PLC原理及应用
电气学院 自动化 杨霞
2008年2月
PLC原理与应用 第9讲
• 讲解内容：
• 8 顺序逻辑控制的PLC程序设计 • 8.1 PLC程序设计的一般步骤 • 8.2 用基本逻辑操作指令实现顺序逻辑控制
• 学习说明 ：
• 本讲是学习PLC程序设计知识。重点掌握： • 1 PLC程序设计的步骤 • 2 什么是状态、状态的表示方法（状态编码）、状态变 量 、状态与状态变量的关系式 • 3 状态方程与输出方程的列写原则
② 使用以转换为中心的编程方法
M1 X1 M2 X2 M3
使用以转换为中心控制步
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例:
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案 例功能图顺序控制设计法
液压进给装置运动控制
OFF X2 NO X3 液压进给装置运动示意图
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左行示意
输出点y0有效，活塞杆向 运行
左
液压油缸
Y0 X0 OFF X1 ON X2 OFF X3
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8 顺序逻辑控制的PLC程序设计 8.1 PLC程序设计的一般步骤
• 进行PLC控制设计时必须做好以下3方面基础工作（调研）： • 1.了解系统的概况：包括系统的控制目标、控制方案、控制 规模、整体功能、具体功能、控制精度、I/O种类和数量、是 否需要通讯、通讯内容与方式、是否需要显示、显示内容与 方式、操作方式，等等，应尽量对系统有一个全面的了解。
实现继电器控制系统的功能。
• 3.顺序控制设计法：根据功能流程图，以步为核心，从起始步开始 一步一步地设计下去，直至完成。此法的关键是画出功能流程图。
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☞1.经验设计法：
• • • • • • • • 步骤 分解梯形图程序 输入信号逻辑组合 使用辅助元件和辅助触点 使用定时器和计数器 使用功能指令 画互锁条件 画保护条件
Y0 按钮开关 （起动）
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进给装置顺序动作要求 M1 Y0 X3 X1 M2 Y1 M3 Y0 X0 M4 Y1 X2 X2 停
初始状态：活塞杆置右端，开关X2为ON,辅助 继电器M0为ON。 1.按下启动按钮X3,开关Y0、M1为ON，左行。 2.碰到限位开关X1时，M2、Y1为ON，右行。
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2）PLC控制电动机正反转外部接线图
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3）程序编制
起动正转
起动反转 急停 过载保护
起动反转
起动正转 急停 过载保护
电 气 互 锁
机 械 联 锁
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☞3.顺序控制设计法*
M1 X1
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M3
① 使用起保停电路的编程方法
M2
M2
M1
X1 M2 X2 M3
图4.28 使用起保停电路控制步
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单序列结构液压进给装置运动示意图
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右行示意
输出点y1有效，活塞杆向右 运行
液压油缸
Y1 X0 OFF X1 OFF X2 ON
X3
单序列结构液压进给装置运动示意图
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控制开关 （转换条件）
辅助继电器
M0 M1 M2 M3 M4
限位开关 限位开关
限位开关
液压油缸
Y1 X0 OFF X1 OFF X2 ON X3 单序列结构液压进给装置运动示意图
• 2.熟悉使用的PLC的类型、功能、编程语言和指令系统，能 熟练地操作编程器和控制器。
• 3.根据控制系统的控制要求、设备、器件条件、工艺过程， 结合采用的PLC的功能强弱，确定PLC在整个控制系统中所 承担的工作任务。
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PLC设计主要有以下几个步骤
• PLC设计主要有以下几个步骤： • 1．根据PLC担负的任务，明确PLC的输入输出信 号的种类和数量，编制输入输出信号表。 • 2．制定控制结构框图,选择控制方案。 • 3．按选定的方案,制定相应的图表。 • 4．编写PLC梯形图程序。 • 5．编写PLC语句程序。 • 6．程序调试和修改。 • 7．编制程序使用说明书和其他文件
3.碰到限位开关X2时，M3、Y0为ON，左行。
4.碰到限位开关X0时，M4、Y1为ON，右行。 5.碰到限位开关X2时，停止。
Y1
Y0
X0
OFF
X1
OFF
X2
ON X3
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单序列结构液压进给装置运动示意图
单序列结构顺序功能图绘制 M8002 M0 X3 起动 M1 X1 M2 X2 M3 X0 M4 X2 Y1 右行 Y0 左行 Y1 右行 Y0 左行 初始步
图4.20(b) 单序列结构顺序功能图
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单序列结构梯形图绘制
M4 M0 M8002 X2 M1
M0
初始
M0
M1
X3
M2
M1 M2 M3 M4
左行 右行 左行 右行
图4.20(a) 运动示意图 M8002 M0 初始步 左行 右行 左行 右行 X3 起动 Y0 M1 X1 Y1 M2 X2 Y0 M3 X0 Y1 M4 X2
L1L2L3 QS
FU
KM1
KM2
SB2 SB1 KM1 SB3 KM2
KM2
KM1
FR
M 3∽
KM1 KM2
FR
主回路
继电-接触器控制回路
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1）PLC的 I/O点的确定与分配 电机正反转控制PLC的I/O点分配表
PLC点名称 P000 P001 P002 P003 P020 P030 连接的外部设备 SB1 SB2 SB3 FR KM1 KM2 功能说明 停止命令 电机正转命令 电机反转命令 电动机过载保护 控制电机正转 控制电机反转
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例：起动、保持和停止电路
这些梯形图均能实现启动、 保持和停止的功能。 图a、c是利用输出Y10 （P0020） 常开触点实现 自锁保持 图b、d是利用SET、RST 指令实现自锁保持。
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☞2.继电器控制电路转换为梯形图法：
用PLC改造继电器控制系统时，将继电器电路图转换为具有相同功能的 PLC外部硬件接线图和梯形图。例如：电动机的正反转控制电路
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8.2 用基本逻辑操作指令实现顺序逻辑控制
• • PLC程序设计常用的方法 主要有经验设计法、继电器控制电路转换为梯形图法、
逻辑设计法、
顺序控制设计法等。
• 1.经验设计法：经验设计法即在一些典型的控制电路程序的基础上，根据被 控制对象的具体要求，进行选择组合，并多次反复调试和修改梯形图，有时 需增加一些辅助触点和中间编程环节，才能达到控制要求。这种方法没有规 律可遵循，设计所用的时间和设计质量与设计者的经验有很大的关系，所以 称为经验设计法。 • 2.继电器控制电路转换为梯形图法：用PLC的外部硬件接线和梯形图软件来