《PLC原理及工程应用 教学课件 ppt 作者 孙同景 陈桂友 第三章 小型整体式PLC(2)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PLC原理及工程应用 教学课件 ppt 作者 孙同景 陈桂友 第三章 小型整体式PLC(2)（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 PLC原理及工程应用,第三章小型整体式PLC （2）,【例3-2】 在龙门刨床上装有横梁机构，刀架装在横梁上。随加工工件的大小不同横梁需要沿立柱上下移动，而在加工过程中，横梁又需要保证夹紧在立柱上不允许松动。横梁夹紧利用电机通过减速机构传动夹紧螺杆，通过杠杆作用使压块将横梁夹紧或放松。横梁完全放松时，压块压下放松限位开关；横梁夹紧时，夹紧电机过流继电器动作，表示横梁已经夹紧。试设计PLC控制程序。,基本指令程序设计实例,横梁升降电动机安装在龙门顶上，通过涡轮传动，使立柱上的丝杠转动，通过螺母使横梁上下移动。横梁的夹紧与放松由夹紧电动机完成。横粱夹紧电动机通过减速机构传动夹紧螺杆，通过杠杆作用
2、使压块将横梁夹紧或放松。-该任务需要两个执行电机，一个为升降电机，一个为夹紧电机，这两个电机均需正反转。,分析：,执行机构与动作过程,按下“上升”按钮后，夹紧电机反转，放松横梁，横梁完全放松后，升降电机正转，横梁上升。上升到需要位置后，松开按钮，升降电机停转，夹紧电机正转，待横梁完全夹紧后，夹紧电机停转。按下“下降”按钮时，动作过程与上升时相同，只不过此时横梁下降而已。 问题：由于操作人员操作失误或者设备故障，横梁到达立柱顶部或底部仍没有停下来，怎么办？,加保护：上升限位和下降限位,首先分析输入输出点： 横梁在静止时，被机械杠杆机构央紧在龙门刨床的立柱上，要求横梁运动时必须首先放松横梁。而在横
3、梁运动结束后，自动夹紧在立柱上。所以要有反映横梁放松的参量，可以用行程来表示，采用行程开关来检测和控制。反映夹紧情况的参量，可用夹紧电机的过流信号来表示。 这样如果不考虑电机的过载、过热等保护，输入信号已基本确定：上升、下降的控制信号，上、下限位信号，放松、加紧信号 输出信号实际上就是用来控制升降和夹紧电机的信号，即：上升、下降、夹紧、放松。,输入输出与内存分配,这样，在不考虑电机的过载、过热等保护。该任务中共有6个输入信号，4个输出信号，可用CPM1A CPU主机实现。,输入输出与内存分配,其输入输出点分配如下： 输入信号：上升按钮SB1 00000 下降按钮SB2 00001 上升限位S2
4、 00002 下降限位S3 00003 放松信号S1 00004 夹紧信号K3 00005 输出信号：上升KM1 01000 下降KM2 01001 夹紧KM3 01002 放松KM4 01003,程序设计,分析动作过程，编写控制程序： 上升：按下“上升”按钮，未达到上升限位，横梁完全放松，下降不动作时，上升动作。 下降：按下“下降”按钮，未达到下降限位，横梁完全放松，上升不动作时，下降动作。 夹紧：当“上升”、“下降”按钮松开后，开始夹紧。夹紧后，夹紧电机过流继电器动作，夹紧动作停止。,首先编写夹紧程序：,这个程序，不太合理。因为当横梁到达上升限位或下降限位时，虽横梁移动停止，但未松开“上升
5、”或“下降”按钮时，01002不能为ON即不能夹紧。这样，如果横梁到上限位，就有掉下来的危险。所以，在夹紧程序中，松开按钮的条件换成横梁停止移动的条件更加合理，即把00000、00001换成01000、01001。,把00000、00001换成01000、01001后的夹紧程序：,夹紧后，夹紧电机过流继电器动作，00005为ON，输出01002为OFF，夹紧停止。然而，一旦夹紧停止，过流继电器失电，00005为OFF，输出01002为ON，夹紧又开始。可见，采用该程序，夹紧动作不能正常停止，存在抖动现象。另外，在夹紧电机启动时，由于夹紧电机有短暂过流，00005也动作，也存在抖动现象。,输入信
