可編程序控制器的應(yīng)用

7．1三相交流電機(jī)的直接啟動(dòng)

（1）硬件電氣連接實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)及連續(xù)運(yùn)行所需的器件有：起點(diǎn)按鈕SB1，停止按鈕SB2，交流接觸器KM，熱繼電器JR及刀開關(guān)QS等。

（2）梯形圖的設(shè)計(jì)

7．2

三相

交流

電機(jī)

的降

壓?jiǎn)?/p>

動(dòng)

1．I/O分配

7．3三相交流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制

7．4交通信號(hào)燈控制

7．5順序功能圖

順序控制，就是按照生產(chǎn)預(yù)先規(guī)定的順序，在各個(gè)輸入信號(hào)的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時(shí)間的順序，在生產(chǎn)過程中各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)地有序地行操作。使用順序控制設(shè)計(jì)法時(shí)首先根據(jù)系統(tǒng)的工藝過程，畫出順序功能圖，然后根據(jù)順序功能圖畫出梯形圖。這種編程方法就是順序功能圖法也叫步進(jìn)梯形圖法。順序功能圖既是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形，也是設(shè)計(jì)PLC的順序控制程序的有力工具。順序功能圖主要由步、有向連線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件和動(dòng)作（或指令）組成。1．步順序控制設(shè)計(jì)法最基本的思想是將系統(tǒng)的一個(gè)工作周期劃分為若干個(gè)順序相連的階段，這些階段稱為步（Step）可以用編程元件（例如內(nèi)部輔助繼電器M和狀態(tài)繼電器S）來代表各步。步是根據(jù)輸出量的狀態(tài)變化來劃分的在任何一步之內(nèi)各輸出量的ON/OFF狀態(tài)不變，但是相鄰兩步輸出量總的狀態(tài)是不同的，步的這種劃分方法使代表各步的編程元件的狀態(tài)與各輸出量的狀態(tài)之間有著極為簡(jiǎn)單的邏輯關(guān)系。

2．有向連線與轉(zhuǎn)換條件（1）有向連線在順序功能圖中，隨著時(shí)間的推移和轉(zhuǎn)換條件的實(shí)現(xiàn)，將會(huì)發(fā)生步的活動(dòng)狀態(tài)的進(jìn)展，這種進(jìn)展按有向連線規(guī)定的路線和方向進(jìn)行。（2）轉(zhuǎn)換條件前步進(jìn)入下一步的信號(hào)為轉(zhuǎn)換條件，轉(zhuǎn)換條件可以是外部的輸入信號(hào)，如按扭、指令開關(guān)、限位開關(guān)的接通和斷開等，也可以是PLC內(nèi)部產(chǎn)生的信號(hào)，如定時(shí)器、記數(shù)器常開觸點(diǎn)的接通等，轉(zhuǎn)換條件還可能是若干個(gè)信號(hào)的與、或、非邏輯組合3．順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)

（1）單序列選擇序列并行序列

（2）a）跳步

b）重復(fù)

c）循環(huán)

4．順序控制梯形圖的編程方法

（1）步進(jìn)梯形指令許多PLC都有專門用于編制順序控制程序的步進(jìn)梯形指令及編程元件。步進(jìn)梯形指令簡(jiǎn)稱為STL指令，F(xiàn)X系列PLC還有一條使STL指令復(fù)位的RET指令。利用這兩條指令，可以很方便地編制順序控制梯形圖程序。步進(jìn)梯形指令STL只有與狀態(tài)繼電器S配合才具有步進(jìn)功能。S0~S9用語初始步，S10~S19用于自動(dòng)返回原點(diǎn)。使用STL指令的狀態(tài)繼電器的常開觸點(diǎn)稱為STL觸點(diǎn)

圖7．30

STL指令7．6步進(jìn)梯形指令的應(yīng)用

簡(jiǎn)易機(jī)械手的控制

分揀系統(tǒng)控制7．6系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法

1．系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容（1）擬定控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)條件。技術(shù)條件一般以設(shè)計(jì)任務(wù)書的形式來確定，它是整個(gè)設(shè)計(jì)的依據(jù)；（2）選擇電氣傳動(dòng)形式和電動(dòng)機(jī)、電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)；（3）選定PLC的型號(hào)；（4）編制PLC的輸入/輸出分配表或繪制輸入/輸出端子接線圖；（5）根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求編寫軟件規(guī)格說明書，然后再用相應(yīng)的編程語言（常用梯形圖）進(jìn)行程序設(shè)計(jì)；（6）了解并遵循用戶認(rèn)知心理學(xué)重視人機(jī)界面的設(shè)計(jì)（7）設(shè)計(jì)操作臺(tái)、電氣柜及非標(biāo)準(zhǔn)電器元部件；（8）編寫設(shè)計(jì)說明書和使用說明書；根據(jù)具體任務(wù)，上述內(nèi)容可適當(dāng)調(diào)整。2．系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟（1）深入了解和分析被控對(duì)象的工藝條件和控制要求（2）確定I/O設(shè)備（3）選擇合適的PLC類型（4）分配I/O點(diǎn)（5）設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)梯形圖程序（6）將程序輸入PLC（7）進(jìn)行軟件測(cè)試（8）應(yīng)用系統(tǒng)整體調(diào)試（9）編制技術(shù)文件3．可編程序控制器的硬件選擇（1）PLC型號(hào)的選擇

