仪器仪表测水温100度的国龙仪器仪表

2020-01-07 02:23栏目:服务支持

  三菱PLC触摸屏与变频器应用技术三_信息与通信_工程科技_专业资料。三菱PLC触摸屏和变频器应用技术 主编 曹菁 1)掌握三菱FX2N系列PLC的基本逻辑指令系统。 2)掌握梯形图和指令程序设计的基本方法。 3)掌握梯形图的编程规则、编程技巧和方法。 1)能根据

  三菱PLC触摸屏和变频器应用技术 主编 曹菁 1)掌握三菱FX2N系列PLC的基本逻辑指令系统。 2)掌握梯形图和指令程序设计的基本方法。 3)掌握梯形图的编程规则、编程技巧和方法。 1)能根据项目要求,设计出PLC的硬件接线图,进一步熟练掌 握PLC的接线)能熟练地应用三菱FX2N系列PLC基本逻辑指令编写控制系 统的梯形图和指令程序。 3)能熟练地使用三菱公司的SWOPC—FXGP/WIN—C或GX D eveloper编程软件设计PLC控制系统的梯形图和指令程序,并 写入PLC进行调试运行。 一、项目任务 一、项目任务 图3-1 三相异步电动机直接起动继电器 接触器控制原理图 二、项目分析 1.工作原理分析 2. 输入与输出点分配 3. PLC接线是停止按钮。按照电动机的控制 要求,当按下起动按钮SB1时,KM线圈得电并自锁,电动机起动并连 续运行;当按下停止按钮SB2或热〖HJ〗继电器 FR动作时,电动机停 止运行。? 2. 输入与输出点分配 表3-1 三相异步电动机直接起动PLC控制系统的I/O端口地址分配表 3. PLC接线 三相异步电动机直接起动的PLC 控制系统外部接线示意图 三、相关知识点 1. 逻辑取及驱动线圈指令LD、LDI、OUT 2. 触点串、并联指令AND、ANI、OR、ORI 3. 电路块连接指令ANB、ORB 4. 置位与复位指令SET、RST 5. 空操作和程序结束指令NOP、END 6. 热继电器过载信号的处理 1. 逻辑取及驱动线圈指令LD、LDI、OUT (1)指令用法及使用注意事项 (2)应用举例 如图3-4所示,其逻辑功能是:当触点X0接通时, 输出继电器Y0接通;当输入继电器X1断电时,辅助继电器M0接 通,同时,定时器T0开始定时,定时时间到2s后,输出继电器Y1 接通。 1. 逻辑取及驱动线圈指令LD、LDI、OUT 表3-2 逻辑取及驱动线)指令用法及使用注意事项 图3-3 双线所示,其逻辑功能是:当触点X0接通时, 输出继电器Y0接通;当输入继电器X1断电时,辅助继电器M0接 通,同时,定时器T0开始定时,定时时间到2s后,输出继电器Y1 接通。 图3-4 LD、LDI和OUT指令应用举例 2. (1) 指令用法及使用注意事项 (2) 应用举例 如图3-7所示,常开触点M102前面的指令已经将触 点Y0、X3、M101、X4串并联为一个整体,因此,OR M102指令 把常开触点M102并联到该电路上。 2. 表3-3 触点串、并联指令要素表 (1) 指令用法及使用注意事项 图3-5 连续输出 (1) 指令用法及使用注意事项 图3-6 连续输出(不推荐) (2) 应用举例 如图3-7所示,常开触点M102前面的指令已经将触 点Y0、X3、M101、X4串并联为一个整体,因此,OR M102指令把 常开触点M102并联到该电路上。 图3-7 触点串、并联指令AND、ANI、0R、ORI应用举例 3. (1) 指令用法及使用注意事项 (2) 应用举例 图3-8 为电路块连接指令ANB、ORB指令应用举例。 3. 表3-4 电路块连接指令要素表 (1) 指令用法及使用注意事项 1)ANB(And Block):电路块与指令。用于多触点电路块(一般是并联电 路块)之间的串联连接。要串联的电路块的起始触点使用LD或LDI指令, 完成了两个电路块的内部连接后,用ANB指令将它与前面的电路串联。 ANB指令能够连续使用,串联的电路块个数没有限制。? ?2)ORB(Or Block):电路块或指令。用于多触点电路块(一般是串联电 路块)之间的并联连接,相当于电路块间右侧的一段垂直连接线。要并 联的电路块的起始触点使用LD或LDI指令,完成电路块的内部连接后, 用ORB指令将它与前面的电路并联。ORB指令能够连续使用,并联的电 路块个数没有限制。? ?3)ANB是并联电路块的串联连接指令,ORB是串联电路块的并联连接 指令。ANB和ORB指令都不带元件号,只对电路块进行操作,可以多次 重复使用。但是,连续使用时,应限制在8次以下 (2) 应用举例 图3-8 为电路块连接指令ANB、ORB指令应用举例。 图3-8 电路块连接指令ANB、ORB指令应用举例 4. 置位与复位指令SET、RST (1) 指令用法及使用注意事项 (2) 应用举例 图3-9中X0的常开触点闭合时,Y0变为ON并保持 该状态,即使X0的常开触点断开,它也仍然保持ON状态;当X1 的常开触点闭合时,Y0变为OFF并保持该状态,即使X1的常开 触点断开,它也仍然保持OFF状态。 4. 