块能够控制开关状态,模拟输出模块能够输出模拟信号,例如控制电机的转速。
4.通信接口:可编程控制器可以通过通信接口与其他设备进行数据交换和通信。
通信接口通常包括串行接口、以太网接口等,用于与其他设备(如上位机、HMI人机界面)进行数据交换和实时监控。
二、可编程控制器的应用1.工业自动化:可编程控制器可以实现工厂的自动化生产线控制,对物体进行自动化的分拣、组装、检测等操作。
通过编写控制程序,设置不同的逻辑控制条件,能够实现生产线的高效率、高精度运行。
2.机械设备:可编程控制器可以应用于各种机械设备的控制和监控。
例如,印刷机、包装机、激光切割机等机械设备都可以使用可编程控制器进行自动化控制,提高生产效率和质量。
3.交通运输:可编程控制器可以应用于交通信号灯、地铁、机场行李输送系统等交通运输设备的控制和监控。
PLC程序设计与应用

PLC程序设计与应用PLC(可编程逻辑控制器)是一种广泛应用于工业自动化领域的控制设备。
它通过编写程序,对各种工业过程进行监控和控制。
本文将介绍PLC程序设计的基本原理和应用技巧。
一、PLC程序设计基础知识1. PLC的组成和工作原理PLC由中央处理器、输入模块、输出模块和编程设备组成。
输入模块用于接收传感器信号,输出模块用于控制执行器动作。
编程设备通过编写程序,将输入信号转换为输出动作,实现对工业过程的控制。
2. Ladder图编程语言Ladder图是PLC程序设计中常用的编程语言。
它通过并联和串联关系来表示逻辑控制关系。
并联关系表示逻辑或关系,串联关系表示逻辑与关系。
程序员可以通过连接不同的逻辑元件(如继电器、计时器、计数器)来实现复杂的控制逻辑。
二、PLC程序设计的应用场景1. 自动化生产线控制PLC在自动化生产线上的应用广泛。
它可以实现对生产设备的监控和控制,保证生产线的稳定运行。
通过编写合理的控制程序,可以实现生产过程中的自动启停、速度控制、故障检测等功能,提高生产效率和质量。
2. 建筑物智能化控制PLC在建筑物智能化控制领域也有很多应用。
它可以对建筑物的照明、空调、电梯等设备进行集中控制和管理。
通过定时控制、传感器反馈等功能,实现对建筑物能耗的优化调节,提高能源利用效率。
3. 环境监测与控制PLC还可以应用于环境监测与控制系统中。
通过连接各种传感器,对温度、湿度、压力等环境参数进行实时监测。
当环境参数超出设定范围时,PLC可以触发相应的控制信号,调节环境参数,维持良好的工作环境。
三、PLC程序设计的技巧与注意事项1. 系统可靠性设计在进行PLC程序设计时,需要考虑系统的可靠性。
合理设置容错机制,防止单点故障对整个系统的影响。
同时,进行充分的测试和调试,确保程序的正确性和稳定性。
2. 程序的模块化设计将大型程序分解为多个小模块,在设计过程中保持模块之间的独立性。
这样可以提高程序的可维护性和可扩展性,使后期的修改和升级更加方便。
可编程逻辑控制器(PLC)的应用与电路设计

可编程逻辑控制器(PLC)的应用与电路设计可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC)是一种专门用于工业自动化控制的电子设备。
它的出现极大地提高了工业生产效率和自动化程度。
本文将介绍PLC的基本原理、应用领域以及电路设计方面的知识。
一、PLC的基本原理可编程逻辑控制器是由微处理器、存储器和各种输入输出接口构成的。
它具备以下三个基本特点:1. 程序化控制:PLC通过内部的程序控制来实现自动化控制功能,它可以根据预先编写好的程序,控制设备的运行状态。
2. 变动性:PLC具有灵活性和可变性,它可以根据需求修改、更新控制程序,无需改变硬件配置。
3. 实时控制:PLC通过对输入信号的实时采集和处理,可以在极短的时间内做出反应,并输出相应的控制信号。
二、PLC的应用领域PLC广泛应用于各个行业的自动化控制系统中,常见的应用领域如下:1. 工业制造:PLC在工业制造中被广泛应用,用于控制传送带、机床、机械手等设备的运行状态,实现生产线的自动化控制。
