可编程序控制器应用技术模块三

I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 Q0.0 Q0.1
2)绘出PLC的输入输出接线图
SB3 SB1 SB2 SQ1 SQ2 SQ3
SQ4
Q FU
+24V
0V
M
I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6…
L N
Q0.0 Q0.1
KM1
KM2



尽量减少可编程控制器的输入信号和输出信号
可编程控制器的价格与I/O点数有关，因此减少 I/O点数是降低硬件费用的主要措施。如果几个 输入器件触点的串并联电路总是作为一个整体 出现，可以将他们作为可编程控制器的一个输 入信号，只占可编程控制器的一个输入点。如 果某器件的触点只用一次并且与PLC输出端的负 载串联，不必将它们作为PLC的输入信号，可以 将它们放在PLC外部的输出回路，与外部负载串 联。
输 入 输入继电器 输入元件 作用 输出继电器 输 出 输出元件 作用
I0.0
I0.1 I0.2 I0.3
KH
SB1 SB2 SB3
过载保护
停止 正转 反转
Q0.1
Q0.2
接触器KM1
接触器KM2
正转
反转
分频电路
微分电路
课堂练习
试设计某机床主电动机控制线路图，要求： （1）可正反转 （2）正向可点动 （3）两处起停 （4）有短路保护和过载保护
（1）梯形图按自上而下、从左到右的顺序排列。每个继 电器线圈为一个逻辑行，即一层阶梯。每一个逻辑行起 于左母线，然后是触点的连接，最后终止于继电器线圈 或右母线。
（2）一般情况下，在梯形图中同一线圈只能出现一次。因 为，在重复使用的输出线圈中只有程序中最后一个是有效的， 其它都是无效的。输出线圈具有最后优先权 ，如果在程序中， 同一线圈使用了两次或多次，称为“双线圈输出”。对于“双 线圈输出”，有些PLC将其视为语法错误，绝对不允许；有些 PLC则将前面的输出视为无效，只有最后一次输出有效；而有 些PLC，在含有跳转指令或步进指令的梯形图中允许双线圈输 出。 （3）线圈不能直接与左母线相连。如果需要，可以通过特殊 内部标志位存储器SM0.0（该位始终为1）来连接。
L1 L2 L3 FU2 FR
Q
特点:
FU1
FR SB3 SB1 KM2 KM1 KM1 SB4 SB2 KM2
KM1 FR1
KM2 FR2
M 3～
M 3～
KM1
KM2
主电路
控制电路
案例3：如何用PLC实现电动机工作台自动往返控制？
1)确定PLC的输入输出
输入：
停止按钮SB3 正转起动按钮SB1 反转起动按钮SB2 正转到反转SQ1 反转到正转SQ2 正转极限开关SQ3 反转极限开关SQ4 输出： 正转接触器KM1 反转接触器KM2
L1 L2 L3 FU2 FR
Q
FU1
SB2
SB3
SB1 KM KM FR
M 3～
KM
主电路
控制电路
传统的继电器控制原理图
解题方法：如何将电气原理图转化为PLC梯形图
将电气原理图转化为PLC梯形图，需遵循以下几个步骤：
1.分析电气原理图，掌握控制电路的工作原理；
2.确定PLC的输入信号和输出负载，并画出PLC的外部接线图； 3.将电气原理图中的中间继电器（KA）用内部寄存器M 代替；时间继电器（KT）用定时器T代替； 4.根据对应关系画出梯形图；
（7）梯形图中，当多个逻辑行都具有相同 条件时，为了节省语句数量，常将这些逻辑行 合并。
对复杂的电路，用ALD、OLD等指令难以编程， 可重复使用一些触点画出其等效电路，然后再进行 编程
4-36（a） 复杂电路
4-36（b） 等效电路
设置中间单元
在梯形图中，若多个线圈都受某一触点串并联 电路的控制，为了简化电路，在梯形图中可设 置该电路控制的存储器的位，如图4-37所示， 这类似于继电器电路中的中间继电器。
模块三 电机常用控制电路
一、知识目标 1.掌握常用的PLC控制电路单元 2.掌握电机常用的PLC控制电路 二、技能目标 1.通过实训，掌握电机常用控制电路的编程 2.通过实训，掌握电机常用控制电路的接线 3.通过实训，掌握电机常用控制电路的运行、 监控
预备知识 -梯形图的基础知识
1.梯形图编程规则
1 10
100
3276.7
T5-T31，T69-T95
定时器指令工作原理
通电延时型 TBiblioteka N 有记忆的通电延时型 断电延时型 TOF

TONR
通电延时定时器（TON）

程序及时序分析如图4-41所示。当I0.0接通时 即使能端（IN）输入有效时，驱动T37开始计时， 当前值从0开始递增，计时到设定值PT时，T37 状态位置1，其常开触点T37接通，驱动Q0.0输 出，其后当前值仍增加，但不影响状态位。当 前值的最大值为32767。当I0.0分断时，使能端 无效时，T37复位，当前值清0，状态位也清0， 即回复原始状态。若I0.0接通时间未到设定值 就断开，T37则立即复位，Q0.0不会有输出。
小结


