項目七PLC控制系統(tǒng)任務(wù)1熟悉PLC控制系統(tǒng)相關(guān)知識一、PLC的特點與功能1．PLC的特點①可靠性高②通用性好項目七PLC控制系統(tǒng)任務(wù)1熟悉PLC控制系統(tǒng)2．PLC基本性能

衡量PLC性能的主要技術(shù)指標(biāo)有以下幾個。

①可控制的I/O點。

②用戶程序存儲器容量。

③應(yīng)用指令數(shù)量。

④基本邏輯指令執(zhí)行時間。2．PLC基本性能 衡量PLC性能的主要技術(shù)指標(biāo)有以3．PLC的功能 PLC主要具備邏輯順序控制、速度/位置控制與通信網(wǎng)絡(luò)控制3方面功能。3．PLC的功能 PLC主要具備邏輯順序控制、速度/二、系統(tǒng)組成與PLC結(jié)構(gòu)1．PLC控制系統(tǒng)的組成

二、系統(tǒng)組成與PLC結(jié)構(gòu)1．PLC控制系統(tǒng)的組成2．PLC的結(jié)構(gòu)形式（1）固定I/O型（2）基本單元加擴展型（3）模塊式PLC（4）集成式PLC（5）分布式PLC2．PLC的結(jié)構(gòu)形式（1）固定I/O型固定I/O型PLC固定I/O型PLC基本單元加擴展型PLC基本單元加擴展型PLC模塊式PLC示意圖模塊式PLC示意圖

集成式PLC（也稱內(nèi)置式PLC）一般作為CNC系統(tǒng)的輔助控制器使用，用來實現(xiàn)數(shù)控機床的開關(guān)量控制功能。 集成式PLC（也稱內(nèi)置式PLC）一般作為CNC系統(tǒng)帶集成式PLC的CNC系統(tǒng)帶集成式PLC的CNC系統(tǒng)分布式PLC控制系統(tǒng)示意圖分布式PLC控制系統(tǒng)示意圖三、PLC的工作原理

當(dāng)PLC用于開關(guān)量邏輯程序控制時，其執(zhí)行過程可分為輸入采樣、執(zhí)行程序、通信處理、CPU診斷、輸出刷新5個基本

步驟，并不斷重復(fù)執(zhí)行。三、PLC的工作原理 當(dāng)PLC用于開關(guān)量邏輯程序控制時PLC的掃描循環(huán)PLC的掃描循環(huán)

如從理解PLC程序的執(zhí)行過程方面考慮，可認(rèn)為PLC實際進行的是輸入采樣、執(zhí)行程序、輸出刷新3個基本步驟。

如從理解PLC程序的執(zhí)行過程方面考慮，可認(rèn)為PLC實用戶程序的執(zhí)行過程用戶程序的執(zhí)行過程實踐指導(dǎo)一、FX系列PLC簡介1．產(chǎn)品系列 FX系列PLC是日本三菱公司在F系列PLC基礎(chǔ)上發(fā)展起來的小型PLC產(chǎn)品，主要有FX1S/1N/2N/3U4

種基本型號，性能依次增強。實踐指導(dǎo)一、FX系列PLC簡介FX1S/1N/2N/3U的基本性能比較FX1S/1N/2N/3U的基本性能比較項

目基本參數(shù)FX1SFX1NFX2NFX3U最大輸入點16+4（內(nèi)置擴展板）128184248最大輸出點14+2（內(nèi)置擴展板）128184248I/O點總數(shù)30（34，內(nèi)置擴展板）128256主機I/O：256包括遠(yuǎn)程I/O：384最大程序存儲器容量/步2k8k16k64k基本邏輯指令執(zhí)行時間/μs0.70.70.080.065基本輸入DC24V/5～7mA，源/匯點輸入基本輸出DC24V/0.5A晶體管集電極開路輸出或DC30V/AC250V，2A繼電器接點輸出AC100V輸入/雙向晶閘管輸出——●—I/O擴展性能內(nèi)置擴展板擴展單元+擴展模塊特殊功能模塊模擬量輸入/輸出模塊2點（內(nèi)置擴展板）●●●高速計數(shù)、定位模塊——●●網(wǎng)絡(luò)功能—●●●輸入電源AC85～264V或DC20.4～26.4V2．基本性能項目基本參數(shù)FX1SFX1NFX2NFX3U最二、FX系列PLC的規(guī)格與型號1．基本單元 FX系列PLC基本單元的型號如下。二、FX系列PLC的規(guī)格與型號1．基本單元機電一體化技術(shù)與系統(tǒng)項目七課件2．I/O擴展單元 FX系列I/O擴展單元有32/48點I/O兩種規(guī)格，單元型號如下。2．I/O擴展單元 FX系列I/O擴展單元有32/4機電一體化技術(shù)與系統(tǒng)項目七課件3．I/O擴展模塊 FX系列I/O擴展模塊的規(guī)格較多，單個模塊的最大I/O點為16點，模塊型號如下。3．I/O擴展模塊 FX系列I/O擴展模塊的規(guī)格較多機電一體化技術(shù)與系統(tǒng)項目七課件任務(wù)2掌握PLC連接技術(shù)相關(guān)知識一、PLC硬件

基本單元加擴展型PLC是機電一體化產(chǎn)品常用的PLC，它由基本單元、內(nèi)置擴展選件、存儲器擴展盒、I/O擴展模塊、特殊功能模塊、通信適配器等部分組成。任務(wù)2掌握PLC連接技術(shù)相關(guān)知識基本單元加擴展的PLC硬件組成基本單元加擴展的PLC硬件組成①基本單元②I/O擴展模塊③I/O擴展單元