2. 建筑工程:PLC可以用于控制大楼的照明、消防系统、电梯等设备,实现对建筑物的智能化管理。
3. 能源管理:PLC可用于控制电力系统、水处理系统、制冷系统等,实现对能源的高效管理和优化利用。
4. 交通运输:PLC可应用于交通信号灯、火车信号系统、地铁运行控制等方面,提高交通流畅度和安全性。
5. 医疗设备:PLC可以用于管理医疗设备、监控患者的生命体征,实现医疗过程的自动化和数字化。
三、PLC电路设计在PLC电路设计方面,需要考虑以下几个关键要素:1. 输入输出接口电路设计:PLC的输入输出接口电路是连接外部设备和PLC的关键部分。
在设计过程中,需要根据外部设备信号类型和电压范围,选择合适的电路保护和电平转换方案。
2. 电源电路设计:PLC需要稳定可靠的电源供电。
电源电路设计需要考虑电源的稳定性、过载保护和短路保护等因素,在设计过程中,可以采用电源滤波器、稳压模块等组件。
简述可编程控制器控制系统的设计步骤

简述可编程控制器控制系统的设计步骤可编程控制器(PLC)是一种用于自动化控制系统的设备,可以对生产过程进行控制和监测。
PLC控制系统的设计步骤包括需求分析、系统设计、硬件设计、软件设计、系统测试和系统调试等。
下面将对PLC控制系统的设计步骤进行详细说明。
1. 需求分析:首先,需要进行需求分析,明确控制系统的目标和要求。
这一步骤主要包括定义系统的输入和输出、确定控制逻辑和功能、制定运行模式和报警机制等。
需求分析阶段的关键是与用户、工程师和其他相关人员进行沟通和协商,确保对系统需求的清晰理解。
2. 系统设计:在需求分析的基础上,进行系统设计。
系统设计包括硬件设计和软件设计两个方面。
硬件设计主要包括选择合适的PLC设备和外围设备,确定输入输出模块的数量和类型,设计电路图和布线等。
软件设计主要是根据需求分析阶段制定的控制逻辑,编写图形化编程软件(如梯形图、功能块图等),配置输入输出模块和变量,设置报警和故障处理等。
3. 硬件设计:在系统设计的基础上,进行硬件设计。
硬件设计包括选择PLC设备和外围设备,确定输入输出模块的数量和类型,设计电路图和布线等。
选择合适的PLC设备需要根据系统需求和要求,考虑输入输出点数、通信接口、处理速度、存储容量等因素。
确定输入输出模块的数量和类型需要根据控制逻辑和功能需求,选择适合的输入输出模块,并按照电路图进行布线设计。
4. 软件设计:在系统设计的基础上,进行软件设计。
软件设计主要是根据需求分析阶段制定的控制逻辑,编写图形化编程软件(如梯形图、功能块图等),配置输入输出模块和变量,设置报警和故障处理等。
在软件设计过程中,需要考虑系统的稳定性、安全性和可维护性,编写清晰、简洁的代码,减少错误和故障的发生。
5. 系统测试:在软件设计完成后,需要进行系统测试。
系统测试主要是对PLC控制系统进行功能测试、性能测试和安全测试。
功能测试是验证系统是否按照需求进行控制和监测,性能测试是测试系统的响应时间和处理能力,安全测试是测试系统在异常情况下的稳定性和可靠性。
可编程控制器技术及应用课程设计

可编程控制器技术及应用课程设计1. 简介可编程控制器(PLC)是一种用于工业自动化的数字电子设备。
PLC 可在不同的工业应用场合中实现控制和自动化,例如,在制造业、自动化过程控制、通信、能源、交通、石油化工和建筑行业等领域。
PLC的出现使得工业控制的自动化程度显著提高,大大增强了生产效率和质量,降低了人工成本,促进工业现代化进程。
本文将介绍可编程控制器技术及应用课程设计的具体内容,包括教学目标、课程设计的主要内容和教学方法,并对课程设计的实施效果进行评价和总结。