6、号：上升按钮SB1 00000 下降按钮SB2 00001 上升限位S2 00002 下降限位S3 00003 放松信号S1 00004 夹紧信号K3 00005 输出信号：上升KM1 01000 下降KM2 01001 夹紧KM3 01002 放松KM4 01003,夹紧程序的改进：,由于夹紧开始于移动结束，此时横梁肯定是完全放松的，利用放松开关这一条件，即将00004常开与00005常闭进行逻辑“或”，可消除夹紧电机启动时的抖动现象。,为消除夹紧停止时的抖动现象，将00005常闭与01002常开进行逻辑“与”后再与00004常开进行逻辑“或”。于是，在夹紧电机启动开始夹紧时，放松开关000
7、04起作用，能保证在启动过流时保持01002为ON。启动很短时间后，放松开关00004断开。随着夹紧的继续，只要00005一动作，01002就变成OFF，夹紧停止。,放松：,按下“上升”或“下降”按钮，开始放松。放松开关00004动作后横梁就已完全放松，放松动作停止。若“上升”或“下降”按钮按动时间较短，则可能出现横梁已放松但未达到完全放松状态，00004未动作；夹紧不动作，横梁出现松动而不能夹紧。为克服这一缺陷，可以使放松动作一旦开始就保持01003为ON，直到横梁完全放松后停止，即在放松程序中加自保。,输入信号：上升按钮SB1 00000 下降按钮SB2 00001 上升限位S2 0000
8、2 下降限位S3 00003 放松信号S1 00004 夹紧信号K3 00005 输出信号：上升KM1 01000 下降KM2 01001 夹紧KM3 01002 放松KM4 01003,据此，设计出的横梁机构程序,0 LD 00000 1 AND NOT 00002 2 AND 00004 3 AND NOT 01001 4 OUT 01000 5 LD 00001 6 AND NOT 00003 7 AND 00004 8 AND NOT 01000 9 OUT 01001 10 LD 01002 11 AND NOT 00005 12 OR 00004 13 AND NOT 01000
9、14 AND NOT 01001 15 AND NOT 01003 16 OUT 01002 17 LD 00000 18 OR 00001 19 OR 01003 20 AND NOT 00004 21 AND NOT 01002 22 OUT 01003 23 END,输入信号：上升按钮SB1 00000 下降按钮SB2 00001 上升限位S2 00002 下降限位S3 00003 放松信号S1 00004 夹紧信号K3 00005 输出信号：上升KM1 01000 下降KM2 01001 夹紧KM3 01002 放松KM4 01003,输入信号：上升按钮SB1 00000 下降按钮SB
10、2 00001 上升限位S2 00002 下降限位S3 00003 放松信号S1 00004 夹紧信号K3 00005 输出信号：上升KM1 01000 下降KM2 01001 夹紧KM3 01002 放松KM4 01003,IL（02）、ILC（03）为联锁指令。括号中的号码为指令功能码。IL为联锁条件，表示联锁程序段的开始；ILC为联锁清除，表示联锁程序段的结束。 使用联锁指令可以解决在分支点上存储执行条件的问题。,3联锁指令,联锁指令的执行过程和使用方法： （1）IL前面的状态为OFF时，IL与ILC之间的程序不执行。当IL前面的状态为ON时，IL与ILC之间的程序照样执行，与没有IL和