①基本單元PLC的電源供給PLC的電源供給④內(nèi)置擴展選件與附件⑤網(wǎng)絡(luò)擴展模塊⑥特殊功能模塊⑥通信適配器④內(nèi)置擴展選件與附件二、PLC連接1．PLC連接端布置

二、PLC連接1．PLC連接端布置2．輸入連接 PLC以直流輸入為常用，輸入連接形式有匯點輸入、源輸入及匯點/源輸入通用3種。（1）匯點輸入

2．輸入連接 PLC以直流輸入為常用，輸入連接形式有匯點輸入的接口電路原理簡圖（1）匯點輸入

匯點輸入的接口電路原理簡圖（1）匯點輸入（2）直流源輸入

源輸入的接口電路原理簡圖（2）直流源輸入 源輸入的接口電路原理簡圖（3）匯點/源通用輸入

匯點/源通用輸入的原理簡圖（3）匯點/源通用輸入 匯點/源通用輸入的原理簡圖3．輸出連接 PLC的輸出以繼電器觸點輸出與直流晶體管（或場效應(yīng)晶體管）為常用。（1）繼電器觸點輸出

繼電器輸出有觸點獨立輸出與共用公共端兩種。3．輸出連接 PLC的輸出以繼電器觸點輸出與直流晶體觸點輸出與外部的連接觸點輸出與外部的連接（2）晶體管輸出

晶體管輸出分NPN集電極開路“匯點輸出”與PNP集電極開路“源輸出”兩種，外部連接要求和繼電器接點輸出基本相同。（2）晶體管輸出 晶體管輸出分NPN集電極開路“匯晶體管輸出與外部的連接晶體管輸出與外部的連接實踐指導(dǎo)一、FX系列PLC的I/O連接 FX系列PLC以匯點輸入/繼電器觸點輸出、匯點輸入/晶體管輸出為常用。實踐指導(dǎo)一、FX系列PLC的I/O連接FX系列PLC的基本單元連接FX系列PLC的基本單元連接FX系列PLC的基本單元連接（續(xù)）FX系列PLC的基本單元連接（續(xù)）項目規(guī)格輸入電壓DC24V，?15%～+10%輸入電流高速輸入：7mA/24V；一般輸入：5mA/24V輸入ON電流高速輸入：≥4.5mA/24V；一般輸入：≥3.5mA/24V輸入OFF電流≤1.5mA輸入響應(yīng)時間一般輸入，≈10ms；X0/X1，≈10μs；X2，≈50μs FX系列PLC的輸入規(guī)格表項目規(guī)格輸入電壓DC24V，?15%～+10項目繼電器輸出晶體管輸出輸出電壓AC電源，≤250V；DC電源，≤30VDC5～30V最大輸出電流電阻負(fù)載：2A/點電阻負(fù)載：0.5A/點；0.8A/4點感性負(fù)載容量≤80VA/點≤12VA/點電阻負(fù)載功率≤100W/點≤15W/點輸出最小負(fù)載2mA/DC5V— FX系列PLC的輸出規(guī)格表項目繼電器輸出晶體管輸出輸出電壓AC電源，≤250V二、PLC與接近開關(guān)的連接二、PLC與接近開關(guān)的連接圖3-2.10匯點輸入與接近開關(guān)的連接圖3-2.10匯點輸入與接近開關(guān)的連接圖3-2.11源輸入與接近開關(guān)的連接圖3-2.11源輸入與接近開關(guān)的連接任務(wù)3掌握梯形圖編程技術(shù)相關(guān)知識一、指令與編程元件1．PLC指令 PLC指令有邏輯運算、數(shù)據(jù)比較與轉(zhuǎn)換、數(shù)學(xué)運算、功能指令多種，指令由“操作碼”

與“操作數(shù)”兩部分組成，指令的集合稱為

指令表程序。任務(wù)3掌握梯形圖編程技術(shù)相關(guān)知識機電一體化技術(shù)與系統(tǒng)項目七課件2．編程元件 PLC常用的編程元件有以下幾種。①輸入繼電器X

輸入繼電器通常按“字節(jié)”（8位二進制）進位，因此，后綴的數(shù)字一般不能為

“8”與“9”2．編程元件 PLC常用的編程元件有以下幾種。輸入繼電器與輸出繼電器輸入繼電器與輸出繼電器②輸出繼電器Y

輸出繼電器代表開關(guān)量輸出信號，它一般以二進制位的形式參與邏輯運算，并以“字節(jié)”進位。②輸出繼電器Y 輸出繼電器代表開關(guān)量輸出信號，它一般③輔助繼電器M④定時器T⑤計數(shù)器C⑥數(shù)據(jù)寄存器D③輔助繼電器M3．PLC的編程語言（1）指令表（2）梯形圖（3）順序功能圖（4）邏輯功能圖編程3．PLC的編程語言（1）指令表符號代表的意義

常用的地址常開觸點，未接通X、Y、M、T、S常開觸點，已接通X、Y、M、T、S常閉觸點，未接通X、Y、M、T、S常閉觸點，已接通X、Y、M、T、S繼電器線圈，未接通Y、M、T、S繼電器線圈，已接通Y、M、T、S二進制邏輯圖形以及代表的意義二、梯形圖程序的編制

1．基本邏輯處理指令

符號代表的意義常用的地址常開觸點，未接通X、Y、M指令代碼功

能操作數(shù)梯形圖表示LD邏輯狀態(tài)讀入累加器X、Y、M、T、C觸點LDI邏輯狀態(tài)“取反”后讀入累加器X、Y、M、T、C觸點AND操作數(shù)與累加器的內(nèi)容進行“與”運算X、Y、M、T、C觸點ANI操作數(shù)狀態(tài)“取反”后與累加器的內(nèi)容進行“與”運算X、Y、M、T、C觸點OR操作數(shù)與累加器的內(nèi)容進行“或”運算X、Y、M、T、C觸點ORI操作數(shù)狀態(tài)取反后與累加器的內(nèi)容進行“或”運算X、Y、M、T、C觸點OUT累加器內(nèi)容輸出到指定線圈Y、M、T、C線圈INV累加器內(nèi)容取反—FX系列PLC的基本邏輯處理指令指令代碼操作數(shù)梯形圖表示LD邏輯狀態(tài)讀入累加器X、Y指令代碼功

