《可编程控制器应用技术 教学课件 ppt 作者 祝红芳 任群生 第10章 PLC的应用设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《可编程控制器应用技术 教学课件 ppt 作者 祝红芳 任群生 第10章 PLC的应用设计（67页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,第10章 PLC的应用设计,高等职业教育机电系列教材,了解PLC 应用系统设计的基本原则及设计的一般步骤进行。熟悉PLC系统的硬件设计，重点掌握PLC控制系统的程序设计。 教学手法 根据教学内容的不同，采用“情景导入法”、“问题探究法”、“直观教学法”、“分析归纳法”、“案例分析法”、“ 案例驱动法”等教学方法。 授课重点 本章重点是掌握PLC 应用系统设计的一般步骤和PLC控制系统的程序设计。,教学目的和要求,授课要点与授课设计,10.1 PLC控制系统设计 10.2 西门子S7-200 PLC控制系统应用举例 6学时 10.3 三菱FX2N PLC 控制系统应用举例 2学时 授课设计：首
2、先让学生知道使用PLC 组成应用系统时，应该遵守应用系统设计的基本原则，并按照设计的一般步骤进行；介绍PLC系统硬件设计方法 ；重点讲述 PLC控制系统的程序设计。 作业: 10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6,10.1 PLC控制系统设计 10.2 西门子S7-200 PLC控制系统应用举例 10.3 三菱FX2N PLC 控制系统应用举例,10.1 PLC 控制系统的设计,PLC控制系统设计的基本原则 ： (1)最大限度地满足被控对象的控制要求。设计前，应深入现场进行调查研究，搜集资料，并与相关部分的设计人员和实际操作人员密切配合，共同拟定控制方案，协同解决设计中出现
3、的各种问题。 (2)保证人身与设备安全的设计永远都是第一位，在保证控制系统安全、可靠的前提下，力求使控制系统简单经济，使用及维修方便，满足控制要求，同时要注意硬件的安全保护。,(3)考虑到生产的发展，工艺的改进及系统扩充，在选择可编程控制器的 CPU 模板及 IO 模板时，应适当留有余量。 (4)设计调试点以便于调试，采用模块化设计，尽量减少程序量，并全面的注释，便于维修。,PLC控制系统设计的一般步骤,PLC控制系统设计的一般步骤,1分析控制对象，确定控制方案 2选择 PLC （1）功能范围 （2）IO点数 （3）存储器容量 3外部电路设计 4程序设计 5调试 6编制技术文件，交付使用,10
4、.2 西门子S7-200 PLC 控制系统应用举例,10.2.1 除尘室的PLC控制系统 10.2.2 水塔水位的PLC控制 10.2.3 细纱机PLC控制系统 10.2.4 温度的检测与控制,10.2.1 除尘室的PLC控制系,1控制要求 人或物进入无污染、无尘车间前，先在除尘室严格进行指定时间的除尘，否则车间门打不开。除尘室的结构如图8-13所示。图中第一道门处设有两个传感器：开门传感器和关门传感器；除尘室内有两台风机，用来除尘；第二道门上装有电磁锁和开门传感器，电磁锁在系统控制下自动锁上或打开。进入室内需要除尘，出来时不需除尘。,具体控制要求如下：,进入车间时必须先打开第一道门进入除尘室
5、，进行除尘。当第一道门打开时，开门传感器动作，第一道门关上时关门传感器动作，第一道门关上后，风机开始吹风，电磁锁把第二道门锁上并延时20s后，风机自动停止，电磁锁自动打开，此时可打开第二道门进入室内。第二道门打开时相应的开门传感器动作。人从室内出来时，第二道门的开门传感器先动作，第一道门的开门传感器才动作，关门传感器与进入时动作相同，出来时不需除尘，所以风机、电磁锁均不动作。,2I / O分配,输 入 第一道门的开门传感器 I0.0 第一道门的关门传感器 I0.1 第二道门的开门传感器 I0.2 输 出 风机1 Q0.0 风机2 Q0.1 电磁锁 Q0.2,3程序设计,除尘室的PLC接线示意图