置位与复位指令SET、RST 表3-5 置位与复位指令要素表 (1) 指令用法及使用注意事项 ?1) SET(Set):置位指令,其功能是使操作保 持ON的指令。? ?2) RST(Reset):复位指令,其功能是使操作 保持OFF的指令。 (2) 应用举例 图3-9中X0的常开触点闭合时,Y0变为ON并保持 该状态,即使X0的常开触点断开,它也仍然保持ON状态;当X1 的常开触点闭合时,Y0变为OFF并保持该状态,即使X1的常开触 点断开,它也仍然保持OFF状态。 图3-9 置位与复位指令应用举例 (2) 应用举例 图3-9中X0的常开触点闭合时,Y0变为ON并保持 该状态,即使X0的常开触点断开,它也仍然保持ON状态;当X1 的常开触点闭合时,Y0变为OFF并保持该状态,即使X1的常开触 点断开,它也仍然保持OFF状态。 图3-10 置位与复位指令应用举例 5. 空操作和程序结束指令NOP、END (1) 指令用法及使用注意事项 (2) 应用举例 如图3-11所示,将NOP指令取代LD X003和AND X 004指令,梯形图结构将有较大幅度的变化。 5. 空操作和程序结束指令NOP、END 表3-6 空操作和程序结束指令要素表 (1) 指令用法及使用注意事项 ?1) NOP(Non Processing):空操作。其功能是使该步序做空操作,主要在短路电路、改 变电路功能及程序调试时使用。? ?2)END(End):程序结束指令。若在程序中写入END指令,则END指令以后的程序就不 再执行,将强制结束当前的扫描执行过程,直接进行输出处理;若用户程序中没有 END指令,则将从用户程序存储器的第一步执行到最后一步。将END指令放在用户程 序结束处,则只执行第一条指令至END指令之间的程序。使用END指令可以缩短扫描 周期。? ?注意事项:? ?1) 执行完清除用户存储器(即程序存储器)的操作后,用户存储器的内容全部变为空操 作(NOP)指令。实际上PLC一般都有指令的插入与删除功能,NOP指令很少使用。? ?2) 若在程序中加入NOP指令,则改动或追加程序时,可以减少步序号的改变。? ?3)若将LD、LDI、ANB、ORB等指令换成NOP指令,电路构成将有较大幅度的变化, 必须注意。 ? ?4)在调试程序时可将END指令插在各程序段之后进行分段调试,以便于程序的检查和 修改,但应注意调试好以后必须把程序中间的END指令删去。而且,执行END指令时, 也刷新警戒时钟。? (2) 应用举例 如图3-11所示,将NOP指令取代LD X003和AND X 004指令,梯形图结构将有较大幅度的变化。 图3-11 NOP指令应用举例 6. 热继电器过载信号的处理 ?如果热继电器属于自动复位型,即热继电器动作后电动机停转,串接 在主电路中的热继电器的热元件冷却,热继电器的触点自动恢复原状。 如果这种热继电器的常闭触点仍然接在PLC的输出电路,电动机停转后 过一段时间会因热继电器的触点恢复原状而自动重新运转,可能会造 成设备和人身事故。因此,有自动复位功能的热继电器的常闭触点不 能接在PLC的输出电路,必须将它的触点接在PLC的输入端(可接常开触 点或常闭触点),借助于梯形图程序来实现过载保护。如果用电子式电 动机过载保护器来代替热继电器,也应注意它的复位方式。? ?〖JP+1〗有些热继电器属于手动复位型,即热继电器动作后要按一下 它自带的复位按钮,其触点才会恢复原状(即常开触点断开,常闭触 点闭合)。这种热继电器的常闭触点可以接在PLC的输出电路中,亦可 接在PLC的输入电路中,这种方案还可以节约PLC的一个输入点。 四、项目实施 1. 梯形图方案和指令程序设计 2. 运行并调试程序 1. 梯形图方案和指令程序设计 1)起动:当要起动时,按起动按钮SB1(X0),起动信号X0变为ON, 如果这时X1(停止按钮提供的信号)和X2(热继电器提供的信号)为 OFF,则常闭触点X1、X2闭合,线“通电”,它的常开触 点同时接通。 2)保持:放开起动按钮,X0变为OFF,其常开触点断开,但由于 Y0的常开触点此时是接通的,而X1、X2常闭触点仍然接通,所 以Y0仍为ON,这就是“自锁”或“自保持”功能。 3)停止:当要停止时,按X1,X1为ON,它的常闭触点断开,停 止条件满足,使Y0的线)在方法一的梯形图中,用X1、X2的常闭触点;而在方法2中, 用X1、X2的常开触点,但它们的外部输入接线)停止:当要停止时,按X1,X1为ON,它的常闭触点断开,停 止条件满足,使Y0的线)停止:当要停止时,按X1,X1为ON,它的常闭触点断开,停 止条件满足,使Y0的线 电动机起停控制梯形图和指令程序(停止优先) 1)在方法一的梯形图中,用X1、X2的常闭触点;而在方法2中, 用X1、X2的常开触点,但它们的外部输入接线)上述的两个梯形图都为停止优先,即如果起动按钮SB1(X0)和停 止按钮SB2(X1)同时被按下,则电动机停止。 图3-13 电动机起停控制梯形图和指令程序(起动优先) 2. 运行并调试程序 1)在断电状态下,连接好PC/PPI电缆。 2)将PLC运行模式选择开关拨到STOP位置,此时PLC处于停止状 态,可以进行程序编写。 