能操作數(shù)梯形圖表示SET置位，累加器為1，輸出“1”并保持Y、M線圈RST復(fù)位，累加器為1，輸出“0”并保持Y、M線圈NOP空操作，不進行任何處理——END程序結(jié)束—續(xù)表指令代碼操作數(shù)梯形圖表示SET置位，累加器為1，輸出2．等效工作電路等效工作電路圖分為輸入電路、內(nèi)部控制與輸出電路3部分組成。2．等效工作電路等效工作電路圖分為輸入電路、內(nèi)部控制與輸出電PLC梯形圖程序等效電路PLC梯形圖程序等效電路3．簡單邏輯控制

對于控制電機啟動與停止控制，如將啟動/停止按鈕的常開觸點分別連接到PLC的輸入X1/X2；接觸器連接到PLC的輸出Y1。3．簡單邏輯控制 對于控制電機啟動與停止控制，如將啟動/電機的啟動/停止電機的啟動/停止

需要注意的是：PLC的梯形圖程序嚴(yán)格按照“從上至下”的時序執(zhí)行，因此，可以通過程序可以生成邊沿信號。 需要注意的是：PLC的梯形圖程序嚴(yán)格按照“從上至下”邊沿生成程序邊沿生成程序4．基本定時控制 PLC的定時控制通過定時器T實現(xiàn)，線圈為“1”便可啟動定時，基本定時器為“通電延時接通”，使用其常閉觸點可實現(xiàn)“斷電延時接通”功能。

4．基本定時控制 PLC的定時控制通過定時器T實現(xiàn)，線非保持型定時器的編程非保持型定時器的編程

如程序需要“通電延時斷開”功能，可用簡單程序?qū)崿F(xiàn)（時間可任意設(shè)定，圖中未標(biāo)出）。 如程序需要“通電延時斷開”功能，可用簡單程序?qū)崿F(xiàn)（時延時斷開信號的生成延時斷開信號的生成非保持型普通計數(shù)器的編程5．通用計數(shù)器控制非保持型普通計數(shù)器的編程5．通用計數(shù)器控制6．?dāng)?shù)據(jù)寄存器的使用

數(shù)據(jù)寄存器用來存儲“數(shù)值型”數(shù)據(jù)， 1個數(shù)據(jù)寄存器可存儲16位二進制數(shù)據(jù)；相

鄰編號的兩個數(shù)據(jù)寄存器可組合為32位（2

字長）數(shù)據(jù)寄存器；多個數(shù)據(jù)寄存器還可以

組成“數(shù)據(jù)表”或“文件寄存器”進行批量

操作。6．?dāng)?shù)據(jù)寄存器的使用 數(shù)據(jù)寄存器用來存儲“數(shù)值型”數(shù)

在PLC程序中，數(shù)據(jù)寄存器可以通過數(shù)據(jù)傳送應(yīng)用指令MOV賦值。 在PLC程序中，數(shù)據(jù)寄存器可以通過數(shù)據(jù)傳送應(yīng)用指令數(shù)據(jù)寄存器的賦值數(shù)據(jù)寄存器的賦值

已經(jīng)賦值的數(shù)據(jù)寄存器與常數(shù)具有同樣的作用。

已經(jīng)賦值的數(shù)據(jù)寄存器與常數(shù)具有同樣的作用。數(shù)據(jù)寄存器的使用數(shù)據(jù)寄存器的使用實踐指導(dǎo)一、FX系列PLC的編程元件實踐指導(dǎo)一、FX系列PLC的編程元件編程元件類別PLC型號FX1SFX1N/1NCFX2N/2NCFX3U/3UC輸入繼電器（最大）X000～X017

（16點）X000～X177

（128點）X000～X267

（184點）X000～X367

（248點）輸出繼電器（最大）Y000～Y015

（14點）Y000～Y177

（128點）Y000～Y267

（184點）Y000～Y367

（248點）輔助繼電器一般用（非保持）M0～M383（384點）M0～M499（500點）可設(shè)定停電保持區(qū)—M500～M1023（524點）固定停電保持區(qū)M384～M511M384～M1535M1024～M3071M1024～M7679特殊繼電器M8000～M8255（256點）M8000～M8255（256點）M8000～M8511（512點）定時器100ms（0.1～3

276.7s）T0～T31（32點）T0～T199（200點）T0～T199（200點）10ms（0.01～327.67s）T32～T62（32點）T200～T245（46點）T200～T245（46點）1ms（0.001～32.767s）T63（1點）——T256～T511

（256點）1ms停電保持累積—T246～T249（4點）T246～T249（4點）100ms停電保持累積—T250～T255（6點）T250～T255（6點）計數(shù)器非保持16位加計數(shù)C0～C15（16點）C0～C99（100點）保持型16位加計數(shù)C16～C31C16～C199（184點）C100～C199（100點）非保持32位雙向—C200～C219（20點）C200～C219（20點）保持型32位雙向—C220～C234（15點）C220～C234（15點）32位高速輸入專用C235～C255，與基本單元高速輸入配套使用數(shù)據(jù)寄存器一般用（非保持）D0～D127（128字）D0～D199（200字）可設(shè)定保持區(qū)—D200～D511（312字）固定保持區(qū)D128～D255

