專題1

PLC控制系統(tǒng)設(shè)計概述專題2

PLC控制系統(tǒng)的硬件配置

專題3

PLC在壓濾機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

專題4

PLC在電鍍生產(chǎn)線上的應(yīng)用專題5

PLC在金屬切削機(jī)床控制中的應(yīng)用專題6

PLC在隨動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用專題7PLC在球磨機(jī)潤滑監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用專題8PLC在立式車床控制系統(tǒng)中的應(yīng)用第5章FX2N系列PLC的工程應(yīng)用實(shí)例

本章要點(diǎn)

最大限度地滿足被控對象的要求。盡可能使得控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、可靠且維護(hù)方便。保證控制系統(tǒng)、操作人員及其生產(chǎn)設(shè)備的安全?？紤]生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的更改，對所采用PLC的容量留出適當(dāng)?shù)挠嗟?。專題1

PLC控制系統(tǒng)設(shè)計概述PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的原則

詳細(xì)分析被控對象，明確設(shè)計任務(wù)及要求。選擇輸入/輸出元器件以及由輸出元件所驅(qū)動的控制對象。根據(jù)系統(tǒng)要求確定PLC的型號，以及所需要的各種模塊。編制PLC的輸入/輸出分配表，繪制控制系統(tǒng)電氣原理圖。設(shè)計控制系統(tǒng)程序。設(shè)計電器控制柜以及操作臺。編寫設(shè)計說明書和控制系統(tǒng)操作說明書。

PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容分析控制對象PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)置分配I/O編號設(shè)計應(yīng)用程序模擬調(diào)試模擬調(diào)試程序固化

PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的步驟

PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的步驟1．分析控制對象在設(shè)計控制系統(tǒng)時，首先必須深入了解、詳細(xì)分析、認(rèn)真研究被控對象工藝流程的特點(diǎn)和要求，明確控制任務(wù)，根據(jù)控制系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)要求合理制定和選取參數(shù)，PLC最大限度地滿足生產(chǎn)現(xiàn)場的要求。在明確控制系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)和要求后，合理選擇電氣傳動方式和電動機(jī)、電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的種類和數(shù)量，擬定電動機(jī)的啟停、運(yùn)行、調(diào)速、轉(zhuǎn)向、制動等控制方案；確定輸入/輸出元器件的種類及數(shù)量，分析輸入和輸出信號之間的關(guān)系。2．PLC控制系統(tǒng)的硬件配置控制系統(tǒng)的硬件配置包括PLC的選型、I/O選擇、控制系統(tǒng)原理圖的繪制等。3．分配I/O編號根據(jù)現(xiàn)場輸入/輸出要求及數(shù)量，對I/O地址進(jìn)行分配，以便程序設(shè)計時使用。4．應(yīng)用程序設(shè)計應(yīng)用程序設(shè)計是基于硬件配置和I/O地址分配的基礎(chǔ)上，根據(jù)控制系統(tǒng)的要求，應(yīng)用相關(guān)編程軟件設(shè)計梯形圖程序，是整個設(shè)計的核心。5．程序調(diào)試及固化模擬調(diào)試：將設(shè)計好的控制程序輸入PLC，首先進(jìn)行模擬調(diào)試，對程序錯誤進(jìn)行修正并進(jìn)一步完善程序?，F(xiàn)場調(diào)試：在對應(yīng)用程序完成模擬調(diào)試后，方可進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試。程序固化：將調(diào)試好的程序存入EEPROM，以備后用。

PLC機(jī)型選擇1．I/O點(diǎn)數(shù)I/O點(diǎn)數(shù)是PLC的一項(xiàng)重要指標(biāo)。PLC的I/O點(diǎn)數(shù)和種類應(yīng)根據(jù)被控對象的開關(guān)量、模擬量等輸入/輸出設(shè)備的狀況來確定。2．存儲器容量的選擇根據(jù)I/O點(diǎn)數(shù)和各功能元件大概估計出內(nèi)存總量，然后再增加25%左右的備用量，作為選擇PLC內(nèi)存的依據(jù)。1．開關(guān)量輸入選擇開關(guān)量輸入是將外部的各種開關(guān)、按鈕、傳感器的信號傳遞到PLC內(nèi)部的連接部件，把現(xiàn)場的信號轉(zhuǎn)換為PLC的CPU可以接收的TTL標(biāo)準(zhǔn)電平的數(shù)字信號。開關(guān)量輸入的原理圖開關(guān)量I/O選擇

開關(guān)量I/O選擇

2．開關(guān)量輸出選擇輸出模塊是連接PLC與外部執(zhí)行機(jī)構(gòu)的橋梁，不同外部設(shè)備所需要的驅(qū)動方式也不同，輸出模塊有繼電器輸出、晶體管輸出和雙向晶閘管輸出三種方式。繼電器輸出晶體管輸出雙向晶閘管輸出開關(guān)量輸出原理圖

（a）繼電器輸出（b）晶體管輸出（c）雙向晶閘管輸出1．模擬量輸入模塊選擇模擬量值的輸入范圍模擬量輸入模塊的參數(shù)指標(biāo)抗干擾措施2．模擬量輸出模塊選擇模擬量輸出模塊有電壓輸出和電流輸出兩種，電壓和電源的輸出范圍分別為0~10V、-10~+10V、0~20mA、4~20mA等。模擬量輸出模塊有不同的輸出功率，選擇時要根據(jù)負(fù)載來確定。模擬量輸出模塊的參數(shù)指標(biāo)和抗干擾措施與模擬量輸入模塊類似。