11、ILC时一样。 （2）IL前面的状态为OFF时，IL与ILC之间程序段中各输出状态如下：,（3）IL前面必须具有条件，即其前面至少有一个位。不论IL前面的状态是ON还是OFF，PLC都对IL-ILC之间的程序段进行处理。所以，无论IL-ILC之间的程序是否执行，都要占用程序扫描时间。 （4）联锁不允许嵌套（即不允许出现IL-IL-ILC-ILC形式），但允许不成对出现（IL-IL-ILC）。联锁指令在程序中没有使用次数限制。在程序中使用IL-IL-ILC后，进行程序检查时认为出错，但不影响执行。在程序中使用IL-IL-ILC-ILC后，进行程序检查时认为出错，程序不执行。,对于图3-33所示的
12、程序，当00000为OFF时，00000后ILC前的程序不执行，0100001003均为OFF。当00000为ON，00001为OFF时，00000后00001前的程序执行，00001后ILC前的程序不执行。当00000、00001均为ON时，程序执行，相当于没有IL-IL-ILC。编程时，IL后的程序相当于重新从母线开始。所以，图3-33程序等价于图3-34程序。,LD 00000 IL LD 00002 OUT 01000 LD 00003 OUT 01001 LD 00001 IL LD 00004 OUT 01002 LD 00005 OUT 01003 ILC,联锁指令举例,注 意
13、事 项,一个或多个IL(02)后面必须跟一个ILC(03)。无论何时执行ILC(03)，都会清除所有有效的ILC(03)与之前的IL(02)之间的联锁。所以，ILC(03)指令不能在没有一个ILC(02)的情况下连续使用。也就是说，不能嵌套。当多个IL(02)和单个ILC(03) 一起使用时，在完成程序检查时，将发生出错信息，但程序仍可正常执行。 这些指令不影响任何标志位。,暂存继电器TR0TR7用于暂存中间结果，记录程序分支点的状态。在同一个程序段中，TR0TR7不可重复使用。但在不同的程序段中，同一个暂存继电器可重复使用。 暂存指令TR不影响标志位。,4暂存指令,LD 00000 OUT
14、TR0 LD TR0 AND 00002 OUT 01000 LD TR0 AND 00003 OUT 01001 LD TR0 AND 00001 OUT TR1 LD TR1 AND 00004 OUT 01002 LD TR1 AND 00005 OUT 01003,TR0,TR1,暂存指令的应用场合 指令行分支,梯形图A中，如果在分支点上存在的执行条件在返回分支行前不会改变（即最右侧的指令不改变该执行条件），那么将正确地执行分支行而不需要作任何特殊的编程处理。 梯形图B中，如果在分支点和最上面指令行的最后一条指令之间有一个条件，那么分支点上的执行条件和完成上面指令行之后的执行条件有时可
15、能是不同的，因此，不能确保该分支行正确地执行。,结论： 当一个指令行分成两行或更多行时，它有时必须使用互锁或TR位来保存分支点上存在的执行条件。这是因为指令行在返回分支点执行一个分支行上的指令之前执行了右侧指令。如果在分支点后的任意指令行上存在一个条件，这时执行条件可能发生改变而不能完成本来的操作。,TR位 TR区共提供8个位(TR0TR7)可用于暂时储存执行条件，如果一个TR位被设置在分支点处，则当前的执行条件就会存储在指定的TR位中。当程序返回到分支点时，TR位释放出执行状态，而该状态正是在程序第一次执行到该分支点处时被保存下来的状态。 前面的梯形图B可写为如下形式:,使用两个TR位的例子,在这个例子中，TR0和TR1用来存储两个分支点的执行条件。在执行指令1后，TR1内的执行条件被调出和IR 00003的状态进行“AND”操作。而存在TR0中的执行条件会被两次调用，第一次调出来和IR 00004的状态进行“AND”操作，而第二次是与IR 00005的状态“非”进行“AND”操作。,当画梯形图时，除非必须一般不用TR位。画梯形图时不使用TR位可以减少程序的指令数，并使程序更易于理解。,优化程序例1,只有在使用助记符编程时才使用TR 位。当直接输入梯形图时，不必使用TR位。