（128字）D128～D999

（872字）D512～D7999（7488字/電池）；從D1000起可設(shè)定成以

500

字為單位的文件寄存器文件寄存器D1000～D2499（1

500字）D1000～D7999（7

000字）特殊寄存器D8000～D8255（256字）D8000～D8195（196字）D8000～D8511

（512字） FX系列PLC編程元件一覽表編程元件類別PLC型號FX1SFX1N/1NCFX2N/2N二、典型梯形圖程序 1．恒“1”與恒“0”信號的生成二、典型梯形圖程序 1．恒“1”與恒“0”信號的生成恒“0”與恒“1”的生成恒“0”與恒“1”的生成2．二分頻程序 PLC控制系統(tǒng)有時需要用一個按鈕交替控制執(zhí)行元件通/斷，這種控制要求的輸出動作頻率是輸入的1/2，故稱“二分頻”控制。2．二分頻程序 PLC控制系統(tǒng)有時需要用一個按鈕交替控二分頻控制1二分頻控制1二分頻控制2二分頻控制23．定時通斷控制

定時通/斷控制常被用于閃光報警指示或機械設(shè)備的定時潤滑控制。3．定時通斷控制 定時通/斷控制常被用于閃光報警指示或定時通斷控制定時通斷控制任務(wù)4PLC的應(yīng)用與實踐實踐指導(dǎo)一、控制系統(tǒng)設(shè)計原則1．滿足控制要求2．確保安全可靠3．簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)任務(wù)4PLC的應(yīng)用與實踐實踐指導(dǎo)二、控制系統(tǒng)設(shè)計步驟①系統(tǒng)規(guī)劃②硬件設(shè)計③軟件設(shè)計④現(xiàn)場調(diào)試⑤技術(shù)文件編制二、控制系統(tǒng)設(shè)計步驟①系統(tǒng)規(guī)劃決策&實施

根據(jù)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計原則與設(shè)計步驟，自主完成工業(yè)攪拌機系統(tǒng)的電氣原理圖設(shè)計，并編制PLC程序。決策&實施 根據(jù)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計原則與設(shè)計步驟，自主實踐指導(dǎo)一、系統(tǒng)規(guī)劃1．明確控制要求

對于本任務(wù)根據(jù)要求，可分別對成分A/B進料、攪拌、排放控制列出控制要求表。實踐指導(dǎo)一、系統(tǒng)規(guī)劃

①成分A進料。

②攪拌。

③排放。 ①成分A進料?？刂茖ο蟪煞諥進料泵電機規(guī)格Y90L-4，Pe=1.5kW；Ie=3.7A；ne=1

400r/min控制方式操作面板按鈕啟動/停止控制輸入點數(shù)現(xiàn)場輸入2點，進料閥打開、出料閥打開；反饋輸入1點，泵啟動輸出點數(shù)現(xiàn)場輸出1點，泵啟動工作條件1．進料閥/出料閥已經(jīng)打開2．液體未到高位3．排放閥關(guān)閉

成分A/B進料控制要求控制對象成分A進料泵電機規(guī)格Y90L-4，Pe=1控制對象攪拌電機電機規(guī)格Y132M-6，Pe=4kW；Ie=9.4A；ne=1

440r/min控制方式操作面板按鈕啟動/停止控制輸入點數(shù)現(xiàn)場輸入3點，液體高位（S52）、液體低位（S50）、液體空（S51）反饋輸入1點，攪拌啟動（K4）輸出點數(shù)現(xiàn)場輸出1點，攪拌啟動（K4）工作條件1．液體未空（S51=1）2．排放閥關(guān)閉（Y1=0）

攪拌控制要求控制對象攪拌電機電機規(guī)格Y132M-6，Pe=4k控制對象排放閥閥規(guī)格DC24V/27W控制方式操作面板按鈕啟動/停止控制輸入點數(shù)現(xiàn)場輸入：無輸出點數(shù)現(xiàn)場輸出：1點，排放啟動（Y1）工作條件1．?dāng)嚢柰Ｖ梗↘4=0）排放控制要求控制對象排放閥閥規(guī)格DC24V/27W控制方式2．設(shè)計操作面板

由于本例的控制要求非常簡單，無需對功能模塊、通信接口進行特殊的配置，系統(tǒng)設(shè)計可以簡化。

2．設(shè)計操作面板 由于本例的控制要求非常簡單，無需對功攪拌機操作面板攪拌機操作面板

在操作面板確定后，可以將用于操作面板的全部器件進行歸納與匯總，以便統(tǒng)計I/O點。 在操作面板確定后，可以將用于操作面板的全部器件進行歸類別序號名稱要求數(shù)量作用備注按鈕1按鈕（S12）1NO/INC，綠色，帶DC24V指示1泵A啟動PLC輸入2按鈕（S13）1NO/INC，紅色，帶DC24V指示1泵A停止PLC輸入3按鈕（S22）1NO/INC，綠色，帶DC24V指示1泵B啟動PLC輸入4按鈕（S23）1NO/INC，紅色，帶DC24V指示1泵B停止PLC輸入5按鈕（S32）1NO/INC，綠色，帶DC24V指示1攪拌啟動PLC輸入6按鈕（S33）1NO/INC，紅色，帶DC24V指示1攪拌停止PLC輸入7按鈕（S42）1NO/INC，綠色，帶DC24V指示1排放啟動PLC輸入8按鈕（S43）1NO/INC，紅色，帶DC24V指示1排放停止PLC輸入9按鈕（S1）1NO/INC，紅色，蘑菇頭1緊急停止強電控制10按鈕（S2）1NO/INC，綠色，帶DC24V指示1設(shè)備啟動強電控制指示燈1指示燈（E10）綠色，DC24V1泵A啟動PLC輸出2指示燈（E11）紅色，DC24V1泵A停止PLC輸出3指示燈（E20）綠色，DC24V1泵B啟動PLC輸出4指示燈（E21）紅色，DC24V1泵B停止PLC輸出5指示燈（E30）綠色，DC24V1攪拌啟動PLC輸出6指示燈（E31）紅色，DC24V1攪拌停止PLC輸出7指示燈（E40）綠色，DC24V1排放啟動PLC輸出8指示燈（E41）紅色，DC24V1排放停止PLC輸出9指示燈（E50）黃色，DC24V1液體低位PLC輸出10指示燈（E51）紅色，DC24V1液體空PLC輸出11指示燈（E52）黃色，DC24V1液體高位PLC輸出12指示燈（E1）綠色，DC24V1PLC運行PLC輸出

