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1、PLC控制原理簡 單介紹及應用,D10-3F ME,Xiong qi bin,1,研究学习,PLC簡介,PLC是間于單片機控制和computer控制之間的廣泛應用于工業自動控制的設備。 PLC為program logic control 縮寫通常譯為“可編程序控制器”。 PLC控制可運用在大中小型化場合即可以單獨控制也可以與計算機聯合控制。 本教材主要簡單介紹“三菱”PLC其它廠商PLC大同小異。,2,研究学习,PLC控制原理,PLC采用類似硬物理電路控制方式只不過將控制部分集成輸入sensor和輸出控制通過專用接口進行。內部程序流程圖反應到紙張上即為標准化的硬物理控制電路。,3,研究学习,P
2、LC與硬物理控制電路對比(一),PLC與硬物理控制電路相似(如下圖),M,M,220V,N,繼電器,模擬繼電器,開關,模擬開關,電源線,母線,PLC程序中當模擬開關 閉合模擬繼電器M導通,硬物理控制電路中當開關閉合繼電器M也導通,4,研究学习,PLC與硬物理控制電路對比(二),一般電路故障大多在控制部分硬物理控制電路查找修改線路麻煩特別在一些大型設備中如采用硬物理控制電路則當出現電路故障或修改時極其費時費力。 PLC主要用在控制電路部分因此修改程序靈活而方便。且故障率很低。 PLC內部集成了大量的控制和邏輯運算軟元件如將這些軟元件用響應的物理硬元件代替將占據巨大的空間。,5,研究学习,PLC與
3、單片機控制區別,單片機也需要有程序執行但其程序為一次性燒錄事后不易修改多用于簡單永久性電路控制中。 PLC程序可根據需要隨時修改并可用計算機或人機界面進行監控直觀形象。 PLC編程一般電氣技朮人員即可掌握但單片機編程則需專業的軟件人員進行。,6,研究学习,PLC組成(簡圖一),電源單元,輸入單元,中央邏輯運算控制單元,輸出單元,通信接口,此為最常見小中型組成(有的小型PLC無擴展接口),擴展接口,通信線,主單元,擴展單元,在主單元輸入或輸出點數不夠用情況下可使用擴展單元加以擴展,7,研究学习,PLC組成(簡圖二),擴展母板,電源單元,中央邏輯運算控制單元,輸入單元,輸入單元,輸出單元,輸出單元
4、,通信接口,此為常見中大型組成,8,研究学习,PLC組成(一),PLC主要由4大部分組成 1電源單元相當于一台小型變穩壓裝置在外部sensor功率不大的場合可以使用其提供的電源一般PLC向外部sensor提供DC24V電源。 2輸入單元:采集外部信號此部分一般采用了光電耦合放大電路主要目的為降低外部噪音信號干擾和電氣隔離保護內部邏輯電路。輸入單元按輸入信號類型有一般輸入單元(開關式)特殊輸入單元(如溫度速度壓力等輸入單元一般為輸入模擬信號)。,9,研究学习,PLC組成(二),3中央邏輯運算控制單元(也叫CPU)負責邏輯運算并根據預先所編存的program來決定輸出。 4輸出單元:執行中央控制單
5、元運算結果此單元也采用了光電耦合放大電路以進行電氣隔離。有兩種輸出形式晶體管輸出(TR)和繼電器輸出(MR)。 小型化獨立式PLC一般將以上主要部分以層疊式組裝在一個機殼內大中型則一般采取母板擴展式組裝。,10,研究学习,PLC運算方式,PLC依內部時鐘周期對用戶program進行掃描在掃描周期內如滿足輸出條件先映像儲存掃描結束后執行輸出依此循環。,11,研究学习,PLC輸入輸出地址號(一),PLC輸入輸出地址號一般按8進制編號如(三菱)X001X007 X010X017 Y001Y007 Y010Y017 注意(1)小型獨立式PLC輸入信號一般只有1個公共輸入點COM,輸出信號則最少有2個公
