第四章 PLC中的开关量逻辑控制
零基础也能学懂的PLC编程入门图解
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一、PLC的定义与分类PLC是以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术,用面向控制过程面向用户的“自然语言”编程,适应工业环境,简单易懂、操作方便、可靠性高的新一代通用工业控制装置。
PLC是在继电器顺序控制基础上发展起来的以微处理器为核心的通用自动控制装置。
1.PLC的定义可编程序控制器是一种数字运算操作电子系统,专为在工业环境下应用而设计。
它采用了可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
可编程序控制器及其有关的外围设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。
2.PLC的分类PLC产品种类繁多,其规格和性能也各不相同。
对于PLC,通常根据其结构形式的不同、功能的差异和I/O点数的多少等进行大致分类。
2.1.按结构形式分类根据PLC的结构形式,可将PLC分为整体式和模块式两类。
(1)整体式PLC整体式PLC是将电源、CPU、I/O接口等部件都集中装在一个机箱内,如图所示。
具有结构紧凑、体积小、价格低的特点。
小型PLC一般采用这种整体式结构。
整体式PLC由不同I/O点数的基本单元(又称主机)和扩展单元组成,基本单元内有CPU、I/O接口、与I/O扩展单元相连的扩展口以及与编程器或EPROM写入器相连的接口等;扩展单元内只有I/O和电源等,而没有CPU。
基本单元和扩展单元之间一般用扁平电缆连接。
整体式PLC一般还可配备特殊功能单元,如模拟量单元、位置控制单元等,使其功能得以扩展。
(2)模块式PLC模块式PLC将PLC的各组成部分分别做成若干个单独的模块,如CPU模块、I/O模块、电源模块(有的含在CPU模块中)以及各种功能模块。
模块式PLC 由框架或基板和各种模块组成,模块装在框架或基板的插座上,如图所示。
这种模块式PLC的特点是配置灵活,可根据需要选配不同规模的系统,而且装配方便,便于扩展和维修。
第四章 可编程序控制器(PLC)原理与应用)
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分类 低档机 主要功能 具有逻辑运算、定时、计数、移位及自诊断、监控 等基本功能。有些还有少量模拟量I/O功能和算术运 算等功能 应用场合 开关量控制、定时、计数控制、顺序控制等场合, 有模拟量I/O功能的低档PLC应用更广 适用于既有开关量又有模拟量的较为复杂的控制 系统,如过程控制、位置控制等
年份 第一代1969~1972 第二代1973~1975 功能特点 逻辑运算、定时、计数、中小规模集成电路CPU,磁芯 存储器 增加算术运算、数据处理功能,初步行程系列,可靠性 进一步提高 增加复杂数值运算和数据处理,远程I/O和通信功能, 采用大规模集成电路,微处理器,加强自诊断、容错技 术 高速大容量多功能,采用32位微处理器,编程语言多样 化,通信能力进一步完善,智能化功能模块齐全 取代继电器控制 能同时完成逻辑控制,模拟量控制 适应大型复杂控制系统控制需要并用于联网、通信、 监控等场合 构成分级网络控制系统,实现图像动态过程监控, 模拟网络资源共享 应用范围
输 入 继 电 器
05 06 1000~1715 07 08 09 10 11 12 13 14
15
主机
15
15
扩Ⅰ
15
15
扩Ⅱ
15
15
扩Ⅲ
15
表4-7 输出继电器区域(共128点)
名称 范围 20CH 00 01 02 03 04 21CH 00 01 02 03 04 05 06 07 (08) (09) (10) (11) (12) (13) (14) 22CH 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 继电器地址通道 23CH 00 01 02 03 04 05 06 07 (08) (09) (10) (11) (12) (13) (14) 24CH 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 25CH 00 01 02 03 04 05 06 07 (08) (09) (10) (11) (12) (13) (14) 26CH 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 27CH 00 01 02 03 04 05 06 07 (08) (09) (10) (11) (12) (13) (14)
可编程序控制器PLCppt课件(共32张PPT)
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国际电工委员会(IEC) 1987对可编程控制器定 义:
可编程控制器是一种进行数字运算的电子系 统,是专为在工业环境下的应用而设计的工业控 制器.它采用了可编程序的存储器,用来在其内 部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和 算术运算等操作的指令,并通过数字式或模拟式 的输入和输出,控制各种类型机械的生产过 程.可编程控制器及其有关外围设备,都按易于 与工业系统联成一个整体、易于扩充其功能的原 则设计.
▪ 从接线逻辑到存储逻辑
▪ PLC控制系统将取代继电接触器控制系 统,但取代的是控制部分,控制系统信号 的采集和驱动输出部分仍然由电气元器件 承担。
可编程控制器的硬件组成
按钮
继电器触点 输 入 单 元
行程开关
CPU
输
存储器
出 单
元
电源部分
编程器或其他设备
整体型CPU模块的原理图
接触器 电磁阀
指示灯
存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型机械的生产过程. 可编程控制器及其有关外围设备,都按易于与工业系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计.