操作面板要求匯總類別序號名稱要求數(shù)量作用備注按鈕3．選擇與配置PLC

選擇PLC如下。 PLC：FX2N-48MR-001；24點DC24V輸入；24點DC30V/AC250V，2A繼電器輸出。3．選擇與配置PLC 選擇PLC如下。二、原理圖設(shè)計

根據(jù)以上總體規(guī)劃方案設(shè)計的工業(yè)攪拌機系統(tǒng)的工程用電氣原理圖，原理圖說明如下。1．主回路2．控制回路3．PLC輸入/輸出二、原理圖設(shè)計 根據(jù)以上總體規(guī)劃方案設(shè)計的工業(yè)攪拌機系攪拌機控制主回路攪拌機控制主回路攪拌機控制回路攪拌機控制回路攪拌機PLC輸入/輸出回路攪拌機PLC輸入/輸出回路三、程序編制

根據(jù)以上電氣原理圖，設(shè)計的PLC程序，程序分為控制和狀態(tài)指示兩部分。三、程序編制 根據(jù)以上電氣原理圖，設(shè)計的PLC程序，程工業(yè)攪拌機系統(tǒng)的控制程序工業(yè)攪拌機系統(tǒng)的控制程序1．控制程序工業(yè)攪拌機系統(tǒng)的狀態(tài)指示程序1．控制程序工業(yè)攪拌機系統(tǒng)的狀態(tài)指示程序2．狀態(tài)指示程序

狀態(tài)指示程序是控制操作面板指示燈的程序，在本系統(tǒng)中可以根據(jù)電氣原理圖中的PLC輸入/輸出，直接將其轉(zhuǎn)換為指示燈狀態(tài)。2．狀態(tài)指示程序 狀態(tài)指示程序是控制操作面板指示燈的項目七PLC控制系統(tǒng)任務(wù)1熟悉PLC控制系統(tǒng)相關(guān)知識一、PLC的特點與功能1．PLC的特點①可靠性高②通用性好項目七PLC控制系統(tǒng)任務(wù)1熟悉PLC控制系統(tǒng)2．PLC基本性能

衡量PLC性能的主要技術(shù)指標(biāo)有以下幾個。

①可控制的I/O點。

②用戶程序存儲器容量。

③應(yīng)用指令數(shù)量。

④基本邏輯指令執(zhí)行時間。2．PLC基本性能 衡量PLC性能的主要技術(shù)指標(biāo)有以3．PLC的功能 PLC主要具備邏輯順序控制、速度/位置控制與通信網(wǎng)絡(luò)控制3方面功能。3．PLC的功能 PLC主要具備邏輯順序控制、速度/二、系統(tǒng)組成與PLC結(jié)構(gòu)1．PLC控制系統(tǒng)的組成

二、系統(tǒng)組成與PLC結(jié)構(gòu)1．PLC控制系統(tǒng)的組成2．PLC的結(jié)構(gòu)形式（1）固定I/O型（2）基本單元加擴展型（3）模塊式PLC（4）集成式PLC（5）分布式PLC2．PLC的結(jié)構(gòu)形式（1）固定I/O型固定I/O型PLC固定I/O型PLC基本單元加擴展型PLC基本單元加擴展型PLC模塊式PLC示意圖模塊式PLC示意圖

集成式PLC（也稱內(nèi)置式PLC）一般作為CNC系統(tǒng)的輔助控制器使用，用來實現(xiàn)數(shù)控機床的開關(guān)量控制功能。 集成式PLC（也稱內(nèi)置式PLC）一般作為CNC系統(tǒng)帶集成式PLC的CNC系統(tǒng)帶集成式PLC的CNC系統(tǒng)分布式PLC控制系統(tǒng)示意圖分布式PLC控制系統(tǒng)示意圖三、PLC的工作原理

當(dāng)PLC用于開關(guān)量邏輯程序控制時，其執(zhí)行過程可分為輸入采樣、執(zhí)行程序、通信處理、CPU診斷、輸出刷新5個基本

步驟，并不斷重復(fù)執(zhí)行。三、PLC的工作原理 當(dāng)PLC用于開關(guān)量邏輯程序控制時PLC的掃描循環(huán)PLC的掃描循環(huán)

如從理解PLC程序的執(zhí)行過程方面考慮，可認(rèn)為PLC實際進行的是輸入采樣、執(zhí)行程序、輸出刷新3個基本步驟。

如從理解PLC程序的執(zhí)行過程方面考慮，可認(rèn)為PLC實用戶程序的執(zhí)行過程用戶程序的執(zhí)行過程實踐指導(dǎo)一、FX系列PLC簡介1．產(chǎn)品系列 FX系列PLC是日本三菱公司在F系列PLC基礎(chǔ)上發(fā)展起來的小型PLC產(chǎn)品，主要有FX1S/1N/2N/3U4

