{电气工程管理}电气控制技术

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1、,第7章 程序设计及应用举例,PLC程序设计步骤及编程技巧,7.1,应用程序设计举例,7.3,7.1 程序设计步骤及编程技巧,7.1.1,PLC程序设计基本步骤,7.1.2,程序设计技巧,本节内容,7.1 程序设计步骤及编程技巧,7.1.1 PLC程序设计基本步骤,梯形图应体现“左重右轻”、“上重下轻”的原则，如图所示。,7.1 程序设计步骤及编程技巧,(b),梯形图“左重右轻”、“上重下轻”原则变换,(a),7.1.2 程序设计技巧,尽量避免出现分支点梯形图 将定时器与输出继电器并联的上下位置呼唤，可减少指令条数。,7.1 程序设计步骤及编程技巧,避免出现分支,(a),(b),7.1.2 程

2、序设计技巧,将多层控制转化为多分支控制 将图 (a) 转化为图 (b)，虽然指令条数增加了，但相互控制关系更清晰，使用AND LD和OR LD指令更容易。,7.1 程序设计步骤及编程技巧,将多层控制转化为多分支控制,(a),(b),7.1.2 程序设计技巧,桥式电路无法进行直接编程 触点垂直跨接在分支路上的梯形图，称为桥式电路，如图 (a)所示。PLC对此无法进行编程，需改成图 (b)。,7.1 程序设计步骤及编程技巧,桥式电路的转换,7.1.2 程序设计技巧,避免输入对输出响应的滞后 由于 PLC采用循环扫描的工作方式，图7-5(a)将出现输出对输入响应的滞后现象。当第一次扫描时，尽管000

3、00已经闭合，由于第一次扫描时是触点01000，因此，输出继电器01001不会接通。只有等待第二次扫描时，01001才会接通。该成图7-5(b)后，如果00000闭合，在第一次扫描周期后，输出继电器01000、01001都可以接通。,7.1 程序设计步骤及编程技巧,避免输入对输出响应的滞后,7.1.2 程序设计技巧,7.2 基本应用程序,7.2.1,启动、保持、停止控制,7.2.3,时间控制,7.2.2,互锁控制和互控控制,本节内容,7.2 基本应用程序,启动、保持和停止控制也可以通过SET和RESET指令和KEEP指令实现，如下图所示。,在自动控制中。启动、保持和停止控制是常用的控制。梯形图

4、如下图所示。其中00000为启动控制按钮，00001为关断控制触点，触点01000构成自锁环节。,使用基本指令,使用 KEEP指令,使用SET和RESET指令,7.2.1 启动、保持、停止控制,使用单按钮也可控制启动、保持、停止控制。 在图 (a)中，当按钮第一次按下时，00000导通，01000接通。当按钮抬起时，00000断开，02000接通，01000仍接通。当按钮第二次按下时，01000关断，02000仍然导通。当00000再次抬起时，02000关断。这样用一个按钮(00000的两次接通)实现了对输出的控制。 图 (b)是利用求反指令，00000每接通一次，01000的状态就发生一次改

5、变，实现对01000的通、断控制。,7.2 基本应用程序,（a）,（b）,7.2.1 启动、保持、停止控制,互锁控制 图7-9是使用PLC互锁控制的典型梯形图。图中，输出继电器01000、01001不能同时接通，只要一个接通，另一个就不能再启动。只有按下停止按钮00001后，才能再启动。互锁控制适用于电动机的正反转。,7.2 基本应用程序,互锁控制,7.2.2 互锁控制和互控控制,互控控制 图 (a)中可以任意启动一个输出继电器。如果需要启动另一个时，无需按下停止按钮00002，可直接启动。同时原已启动的输出将自行关断。如果按钮00000和00001同时按下闭合，两个输出均不能启动。这种控制可

6、用于当前状态下任意改变控制对象。 图 (b)中，启动时，只有当线圈01000接通，01001才能接通。切断时，只有当线圈01001断开，线圈01000才能断开。,7.2 基本应用程序,（a）,（b）,7.2.2 互锁控制和互控控制,1定时器的串联 图 (a)中，使用两个定时器，利用TIM000的常开触点控制TIM001定时器的启动，线圈01000启动时间由两个定时器的设定值决定，实现长延时。,7.2 基本应用程序,（a）,2定时器的并联 图 (b)中，定时器TIM000和定时器TIM001并联连接，当触点00000接通时，定时器TIM000和TIM001同时启动，TIM000常开触点启动线圈0

7、1000，TIM001常开触点启动线圈01001。定时器使多个输出在不同的时刻接通。,（b）,7.2.3 时间控制,单脉冲发生梯形图 单脉冲发生梯形图如图所示。控制触点00000每接通一次，产生一个定时的单脉冲。无论00000接通时间的长短，输出01000的脉宽都等于定时器设定的时间。,7.2 基本应用程序,（a）梯形图,（b）时序图,7.2.3 时间控制,7.2 基本应用程序,（a）梯形图,（b）时序图,占空比可调的脉冲发生电路 当控制触点00000接通时，TIM000开始定时，2s后常开触点TIM000接通，启动定时器TIM001，并使01000导通。3s后TIM001常闭触点断开，使定时

