电气控制及PLC应用讲解

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• 第三种为位与字混合元件,如定时器T和计数器C,它们的线圈和接 点是位元件,它们的设定值寄存器和当前值寄存器为字元件。
输入、输出继电器(X、Y)
• 输入继电器和输出继电器元件分配表
型号 输入继电器
FX2N- FX2N- FX2N-
16M
32M
48M
X0~X7 X0~X17 X0~X27
8点
16点
常规电器和可编程序控制器的图形符号对照
常规电器 常开接点
可编程序控制器
常闭接点
继电器线圈
PLC的工作过程
• 梯形图的过程可分为以下三个阶段: • 输入采样阶段 • 程序处理阶段 • 输出刷新结果输出阶段 • PLC完成上述3个阶段称为一个扫描周期。 • PLC反复不断地执行上述过程。扫描周期的长短和PLC的运算速
态,S10~S19共10点用于回零状态。通用型状态继电器没有失电保持功能。 • 2、失电保持型状态继电器:S500~S899共400点,在失电时能保持原来的
特殊辅助继电器
• 特殊辅助继电器的元件编号为M8000—M8255, 共有256点。
• 特殊辅助继电器通常分为两大类。
• (1)接点型(只读型)特殊辅助继电器
M8000
• 此类辅助继电器的接点由PLC定义,在用户程序 ①
中只可直接使用其触点。下面介绍几种常用的接
点型特殊辅助继电器的定义和应用实例。
KM
X3
KM
X3 Y0
SB3
(a)点动控制电路图
(b)点动控制梯形图
点动控制的电路图和梯形图
X1
X2
Y0
X3
M0 Y0
X3 M0
接点顺序的调整
PLC中的软元件
• 在PLC中软元件有三种类型。 • 第一种为位元件,PLC中的输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器
M和状态继电器S为位元件。存储单元中的一位表示一个继电器,其 值为“0”或“1”,“0”表示继电器失电,“1”表示继电器得电。 • 第二种为字元件,最典型的字元件为数据寄存器D,一个数据寄存器 可以存放16位二进制数,两个数据寄存器可以存放32位二进制数,在 PLC控制中用于数据处理。定时器T和计数器C也可以作为数据寄存器 来使用。
X13 SQ3 X3 SB3
小车
X12 SQ2 X2 SB2
X11 SQ1 行程开关 X1 SB1 呼叫按钮
小车行走示意图
PLC
小 车 行 走 控 制 图
L1 L2 L3 QS FU
PLC 站点5 SQ5 X15
站点4 SQ4 X14
站点3 SQ3 X13 站点2 SQ2 X12
KM1
FR U VW
KM X0 Y0
电动机
X1 COM1
~U
X1
X2
Y0
M0
X0 Y0
限位开关
SQ
X2
COM
(a)PLC接线图
X2
M0
X1
X2
(b)梯形图
传送带PLC控制接线图和梯形图
M500
M0
X0 M500
例3 在例3用传送带传运送产品控 制中,在停电之后再来电时传送带 不会自行起动。现要求停电之后再 来电时传送带能够继续工作,试画 出对应的梯形图。
M8005
• M8000:运行监控。常开接点,PLC在运行
②ห้องสมุดไป่ตู้
(RUN)时接点闭合。
X2
• M8002:初始化脉冲。常开接点,仅在PLC运行 ③
开始时接通一个扫描周期。
• M8005:锂电池电压降低。锂电池电压下降至
M500
规定值时接点闭合,可以用它的触点和输出继电
器驱动外部指示灯,以提醒工作人员更换锂电池。
1
• 用PLC控制一个电热水箱,如图313所示,电热水箱用3KW电加热器 烧水,用2个水位开关检测水位。
• 控制要求:
• 首先进水电磁阀得电打开,进水, 当水位高于水位开关1时,加热器得 电开始加热,当水位高于水位开关2 时,进水电磁阀失电关闭,当加热 器加热到100度时停止,放水电磁阀 得电将放水阀打开,水龙头可以放 水。当水位低于水位开关1时,加热 器不得加热,进水电磁阀重新得电 开始进水。进水时放水电磁阀关闭。
PLC的接线图和梯形图的绘制方法
• 梯形图采用水平布置画法,梯形图最左边的竖线叫作左母线,右边 的竖线叫作右母线,右母线可以省略不画,左右母线相当于电源线。
• 画梯形图时应注意 : • 1 梯形图中的连接线(相当于导线)不能相互交叉,并且只能 水平或