3)在作为编程器的计算机上,运行SWOPC-FXGP/WIN-C或GX D eveloper编程软件。 4) 分别将图3-12和3-13所示的梯形图程序或指令程序输入到计算 机中。 5) 执行“PLC”“传送”“写出”命令,将程序文件下载到PLC 中。 6) 将PLC运行模式的选择开关拨到RUN位置,使PLC进入运行方 式。 2. 运行并调试程序 7)分别按下起动按钮SB1和停止按钮SB2,对程序进行调试运行, 观察程序的运行情况。 8)记录程序调试的结果。 一、项目任务 图3-16 三相异步电动机星形—三角形减压起动控制原理图 二、项目分析 1.工作原理分析 2.输入与输出点分配 3.PLC接线中,电动机起动过程中采用星形联结,电动机起动之 后自动转换为正常运行的三角形联结。其起动过程为:按下起动 按钮SB2,主接触器KM1线圈得电并自锁,同时,时间继电器KT 和起动用接触器KM3线圈得电,进行星形联结起动;当KT的5s延 时到达,则KT的延时断开触点断开,KM3线圈失电,同时,KT的 延时闭合触点闭合,接触器KM2线圈得电并自锁,星形联结起动 过程结束,电动机以三角形联结进入正常运行。在此过程中,按 下停止按钮SB1或热继电器FR动作,电动机无条件停止。? 2.输入与输出点分配 表3-7 三相异步电动机星形—三角形减压起动PLC控制系统的输入/输出(I/O)端口地址分 配表 3.PLC接线 三相异步电动机星形-三角形减压起动PLC控制接线示意图 三、相关知识点 1. 多重输出电路指令MPS、MRD、MPP 2.主控与主控复位指令MC、MCR 3.脉冲输出指令PLS、PLF 1. 多重输出电路指令MPS、MRD、MPP (1)指令用法及使用注意事项 (2)应用举例 图3-18和图3-19分别给出了使用一层栈和使用多层 栈的例子。 1. 多重输出电路指令MPS、MRD、MPP 表3-8 多重输出电路指令要素表 (1)指令用法及使用注意事项 ?1)MC(Master Control)为主控指令(或称公共触点串联连接指令),用于表示主控区的 开始;MCR(Master Control Reset)为主控指令MC的复位指令,用来表示主控区的结束。 ? ?MC是主控起点,操作数〖WTBX〗N〖WTBZ〗(0~7层)为嵌套层数,操作元件为 M、Y,特殊辅助继电器不能用作MC的操作元件;MCR是主控结束,主控电路块的 终点,操作数〖WTBX〗N〖WTBZ〗(0~7)。在程序中,MC与MCR必须成对使用。 ? ?2) MC指令不能直接从左母线开始。与主控触点相连的触点必须用LD或LDI指令, 即执行MC指令后,母线移到主控触点的后面,MCR指令使母线回到原来的位置。 ? ?3)当主控指令的控制条件为逻辑0时,在MC与MCR之间的程序只是处于停控状态, PLC仍然扫描这一段程序,不能简单地认为PLC跳过了此段程序,其中的积算定时 器、计数器、用复位/置位指令驱动的软元件保持其当时的状态,其余的元件被 复位,如非积算定时器和用OUT指令驱动的元件变为OFF。? ?4) 在MC~MCR指令区内再使用MC指令时,称为嵌套,嵌套的层数为N0~N7, N0为最高层,N7为最低层,嵌套层数N的编号顺次增大;主控返回时用MCR指令, 嵌套层数N的编号顺次减小。没有嵌套结构时,通常用N0编程,N0的使用次数没 有限制;有嵌套结构时,MCR指令将同时复位低的嵌套层。例如,指令MCR N2将复 位2~7层。? (2)应用举例 图3-18和图3-19分别给出了使用一层栈和使用多层 栈的例子。 图3-18 使用一层栈 (2)应用举例 图3-18和图3-19分别给出了使用一层栈和使用多层 栈的例子。 图3-19 使用多层栈 2.主控与主控复位指令MC、MCR (1)指令用法及使用注意事项 (2)应用举例 2.主控与主控复位指令MC、MCR 表3-9 主控触点指令要素表 (1)指令用法及使用注意事项 ?1) PLS(Pulse):脉冲上升沿微分输出指令。当检测到输入脉冲信号的上 升沿时控制触点闭合的一瞬间,仪器仪表测水温100度的输出继电器Y或辅助继电器M的线圈产 生一个宽度为一个扫描周期的脉冲信号输出。? ?2)PLF(Pulse Falling):脉冲下降沿微分输出指令。当检测到输入脉冲信 号的下降沿时,输出继电器Y或辅助继电器M的线圈产生一个宽度为一 个扫描周期的脉冲信号输出。? ?3)PLS和PLF指令能够操作的元件为Y和M,但不含特殊辅助继电器。? ?4)PLS和PLF指令只有在检测到触点的状态发生变化时才有效,如果触 点一直是闭合或者断开,PLS和PLF指令是无效的,即指令只对触发信 号的上升沿和下降沿有效。? ?5)PLS和PLF指令无使用次数的限制。? ?6)当PLC从运行(RUN)到停机(STOP),然后又由停机(STOP)进 入运行(RUN)状态时,其输入信号仍然为ON,PLS M0指令将输出一 个脉冲。然而,如果用电池后备(锁存)的辅助继电器代替M0,则其PLS 指令在这种情况下不会输出脉冲。? ?7)在实际编程应用中,可利用微分指令模拟按钮的动作。 (2)应用举例 图3-20 主控与主控复位指令 (2)应用举例 图3-21 嵌套主控指令示意图 3.脉冲输出指令PLS、PLF (1)指令用法及使用注意事项 (2)应用举例 图3-22中的M1仅在X1的常开触点由断开变为接通 (即X0的上升沿)时的一个扫描周期内为ON;Y1仅在X1的常开触 点由接通变为断开(即X1的下降沿)时的一个扫描周期内为ON。 3.脉冲输出指令PLS、PLF 表3-10 脉冲输出指令要素表 (1)指令用法及使用注意事项 ?1) LDP、ANDP和ORP:上升沿检测触点指令。被 检测触点的中间有一个向上的箭头,对应的输出 触点仅在指定位元件的上升沿(即由OFF变为ON) 时接通一个扫描周期。? ?2) LDF、ANDF和ORF:下降沿检测触点指令。被 检测触点的中间有一个向下的箭头,对应的输出 触点仅在指定位元件的下降沿(即由ON变为OFF) 时接通一个扫描周期。? ?3) 边沿检测触点指令可以用于X、Y、M、T、C 和S。 (2)应用举例 图3-22中的M1仅在X1的常开触点由断开变为接通 (即X0的上升沿)时的一个扫描周期内为ON;Y1仅在X1的常开触 点由接通变为断开(即X1的下降沿)时的一个扫描周期内为ON。 图3-22 脉冲输出指令梯形图、指令语句表和时序图 四、项目实施 1.梯形图和指令程序设计 2.运行并调试程序 1.梯形图和指令程序设计 (1)用堆栈指令和基本指令编程 根据原有的继电器电路,通过相 应的转换,可得梯形图和指令程序如图3-23所示。 (2)用辅助继电器优化 在图3-23中,要用到ANB、MPS等指令, 因此,可进一步将梯形图和指令程序优化成如图3-24所示的梯形 图和指令程序。 (3)用主控触点指令优化 若用主控触点指令优化,可得图3-25所 示的梯形图和指令程序。 (1)用堆栈指令和基本指令编程 根据原有的继电器电路,通过相 应的转换,可得梯形图和指令程序如图3-23所示。 图3-23 梯形图和指令程序 (2)用辅助继电器优化 在图3-23中,要用到ANB、MPS等指令, 因此,可进一步将梯形图和指令程序优化成如图3-24所示的梯形 图和指令程序。 图3-24 用辅助继电器优化后的梯形图和指令程序 (3)用主控触点指令优化 若用主控触点指令优化,可得图3-25所 示的梯形图和指令程序。 图3-25 用主控触点指令优化后的梯形图和指令程序 2.运行并调试程序 1)在断电状态下,连接好PC/PPI电缆。 2) 将PLC运行模式选择开关拨到STOP位置,此时PLC处于停止状 态,可以进行程序编写。 3) 在作为编程器的计算机上,运行SWOPC—FXGP/WIN—C或G X Developer编程软件。 4) 分别将图3-23、图3-24和图3-25所示的梯形图程序或指令程序 输入到计算机中。 5) 执行“PLC”“传送”“写出”命令,将程序文件下载到PLC 中。 6) 将PLC运行模式的选择开关拨到RUN位置,使PLC进入运行方 式。 2.运行并调试程序 7)按下起动按钮SB2,对每个程序分别进行调试运行,观察比较 程序的运行情况。 8)记录程序调试的结果。 五、知识进阶 1.边沿检测触点指令LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF 2.逻辑运算结果取反指令INV 1.边沿检测触点指令LDP、国龙仪器仪表LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF (1)指令用法及使用注意事项 (2)应用举例 在图3-26中,X1的上升沿或X2的下降沿出现时,Y 0仅在一个扫描周期为ON。 1.边沿检测触点指令LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF 表3-11 边沿检测触点指令要素表 (1)指令用法及使用注意事项 (2)应用举例 在图3-26中,X1的上升沿或X2的下降沿出现时,Y 0仅在一个扫描周期为ON。 图3-26 边沿检测触点指令应用举例 2.逻辑运算结果取反指令INV (1) 指令用法及使用注意事项 (2)应用举例 图3-27中,如果X0和X1两者中一个为ON,INV指 令之前的逻辑运算结果为ON,INV指令对ON取反,则YO为OFF; 如果X0和X1同时为OFF,INV指令之前的逻辑运算结果则为OFF, INV对OFF取反,则Y0为ON。 2.逻辑运算结果取反指令INV 表3-12 逻辑运算结果取反指令要素表 (1) 指令用法及使用注意事项 ?1) INV(Inverse)为取反指令,该指令的功能是将 该指令处的逻辑运算结果取反。? ?2) INV指令在梯形图中用一条45°的短斜线来表 示,它将使该指令前的运算结果取反,即运算结 果如为逻辑0则将它变为逻辑1,运算结果为逻辑 1则将其变为逻辑0。 (2)应用举例 图3-27中,如果X0和X1两者中一个为ON,INV指 令之前的逻辑运算结果为ON,INV指令对ON取反,则YO为OFF; 如果X0和X1同时为OFF,INV指令之前的逻辑运算结果则为OFF, INV对OFF取反,则Y0为ON。 图3-27 取反指令应用举例 一、项目任务 1)打开开关SB1,彩灯开始按间隔3s依次点亮,依次输出Y0~Y5。 2)当彩灯全部点亮时,维持5s,然后全部熄灭。 3)全部熄灭2s后,自动重复下一轮循环。 4)重复循环满5次时,让彩灯全部熄灭时间延长至8s,再重复下一 轮循环。 5)关闭开关SB1时,彩灯全部熄灭。 二、项目分析 1.工作原理分析 2.输入与输出点分配 3.PLC接线.工作原理分析 ?小循环:打开开关SB1→彩灯开始依次循环点亮(间隔3s)→彩 灯全部点亮(维持5s)→彩灯全部熄灭(维持2s)→重复小循环5 次? ?大循环:小循环满5次→彩灯全部熄灭(维持8s)→重复小循环 ? ?只要关闭开关SB1,彩灯立即无条件全部熄灭。? 2.输入与输出点分配 表3-13 彩灯循环点亮PLC控制系统的I/O端口地址分配表 3.PLC接线 PLC接线示意图 三、相关知识点 1.常数 2.定时器T 3.计数器C 1.常数 ?常数 用来表示十进制常数,16位常数的范围为 ?-32768?~+32767,32位常数的范围为2147483648~+2147483647。? ?常数 用来表示十六进制常数,十六进制包括 0~9和A~F这16个数字,16位常数的范围为0~ FFFF,32位常数的范围为0~FFFFFFFF。 2.定时器T (1)通用定时器 FX2N系列PLC内部有100ms通用定时器200点 (T 0~T199),时间设定值范围为0.1~3276.7s;10ms通用定时器46 点(T200~T245),时间设定值范围为0.01~327.67s。 (2)积算型定时器 FX2N系列PLC内部有1ms积算定时器4点(T24 6~T249),时间设定值为0.001~32.767s,100ms积算定时器6点 (T250~T255),国龙仪器仪表时间设定值为0.1~3276.7s。 2.定时器T 表3-14 F?系列PLC的定时器编号 (1)通用定时器 FX2N系列PLC内部有100ms通用定时器200点 (T 0~T199),时间设定值范围为0.1~3276.7s;10ms通用定时器46 点(T200~T245),时间设定值范围为0.01~327.67s。 图3-32 通用型定时器的工作原理图、时序图、梯形图和指令程序 (1)通用定时器 FX2N系列PLC内部有100ms通用定时器200点 (T 0~T199),时间设定值范围为0.1~3276.7s;10ms通用定时器46 点(T200~T245),时间设定值范围为0.01~327.67s。 图3-33 断电延时 (2)积算型定时器 FX2N系列PLC内部有1ms积算定时器4点(T24 6~T249),时间设定值为0.001~32.767s,100ms积算定时器6点 (T250~T255),时间设定值为0.1~3276.7s。 图3-34 100ms积算定时器工作原理图、时序图、梯形图和指令程序 3.计数器C (1)内部计数器 FX2N系列PLC设有用于内部计数的内部计数器C 0~C234,共235点。 (2)高速计数器 用于外部输入端X0~X7计数的高速计数器为C2 35~C255,共21点,均为32位加/减双向计数器。 (3)计数频率 计数器最高计数频率受两个因素限制。 3.计数器C 表3-15 FX系列PLC的计数器 (1)内部计数器 FX2N系列PLC设有用于内部计数的内部计数器C 0~C234,共235点。 图3-35 16位加计数器 (1)内部计数器 FX2N系列PLC设有用于内部计数的内部计数器C 0~C234,共235点。 表3-16 32位通用双向计数器的方向控制 (1)内部计数器 FX2N系列PLC设有用于内部计数的内部计数器C 0~C234,共235点。 表3-17 32位电池后备/锁存双向计数器的方向控制 表3-17 32位电池后备/锁存双向计数器的方向控制 (1)内部计数器 FX2N系列PLC设有用于内部计数的内部计数器C 0~C234,共235点。 图3-36 32位双向计数器 (2)高速计数器 用于外部输入端X0~X7计数的高速计数器为C23 5~C255,共21点,均为32位加/减双向计数器。 表3-18 高速计数器按特性分类表 (2)高速计数器 用于外部输入端X0~X7计数的高速计数器为C23 5~C255,共21点,均为32位加/减双向计数器。 表3-18 高速计数器按特性分类表 (2)高速计数器 用于外部输入端X0~X7计数的高速计数器为C23 5~C255,共21点,均为32位加/减双向计数器。 图3-37 单相高速计数器 (3)计数频率 计数器最高计数频率受两个因素限制。 四、项目实施 1. PLC控制系统梯形图和指令程序设计 2. 运行并调试程序 1. PLC控制系统梯形图和指令程序设计 ?彩灯循环点亮PLC控制系统梯形图和指令程序如图3?38所示。 ? 