继电器系统:先软件设计,后硬件安装。 能输入和输出多种形式信号- -数字量信号和模拟量信号
经历四个发展阶段 崛起阶段〔1969-1975〕采用8位微处理
器芯片 成熟阶段〔1975-1979〕拓展了模拟量控
制功能 通信阶段〔1979-1985〕拓展了网络通信
功能 加速阶段〔1985-如今〕CRT显示功能,
plc在生活中的运用
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plc在生活中的运用
1、开关量的逻辑控制
这是 PLC 最基本、最广泛的应用领域它取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。
如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。
2、模拟量控制
在生产过程中有很多不断变化的量,比如温度、湿度、压力、流速等,使用PLC能够实现模拟量和数字量之间的转换。
将外部电路的模拟量转换成数字量传输给PLC,将PLC的数字量转换成模拟量传输给外部电路。
3、运动控制
大部分PLC都是有双轴或多轴部位控制器来拖拽伺服电机或交流伺服电机。
该作用广泛运用于各类工业设备,如运动控制各种各样数控车床、安装机械设备、智能机器人等。
4、顺序控制
顺序控制是PLC应用广泛的领域,也是适合PLC发挥特长的领域。
用于替代传统继电器顺序控制的PLC顺序控制。
PLC应用于注塑机械、印刷机械、订书机械、包装机械、切纸机械、组合机床、磨床、装配生产线、电镀装配线、电梯控制等单机控制、多级群控、生产自动线控制等场景。
第4章 PLC编程元件与基本逻辑指令
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随着动作的转移,前一状态自动变为OFF
4、定时器T(T0-T255)
● 定时器相当于通电延时时间继电器 ● 定时器可提供无数对的常开、常闭触点供编程用 ● 定时器有 一个时间设定值寄存器(16位),可用常数K或数据寄存器D 一个当前时间值寄存器(16位),动态变化 一个时间到输出触点(1位),时间到动作
T0-T199为100ms定时器,定时范围0.1-3276.7s
通用定时器
T0-T199为100ms定时器,定时范围0.1-3276.7s
其中T192-T199为子程序和中断服务程序专用
T200-T245为10ms 定时器,定时范围0.01-327.67s 断电复位
例如:X0接通,T200线圈得电,开始对10ms时钟 脉冲计数。当定时器的当前值等于123,即达到 1.23s,定时器T200常开触点接通,驱动Y0。 123×10ms=1230ms=1.23s 当定时器线圈失电,定时器复位,当前值为0, 常开触点断开,常闭触点接通。 X0要一直通电,到设定值定时器不再累加。 为通电延时定时器,即定时器得电,延时一个设 定值动作。断电延时功能没有,可设计。
M8242 ----被驱动,则设置C242为减计数方式
M8244 ----被驱动,则设置C244为减计数方式
3、状态继电器S
Status,是用于编写顺序控制程序的一种编程元件。它与后述的STL指 令(步进梯形指令)一起使用。不使用步进指令时,也可以当辅助继电器用。
1)通用状态继电器S0-S499,共500点
供初始化状态用的S0-S9,共10点 供返回原点用的S10-S19,共10点 2)有断电保护功能的状态继电器S500-S899,共400点 3)供报警用的状态继电器S900-S999,共100点 例如:某机械手先后有下降、夹紧和上升3个动作,其 顺序功能图 X0——起动按钮, Y0——下降电磁阀
plc输出公共端是开关量原理
![plc输出公共端是开关量原理](https://img.taocdn.com/s3/m/3a0df7fb59f5f61fb7360b4c2e3f5727a4e92472.png)
PLC输出公共端是开关量原理一、什么是PLC?PLC,全称为Programmable Logic Controller,中文名为可编程逻辑控制器,是一种用于自动化控制的电子器件。
PLC的主要功能是接收输入信号,经过逻辑运算后,输出相应的控制信号,实现对工业过程的控制和自动化。
二、PLC输出公共端PLC的输出部分由多个输出端口组成,这些端口通常被分为多个组,每个组都有一个公共端。
当PLC输出信号时,电流将流经公共端,然后根据逻辑运算的结果决定是否激活电路中的其他设备。
三、开关量原理1. 开关量定义开关量,也称为离散量,是指只有两个状态的量。
在PLC中,开关量通常用来表示设备的状态,如开关、按钮的状态等。
开关量可以是开或闭的状态。
2. 开关量输入PLC的输入端接收外部信号,用来检测设备的状态。
当外部设备处于开或闭状态时,输入信号会改变相应的状态。
PLC对输入信号进行采样,并根据输入信号的状态进行逻辑运算,用来决定输出信号的开闭状态。
3. 开关量输出根据逻辑运算的结果,PLC会将输出信号发送到相应的输出端口。
其中,公共端是一个重要的概念,它连接了相同组的输出端。
公共端提供电流路径,使得其他设备可以通过触点与公共端连接,从而实现对设备的控制。
四、应用案例为了更好地理解PLC输出公共端是开关量原理,让我们通过一个简单的应用案例来说明。
1. 集水泵控制系统在一座大楼的地下室,有一个集水泵控制系统,用来控制地下室排水设备的启动和停止。
步骤一:传感器检测水位PLC的输入端接收来自水位传感器的信号,用于检测地下室的水位。
当水位超过一定高度时,传感器输出信号通知PLC。
步骤二:逻辑运算PLC接收到传感器的信号后,进行逻辑运算。
设定一个阈值,当水位超过阈值时,PLC会进行下一步的操作。
步骤三:控制输出信号根据逻辑运算的结果,PLC将输出信号发送到相应的输出端口。
这些输出端口都与公共端相连。
步骤四:设备控制输出信号经过公共端,进一步通过触点连接集水泵控制设备。
PLC原理及应用第4章 习题及答案
![PLC原理及应用第4章 习题及答案](https://img.taocdn.com/s3/m/82672115376baf1ffc4faddc.png)
第4章习题及答案
1.PLC常用的编程语言有哪些?各有哪些特点?