8、器TIM000复位。01000断电，定时器TIM001复位。TIM001常闭触点闭合，定时器TIM000又重新开始定时。如此循环，直至00001常闭触点断开。显然只要改变定时时间就可以改变脉冲周期的占空比。,7.2.3 时间控制,7.3 应用程序设计举例,7.3.1,电动机正、反转控制,7.3.3,送料小车控制,7.3.2,电动机的点动、长动控制,本节内容,7.3.5,十字路口交通灯控制,控制要求 电动机可以正向旋转，也可以反向旋转。为避免改变旋转方向时，由于换相造成电源短路，要求电动机在正、反转状态转换前先停转，然后再换向启动。电动机正、反转继电器接触器控制系统主电路及控制电路如图所示。,电

9、动机正、反转主电路及控制电路,7.3 应用程序设计举例,I/O分配 为满足控制要求，需要有3个按钮：正转启动按钮、反转启动按钮、停止按钮。此外还需要控制电动机正、反转的两个交流接触器。一个热继电器作为过载保护。共需5个I/O点。其中3个输入，2个输出。,7.3 应用程序设计举例,7.3.1 电动机正、反转控制,输入信号：正转启动按钮 SB100000； 反转启动按钮 SB200001； 停止按纽 SB300002。 输出信号：正转交流接触器 KM100000； 反转交流接触器 KM200001。,实际接线图和梯形图程序设计,7.3 应用程序设计举例,PLC控制实际接线图,PLC控制梯形图,7.

10、3.1 电动机正、反转控制,继电器控制系统到PLC控制的转换处理 对各种继电器、电磁阀等的处理 交、直流继电器、电磁阀的线圈是执行元件，要为它们分配相应的PLC输出继电器号。中间继电器可以用PLC内部的辅助继电器来代替。,7.3 应用程序设计举例,对常开、常闭按钮的处理 用PLC控制时，启动和停车一般都用常开按钮。尽管使用那种按钮都可以，但画出的PLC梯形图却不同。,对热继电器的处理 若输入点较紧张，热继电器的信号可不输入PLC中，而直接接在PLC外部的控制电路中。,控制要求 电动机可以实现长动，也可以实现点动，具有短路、失压、欠压和过载保护。 三相异步电动机的点动、长动的继电器接触器控制电路

11、如图所示。图中，转换开关为点动、长动的选择开关。当SA闭合时为长动，断开时为点动。,点动、长动的继电接触器控制电路,7.3 应用程序设计举例,7.3.2,M的点动、长动控制,I/O分配 为满足控制要求，需要有3个按钮：点动启动按钮、长动启动按钮、停止按钮；1个点动与长动的选择。此外还需要控制电动机的单向转动的一个交流接触器。一个热继电器作为过载保护。共需5个I/O点。其中4个输入，1个输出。,7.3 应用程序设计举例,7.3.2 M的点动、长动控制,输入信号：停止按纽 SB100000； 长动启动按钮 SB200001； 点动启动按钮 SB300002。 转换选择开关 SA00003 输出信号

12、：交流接触器 KM01000；,实际接线图和梯形图程序设计,7.3 应用程序设计举例,PLC控制实际接线图,PLC控制梯形图,7.3.2 M的点动、长动控制,控制要求 小车的工作循环过程如下： 启动装料20s第一次右行到达CK1，下料15s第一次返回装料20s 第二次右行 到达CK2 下料 15s 第二次返回 重复上述过程，进入循环。,送料车自动循环运料,7.3 应用程序设计举例,7.3.3 送料小车控制,I/O分配 为满足控制要求，需要2个按钮：启动和停止按钮；3个限位开关：CK1、CK2和CK3；两个定时器和一个计数器；此外，还需要小车右行和返回的两个交流接触器。共需要7个I/O点，其中5

13、个输入，2个输出。,7.3 应用程序设计举例,7.3.3 送料小车控制,输入信号：停止按纽 SB100000 启动按钮 SB200001 限位开关 CK100100 CK200101 CK300102 输出信号：右行交流接触器 KM101000 返回交流接触器 KM201001,实际接线图和梯形图程序设计,7.3 应用程序设计举例,PLC控制实际接线图,PLC控制梯形图,7.3.3 送料小车控制,控制要求,7.3 应用程序设计举例,交通灯工作时序图,交通灯布置图,7.3.4 十字路口交通灯控制,I/O分配 表1各定时器一个循环中的功能明细表,7.3 应用程序设计举例,7.3.4 十字路口交通灯控制,I/O分配,7.3 应用程序设计举例,实际 接线图,7.3.4 十字路口交通灯控制,I/O分配,7.3 应用程序设计举例,梯形图程序设计,结束语,企业对可编程序控制器技术人才的需求明显增加，所以学好这门课是非常必要和重要的,近20年来，可编程序控制器在我国已得到了极其广泛的应用,可编程序控制器是一种将自动化技术、计算机技术和通信技术融为一体的新型工业控制装置,