模擬量I/O選擇智能功能I/O模塊的選擇

智能I/O模塊包括高速計數(shù)模塊、PID過程控制模塊、通信模塊、運(yùn)動控制模塊（如三菱的FX2N-1PG）、凸輪控制模塊（如三菱的FX2N-1RM-SET）、網(wǎng)絡(luò)通信模塊（如三菱的FX2N-16CCL-M）等。通常這些模塊價格較昂貴，而有些功能采用一般的I/O模塊或功能指令也可以實(shí)現(xiàn)，只是編程復(fù)雜，增加了程序設(shè)計的工作量，因此選擇時要根據(jù)實(shí)際情況決定。壓濾機(jī)的工作過程分“保壓”、“回程”、“拉板”三個階段。工作時，機(jī)泵電機(jī)先啟動，主接觸器和壓緊電磁閥得電，將板框壓緊，同時進(jìn)料泵將固液混合物輸入各個板框內(nèi)進(jìn)行過濾，濾渣留在濾室內(nèi)，濾液經(jīng)濾布排出，此時系統(tǒng)壓力開始上升。當(dāng)液壓系統(tǒng)達(dá)到上限壓力25Mpa時，油泵電機(jī)自動停機(jī)，此時壓濾機(jī)進(jìn)入自動保壓狀態(tài)。保壓期間，當(dāng)下限壓力低于21Mpa時，油泵電機(jī)自動啟動，壓緊電磁閥動作，壓力回升，達(dá)到25Mpa時，油泵電機(jī)又停止，如此循環(huán)。進(jìn)料過濾后，按下回程按鈕，油泵電機(jī)重新啟動，回程電磁閥動作，活塞回程，當(dāng)活塞碰到回程限位開關(guān)后，回程電磁閥斷電。固液混合物過濾后，系統(tǒng)進(jìn)入拉板階段。專題2

PLC在壓濾機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

系統(tǒng)的工作原理

PLC的輸入點(diǎn)數(shù)為15個，控制元件主要為接觸器線圈、電磁閥等，PLC的輸出點(diǎn)數(shù)為5個。選用三菱FX2N-32MR型PLC?？刂葡到y(tǒng)設(shè)計輸入/輸出地址分配表輸入部分輸出部分地址代號功能地址代號功能地址代號功能地址代號功能X000SA操作X005SB3啟動按鈕X012SL2拉板后端限位Y000KM油泵接觸器X001SA保壓X006SB4停止按鈕X013SL3回程限位Y001YV1壓緊電磁閥X002SA拉板X007SB5現(xiàn)場啟動按鈕X014SLP壓力上限位Y002YV2回程電磁閥X003SB1壓緊X010SB6現(xiàn)場停止按鈕X015SLP壓力下限位Y003YV3拉板前進(jìn)電磁閥X004SB2回程X011SL1拉板前端限位X016FR熱繼電器保護(hù)Y004YV4拉板后退電磁閥梯形圖（1/2）

梯形圖（2/2）

電鍍生產(chǎn)線有三個槽，工件由裝有可升降吊鉤的行車帶動，經(jīng)過電鍍、鍍液回收、清洗等工序，實(shí)現(xiàn)對工件的電鍍。工藝要求為：工件放入鍍槽中，電鍍280s后提起，停放28s，讓鍍液從工件上流回鍍槽，然后放入回收液槽中浸30s，提起后停15s，接著放入清水槽中清洗30s，最后提起停15s后，行車返回原位，電鍍一個工件的全過程結(jié)束。電鍍工藝流程圖

專題3

PLC在電鍍生產(chǎn)線上的應(yīng)用工藝要求

控制流程吊鉤上升按下啟動按鈕SB1，吊鉤上升，當(dāng)碰到上限位開關(guān)SQ5后，吊鉤上升停止。行車前進(jìn)在吊鉤停止的同時，M2接通，行車前進(jìn)。吊鉤下降行車前進(jìn)至壓下限位開關(guān)SQ1，行車停止前進(jìn)；同時M3接通，吊鉤下降。定時電鍍吊鉤下降至下限開關(guān)SQ6時，吊鉤停止下降。同時T0開始計時，定時電鍍280s。吊鉤上升

T0定時到，使M5接通，吊鉤上升。定時滴液吊鉤上升至壓下SQ5時，吊鉤停止上升，同時T1開始計時，工件停留28s滴液。行車后退

T1定時到，使M7接通，行車后退，轉(zhuǎn)入下道工序?？刂屏鞒?/p>

由于PLC組成的控制系統(tǒng)有輸入信號14個，均為開關(guān)量。其中按鈕開關(guān)6個，行程開關(guān)6個，選擇開關(guān)1個。該系統(tǒng)中有輸出信號5個，其中兩個用于吊鉤升降電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制接觸器KM1和KM2，兩個用于行車正反轉(zhuǎn)控制接觸器KM3和KM4，1個用于原位指示。控制系統(tǒng)選用FX2N-32MR，I/O點(diǎn)數(shù)均為16點(diǎn)，滿足控制要求，而且還有一定的余量。PLC的選型

輸

入

信

號輸

入

信

號名

稱功

能編

號名

稱功

能編號SB1啟動X000SQ4行車限位（后退）X014SB2停止X001SQ5吊鉤限位（提升）X015SB3吊鉤提升X002SQ6吊鉤限位（下降）X016SB4吊鉤下降X003輸

出

信

號SB5行車前進(jìn)X004名

稱功

能編號SB6行車后退X005HL原位指示燈Y000SA選擇開關(guān)（點(diǎn)動）X006KM1吊鉤提升電機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器Y001SA選擇開關(guān)（自動）X007KM2吊鉤提升電機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器Y002SQ1行車限位（前進(jìn)）X011KM3行車電動機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器Y003SQ2行車限位（后退）X012KM4行車電動機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器Y004SQ3行車限位（后退）X013輸入/輸出地址分配表梯形圖（1/4）

梯形圖（2/4）

梯形圖（3/4）

梯形圖（