常见的PLC的编程语言有LAD(梯形图)、STL(语句表)、FBD(功能块图/逻辑功能图)、顺序功能图(SFC)等。
梯形图(LAD)编程语言是从继电器控制系统原理图的基础上演变而来的。
PLC 的梯形图与继电器控制系统的梯形图的基本思想是一致的,只是在使用符号和表达方式上有区别。
梯形图具有形象、直观、简单明了、易于理解的特点,特别适用于开关量逻辑控制,是所有编程语言的首选。
语句表(STL)编程语言类似于计算机中的助记符语言,它是PLC最基础的编程语言。
一般来说,语句表编程适合于熟悉PLC和有经验的程序员使用。
功能块图是一种类似于数字逻辑门电路的编程语言。
该编程语言用类似“与门”、“或门”的方框来表示逻辑运算关系,方框的左侧为逻辑运算的输入变量,右侧为输出变量,输入、输出端的小圆圈表示“非”运算,方框被“导线”连接在一起,信号自左向右运动。
顺序功能图(SFC)又称状态转移图,它是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形,也是设计PLC顺序控制程序的一种有力工具。
顺序功能图并不涉及所描述的控制功能的具体技术,它是一种通用的技术语言,可以供进一步的设计和不同专业的人员之间进行技术交流用。
2.按步输入图4-25梯形图程序。
1)将T37设定值PT改为50,下载并监控程序的运行。
2)采用“状态表”监控T37、M0.0、Q0.0状态。
3)打开STEP7-Micro/WIN,在“系统块”中将PLC端口0的波特率修改为19.2kbps,再次下载并监控程序的运行。
1)
2)
3)。
毕业设计:基于PLC的四层电梯控制系统
![毕业设计:基于PLC的四层电梯控制系统](https://img.taocdn.com/s3/m/5b0632abd1f34693daef3eec.png)
(四层电梯的PLC控制系统设计)设计人:指导老师:项目负责人:毕业论文摘要四层电梯的PLC控制系统设计摘要随着科学技术的发展、近年来,我国的电梯生产技术得到了迅速发展.一些电梯厂也在不断改进设计、修改工艺。
更新换代生产更新型的电梯,电梯主要分为机械系统与控制系统两大部份,随着自动控制理论与微电子技术的发展,电梯的拖动方式与控制手段均发生了很大的变化,交流调速是当前电梯拖动的主要发展方向。
目前电梯控制系统主要有三种控制方式:继电路控制系统(“早期安装的电梯多位继电器控制系统)、PLC 控制系统、微机控制系统。
继电器控制系统由于故障率高、可靠性差、控制方式不灵活以及消耗功率大等缺点,目前已逐渐被淘汰。
微机控制系统虽在智能控制方面有较强的功能,但也存在抗扰性差,系统设计复杂,一般维修人员难以掌握其维修技术等缺陷。
而PLC控制系统由于运行可靠性高,使用维修方便,抗干扰性强,设计和调试周期较短等优点,倍受人们重视等优点,已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式,目前也广泛用于传统继电器控制系统的技术改造。
关键词:plc 电梯控制系统电梯系统运行检修和调试目录第一章PLC的产生和分类1.1 PLC的发展历程 (04)1.2 PLC的应用领域 (06)第二章PLC的基本结构2.1 中央处理单元 (07)2.2 存储器 (08)2.3 I/O模块 (08)2.4 电源 (08)2.5 底板或机架 (09)2.6 PLC系统的其他设备 (09)第三章PLC设计原则及选型3.1 PLC的设计原则 (10)3.2 PLC的选型 (11)第四章基于PLC的四层电梯设计4.1 四层电梯的控制要求 (15)4.2 四层电梯的控制电路图 (16)4.3 PLC的输入输出图 (17)4.4 PLC的输入输出表 (18)4.5 梯形图 (19)参考文献…………………………………………………………………………........致谢……………………………………………………………………………………1 PLC的发展历程在工业生产过程中,大量的开关量顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作,并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制,及大量离散量的数据采集。
PLC基本知识
![PLC基本知识](https://img.taocdn.com/s3/m/43f59feb4431b90d6d85c7ef.png)
第一章可编程序控制的基本组成和工作原理第一节可编程序控制的基本组成PLC由中央处理单元、存储器、输入输出单元、电源、编程器五部分组成.其结构框图如下。
可编程控制器的基本结构1、中央处理单元(简称CPU)CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成,CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。
CPU是PLC 的核心,起神经中枢的作用,每套PLC至少有一个CPU,它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据,用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据,并存入规定的寄存器中,同时,诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等.2、存储器(RAM、ROM)存储器主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。
存放系统软件的存储器称为系统程序存储器;存放应用软件的存储器称为用户程序存储器;存放工作数据的存储器称为数据存储器。
常用的存储器有RAM、EPROM和EEPROM。
RAM是一种可进行读写操作的随机存储器存放用户程序,生成用户数据区,存放在RAM中的用户程序可方便地修改。
RAM存储器是一种高密度、低功耗、价格便宜的半导体存储器,可用锂电池做备用电源。
掉电时,可有效地保持存储的信息。