2. 教学目标通过本次课程设计,学生应该能够:•熟悉工业控制系统的基本原理和组成结构•掌握可编程控制器的软硬件构成和功能•了解可编程控制器的程序设计语言和编程思路•能够使用可编程控制器进行简单控制程序的编写和调试3. 课程设计的主要内容3.1 工业控制系统•工业控制的基本原理和应用场景•工业控制系统的组成结构和功能•工业控制系统的信号传输方式和协议3.2 可编程控制器•可编程控制器的发展历程和应用前景•可编程控制器的硬件构成和功能•可编程控制器的软件构成和编程语言3.3 控制程序设计•控制程序的设计思路和方法•可编程控制器的程序设计流程和标准•控制程序中指令和函数的使用和编写3.4 实验设计•实验器材和环境的准备•实验基本步骤和流程•实验中的常见问题和解决方法4. 教学方法本课程设计采用理论讲解和实验设计的结合方式,注重理论与实践相结合,通过授课和实验操作相结合的方式,让学生在实践中掌握控制程序设计的方法和思路,使课程更加贴近实际应用。
具体教学方法如下:•在讲解过程中,通过实际案例进行分析和解释,使学生更好地理解和掌握知识点。
•在实验操作中,由老师进行演示,让学生进行实验操作,通过实验操作巩固理论知识,并培养学生的实际操作能力。
•在实验过程中,通过教师指导和学生自主探究相结合的方式,逐渐提高学生的自主学习能力和创造力。
5. 课程设计的实施效果评价和总结在本次可编程控制器技术及应用课程设计中,我们采用了理论讲解和实验设计相结合的方式,使学生在实践操作中更好地掌握知识点。
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可编程序控制器系统设计及应用可编程序控制器的应用是学习可编程序控制器的根本目的。
如何设计可编程序控制器的软硬件,并构成控制系统,是实现PLC工业控制系统性能优劣的关键,是整个控制系统设计的核心。
本章首先介绍可编程序控制器控制系统的组成原则和系统设计的一般方法,然后通过工业中实用而短小的实例说明PLC控制系统的设计方法,以便较快地掌握PLC控制系统的一般设计方法和步骤,以求在实践中逐步提高,更好地学习好可编程序控制器的应用技术。
1 可编程序控制器系统设计的基本原则和步骤随着可编程序控制在工业领域中应用的普及,可编程序控制器应用场合不同、控制规模不同、使用经验不同等,对其构成的控制系统的设计无统一设计模式。
但根据可编程序控制器的特点,提出可编程序控制器系统设计的基本原则和一般步骤,对从事可编程序控制器系统设计者来说,仍具有一定的实际意义。
1.1 可编程序控制器系统设计的基本原则(1) 最大限度地满足机械电气设备的控制要求和生产过程的要求;(2) 在满足控制要求的前提下,应力求控制系统结构简单、经济;(3) 保证控制系统安全可靠;(4) 考虑生产的发展和工艺完善,使PLC的容量留有适当余地。
1.2 可编程序控制器系统设计的主要内容可编程序控制器系统设计内容可涉及诸多方面,对于不同的控制系统,有着不同的被控对象和设计任务,又要考虑到与大量的现场输入、输出设备相连接,但系统设计的主要任务应包括以下几个方面。
(1) 拟定控制系统设计的技术条件。
技术条件一般是以设计任务书的形式来确定的,它是整个控制系统设计的依据;(2) 选择用户输入、输出设备;(3) 选定可编程序控制器的型号与配置;(4) 编制PLC的输入/输出分配表(含输入/输出通道分配表)和绘制输入/输出端子接线图;(5) 根据系统设计任务书的要求设计控制程序----设计应用软件,即用相应的编程语言(常用梯形图)进行程序设计;(6) 设计操作台、电气柜及非标准电器部件;(7) 编写设计说明和使用说明书。
146可编程序控制器原理与应用1.3 可编程序控制器系统设计的一般步骤用可编程序控制器进行系统设计可参考图6-1所示框图。
图6-1 PLC系统设计一般步骤(1) 分析了解被控对象的工艺条件和控制要求,明确控制任务。
①被控对象通常是指受控的机械电气设备,生产线或生产过程。
②控制要求主要指控制的基本方式,自动工作循环的方式,必要的机械或电气的联锁和保护等。
对于较复杂的控制系统,用状态流程图的形式表达出来,必要时将控制任务化繁为简,分成几个独立部分,便于编程和调试。
(2) 选择PLC类型。
根据控制任务对PLC控制系统的要求,统计控制系统所需输入信号(转换开关、位置采样信号、按钮等)和输出信号(接触器、输出继电器、电磁阀等)的点数,选定合适的PLC类型。