打开开关SB1,X0常开触点接通,辅助继电器M0线圈接通,输出 继电器Y0线圈接通,第一只彩灯点亮,接着,Y1、Y2、Y3、Y4、 Y5间隔3s依次导通,用定时器T0~T4实现彩灯循环点亮间隔3s的 定时;当彩灯全部点亮后,由定时器T5实现延时5s,彩灯全部熄 灭维持2s,由定时器T6实现延时2s,由C1实现循环记数5次,彩 灯全部熄灭维持8s,由定时器T7实现延时8s;8s到后,Y0~Y4又依 次点亮,开始新一轮循环。? 只要关闭开关SB1,X0常开触点恢复断开,彩灯立即全部熄灭。 2. 运行并调试程序 1)在断电状态下,连接好PC/PPI电缆。 2) 将PLC运行模式选择开关拨到STOP位置,此时PLC处于停止状 态,可以进行程序编写。 3) 在作为编程器的计算机上,运行SWOPC—FXGP/WIN—C或G X Developer编程软件。 4) 将图3-38所示的梯形图程序或指令程序输入到计算机中。 5) 执行“PLC”“传送”“写出”命令,将程序文件下载到PLC 中。 6) 将PLC运行模式的选择开关拨到RUN位置,使PLC进入运行方 式。 7) 打开开关SB1,对程序进行调试运行,观察程序的运行情况。 8)记录程序调试的结果。 8)记录程序调试的结果。 图3-38 梯形图和指令程序 一、项目任务 (1)初始状态 装置初始状态为:液体A、液体B阀门关闭(YV1、 YV2为OFF),放液阀门将容器放空后关闭。 (2)起动操作 (3)停止操作 在工作过程中,按下停车按钮SB2,搅拌器并不立 即停止工作,而要将当前容器内的混合工作处理完毕并将容器放 空后(当前周期循环到底),才能停止操作,即停在初始位置上, 否则会造成浪费。 一、项目任务 图3-40 多种液体自动混合装置示意图 (1)初始状态 装置初始状态为:液体A、液体B阀门关闭(YV1、 YV2为OFF),放液阀门将容器放空后关闭。 (2)起动操作 1)YV1=ON,液体A流入容器,液面上升;当液面达到L2处时,L 2为ON,使YV1为OFF,YV2为ON,即关闭液体A阀门,打开液 体B阀门,停止液体A流入,液体B开始流入,液面继续上升。 2)当液面上升达到L1处时,L1为ON,使YV2为OFF,电动机M为 ON,即关闭液体B阀门,液体停止流入,开始搅拌。 3)搅拌电动机工作1min后,停止搅拌(M为OFF),放液阀门打开 (YV3为ON),开始放液,液面开始下降。 4)当液面下降到L3处时,L3由ON变到OFF,再过20s,容器放空, 使放液阀门YV3关闭,开始下一个循环周期。 二、项目分析 1.工作原理分析 2.输入与输出点分配 3.PLC接线 多种液体自动混合装置的PLC 控制工作流程图 2.输入与输出点分配 表3-19 PLC控制系统的I/O端口地址分配表 3.PLC接线 PLC接线示意图 三、相关知识点 1.PLC梯形图程序设计基本规则 2.常用基本电路的编程 1.PLC梯形图程序设计基本规则 (1)触点可串可并无限制 触点可以用于串行电路,也可用于并行 电路,且使用次数不受限制,所有输出继电器也都可以作为辅助 继电器使用。 (2)线圈右边无触点 梯形图中每一逻辑行都是始于左母线)触点水平不垂直 触点应画在水平线上,不能画在垂直线)触点多上并左 串联电路块并联时,应将触点多的电路块放梯 形图的上方,并联电路块串联时,应将触点多的电路块应尽量靠 近梯形图的左母线,这样可以使编制的程序简洁,减少指令语句 和程序步数。 1.PLC梯形图程序设计基本规则 (5)线圈不能重复使用 在同一个梯形图中,如果同一元件的线圈 使用两次或多次,这时前面的输出线圈对外输出无效,只有最后 一次的输出线圈有效,所以,程序中一般不出现双线a所示的梯形图必须改为如图3-47b所示的梯形图。 (6)程序顺序不同,执行结果不同 PLC的运行是按照自上而下、 从左至右的顺序执行的,这是由PLC的扫描方式决定的,因此, 在PLC的编程中应注意:程序的顺序不同,其执行结果有可能不 同,如图3-48所示。 (7)程序结束时必须使用END指令。 (1)触点可串可并无限制 触点可以用于串行电路,也可用于并行电路,且 使用次数不受限制,所有输出继电器也都可以作 为辅助继电器使用。 (2)线圈右边无触点 梯形图中每一逻辑行都是始于左母线 线圈右边无触点 梯形图中每一逻辑行都是始于左母线,终于右母线。每行的左边是触点的组合,仪器仪表测水温100度的表 示驱动逻辑线圈的条件,而表示结果的逻辑线圈、功能指令只能接在右边的母线上 (可允许省略右母线)。注意:触点不能接在线圈的右边,线圈也不能直接与左母线连 接,必须通过触点连接,所以,图3?43a应改画为图3?43b。 (3)触点水平不垂直 触点应画在水平线上,不能画在垂直线 触点水平不垂直 触点应画在水平线上,不能画在垂直线与其他触点之间的连接 关系不能识别,此类桥式电路是不能进行编程的,要将其化为连接关系明确的电路。按从 左至右,从上到下的单向性原则,可以看出有4条从左母线的不同支路,于 是就可以将图3?44a所示不可编程的电路化为在逻辑功能上等效的图3?44b所示可编程 电路。 (4)触点多上并左 图3-45 串联电路块并联时,触点多的电路块放梯形图的上方 (4)触点多上并左 图3-46 并联电路块串联时,触点多的电路块尽量靠近左母线 线)程序顺序不同,执行结果不同 图3-48 程序不同执行结果不同 2.常用基本电路的编程 (1)计时电路 (2)大容量计数电路 FX2N系列PLC的16位计数器的最大值计数次 数为32767。 (3)振荡电路 振荡电路可以产生特定的通断时序脉冲,它应用在 脉冲信号源或闪光报警电路中。 (4)分频电路 用PLC可以实现对输入信号进行分频。 (1)计时电路 图3-49 得电延时闭合梯形图及时序图 图3-50 失电延时断开梯形图及时序图 (1)计时电路 图3-51 定时器与定时器串级使用 (1)计时电路 图3-52 定时器与计数器串级使用 (2)大容量计数电路 FX2N系列PLC的16位计数器的最大值计数次 数为32767。 图3-53 两个计数器相加串级 (2)大容量计数电路 FX2N系列PLC的16位计数器的最大值计数次 数为32767。 图3-54 两个计数器相乘串级 (3)振荡电路 振荡电路可以产生特定的通断时序脉冲,它应用在 脉冲信号源或闪光报警电路中。 图3-55 振荡电路一的梯形图和输出波形 (3)振荡电路 振荡电路可以产生特定的通断时序脉冲,它应用在 脉冲信号源或闪光报警电路中。 图3-56 振荡电路二的梯形图和输出波形 (3)振荡电路 振荡电路可以产生特定的通断时序脉冲,它应用在 脉冲信号源或闪光报警电路中。 图3-57 应用M8013的振荡电路梯形图 (4)分频电路 用PLC可以实现对输入信号进行分频。 图3-58 脉冲二分频电路的梯形图、指令程序和时序图 四、项目实施 1.PLC控制系统梯形图和指令程序设计 2.运行并调试程序 1.PLC控制系统梯形图和指令程序设计 1) 根据控制要求,当一个工作循环完成后,应不必按起动按钮就 能自动开始下一个循环。 2) 根据混合装置的停机控制要求,应将停机信号记忆下来,待一 个工作循环结束时再停止工作,因此应选择一个自锁环节将停机 信号记忆下来。 1) 根据控制要求 当一个工作循环完成后,应不必按起动按钮就能 自动开始下一个循环。下一个循环开始,就是打 开电磁阀YV1,即输出继电器Y1应得电,因此, 输出继电器Y1除受起动按钮SB1(X0)控制外,还 应受上一个循环结束信号控制。上一个循环结束 信号,可取自放出混合液时间计时器T1。当搅拌 时间结束,液面下降到L3处,延时20s到时,T1 输出信号,控制Y1得电。? 2) 根据混合装置的停机控制要求,应将停机信号记忆下来,待一 个工作循环结束时再停止工作,因此应选择一个自锁环节将停机 信号记忆下来。 图3-59 梯形图和指令程序 2.运行并调试程序 1)在断电状态下,连接好PC/PPI电缆。 2) 将PLC运行模式选择开关拨到STOP位置,此时PLC处于停止状 态,可以进行程序编写。 3) 在作为编程器的计算机上,运行SWOPC-FXGP/WIN-C或GX D eveloper编程软件。仪器仪表测水温100度的 4) 将图3-59所示的梯形图程序或指令程序输入到计算机中。 5) 执行“PLC”“传送”“写出”命令,将程序文件下载到PLC 中。 6) 将PLC运行模式的选择开关拨到RUN位置,使PLC进入运行方 式。 7)按下起动按钮,对程序进行调试运行,观察程序的运行情况。 8)记录程序调试的结果。 一、项目任务 图3-63 工作台自动往返的继电器接触器控制原理图 二、项目分析 1.工作原理分析 2. 输入与输出点分配 3. PLC接线. 输入与输出点分配 表3-20 工作台自动往返运行PLC控制系统的输入/输出(I/O)端口地址分配表 3. PLC接线 工作台自往返运行的PLC控制系统接线示意图 三、相关知识点 1.基本方法 2.继电器电路转换法设计的一般步骤 3.应用举例 4. 设计注意事项 1.基本方法 用继电器电路转换法来设计PLC的梯形图时,关 键是要抓住继电器控制电路图和PLC梯形图之间 的一一对应关系,即控制功能、逻辑功能的对应 及继电器硬件元件和PLC软元件的对应。? 2.继电器电路转换法设计的一般步骤 1)根据继电器电路分析和掌握控制系统的工作原理,熟悉被控设 备的工艺过程和机械的动作情况。 2)确定PLC的输入信号和输出信号,画出PLC的外部接线)确定PLC梯形图中的辅助继电器(M)和定时器(T)和计数器(C)的 元件号。 4)根据上述对应关系画出PLC的梯形图。 5)根据梯形图编程的基本规则,进一步优化梯形图。 3.应用举例 例1:将图3-65的三相异步电动机正反转控制的继电器电路转换 为功能相同的PLC外部接线)分析控制系统的工作原理。(参见项目1.2) 2)确定输入/输出信号。 3)画出外部接线)画出直接转换后的梯形图,如图3-67所示。 5)对直接转换后的梯形图进行优化,如图3-68所示。 例1:将图3-65的三相异步电动机正反转控制的继电器电路转换为 功能相同的PLC外部接线 三相异步电动机正反转控制原理图 解:1)分析控制系统的工作原理。