EPROM、EEPROM都是只读存储器。
用这些类型存储器固化系统管理程序和应用程序。
3.输入输出单元(I/O单元)I/O单元实际上是PLC与被控对象间传递输入输出信号的接口部件。
I/O单元有良好的电隔离和滤波作用。
接到PLC输入接口的输入器件是各种开关、按钮、传感器等。
PLC的各输出控制器件往往是电磁阀、接触器、继电器,而继电器有交流和直流型,高电压型和低电压型,电压型和电流型。
4.电源PLC电源单元包括系统的电源及备用电池,电源单元的作用是把外部电源转换成内部工作电压。
PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源.同时,有的还为输入电路提供24V的工作电源。
电源输入类型有:交流电源(220V AC或110V AC),直流电源(常用的为24V AC).5.编程器编程器是PLC的最重要外围设备。
基于PLC控制的物料运输系统
![基于PLC控制的物料运输系统](https://img.taocdn.com/s3/m/05b307a1767f5acfa0c7cd91.png)
四川省高等教育自学考试机械制造与自动化专业毕业论文论文题目基于PLC控制的物料运送系统指导老师罗华学生姓名何杰准考证号8002103461242011年9 月14 日基于PLC控制的物料运送系统机械设计制造及其自动化专业学生:何杰指导老师:罗华摘要:物料运输系统是物流中重要的组成部分,它是不直接进行人工干预的情况下对货物进行自动存取。
它是现代工业社会发展的高新技术产物,对加快物流流通、降低成本有着重要的意义.近年来,随着消费水平的提高,越来越多的商家认识到物流运输系统的改善与合理性对商家的发展非常重要,而对于一些小型超市往往要对货物进行分类存放,并建立货物相关信息,时时跟踪,便于对货存信息的掌握,如果仅靠人工,这样比较耗时,不便于商家的发展。
本课题针对以上问题主要对货物分类存取控制系统进行了设计:最先是人工建立一个货物信息库。
在存货物时,利用条码扫描将货物的信息传入计算机中,并整理将对应的指令传给PLC。
然后PLC按指令控制气压系统、步进电机的运动,将货物存放到指定位置;在取货时,控制思路和存货是大致一样,从而实现对货物的分类和存取的功能.在整个过程都满足货物先存先取得原则。
关键词:PLC、条码扫描器、步进电机、气压系统、传感器Abstract:Material transport system is an important component of logistics,it is not direct human intervention in the case of automatic access to the goods. It is a modern industrial society, the development of high-tech products,to accelerate the flow of logistics and cost of great significance。
plc与变频器多段速度控制系统的设计毕业设计说明书[管理资料]
![plc与变频器多段速度控制系统的设计毕业设计说明书[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/67216e0afab069dc5122013a.png)
常州轻工职业技术学院电子电气工程系毕业设计常州轻工职业技术学院题 目 PLC 与变频器多段速度控制系统的设计姓 名学 号 1036623116班 级 10自动试点班指导教师职 称 副 教 授日 期 2013年5月毕业设计(论文)说明书中文摘要本文主要简介了可编程控制器与变频器在现代工业调速方面的应用。
着重讲解了多段调速的使用。
硬件上使用的是三菱可编程控制器中的FX3U-48M和三菱变频器。
如今,变频调速已被公认为是最理想、最有发展前途的调速方式之一,采用变频器构成变频调速传动系统能满足提高劳动生产率、改善产品质量、提高设备自动化程度、提高生活质量及改善生活环境等要求。
变频器的作用是改变交流电机供电的频率和幅值,因而改变其运动磁场的周期,达到平滑控制电动机转速的目的。
变频调速器调速不仅操作方便,故障率低,且节能效果明显,优于调压调速、变级调速、滑差调速、串级调速、整流子调速和液力偶合器调速等。
并且变频调速在电动机运行时很容易实现电动机的正、反转。
只需要改变变频器内部逆变管的开关顺序,即可实现输出换相,也不存在因换相不当而烧毁电动机的问题。
通过可编程控制器来控制变频器调速,是现代工业应用最为广泛的调速方法之一,所以本文主要研究的就是通过可编程控制器来控制变频器改变交流电机供电的频率和幅值,从而改变其运动磁场的周期,达到平滑控制电动机转速的目的。
关键词:可编程控制器,变频器,工业调速,变频调速ABSTRACTThis paper mainly introduces the programmable controller and inverter in modern industrial control on multiple segments hardware is used on Mitsubishi programmable controller in FX3U-48M and Mitsubishi , VVVF has been recognized as the most ideal, the most promising control one way, using PLC variable frequency speed control system can meet the needs of improving labor productivity, improve product quality, improve the degree of automation equipment, improve the quality of life and improve the living environment