種基本型號，性能依次增強。實踐指導(dǎo)一、FX系列PLC簡介FX1S/1N/2N/3U的基本性能比較FX1S/1N/2N/3U的基本性能比較項

目基本參數(shù)FX1SFX1NFX2NFX3U最大輸入點16+4（內(nèi)置擴展板）128184248最大輸出點14+2（內(nèi)置擴展板）128184248I/O點總數(shù)30（34，內(nèi)置擴展板）128256主機I/O：256包括遠(yuǎn)程I/O：384最大程序存儲器容量/步2k8k16k64k基本邏輯指令執(zhí)行時間/μs0.70.70.080.065基本輸入DC24V/5～7mA，源/匯點輸入基本輸出DC24V/0.5A晶體管集電極開路輸出或DC30V/AC250V，2A繼電器接點輸出AC100V輸入/雙向晶閘管輸出——●—I/O擴展性能內(nèi)置擴展板擴展單元+擴展模塊特殊功能模塊模擬量輸入/輸出模塊2點（內(nèi)置擴展板）●●●高速計數(shù)、定位模塊——●●網(wǎng)絡(luò)功能—●●●輸入電源AC85～264V或DC20.4～26.4V2．基本性能項目基本參數(shù)FX1SFX1NFX2NFX3U最二、FX系列PLC的規(guī)格與型號1．基本單元 FX系列PLC基本單元的型號如下。二、FX系列PLC的規(guī)格與型號1．基本單元機電一體化技術(shù)與系統(tǒng)項目七課件2．I/O擴展單元 FX系列I/O擴展單元有32/48點I/O兩種規(guī)格，單元型號如下。2．I/O擴展單元 FX系列I/O擴展單元有32/4機電一體化技術(shù)與系統(tǒng)項目七課件3．I/O擴展模塊 FX系列I/O擴展模塊的規(guī)格較多，單個模塊的最大I/O點為16點，模塊型號如下。3．I/O擴展模塊 FX系列I/O擴展模塊的規(guī)格較多機電一體化技術(shù)與系統(tǒng)項目七課件任務(wù)2掌握PLC連接技術(shù)相關(guān)知識一、PLC硬件

基本單元加擴展型PLC是機電一體化產(chǎn)品常用的PLC，它由基本單元、內(nèi)置擴展選件、存儲器擴展盒、I/O擴展模塊、特殊功能模塊、通信適配器等部分組成。任務(wù)2掌握PLC連接技術(shù)相關(guān)知識基本單元加擴展的PLC硬件組成基本單元加擴展的PLC硬件組成①基本單元②I/O擴展模塊③I/O擴展單元

①基本單元PLC的電源供給PLC的電源供給④內(nèi)置擴展選件與附件⑤網(wǎng)絡(luò)擴展模塊⑥特殊功能模塊⑥通信適配器④內(nèi)置擴展選件與附件二、PLC連接1．PLC連接端布置

二、PLC連接1．PLC連接端布置2．輸入連接 PLC以直流輸入為常用，輸入連接形式有匯點輸入、源輸入及匯點/源輸入通用3種。（1）匯點輸入

2．輸入連接 PLC以直流輸入為常用，輸入連接形式有匯點輸入的接口電路原理簡圖（1）匯點輸入

匯點輸入的接口電路原理簡圖（1）匯點輸入（2）直流源輸入

源輸入的接口電路原理簡圖（2）直流源輸入 源輸入的接口電路原理簡圖（3）匯點/源通用輸入

匯點/源通用輸入的原理簡圖（3）匯點/源通用輸入 匯點/源通用輸入的原理簡圖3．輸出連接 PLC的輸出以繼電器觸點輸出與直流晶體管（或場效應(yīng)晶體管）為常用。（1）繼電器觸點輸出

繼電器輸出有觸點獨立輸出與共用公共端兩種。3．輸出連接 PLC的輸出以繼電器觸點輸出與直流晶體觸點輸出與外部的連接觸點輸出與外部的連接（2）晶體管輸出

晶體管輸出分NPN集電極開路“匯點輸出”與PNP集電極開路“源輸出”兩種，外部連接要求和繼電器接點輸出基本相同。（2）晶體管輸出 晶體管輸出分NPN集電極開路“匯晶體管輸出與外部的連接晶體管輸出與外部的連接實踐指導(dǎo)一、FX系列PLC的I/O連接 FX系列PLC以匯點輸入/繼電器觸點輸出、匯點輸入/晶體管輸出為常用。實踐指導(dǎo)一、FX系列PLC的I/O連接FX系列PLC的基本單元連接FX系列PLC的基本單元連接FX系列PLC的基本單元連接（續(xù)）FX系列PLC的基本單元連接（續(xù)）項目規(guī)格輸入電壓DC24V，?15%～+10%輸入電流高速輸入：7mA/24V；一般輸入：5mA/24V輸入ON電流高速輸入：≥4.5mA/24V；一般輸入：≥3.5mA/24V輸入OFF電流≤1.5mA輸入響應(yīng)時間一般輸入，≈10ms；X0/X1，≈10μs；X2，≈50μs FX系列PLC的輸入規(guī)格表項目規(guī)格輸入電壓DC24V，?15%～+10項目繼電器輸出晶體管輸出輸出電壓AC電源，≤250V；DC電源，≤30VDC5～30V最大輸出電流電阻負(fù)載：2A/點電阻負(fù)載：0.5A/點；0.8A/4點感性負(fù)載容量≤80VA/點≤12VA/點電阻負(fù)載功率≤100W/點≤15W/點輸出最小負(fù)載2mA/DC5V— FX系列PLC的輸出規(guī)格表項目繼電器輸出晶體管輸出輸出電壓AC電源，≤250V二、PLC與接近開關(guān)的連接二、PLC與接近開關(guān)的連接圖3-2.10匯點輸入與接近開關(guān)的連接圖3-2.10匯點輸入與接近開關(guān)的連接圖3-2.11源輸入與接近開關(guān)的連接圖3-2.11源輸入與接近開關(guān)的連接任務(wù)3掌握梯形圖編程技術(shù)相關(guān)知識一、指令與編程元件1．PLC指令 PLC指令有邏輯運算、數(shù)據(jù)比較與轉(zhuǎn)換、數(shù)學(xué)運算、功能指令多種，指令由“操作碼”