(参见项目1.2) 2)确定输入/输出信号。 表3-21 三相异步电动机正反转PLC控制系统的输入/输出(I/O)端口地址分配表 3)画出外部接线 PLC接线)画出直接转换后的梯形图,如图3-67所示。 图3-67 直接转换的梯形图和指令程序 5)对直接转换后的梯形图进行优化,如图3-68所示。 图3-68 优化后的梯形图和指令程序 4. 设计注意事项 (1)应遵守梯形图语言中的语法规定 例如在继电器电路图中,触 点可以放在线圈的左边,也可以放在线圈的右边,但是在梯形图 中,线圈和输出类指令(如RST、SET和应用指令等)必须放在梯 形图的最右边。 (2)设置中间单元 在梯形图中,若多个线圈都受某一触点(或触 点的串并联电路)的控制,在梯形图中可设置用该触点(或电路)控 制的辅助继电器简化电路,也可用主控指令简化电路。 (3)分离交织在一起的电路 在继电器电路中,为了减少使用的器 件和少用触点,从而节省硬件成本,各个线圈的控制电路往往互 相关联,交织在一起。 (4)时间继电器瞬动触点的处理 时间继电器除了有延时动作的触 点外,还有在线圈通电或断电时马上动作的瞬动触点。 4. 设计注意事项 (5)断电延时的时间继电器的处理 FX系列PLC没有相同功能的 定时器,但是,可以用通电延时的定时器来实现断电延时功能, 如图3-33所示。 (6)常闭触点提供的输入信号的处理 设计输入电路时,应尽量采 用常开触点,以便梯形图中对应触点的常开/常闭类型与继电器 电路中的相同。 (7)外部联锁电路的设立 为了防止控制正反转的两个接触器同时 动作,造成三相电源短路,图3-65中的KM1与KM2的线圈不能同 时通电,除了在梯形图的线圈前串联相应的常闭触点组成的软件 互锁电路外,还应在PLC外部设置硬件互锁电路,如图3-66所示。 4. 设计注意事项 (8)梯形图电路的优化 为了减少指令程序的指令条数,在串联电 路中,单个触点应放在电路块的右边;在并联电路中,单个触点 应放在电路块的下面。 (9)尽量减少PLC的输入和输出信号 PLC的价格与I/O点数有关, 减少I/O信号的点数是降低硬件费用的主要措施。 (10) 外部负载的额定电压 PLC的继电器输出模块和双向晶闸管 输出模块,一般只能驱动额定电压为AC 220V的负载,如果系统 原来的交流接触器的线V时,应换成线 V的,或在PLC外部设置中间继电器。 四、项目实施 1.工作台自动往返运行PLC控制系统梯形图和指令程序设计 2. 运行并调试程序 1.工作台自动往返运行PLC控制系统梯形图和指令程序设计 (1) 直接转换后的梯形图(用堆栈指令和基本指令编程) 图和指令程序如图3-69所示。 运用 继电器电路转换法设计的工作台自动往返运行PLC控制系统梯形 (2)优化后的梯形图和指令程序 对直接转换后的梯形图用不同方 法进行进一步优化,可分别得到如图3-70a、b、c所示的梯形图和 指令程序。 (1) 直接转换后的梯形图(用堆栈指令和基本指令编程) 运用继 电器电路转换法设计的工作台自动往返运行PLC控制系统梯形图 和指令程序如图3-69所示。 图3-69 梯形图和指令程序 2. 运行并调试程序 1)在断电状态下,连接好PC/PPI电缆。 2) 将PLC运行模式选择开关拨到STOP位置,此时PLC处于停止状 态,可以进行程序编写。 3) 在作为编程器的计算机上,运行SWOPC—FXGP/WIN—C或G X Developer编程软件。 4) 将图3-70所示的梯形图程序或指令程序输入到计算机中。 5) 执行“PLC”“传送”“写出”命令,将程序文件下载到PLC 中。 6) 将PLC运行模式的选择开关拨到RUN位置,使PLC进入运行方 式。 7) 按下起动按钮,对程序进行调试运行,观察程序的运行情况。 8)记录程序调试的结果。 6) 将PLC运行模式的选择开关拨到RUN位置,使PLC进入运行方 式。 图3-70 优化后的梯形图和指令程序 6) 将PLC运行模式的选择开关拨到RUN位置,使PLC进入运行方 式。 图3-70 (续) 五、知识进阶 1.经验设计法 2. 逻辑设计法 1.经验设计法 1)分析并熟悉控制要求,选择控制原则。 2) 设置系统的主令元件、检测元件和执行元件,确定输入输出设 备,并画出PLC的I/O接线)检查、修改和优化梯形图程序。 2. 逻辑设计法 1)分析系统控制要求,明确控制任务和控制内容。 2)确定PLC的软元件(输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器 M和定时器T等),画出PLC的外部接线)将控制任务、控制要求转换为逻辑函数(线圈)和逻辑变量(触点), 分析触点与线圈的逻辑关系,列出线)根据真值表写出逻辑函数表达式。 5)根据逻辑函数表达式画出梯形图。 6)优化梯形图。 2. 逻辑设计法 表3-22 逻辑函数表达式与梯形图的对应关系

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