and other requirements.Inverter AC motor power supply is used to change the frequency and amplitude, and thus change its motion magnetic cycle, so as to achieve the smooth control of motor speed conversion speed governor has the advantages of convenient operation, low failure rate, and has obvious energy-saving effect, better than the voltage regulating speed, variable speed control, slip control, cascade control, speed control and hydraulic coupler speed variable frequency speed regulation in the motor run time is easy to achieve the motor is, need to change the frequency converter inverter tube inside the switching sequence, you can achieve the output exchange phase, there is no improper burning of the electric motor by phase change problems.Through the programmable controller to control the frequency converter, is a modern industrial application is most wide speed regulation method, so this paper mainly studies is that through the programmable controller to control the frequency converter to change the frequency and amplitude of the AC motor power supply, so as to change the moving magnetic field cycle, so as to achieve the smooth control of motor speed to.Keywords:Programmable controller, inverter, industrial control, variable frequency speed regulation目录第一章概述 (6)课题背景 (6)PLC的发展历程 (6)PLC的分类 (6)PLC的应用领域 (8)变频器基本原理与应用 (8)课题的目的和意义 (9)课题的目的 (9)课题的意义 (11)课题任务及要求 (11)课题的主要任务 (12)课题的主要要求 (12)第二章设计内容简介 (13)课题目前研究及应用现状 (13)设备的结构分析 (13)第三章PLC实现的过程 (15)工作流程 (15)工作过程叙述 (15)工作过程示意图 (15)PLC的I/O分配表 (15)PLC控制的设备清单及原理图 (17)元器件设备清单 (17)PLC控制的原理图 (17)梯形图及程序指令表 (18)梯形图 (18)程序指令表 (23)第四章控制装置的柜屛设计及安装调试 (27)元件安装图 (27)控制柜与操作屏设计图 (28)参考文献 (30)致谢 (31)第一章概述课题背景可编程逻辑控制器,英文称Programmable Logic Controller,简称PLC,它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置,专为在工业现场应用而设计,PLC由CPU,存储器、I/0接口、内嵌的精简高效操作系统组成。
PLC中的开关量逻辑控制
![PLC中的开关量逻辑控制](https://img.taocdn.com/s3/m/07129fb5c9d376eeaeaad1f34693daef5ef7133e.png)
PLC的基本组成
中央处理单元(CPU)
控制PLC的核心,负责执行用户程序和系统 程序。
输入/输出接口
用于连接外部设备和PLC之间的信号传输。
存储器
用于存储用户程序、系统程序和数据。
电源
为PLC提供工作电源。
PLC的工作原理
扫描
PLC按照循环方式扫描用户程序,并对输入信号进行 采样。
执行
根据用户程序的控制逻辑,对输入信号进行处理,生 成相应的输出信号。
开关量逻辑控制对于环境变 化较为敏感,如温度、湿度 、振动等,需要采取相应的 防护措施。
可扩展性有限
随着工业自动化技术的发展 ,开关量逻辑控制的扩展性 逐渐不能满足需求,需要采 用其他控制方式进行补充。
未来发展趋势
智能化发展
网络化发展
随着人工智能技术的发展, 开关量逻辑控制将逐渐融入 智能控制算法,提高系统的
CATALOGUE
开关量逻辑控制在PLC中的应用
顺序控制
顺序控制
通过预设的逻辑条件,对生产过程中 的各个阶段进行精确控制,确保生产 流程按照预定的顺序进行。
顺序控制的应用
在自动化生产线、包装机械、印刷机 械等场景中广泛应用,用于控制机械 设备的启动、停止以及顺序动作。
过程控制
过程控制
通过PLC对工业生产过程中的各种参数进行监测和控制,以实现生产过程的自 动化和优化。
灵活性好
开关量逻辑控制可以根据实际需求灵活配 置输入输出点,实现各种复杂的逻辑控制 功能。
挑战
对硬件要求高
开关量逻辑控制需要大量的 输入输出点,对硬件设备的 需求较高,增加了系统的成 本。
对编程人员要求高
虽然编程语言简单,但对于 编程人员的技术水平要求较 高,需要具备丰富的电气控 制经验和技能。