6、共點COM1和COM2以對應不同電壓的輸出電器 (2)中大型母板擴展式輸入輸出信號一般一個擴展單元有1個公共輸入點COM有的輸出單元有2個以上公共點COM1和COM2以對應不同電壓的輸出電器。 (3)特殊單元(模擬信號)則有2個以上公共點以對應不同路信號。 (4)輸出地址號YXXX既可作為輸出點使用又可以作為內部模擬開關無限次使用但輸入地址號卻只能作為開關無限次使用。,12,研究学习,PLC輸入輸出地址號(二),如右圖小車馬達正反轉控制電路PLC(三菱)接線簡圖輸入部分開關K1K3共用公共輸入點COM。 輸出部分COM0接24V ,COM1接220V這就因為“運轉指示燈”使用電壓24V,而“正
7、反轉”交流接觸器使用電壓220V.,220V,N,24V,0V,運轉指示燈,馬達正反轉控制電路PLC接線圖,X000,COM,X001,X002,COM0,Y000,COM1,Y001,Y002,M0,M1,K1,K3,K2,M1,M0,正轉,反轉,K2反轉限位,K3正轉限位,正轉,反轉,小車,13,研究学习,PLC軟元件組成,PLC軟元件是指PLC內部參與邏輯運算存儲控制的地址元。因其與一般的硬邏輯元件有相似的功能故統稱其為軟元件。 PLC軟元件主要有(三菱) 輔助繼電器(M);狀態寄存器(S);定時器(T)記數器(C)數據寄存器(D)中斷常數(K)(十進制 “位數”-十六位或三十二位。 以
8、上資料都可以在PLC相關說明書里查到。 對于程序里LDI當PH3有板則馬達M停止直至后段設備Y發出要板信號才送出。依此循環,前段設備X,Conveyor,后段設備Y,PH3,PH1,M,PH2,26,研究学习,PLC在conveyor的應用(三),直通式和檢測式PLC接線圖(三菱)如右圖程序限于篇幅不在這里列出。,X000,COM,X001,X002,COM0,Y000,COM1,Y001,COM2,M0,M1,220V,N,直通式和檢測式PLC接線圖,啟動/停止,直通/檢測,目檢OK,X003,X004,PCB檢測1,PCB檢測2,PCB檢測3,X005,X006,緊急停止,Y002,Y00
9、3,Y004,運行指示,故障指示,X007,前段有板送出,馬達運轉,有板向后段送出,24V,0V,FX1S-14MR,27,研究学习,conveyor直通式和檢測式常見故障 1.馬達不轉(包括不進不出板)(1)電源是否開啟。(2)“緊急停止”按鈕是否被按下。(3)前段設備是否有板送出。(4) 后段設備是否需要板。(5)離后段設備最近sensor是否有異物遮住或sensor 壞。(6)目檢完是否按了“目檢OK”按鈕。 2.馬達常轉不停(1)前段設備板送出是否完成。(2)沒有進板到位或sensor壞。,PLC在conveyor的應用(四),28,研究学习,伸縮式運作原理:當前段設備X有PCB送出即
10、給conveyor PLC一出板信號如conveyor上無板且處于原始位 Conveyor馬達M運轉當PCB脫離PH1時到達PH3時如后段設備Y也需要PCB則conveyor導軌將向后段設備Y靠攏這過程中如有物體擋住sensor PH4和PH5(固定不動) conveyor導軌會馬上停止前進并回到原始位一直到 PH4和PH5 遮擋物移出才動作將PCB送給后段設備Y后其馬上回到原始位。,PLC在conveyor的應用(五),Conveyor,PH4,PH1,M1,PH3,反射板,PH5,后段設備Y,前段設備X,注為了conveyor上可多閑置PCB有的將其導軌運輸分成兩段。由兩個馬達獨立控制。,