①對(duì)輸入/輸出點(diǎn)的選擇要先弄清除控制系統(tǒng)的

I/O總點(diǎn)數(shù)，再按實(shí)際所需總點(diǎn)數(shù)的

15～

20％留出備用量（為系統(tǒng)的改造等留有余地）后確定所需

PLC的點(diǎn)數(shù)。

②對(duì)存儲(chǔ)容量的選擇對(duì)用戶存儲(chǔ)容量只能作粗略的估算。在僅對(duì)開關(guān)量進(jìn)行控制的系統(tǒng)中，可以用輸入總點(diǎn)數(shù)乘

10字

/點(diǎn)＋輸出總點(diǎn)數(shù)乘

5字

/點(diǎn)來估算；計(jì)數(shù)器

/定時(shí)器按（

3～

5）字

/個(gè)估算；有運(yùn)算處理時(shí)按（

5～

10）字

/量估算；在有模擬量輸入

/輸出的系統(tǒng)中，可以按每輸入

/（或輸出）一路模擬量約需（

80～

100）字左右的存儲(chǔ)容量來估算；有通信處理時(shí)按每個(gè)接口

200字以上的數(shù)量粗略估算。最后，一般按估算容量的

50～

100％留有裕量。對(duì)缺乏經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者，選擇容量時(shí)留有裕量要大些。

③對(duì)I/O響應(yīng)時(shí)間的選擇PLC的

I/O響應(yīng)時(shí)間包括輸入電路延遲、輸出電路延遲和掃描工作方式引起的時(shí)間延遲（一般在

2～

3個(gè)掃描周期）等。對(duì)開關(guān)量控制的系統(tǒng)，

PLC和

I/O響應(yīng)時(shí)間一般都能滿足實(shí)際工程的要求，可不必考慮

I/O響應(yīng)問題。但對(duì)模擬量控制的系統(tǒng)、特別是閉環(huán)系統(tǒng)就要考慮這個(gè)問題。

④根據(jù)輸出負(fù)載的特點(diǎn)選型不同的負(fù)載對(duì)PLC的輸出方式有相應(yīng)的要求。例如，頻繁通斷的感性負(fù)載，應(yīng)選擇晶體管或晶閘管輸出型的，而不應(yīng)選用繼電器輸出型的。⑤對(duì)PLC結(jié)構(gòu)形式的選擇在相同功能和相同I/O點(diǎn)數(shù)據(jù)的情況下，整體式比模塊式價(jià)格低。但模塊式具有功能擴(kuò)展靈活，維修方便（換模塊），容易判斷故障等優(yōu)點(diǎn)，要按實(shí)際需要選擇PLC的結(jié)構(gòu)形式。（2）分配輸入/輸出點(diǎn)4．PLC軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)在了解了程序結(jié)構(gòu)和編程方法的基礎(chǔ)上，就要實(shí)際地編寫PLC程序了。編寫PLC程序和編寫其他計(jì)算機(jī)程序一樣，都需要經(jīng)歷如下過程。（1）對(duì)系統(tǒng)任務(wù)分塊分塊的目的就是把一個(gè)復(fù)雜的工程，分解成多個(gè)比較簡(jiǎn)單的小任務(wù)。這樣就把一個(gè)復(fù)雜的大問題化為多個(gè)簡(jiǎn)單的小問題。這樣可便于編制程序。（2）編制控制系統(tǒng)的邏輯關(guān)系圖

從邏輯關(guān)系圖上，可以反應(yīng)出某一邏輯關(guān)系的結(jié)果是什么，這一結(jié)果又導(dǎo)出哪些動(dòng)作。這個(gè)邏輯關(guān)系可以是以各個(gè)控制活動(dòng)順序?yàn)榛鶞?zhǔn)，也可能是以整個(gè)活動(dòng)的時(shí)間節(jié)拍為基準(zhǔn)。邏輯關(guān)系圖反映了控制過程中控制作用與被控對(duì)象的活動(dòng)，也反應(yīng)了輸入與輸出的關(guān)系。5．繪制各種電路圖6．編制PLC程序并進(jìn)行模擬調(diào)試7．制作控制臺(tái)與控制柜8．現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試9．編寫技術(shù)文件并現(xiàn)場(chǎng)試運(yùn)行7．7可編程序控制器的安裝

1．安裝環(huán)境為保證可編程序控制器工作的可靠性，盡可能地延長(zhǎng)其使用壽命，在安裝時(shí)一定要注意周圍的環(huán)境，其安裝場(chǎng)合應(yīng)該滿足以下幾點(diǎn)：（1）環(huán)境溫度在0～55℃范圍內(nèi)。（2）環(huán)境相對(duì)濕度應(yīng)在35％～85％范圍內(nèi)。（3）圍無易燃和腐蝕性氣體。（4）周圍無過量的灰塵和金屬微粒。（5）避免過度的震動(dòng)和沖擊。（6）不能受太陽光的直接照射或水的濺射。

2．注意事項(xiàng)除滿足以上環(huán)境條件外，安裝時(shí)還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）可編程序控制器的所有單元必須在斷電時(shí)安裝和拆卸。（2）為防止靜電對(duì)可編程序控制器組件的影響，在接觸可編程序控制器前，先用手接觸某一接地的金屬物體，以釋放人體所帶靜電。（3）注意可編程序控制器機(jī)體周圍的通風(fēng)和散