PLC的用途
![PLC的用途](https://img.taocdn.com/s3/m/9ae354bbfd0a79563c1e7225.png)
PLC的用途目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,使用情况大致可归纳为如下几类。
1、开关量的逻辑控制这是PLC最基本、最广泛的应用领域,它取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。
如注塑2、模拟量控制在工业生产过程当中,有许多连续变化的量,如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。
为了使可编程控制器处理模拟量,必须实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D转换及D/A转换。
PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块,使可编程控制器用于模拟量控制。
3、运动控制PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。
从控制机构配置来说,早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构,现在一般使用专用的运动控制模块。
如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。
世界上各主要PLC 厂家的产品几乎都有运动控制功能,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。
4、过程控制过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。
作为工业控制计算机,PLC能编制各种各样的控制算法程序,完成闭环控制。
PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。
大中型PLC都有PID模块,目前许多小型PLC也具有此功能模块。
PID处理一般是运行专用的PID子程序。
过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。
5、数据处理现代PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。
这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较,完成一定的控制操作,也可以利用通信功能传送到别的智能装置,或将它们打印制表。
数据处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统;也可用于过程控制系统,如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。
电气控制技术与西门子PLC智慧树知到答案章节测试2023年青岛大学
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绪论单元测试1.按组成结构形式、容量和功能分,S7-1200 属于()A:小型中档整体式B:小型高档模块式C:大/中型高档模块式D:大/中型高档整体式答案:A2.()是PLC最基本、最广泛的应用领域。
A:过程控制B:通信及联网C:运动控制D:开关量的逻辑控制答案:D3.当我们选择PLC时,除I/O点数,通常还要考虑()等性能指标。
A:存储器容量B:内存分配及编程元件的种类和数量C:指令种类和条数D:扫描速度答案:ABCD4.PLC的设计核心思想之一是用计算机代替继电器控制盘。
()A:错B:对答案:B5.与 DCS 比较,PLC 主要用在开关量逻辑控制,而对闭环过程控制的处理能力比较差。
()A:对B:错答案:B第一章测试1.熔断器的作用是()。
A:短路或严重过载保护B:弱磁保护C:控制速度D:控制行程答案:A2.万能转换开关是()A:手动控制电器B:既可手动,又可自动的电器C:自动控制电器答案:A3.符号为()。
A:延时闭合的常闭触点B:延时闭合的常开触点C:延时断开的常闭触点D:延时断开的常开触点答案:A4.热继电器中双金属片的弯曲作用是由于双金属片()。
A:强度不同B:温度效应不同C:膨胀系数不同D:所受压力不同答案:C5.交流接触器的作用是()。
A:频繁通断控制回路B:保护控制回路C:频繁通断主回路D:保护主回路答案:C6.断电延时时间继电器,它的延时触点动作情况是()。
A:线圈通电时触点不动作,断电时触点延时动作B:线圈通电时触点瞬时动作,断电时触点延时动作C:线圈通电时触点延时动作,断电时触点瞬时动作D:线圈通电时触点不动作,断电时触点瞬时动作答案:B7.电压继电器线圈与电流继电器线圈相比,具有的特点是()。
A:电压继电器线圈与被测线路串联B:电压继电器线圈的匝数少,导线粗,电阻小C:电压继电器线圈的匝数多,导线细,电阻大D:电压继电器线圈的匝数少,导线粗,电阻大答案:C8.符号为()。
PLC原理与实验第四章梯形图与顺序功能图设计简介方案
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3、定时器应用程序
(1)周期可调的脉冲信号发生器
占空比--指脉冲信号的接通时间与断开时间之比。
(2)占空比可调的脉冲信号发生器
X0常开闭合后,定时器T0线圈得电,延时2s后T0常开触点闭合,于是定时器T1线圈得电,同时Y0线圈得电;3s后T1定时时间到,T1常闭触点断开,于是T0断电复位。
(3)顺序脉冲发生器
4、梯形图的逻辑解算
1、梯形图中各编程元件按自上而下、从左到右的顺序排列。每个继电器线圈即对应一个逻辑行(或一层阶梯),每一个逻辑行起于左母线,然后是触点元件的连接,最后终止于线圈或右母线。
二、梯形图的编程规则