垂直绘制, • 2 梯形图中的接点一般只能水平绘制,不能垂直绘制, • 3 各种继电器线圈只能与右母线连接,不能与左母线连接, • 4 接点不能与右母线连接, • 5 接点中的“电流”只的从左向右单方向流动,不能出现反向流动
• 这类特殊辅助继电器由用户程序控制其线圈,当其 线圈得电时能执行某种特定的操作。如:M8033、 M8034的线圈等。
M8000

M8030 锂电池没
• M8030:M8030的线圈得电时,PLC面板上的锂电
池电压降低指示灯熄灭。
X2
• M8033:M8033的线圈得电时,在PLC停止(STOP) ②
度和工作方式有关,但主要和梯形图的长度及指令的种类有关, 一个扫描周期的时间大约在几毫秒到几百毫秒之间。 • PLC执行梯形图 (读程序) 是一步一步进行的,所以它的逻辑结 果也是由前到后逐步产生的,为串行工作方式。 • 常规电器的控制电路中所有的控制电器都是同时工作的,在通电 和得电顺序上不存在先后的问题,为并行工作方式。
时,元件映象寄存器中(Y、M、C、T、D等)的数据
仍保持。
Y0
M8033 PLC停止运
X1 Y0 电动机
• M8034:线圈得电时.全部输出继电器失电不输出。
• M8035:强制运行(RUN)模式。 • M8036:强制运行(RUN)指令。
X0

• M8037:强制停止(STOP)指令。
M8034
X3 M8034 当X0动作 全部输出
24点
FX2N- 64M
X0~X37 32点
FX2N- 80M
X0~X47 40点
FX2N- 128M
扩展时
X0~X77 X0~X267
64点
184点
输出继电器
Y0~Y7 Y0~Y17 Y0~Y27
8点
16点
24点
Y0~Y37 32点
Y0~Y47 40点
Y0~Y77 Y0~Y267
64点
184点
输入继电器(X)和输出继电器(Y) 在PLC中各有184点,采用八进制编号。 输入继电器编号为:X0~X7、X10~X17、X20~X27……X267。 输出继电器编号为:Y0~Y7、Y10~Y17、Y20~Y27……Y267。 但输入继电器和输出继电器点数之和不得超过256, 如接入特殊单元、特殊模块时,每个占8点,应从256点中扣除。
M
站点1 SQ1 X11
KM2 呼叫按钮5 SB5 X5
KM1 Y1
KM2 后退
呼叫按钮4 SB4 X4
KM2 Y0
KM1 前进
呼叫按钮3 SB3 X3
FU1
FR
呼叫按 钮2
SB2
COM1 X2
~U LN
呼叫按钮1 SB1 X1
COM
(a)主电 路
(b) 小车呼叫PLC接线图
小车行走PLC控制图
PLC
水位开关2 水箱
水位开关1
进水电磁阀 水温开关
放水电磁阀 水龙头
加热器
电热水箱示意图
电热水箱PLC的控制
水位开关2 水位开关1 水温开关
PLC
Y2
SL2
X2
Y1 SL1 X1
ST
X0
Y0
θ
COM COM1
(a) PLC接线图
水位开关1
KM 加热接触器
X1
HL 放水信号灯
Y0
水位开关2 X2 Y0
进水电磁阀
例2
动画演示
• 用传送带运送产品。传送带由三相鼠笼型电动机控制,在传送带末端 安装一个限位开关SQ,工人在传送带首端放好产品,按下起动按钮, 传送带开始运行。当产品到达传送带末端并超过限位开关(即产品全 部离开传送带)时,皮带停止。
传送带示意图
传送带PLC控制接线图和梯形图
SB1 停止 起动 SB2
样,运行时如果通用辅助继电器线圈得电,当电源突然中断时线圈失电,若电源再次 接通时,线圈仍失电。 • 可通过参数设定将其改为断电保持辅助继电器。 • 2、断电保持辅助继电器 • 断电保持辅助继电器的元件编号为M500~M3071 • 其中M500~M1023共524点,可通过参数设定将其改为通用辅助继电器。 • M1024~M3071共2048点,为专用断电保持辅助继电器。 • 其中M2800~M3071用于上升沿,下降沿指令的接点时,有一种特殊性。。
YV2 放水电磁阀 YV1 进水电磁阀
~U
X0 水温开关
X0
水位开关1 X1 Y2 Y0 加热接触器 Y1
(b) 梯形图
放水电磁阀 放水信号灯
电热水箱的控制
辅助继电器(M)
• 辅助继电器(M) • 相当于中间继电器,它只能在内部程序(梯形图)中使用,不能对外驱动外部负载,在