與“操作數(shù)”兩部分組成，指令的集合稱為

指令表程序。任務(wù)3掌握梯形圖編程技術(shù)相關(guān)知識機電一體化技術(shù)與系統(tǒng)項目七課件2．編程元件 PLC常用的編程元件有以下幾種。①輸入繼電器X

輸入繼電器通常按“字節(jié)”（8位二進制）進位，因此，后綴的數(shù)字一般不能為

“8”與“9”2．編程元件 PLC常用的編程元件有以下幾種。輸入繼電器與輸出繼電器輸入繼電器與輸出繼電器②輸出繼電器Y

輸出繼電器代表開關(guān)量輸出信號，它一般以二進制位的形式參與邏輯運算，并以“字節(jié)”進位。②輸出繼電器Y 輸出繼電器代表開關(guān)量輸出信號，它一般③輔助繼電器M④定時器T⑤計數(shù)器C⑥數(shù)據(jù)寄存器D③輔助繼電器M3．PLC的編程語言（1）指令表（2）梯形圖（3）順序功能圖（4）邏輯功能圖編程3．PLC的編程語言（1）指令表符號代表的意義

常用的地址常開觸點，未接通X、Y、M、T、S常開觸點，已接通X、Y、M、T、S常閉觸點，未接通X、Y、M、T、S常閉觸點，已接通X、Y、M、T、S繼電器線圈，未接通Y、M、T、S繼電器線圈，已接通Y、M、T、S二進制邏輯圖形以及代表的意義二、梯形圖程序的編制

1．基本邏輯處理指令

符號代表的意義常用的地址常開觸點，未接通X、Y、M指令代碼功

能操作數(shù)梯形圖表示LD邏輯狀態(tài)讀入累加器X、Y、M、T、C觸點LDI邏輯狀態(tài)“取反”后讀入累加器X、Y、M、T、C觸點AND操作數(shù)與累加器的內(nèi)容進行“與”運算X、Y、M、T、C觸點ANI操作數(shù)狀態(tài)“取反”后與累加器的內(nèi)容進行“與”運算X、Y、M、T、C觸點OR操作數(shù)與累加器的內(nèi)容進行“或”運算X、Y、M、T、C觸點ORI操作數(shù)狀態(tài)取反后與累加器的內(nèi)容進行“或”運算X、Y、M、T、C觸點OUT累加器內(nèi)容輸出到指定線圈Y、M、T、C線圈INV累加器內(nèi)容取反—FX系列PLC的基本邏輯處理指令指令代碼操作數(shù)梯形圖表示LD邏輯狀態(tài)讀入累加器X、Y指令代碼功

能操作數(shù)梯形圖表示SET置位，累加器為1，輸出“1”并保持Y、M線圈RST復(fù)位，累加器為1，輸出“0”并保持Y、M線圈NOP空操作，不進行任何處理——END程序結(jié)束—續(xù)表指令代碼操作數(shù)梯形圖表示SET置位，累加器為1，輸出2．等效工作電路等效工作電路圖分為輸入電路、內(nèi)部控制與輸出電路3部分組成。2．等效工作電路等效工作電路圖分為輸入電路、內(nèi)部控制與輸出電PLC梯形圖程序等效電路PLC梯形圖程序等效電路3．簡單邏輯控制

對于控制電機啟動與停止控制，如將啟動/停止按鈕的常開觸點分別連接到PLC的輸入X1/X2；接觸器連接到PLC的輸出Y1。3．簡單邏輯控制 對于控制電機啟動與停止控制，如將啟動/電機的啟動/停止電機的啟動/停止

需要注意的是：PLC的梯形圖程序嚴(yán)格按照“從上至下”的時序執(zhí)行，因此，可以通過程序可以生成邊沿信號。 需要注意的是：PLC的梯形圖程序嚴(yán)格按照“從上至下”邊沿生成程序邊沿生成程序4．基本定時控制 PLC的定時控制通過定時器T實現(xiàn)，線圈為“1”便可啟動定時，基本定時器為“通電延時接通”，使用其常閉觸點可實現(xiàn)“斷電延時接通”功能。

4．基本定時控制 PLC的定時控制通過定時器T實現(xiàn)，線非保持型定時器的編程非保持型定時器的編程

如程序需要“通電延時斷開”功能，可用簡單程序?qū)崿F(xiàn)（時間可任意設(shè)定，圖中未標(biāo)出）。 如程序需要“通電延時斷開”功能，可用簡單程序?qū)崿F(xiàn)（時延時斷開信號的生成延時斷開信號的生成非保持型普通計數(shù)器的編程5．通用計數(shù)器控制非保持型普通計數(shù)器的編程5．通用計數(shù)器控制6．?dāng)?shù)據(jù)寄存器的使用

數(shù)據(jù)寄存器用來存儲“數(shù)值型”數(shù)據(jù)， 1個數(shù)據(jù)寄存器可存儲16位二進制數(shù)據(jù)；相

鄰編號的兩個數(shù)據(jù)寄存器可組合為32位（2

字長）數(shù)據(jù)寄存器；多個數(shù)據(jù)寄存器還可以

組成“數(shù)據(jù)表”或“文件寄存器”進行批量

操作。6．?dāng)?shù)據(jù)寄存器的使用 數(shù)據(jù)寄存器用來存儲“數(shù)值型”數(shù)