注意:左母线和线圈之间一定要有触点,而线圈和右母线之间不能有任何触点。
2、梯形图中的触点可以任意串联或并联,但继电器线圈只能并联不能串联。
2、有向连线、转换与转换条件
③ 转换条件:是与转换相关的逻辑条件。 转换条件可以用文字语言、布尔代数表达式或图形符号标注在表示转换的短划线的旁边。 符号X和X分别表示逻辑信号X为“1”和“0”态时,转换实现。 符号X↓和X↑分别表示信号X从0→1和从1→0状态时,转换实现。 布尔代数表达式(X0+X3)·C0表示该表达式逻辑运算结果为“1”态时,转换实现
2、互锁程序
思考:电动机正反转的PLC控制电路采用了哪些互锁? --硬件互锁和软件互锁。
当X0常开触点闭合后,第一次扫描到常闭触点T0时,T0线圈得电延时1s后T0常闭触点断开,定时器复位,同时T0常闭触点闭合。当第二次扫描时,又重复上述过程,因此每隔1s产生一个脉冲信号。
1、步的概念及步的划分
将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段,这些阶段称为步(Step)。
第一步:所有灯灭 第二步:红灯亮,其余灯灭,持续时间5s 第三步:红灯灭,绿灯亮,黄灯灭,持续时间10s 第四步:红灯灭,绿灯亮,黄灯亮,持续时间5s
电气控制与PLC控制基础理论-第四章
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编程元件的使用主要体现在程序中,一般可认为编程元件和继电接触器元件类似,具有线圈和常开/常闭触点。 由于编程元件实质为存储单元,取用它们的常开/常闭触点实质上是读取存储单元的状态,所以可以认为一个 编程元件具有无数个常开/常闭触点。 编程元件作为计算机的存储单元,在存储器中只占一位,其状态只有置1和置0两种情况,称为位元件。PLC 的位元件还可以组合使用。
顺序功能图(SFC)
顺序功能图利用状态流程框图来表达一个顺序控制 过程,是一种较新的图形化的编程方法。它将顺序流 程动作的过程分成步和转换条件,根据转换条件对控 制系统的功能流程顺序进行分配,一步步地按照顺序 动作。
图4-8所示为简单顺序功能图的示意图。
图4-8 顺序功能图示意图
功能块图(FBD)
功能块图编程语言实际上是用逻辑功能符号组成的功能块来表达命 令的图形语言,它与数字逻辑电路类似,极易表现条件与结果之间的 逻辑功能。图4-9所示为先“或”后“与”再输出操作的功能块图。
结构文本(ST)
随着PLC的飞速发展,如果许多高级功能仍然用梯形图来表示,会 很不方便。为了增强PLC的数字运算、数据处理、图表显示、报表打 印等功能,方便用户使用,许多大中型PLC都配备了PASCAL, BASIC,C等高级编程语言,这种编程方式称为结构文本。
FX系列PLC又分为FX2,FX0,FX2C,FX0N,FX0S,FX2N,FX2NC,FX1S,FX1N,FX1NC,FX3U等 几个小系列。本书以FX2N系列PLC为例进行介绍(参见图4-5)。
图4-5 FX2N系列PLC
FX2N系列PLC的命名
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日历电子钟控制
梯形图控制程序: 梯形图控制程序:
日历电子钟控制
思考题: 思考题: (1)假如本题要通过10001开关来控制时钟的运行, 请从新设计控制程序。 (2)假如本题要增加时钟校正功能,(“分”校正、 “时”校正、“日”校正),请从新完成本题的各 项设计内容。 (3)假如本题要增加时间显示功能,(用LED数码管 显示:“日”、“时”、“分”、“秒”的当前 值),请从新完成本题的各项设计内容。
4.1.2 皮带传输线控制
考题内容 皮带传输线电动机拖动装置由 M1、M2、M3、M4 四台电动 机组成。启动时,为了避免在前段传输皮带上造成物料堆 积,要求逆物流方向按一定的时间间隔顺序起动,其起动顺 序为: M1 M2 M3 M4 顺序起动,级间间隔时间为 10 秒。 : M1→M2→M3→M4 , 停车时,为了使传输皮带上不残留物料,要求顺物流方向按一 定的时间间隔顺序停止,其停止顺序:M4→M3→M2→M1 顺 序停车,级间间隔时间为 10 秒。并且要求: (1)紧急停车时,无条件地将 M1、M2、M3、M4 立即全部 同时停车。 (2)任何一台电动机发生过载时,( FR1、FR2、FR3、FR4 中任何一个热继电器动作 ),其保护停车应该按上述顺序进 行。
洗衣机所需要的输入/输出信号有 洗衣机所需要的输入 输出信号有
工 作 流 程 框 图
I/O 地址分配表
PLC I/O 硬 件 连 接 图
思考题
假如洗衣机通过电子手段检测水位,设置 ST1、ST2、ST3 三个水位检测开关来检测缸内 水位的高低:(检测开关遇水则通, ON ): 当水位上升到低水位时,ST1、ST2 检测开关 导通(ON);当水位上升到高水位时,ST1、 ST2、 ST3 检测开关同时导通(ON);当缸内 水位排空时,ST1、ST2、ST3 检测开关全部关 断(OFF)。请从新完成本题的各项设计内容。
4.1.4单时段十字路口交通信号 单时段十字路口交通信号 灯控制系统设计与调试
考题内容
交通信号灯控制系统受一个起动按钮、一个停车按钮控制。 按动起动按钮,则系统开始工作,按动停车按钮,则系统停 止工作。系统控制的对象有九个:
东西方向红灯两个 , 南北方向黄灯两个; 南北方向红灯两个; 东西方向绿灯两个, 东西方向黄灯两个 , 南北方向绿灯两个;
皮带传输线控制
I/O 地址分配表: 地址分配表:
PLC I/O 硬件连接图
梯 形 图 控 制 程 序
4.1.3 洗衣机控制
4.1.3.1 洗涤控制
考题内容 编制一个用PLC控制的单缸全自动洗衣机的洗涤动作,具体 操作过程见下附图(全自动洗衣机洗涤动作流程图)。动作 要求如下: 洗衣机的进水、排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀执行。 洗涤正转、反转由洗涤电机驱动波盘正、反转来实现。 脱水时,由脱水电磁离合器合上、排水电磁阀吸合,洗涤电 机正转进行甩干。 洗涤完成由蜂鸣器报警。 停止按钮用来手动结束洗涤过程。操作面板上设有启动按钮 SA及停止按钮SB。