梯形图用于逻辑变换和逻辑记忆作用。 • 辅助继电器有通用辅助继电器、断电保持辅助继电器和特殊辅助继电器。 • 1、通用辅助继电器 • 通用辅助继电器的元件编号为M0~M499,共500点。它和普通的中间继电器功能一
小 车 行 走
控 制 图
X1 X11 M1
M1
X2 X12 M2
M2
M2 X12 X13 M3 M4 M5
X14 X15 Y1 Y0 前进
X3 X13 M3
M3
M4 X14 M3
X13 X12
X11 Y0
Y1 后退
X4 X14
M2
M4
M4
M1
X5 X15
M5
END
M5
(c)梯形图
小车行走PLC控制图
的某一位就表示对应的继电器线圈失电或得电。 • 读出该存储器某位的值为0时,表示对应继电器的常开接点断开; • 为1时,表示对应继电器的常开接点闭合。而常闭接点的值是对存储器位的取
反。 • 读存储器的次数是不受限制的,所以一个位继电器的接点从理论上讲是无穷
多的。
可编程序控制器图形符号
• 为了区别常规控制电路和PLC控制电路(通常叫梯形图), PLC一般用专用图形符号来表示,如表所示,其中可编程 序控制器的继电器线圈可有多种画法。
Y1
Y2
HL1
Y2
Y3
HL2 Y1
Y0
Y4
HL3
Y3 Y0
Y4
(a)主电路图
(b)PLC接线图
PLC的接线图和梯形图
(c)PLC控制梯形图
PLC 控制电动机启动停止
动画演示
PLC 控制电动机正反转
动画演示
PLC 控制三台电动机顺序启动停止 动画演示
点动控制的电路图和梯形图
X1
X2
SB2
Y0
SB1
X2 M0
M500 Y0
传送带PLC控制梯形图
例4
• 一辆小车在一条线路上运行,如图3所示。线路上有1#~5#共5个站 点,每个站点各设一个行程开关和一个呼叫按钮。要求无论小车在哪 个站点,当某一个站点按下按钮后,小车将自动行进到呼叫点。试用 PLC对小车进行控制。
X15 SQ5 X5 SB5
X14 SQ4 X4 SB4
PLC的基本工作原理
PLC的等效电路
• 在PLC中有大量的、各种各样的继电器,如输入继电器(X)、输出继电器(Y)、 辅助继电器(M)、定时器(T)、计数器(C)等。不过这些继电器不是真正的继电 器,而是用计算机中的存储器来模拟的,我们把它叫作软继电器。
• 存储器中的某一位就可以表示一个继电器,这种继电器也叫位继电器。 • 存储器中的一位有两种状态:“0”和“1”。 • 我们用0表示继电器失电,用1表示继电器得电。把“0”或 “1”写入存储器中
的现象。
L1 L2 L3 QS FU
KM2
FR U V W KM2
M
自耦变压器降压起动控制电路 采用PLC控制的接线图和梯形图
X0 X1 X2 M0
~220V
Y0 Y0
COM COM1 KM2
KM1
FR
X0 Y0 KM1
KM1
Y1 SB1 X1
KM2 ~6V
T0 Y0 M0
T0 K50
Y1
M0
T
SB2 X2 COM2
RUN/SROP X0
SA
PLC X0
COM
M8035 M8036
(b)用开关控制PLC的运行和停止
用特殊辅助继电器控制PLC的运行和停止
状态继电器(S)
• 状态继电器(S)主要用于步进顺序控制。 • 状态继电器有3种类型。元件编号范围为S0~S 999。 • 1、通用型状态继电器:S0~S 499共500点,其中S0~S9共10点用于初始状
M8013 M8002
Y0 PLC运行 Y1 锂电池没 M500 PLC运行
• M8011~M8014分别为10 mS、100 mS、1 S、 1min时钟脉冲。占空比均为0.5。例M8013为1 秒钟时钟脉冲,该接点为0.5秒接通,0.5秒断开。
接点型特殊辅助继电 器应用举例
(2)线圈型(可读可写型)特殊辅助继电器
• M8039:线圈得电时,PLC以D8039中指定的扫描 时间工作。
• 这类继电器不仅可以用其线圈,也可以用其接点。
线圈型特殊辅助继电器 应用举例
用特殊辅助继电器控制PLC的运行和停止
RUN SROP
PLC SB1 X0 M8000
M8035
SB2 X1
M8036
X1 COM
M8037
(a)用按钮控制PLC的运行和停止
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