3种定时器具有不同的功能。接通延时定时器 （TON）用于单一间隔的定时；有记忆接通延时 定时器（TONR）用于累计时间间隔的定时；断 开延时定时器（TOF）用于故障事件发生后的时 间延时。 TOF和TON 共享同一组定时器，不能重复使用。 即不能把一个定时器同时用作TOF和TON。例如， 不能既有TON T32，又有TOF T32
实例练习1：如何用PLC实现多地控制
三地控制
实例练习2：如何用PLC控制电动机顺序动作？
顺序启动、顺序停止
L1 L2 L3 FU 2 FR FR
Q
FU1
SB3 SB1 KM1
SB4 SB2 KM2 KM1
KM1
FR1
M1 3～ M2 3～
KM2 FR2
KM1
KM2
主电路
控制电路
顺序启动逆序停止控制 电气原理图：
KM2
KM1
KM1
KM2
M 3~
3)编写PLC控制程序
三相电动机正反转控制线路与程序 控制要求：不通过停止按钮，直接按正反转按钮就可改变转向， 因此需要采用按钮联锁。为了减轻正反转换向瞬间电流对电动 机的冲击，适当延长变换过程，即在正转转反转时，按下反转 按钮，先停止正转，延缓片刻松开反转按钮时，再接通反转， 反转转正转的过程同理。

程序分析如图所示。如T3，当输入IN为1时，定 时器计时；当IN为0时，其当前值保持并不复位； 下次IN再为1时，T3当前值从原保持值开始往上 加，将当前值与设定值PT比较，当前值大于等 于设定值时，T3状态位置1，驱动Q0.0有输出， 以后即使IN再为0，也不会使T3复位，要使T3复 位，必须使用复位指令。
反转启动1
反转启动2 停止1
I0.7
SB7
停止2
2、PLC控制程序
作业：
多个传送带启动和停止控制。启动按钮I0.0按 下后，电动机M1工作。 I0. 1接通后电动机M2工作， 当I0.2接通后电动机M1停止。其他传送带动作类推。 货物到达I0.5时M3停止。试设计其梯形图程序。
I0.1 I0.2
元器件功能
控制电机起停
输出继 电器 Q0.0
SB1 KM
SB1 SB2 SB3
KM
控制电路
（2）绘制输入输出接线图
FU2 FR
SB2 SB3
SB1
KM
KM
控制电路
（3）编写PLC梯形图
（4）将PLC梯形图改写成语句表 LDN I0.1 LD I0.0 LDN I0.2 A Q0.0 OLD O I0.2 ALD = Q0.0
货物
I0.3 I0.4
I0.5
启动I0.0
Q0.1 M1 M2
Q0.2
Q0.3 M3
实验内容：
1、试用PLC设计两台电机既能分别启动和停止又能同时 启动和停止。
2、按下启动按钮，工作台快进，到限位开关SQ2时，改 为工进，到限位开关SQ3时，改为快退，快退到SQ1时 停止运行。
案例引入：
1、运料车控制
S7-200系列PLC定时器按工作方式分三大类定时 器。其指令格式如表4-3所示。
定时器的指令格式
时基

按时基脉冲分，则有1ms、10ms、100ms 三种定 时器。不同的时基标准，定时精度、定时范围 和定时器刷新的方式不同
定时精度和定时范围

定时器的工作原理是：使能输入有效后，当前 值PT对PLC内部的时基脉冲增1计数，当计数值 大于或等于定时器的预置值后，状态位置1。其 中，最小计时单位为时基脉冲的宽度，又为定 时精度；从定时器输入有效，到状态位输出有 效，经过的时间为定时时间，即：定时时间=预 置值×时基。当前值寄存器为16bit，最大计数 值为32767，由此可推算不同分辨时的定时器的 设定时间范围。CPU 22X系列PLC的256个定时器 分属TON （TOF）和TONR工作方式，以及3种时 基标准，如表4-4所示。可见时基越大，定时时 间越长，但精度越差
定时器的类型 定时器 类型 TON TOF 时基 （ms） 1 最大当前值 （s） 32.767 定时器号 T32，T96
10
100
327.67
3276.7 32.767 327.67
T33-T36，T97-T100
T37-T63，T101T225 T0，T64 T1-T4，T65-T68
TONR
外部联锁电路的设立
为了防止控制正反转的两个接触器同时动作 造成三相电源短路，应在PLC外部设置硬件联锁 电路。 外部负载的额定电压 PLC的继电器输出模块和双向晶闸管输出模块 一般只能驱动额定电压AC 220V的负载，交流接 触器的线圈应选用220V的。