考题内容
洗衣机所需要的输入/输出信号有:
工 作 流 程 框 图
考题内容
I/O 地址分配表: 地址分配表:
考题内容
PLC I/O 硬件连接图
梯 形 图 控 制 程 序
4.1.3.3 带有洗涤方式选择、水位选择的 带有洗涤方式选择、 全自动洗衣控制程序设计(一洗二漂) 全自动洗衣控制程序设计(一洗二漂)
洗涤控制
I/O 地址分配表: 地址分配表:
PLC I/O 硬件连接图: 硬件连接图:
梯 形 图 控 制 程 序
4.1.3.2 带有洗涤方式选择、 带有洗涤方式选择、 水位选择的洗涤控制
考题内容 编制用PLC控制的全自动洗衣机的洗涤动作控制程序,要求增加洗涤方式选择(强 洗或弱洗)、洗涤水位选择(高水位或低水位)。具体操作过程见下附图(全自 动洗衣机洗涤动作流程图)。 动作要求如下: 洗衣机的进水、排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀执行。 洗涤正转、反转由洗涤电机驱动波盘正、反转来实现。 脱水时,由脱水电磁离合器合上、排水电磁阀吸合,洗涤电机正转进行甩干。 洗涤完成由蜂鸣器报警。 洗衣机通过高水位限位检测ST3、低水位限位检测ST2、零水位限位检测ST1来 检测水位的高度位置(遇水则通,ON)。水位选择由一个按钮完成。洗涤方式 (强洗或弱洗)选择也由一个按钮完成。用四个LED发光二极管来指示当前的 工况状态。
东西方向左转弯绿灯两个; 南北方向左转弯绿灯两个; 报警喇叭一个。
整个控制过程按如下时序图进行
I/O 地址分配表
PLC I/O 硬 件 连 接 图
梯 形 图 控 制 程 序
4.1.4多时段十字路口交通信号 多时段十字路口交通信号 灯控制系统设计与调试
考题内容
交通信号灯控制系统受一个起动按钮、一个停车按钮控制。按动起动按钮,则系统开始工作, 交通信号灯控制系统受一个起动按钮、一个停车按钮控制。按动起动按钮,则系统开始工作, 按动停车按钮,则系统停止工作。系统控制的对象有九个: 按动停车按钮,则系统停止工作。系统控制的对象有九个 南北方向红灯两个; 东西方向红灯两个 , 南北方向红灯两个 东西方向黄灯两个 , 南北方向黄灯两个; 东西方向绿灯两个, 南北方向绿灯两个; 南北方向黄灯两个 东西方向绿灯两个 南北方向绿灯两个 东西方向左转弯绿灯两个; 南北方向左转弯绿灯两个; 东西方向左转弯绿灯两个 南北方向左转弯绿灯两个 报警喇叭一个。 报警喇叭一个。 整个控制过程分三个时段进行:高峰时段、正常时段、晚上时段。各个时段具体的时间分配, 整个控制过程分三个时段进行:高峰时段、正常时段、晚上时段。各个时段具体的时间分配,参见 时序图一(见附图 。各个时段之间切换时,应插入10秒黄灯闪亮时间。系统启动后,能自动连续运 时序图一 见附图)。各个时段之间切换时,应插入10秒黄灯闪亮时间。系统启动后, 见附图 10秒黄灯闪亮时间 行。 系统进入高峰时段时,按时序图二(见附图)所示的规律运行。绿灯、左转弯绿灯、 系统进入高峰时段时,按时序图二(见附图)所示的规律运行。绿灯、左转弯绿灯、黄灯的闪亮规律 反复循环。 为:亮 0.5 秒,暗 0.5 秒,反复循环。 系统进入正常时段时,按时序图三(见附图)所示的规律运行,绿灯、左转弯绿灯、黄灯的闪亮规律 系统进入正常时段时, 按时序图三( 见附图) 所示的规律运行, 绿灯、 左转弯绿灯、 反复循环。 为:亮 0.5 秒,暗 0.5 秒,反复循环。 晚上时段按警告方式运行,规律为: 晚上时段按警告方式运行,规律为:东、南、西、北四个黄灯全部闪亮,其余灯全部熄灭,黄灯闪 北四个黄灯全部闪亮,其余灯全部熄灭, 亮规律为: 反复循环。 亮规律为:亮 0.5 秒,暗 0.5 秒,反复循环。
时序图一:高峰时段、正常时段、 时序图一:高峰时段、正常时段ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ晚上 时段时间分配定时图
时序图二
时序图三
I/O 地址分配表
PLC I/O 硬 件 连 接 图
考题内容
全自动洗衣机通过三个开关 QS、SB1、SB2 对洗衣机的洗涤过程进行控制:QS 是系统运行控制开关,控制整个洗衣过程。SB1是洗涤方式选择按钮,控制强洗/ 弱洗两种洗涤方式的切换,即按一下,进入强洗状态,再按一下,又进入弱洗状 态,如此反复循环。SB2是运行/暂停两种状态的选择按钮,即按一下,进入运行 状态,再按一下,又进入暂停状态,如此反复循环。洗涤水位由机械方式实现控 制,通过转换开关设置各种洗涤水位,由检测开关输出触点“通”、“断”信号, 表示“水位到(ON)”及“水排空(OFF)”两种状态。洗衣程序必须经过一洗二 漂,洗衣结束,报警提示10秒。整个工作过程,参见工作流程框图。 动作要求如下: 洗衣机的进水、排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀执行。 洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现。 脱水时,由脱水电磁离合器合上、排水电磁阀吸合,洗涤电动机正转进行甩 干。 洗涤完成由蜂鸣器报警。
《 PLC应用技术》讲稿 应用技术》 应用技术
第四章 开关量逻辑控制
第四章
开关量逻辑控制
4.1 按时间原则实现 按时间原则实现PLC开关 开关 量逻辑控制演示实例
4.1.1日历电子钟控制 日历电子钟控制
考题内容 试设计精度为0.01秒的日历电子钟梯形图控制程序。当电源 接通后,自行开始计时,并且以BCD码形式,将“秒”的当 前值存入40053寄存器,将“分”的当前值存入40052寄存器, 将“时”的当前值存入40051寄存器,将“日”的当前值存 40051 入40050寄存器。 I/O 地址分配表 由于本题上电自行运行(未加控制),数据未要求输出,本 表略。 PLC I/O 硬件连接图 由于本题未使用I/O资源,I/O 硬件连接图略。