在PLC程序中，數(shù)據(jù)寄存器可以通過數(shù)據(jù)傳送應(yīng)用指令MOV賦值。 在PLC程序中，數(shù)據(jù)寄存器可以通過數(shù)據(jù)傳送應(yīng)用指令數(shù)據(jù)寄存器的賦值數(shù)據(jù)寄存器的賦值

已經(jīng)賦值的數(shù)據(jù)寄存器與常數(shù)具有同樣的作用。

已經(jīng)賦值的數(shù)據(jù)寄存器與常數(shù)具有同樣的作用。數(shù)據(jù)寄存器的使用數(shù)據(jù)寄存器的使用實踐指導(dǎo)一、FX系列PLC的編程元件實踐指導(dǎo)一、FX系列PLC的編程元件編程元件類別PLC型號FX1SFX1N/1NCFX2N/2NCFX3U/3UC輸入繼電器（最大）X000～X017

（16點）X000～X177

（128點）X000～X267

（184點）X000～X367

（248點）輸出繼電器（最大）Y000～Y015

（14點）Y000～Y177

（128點）Y000～Y267

（184點）Y000～Y367

（248點）輔助繼電器一般用（非保持）M0～M383（384點）M0～M499（500點）可設(shè)定停電保持區(qū)—M500～M1023（524點）固定停電保持區(qū)M384～M511M384～M1535M1024～M3071M1024～M7679特殊繼電器M8000～M8255（256點）M8000～M8255（256點）M8000～M8511（512點）定時器100ms（0.1～3

276.7s）T0～T31（32點）T0～T199（200點）T0～T199（200點）10ms（0.01～327.67s）T32～T62（32點）T200～T245（46點）T200～T245（46點）1ms（0.001～32.767s）T63（1點）——T256～T511

（256點）1ms停電保持累積—T246～T249（4點）T246～T249（4點）100ms停電保持累積—T250～T255（6點）T250～T255（6點）計數(shù)器非保持16位加計數(shù)C0～C15（16點）C0～C99（100點）保持型16位加計數(shù)C16～C31C16～C199（184點）C100～C199（100點）非保持32位雙向—C200～C219（20點）C200～C219（20點）保持型32位雙向—C220～C234（15點）C220～C234（15點）32位高速輸入專用C235～C255，與基本單元高速輸入配套使用數(shù)據(jù)寄存器一般用（非保持）D0～D127（128字）D0～D199（200字）可設(shè)定保持區(qū)—D200～D511（312字）固定保持區(qū)D128～D255

（128字）D128～D999

（872字）D512～D7999（7488字/電池）；從D1000起可設(shè)定成以

500

字為單位的文件寄存器文件寄存器D1000～D2499（1

500字）D1000～D7999（7

000字）特殊寄存器D8000～D8255（256字）D8000～D8195（196字）D8000～D8511

（512字） FX系列PLC編程元件一覽表編程元件類別PLC型號FX1SFX1N/1NCFX2N/2N二、典型梯形圖程序 1．恒“1”與恒“0”信號的生成二、典型梯形圖程序 1．恒“1”與恒“0”信號的生成恒“0”與恒“1”的生成恒“0”與恒“1”的生成2．二分頻程序 PLC控制系統(tǒng)有時需要用一個按鈕交替控制執(zhí)行元件通/斷，這種控制要求的輸出動作頻率是輸入的1/2，故稱“二分頻”控制。2．二分頻程序 PLC控制系統(tǒng)有時需要用一個按鈕交替控二分頻控制1二分頻控制1二分頻控制2二分頻控制23．定時通斷控制

定時通/斷控制常被用于閃光報警指示或機械設(shè)備的定時潤滑控制。3．定時通斷控制 定時通/斷控制常被用于閃光報警指示或定時通斷控制定時通斷控制任務(wù)4PLC的應(yīng)用與實踐實踐指導(dǎo)一、控制系統(tǒng)設(shè)計原則1．滿足控制要求2．確保安全可靠3．簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)任務(wù)4PLC的應(yīng)用與實踐實踐指導(dǎo)二、控制系統(tǒng)設(shè)計步驟①系統(tǒng)規(guī)劃②硬件設(shè)計③軟件設(shè)計④現(xiàn)場調(diào)試⑤技術(shù)文件編制二、控制系統(tǒng)設(shè)計步驟①系統(tǒng)規(guī)劃決策&實施

根據(jù)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計原則與設(shè)計步驟，自主完成工業(yè)攪拌機系統(tǒng)的電氣原理圖設(shè)計，并編制PLC程序。決策&實施 根據(jù)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計原則與設(shè)計步驟，自主實踐指導(dǎo)一、系統(tǒng)規(guī)劃1．明確控制要求

對于本任務(wù)根據(jù)要求，可分別對成分A/B進料、攪拌、排放控制列出控制要求表。實踐指導(dǎo)一、系統(tǒng)規(guī)劃

①成分A進料。

②攪拌。

③排放。 ①成分A進料?？刂茖ο蟪煞諥進料泵電機規(guī)格Y90L-4，Pe=1.5kW；Ie=3.7A；ne=1

400r/min控制方式操作面板按鈕啟動/停止控制輸入點數(shù)現(xiàn)場輸入2點，進料閥打開、出料閥打開；反饋輸入1點，泵啟動輸出點數(shù)現(xiàn)場輸出1點，泵啟動工作條件1．進料閥/出料閥已經(jīng)打開2．液體未到高位3．排放閥關(guān)閉

成分A/B進料控制要求控制對象成分A進料泵電機規(guī)格Y90L-4，Pe=1控制對象攪拌電機電機規(guī)格Y132M-6，Pe=4kW；Ie=9.4A；ne=1

440r/min控制方式操作面板按鈕啟動/停止控制輸入點數(shù)現(xiàn)場輸入3點，液體高位（S52）、