(3) 分配I/O点数。
分配PLC的输入/输出接点,编制PLC输入/输出端子分配表,并画出I/O端子接线图。
(4) 设计控制系统梯形图。
根据状态流程图并参考电气控制原理图编制梯形图程序。
梯形图的编制是整个软件设计最核心的工作。
(5) 将梯形图转换成指令语句。
为方便程序输入,使用简易编程器将程序输入PLC时,需要将梯形图转换成指令语句。
当使用辅助编程软件在计算机上编程,并通过RS-232接口电缆将程序输入到PLC中时,这一步可省略。
第6章可编程序控制器系统设计及应用147(6) 输入调试程序。
将程序输入到PLC中,CPU的自诊断功能可查到输入程序中的语法错误,对于有些逻辑输入错误还需经设计者认真检查,或在模拟调试中发现并予以改正。
在输入程序无误时,可进行系统调试。
如果控制系统是由几部分组成,可先各部分调试,然后再进行整体调试。
对调试中出现的问题要逐一解决,直至调试成功。
(7) 固化程序。
若程序在使用中需频繁修改,可选用RAM型存储器;若用户程序长期固定不变,可选用EPROM或EEPROM存储器。
把已调试通过的程序写入EPROM或EEPROM 存储器,这就是固化程序。
2 可编程序控制器应用举例本节将通过具体实例介绍可编程序控制器在实际应用中的设计方法,以便掌握可编程序控制器在工业现场的应用。
2.1 机械手动作的模拟1.机械结构和控制要求图中为一个将工件由A处传送到B处的机械手,上升/下降和左移/右移的执行用双线圈二位电磁阀推动气缸完成。
但某个电磁阀线圈通电,就一直保持现有的机械动作,例如一旦下降的电磁阀线圈通电,机械手下降,即使线圈再断电,仍保持现有的下降动作状态,直到相反方向的线圈通电为止。
另外,夹紧/放松由单线圈二位电磁阀推动气缸完成,线圈通电执行夹紧动作,线圈断电时执行放松动作。
设备装有上、下限位和左、右限位开关,它的工作过程如图所示,有八个动作,即为:原位下降夹紧上升右移左移上升放松下降2.I/O端子分配及I/O接线图输入:SB1 X0(启动按钮)SQ1 X1(下限位开关)SQ2 X2(上限位开关)SQ3 X3(右限位开关)SQ4 X4(左限位开关)SB2 X5(停止按钮)输出:KV1 Y0(下降电磁阀)KV2 Y1(夹紧电磁阀)KV3 Y2(上升电磁阀)KV4 Y3(右移电磁阀)KV5 Y4(左移电磁阀)HL Y5(原位指示灯)148可编程序控制器原理与应用(2) 根据I/O端子分配表,可画出I/O接线图。
如图6-11所示。
图6-11 模拟机械手I/O端子接线图上图中的YV1、YV2、YV3、YV4、YV5、HL分别接主机的输出点Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5;SB1、SB2分别接主机的输入点X0、X5;SQ1、SQ2、SQ3、SQ4分别接主机的输入点X1、X2、X3、X4。
、3.梯形图程序设计图6-12为模拟机械手控制梯形图第6章可编程序控制器系统设计及应用149图6-12 模拟机械手控制梯形图150可编程序控制器原理与应用4.语句指令表(略)5.过程分析当机械手处于原位时,上升限位开关X2、左限位开关X4均处于接通(“1”状态),移位寄存器数据输入端接通,使M100置“1”,Y5线圈接通。
按下起动按扭,X0置“1”,产生移位信号,M100的“1”态移至M101,下降阀输出继电器Y0接通,执行下降动作,由于上升限位开关X2断开,M100置“0”。
当下降到位时,下限位开关X1接通,产生移位信号,M100的“0”态移位到M101,下降阀Y0断开,机械手停止下降,M101的“1”态移到M102,M200线圈接通,M200动合触点闭合,夹紧电磁阀Y1接通,执行夹紧动作,同时起动定时器T0,延时1.7秒。
机械手夹紧工件后,T0动合触点接通,产生移位信号,使M103置“1”,“0”态移位至M102,上升电磁阀Y2接通,X1断开,执行上升动作。