11、M0,LS2,LS1,PH2,車架限位,29,研究学习,伸縮式PLC接線圖(三菱)如右圖程序限于篇幅不在這里列出。,PLC在conveyor的應用(六),X000,COM,X001,X002,COM0,Y000,COM1,Y001,COM2,M0,M1,220V,N,伸縮式PLC接線圖,啟動/停止,X003,X004,PCB檢測1,PCB檢測2,PCB檢測3,X005,X006,緊急停止,Y002,Y003,Y004,運行指示,故障指示,X007,前段有板送出,馬達運轉,24V,0V,FX0N-24MR,檢測物體PH4,檢測物體PH5,X010,X011,車架原始位,車架送板到達位,有板向后段
12、送出,M2,車架回來,車架送出,M3,X012,自動/手動,“自動/手動”選擇開關可以取消,30,研究学习,conveyor伸縮式常見故障 1.運送PCB馬達不轉(包括不進不出板)(1)電源是否開啟。(2)“緊急停止”按鈕是否被按下。(3)前段設備是否有板送出且車架處于原始位。(4) 后段設備是否需要板且車架處于送板到達位。(5) 車架上sensor是否有翼物遮住或sensor 壞。 2.運送PCB馬達常轉不停 (1)前段設備板送出是否完成。(2)沒有進板到位或sensor壞。 3.運送車架馬達不轉(1)“檢測物體”sensor是否有物體擋住.(2)“檢測物體”sensor壞,PLC在conv
13、eyor的應用(七),31,研究学习,如右表為PCB經過噴霧機sensor和噴頭過程示意圖PLC分別在PCB前后端經過sensor時產生數據D1和D2在脈沖記數C(D1+D0)時開始噴霧在C(D2+D0)時停止噴霧。,PLC在噴霧機的應用(一),PCB前端產生D1,D0,PCB后端產生D2,脈沖記數C,脈沖記數C,脈沖記數C,脈沖記數C,C(D1+D0)開始噴霧,C(D2+D0)停止噴霧,PCB,sensor,噴頭,Sensor到噴頭距離,流板方向,32,研究学习,PLC在噴霧機的應用(二),噴霧機PLC接線圖(如右圖)這里需要注意噴霧機所有輸出執行機構電壓都是DC24V所以COM0COM2全
14、部接DC24V 程序太繁不在這里例出。,X000,COM,X001,X002,COM0,Y000,COM1,Y001,COM2,解碼器,X003,X004,氣缸右限位,清洗,單/雙噴,X005,X006,PCB檢測(sensor),Y002,Y003,Y004,噴氣,X007,測距,24V,0V,FX1s-14MR,氣缸左限位,少FLUX檢測,測距指示,噴FLUX,氣缸左移,氣缸右移,Y005,Z,少FLUX報警,33,研究学习,噴霧機常見故障 1.有板經過噴頭不噴FLUX也不移動(1)電源是否打開(2)解碼器是否有信號給PLC(3)PCB檢測sensor是否有感應。(4)PCB前后縮減模擬電
15、位器值是否調得過大(5)機頭電纜線是否有斷裂. (6)機頭接插口PIN針是否有因FLUX過多而接觸不良 2.有板經過噴頭噴FLUX和氣但不移動(1)移動電磁閥是否壞(2)機頭電纜線是否有斷裂(3)機頭接插口PIN針是否有因FLUX過多而接觸不良(4)移動氣缸氣管是否接反(保養后)(5)固定邊汽缸限位sensor是否有壞。 3.有板經過噴頭不噴FLUX或氣但移動 (1)噴FLUX或氣電磁閥是否壞 (2)機頭電纜線是否有斷裂 (3)機頭接插口PIN針是否有因FLUX過多而接觸不良(4)氣管是否漏氣. 4.噴頭常噴不止(1) 噴的過程中解碼器是否掉線(2) )PCB檢測sensor是否常有信號給PLC;,PLC在噴霧機的應用(二),34,研究学习,故障總結,所有故障中基本上都是因PLC輸入輸出外部通路發生問題而引起的。 PLC程序一經寫完存儲在PLC的CPU中只要PLC內部充電電池有電所存程序就永遠不會掉或亂除非外界有很強的干擾。 在PLC控制的機構中很少有因PLC程序掉或亂而產生的故障。,35,研究学习,結束語,在下所知尚淺不當之出請指正。謝謝,36,研究学习,