由于使用S指令,M200线圈具有自保持功能,Y1保持接通,机械手继续夹紧工件。
当上升到位时,上限位开关X2接通,产生移位信号,“0”态移位至M103,Y2线圈断开,不再上升,同时移位信号使M104置“1”,X4断开,右移阀继电器Y3接通,执行右移动作。
待移至右限位开关动作位置,X3动合触点接通,产生移位信号,使M103的“0”态移位到M104,Y3线圈断开,停止右移,同时M104的“1”态已移到M105,Y0线圈再次接通,执行下降动作。
当下降到使X1动合触点接通位置,产生移位信号,“0”态移至M105,“1”态移至M106,Y0线圈断开,停止下降,R指令使M200复位,Y1线圈断开,机械手松开工件;同时T1起动延时1.5秒,T1动合触点接通,产生移位信号,使M106变为“0”态,M107为“1”态,Y2线圈再度接通,X1断开,机械手又上升,行至上限位置,X2触点接通,M107变为“0”态,M110为“1”态,Y2线圈断开,停止上升,Y4线圈接通,X3断开,左移。
到达左限位开关位置,X4触点接通,M110变为“0”态,M111为“1”态,移位寄存器全部复位,Y4线圈断开,机械手回到原位,由于X2、X4均接通,M100又被置“1”,完成一个工作周期。
再次按下起动按扭,将重复上述动作。
3 步进指令及应用FX2N系列PLC除了梯形图以外,还采用了SFC(Sequential Function Chart)——顺序功能图语言,用于编制复杂的顺序控制程序。
利用这种编程方法能够较容易地编出复杂的顺序控制程序,从而提高工作效率,程序调试也极为方便。
FX2N系列PLC除了基本指令之外,还有两条简单的步进指令,同时还有大量的状态继电器,这样就可以用类似于SFC语言的功能图方式编程。
本节介绍步进指令及编程方法。
第6章可编程序控制器系统设计及应用151 3.14.1 功能图功能图是一种用于描述顺序控制系统控制过程的一种图形。
它具有简单、直观等特点,是设计PLC顺序控制程序的一种有力工具。
它由步、转换条件及有向连线组成。
1.步将系统的工作过程可以分为若干个阶段,这些阶段称为“步”。
“步”是控制过程中的一个特定状态。
步又分为初始步和工作步,在每一步中要完成一个或多个特定的动作。
初始步表示一个控制系统的初始状态,所以,一个控制系统必须有一个初始步,初始步可以没有具体要完成的动作。
2.转换条件步与步之间用“有向连线”连接,在有向连线上用一个或多个小短线表示一个或多个转换条件。
当条件得到满足时,转换得以实现,即上一步的动作结束而下一步的动作开始,因此不会出现步的动作重叠。
当系统正处于某一步时,把该步称为“活动步”。
为了确保控制严格的按照顺序执行,步与步之间必须要有转换条件分隔。
状态继电器是构成功能图的重要元件。
FX2N系列PLC的状态继电器元件有1000点。
其中S0-S9为初始状态继电器,用于初始步。
以图7-13为例说明功能图。
步用框表示,框内是步的元件号或步的名称,步与步之间要用有向线段连接。
其中从上到下和从左到右的箭头可以省去不画,有向线段上的垂直短线和它旁边的圆圈或框是该步期间的输出信号,如需要也可以对输出元件进行置位或复位。
当步S030有效时,输出Y010、Y011接通(在这里Y010是用OUT指令驱动,Y011是用SET指令置位,未复位前Y011一直保持接通),程序等待转换条件X020动作。
当X020满足,步就由S030转到S031,这时Y010断开,Y012接通,Y011仍保持接通。
3.功能图的结构根据步与步之间进展的不同情况,功能图有三种结构:(1) 单序列,反映按顺序排列的步相继激活这样一种基本的进展情况,如图3-49所示。
图3-49功能图图3-50单序列152可编程序控制器原理与应用(2) 选择序列,一个活动步之后,紧接着有几个后续步可供选择的结构形式称为选择序列。
如图3-50所示,选择序列的各个分支都有各自的转换条件。
(3) 并行序列,当转换的实现导致几个分支同时激活时,采用并行序列。