6、如10-3所示 。,控制系统程序 LA D,STL 网络 1 LD I0.0 S M1.0, 1 网络 2 LD I0.2 S M1.1, 1 网络 3 LD M1.0 A SM0.5 INCD VD100,LAD STL,网络 4 LD M1.1 A SM0.5 INCD VD200 网络 5 LD I0.1 ADVD100, VD200 S M1.2, 1 网络 6 LD I0.1 A M1.0 A M1.2 = Q0.0 = Q0.1 = Q0.2,LAD STL,网络 7 LD Q0.0 TON T37, +200 网络 8 LD I0.1 O I0.2 LD C0 CTU C0 ,
7、+2,LAD STL,网络 9 LD C0 O T37 R M1.0 , 1 网络 10 LD C0 R M1.1 , 1,LAD STL,网络 11 LD C0 MOVD +0, VD100 MOVD +0, VD200,工作过程分析：,进车间打开第一道门，I0.0动作使M1.0置1 , M1.0常开触点闭合,VD100不断增1 , 当第一道门关上时, I0.1动作其3个常开触点闭合使:C0计数一次;比较指令将VD100与VD200进行比较, VD100大使M1.2置1 ,其常开触点闭合 , 两风机起动, 电磁锁锁上T37开始延时. 20S后T37动作 , 其常开触点接通，M1.0复位使风机
8、停且电磁锁打开, VD100停止增1操作，这时可打开第二道门, I0.2 接通, M1.1 置1 使VD200 增1操作,同时C0第二次计数发生动作,C0常开触点闭合使M1.1复位且VD100和VD200清零，C0复位。当人从车间内出来, 第二道门打开I0.2动作 ,M1.1置1,VD200增1操作, 再第一道门打开I0.0动作,M1.0置1,VD100增1操作,第一道门关闭时(I0.1动作)因VD100不大于VD200使M1.2不能接通, 风机及电磁锁均不动作,I0.1信号使C0计数2 次动作,使M1.0、M1.1复位且VD100和VD200清零，原闭合的M1.1常开触点打开出现下降沿使C0
9、复位。,10.2.2 水塔水位的PLC控制,用PLC构成水塔水位控制系统，如图10-5所示。在控制中，用按钮SB来模拟液位传感器，M1、M2为抽水电动机。,M1 M2,1控制要求,按下SB4,水池水位低需要进水，电机M2通电旋转；直到按下SB3，水池水位到位，电机M2停；按SB2，表示水塔水位低需进水，电机M1通电旋转，进行抽水；直到按下SB1，水塔水位到位，电机M1停，过2秒后复位。当液位传感器(SB4模拟)检测到水池水位低时再次接通SB4 重复上述过程 。 附: “习题.PPT”中有改编后的练习。,2I / O分配,输 入 电动机M1停止按钮SB1：I0.1 电动机M1起动按钮SB2：I0
10、.2 电动机M2停止按钮SB3：I0.3 电动机M2起动按钮SB4：I0.4 输 出 水塔抽水电动机M1：Q0.1 水池抽水电动机M2：Q0.2,3程序设计,LAD STL,网络 1 LD I0.4 LD M0.3 CTU C1, +1 网络 2 LD Q0.1 ED = M0.1,LAD STL,网络 3 LD M0.1 O M0.2 AN M0.3 = M0.2 网络 4 LD M0.2 AN M0.3 TON T37, +200,T37,LAD STL,网络 5 LD T37 EU = M0.3 网络 6 LD C1 EU = M10.0,LAD STL,网络 7 LD M10.0 LD
11、 M10.1 A I0.3 OLD LD M10.2 A I0.2 OLD LD M10.3 A I0.1 OLD SHRB M10.0 , M10.1 , +4,LAD STL,网络 8 LD M10.0 O Q0.2 AN M10.2 = Q0.2 网络 9 LD M10.3 AN M10.4 = Q0.1,工作过程分析：,水池需进水时按下SB4，I0.4接通,计数器C1动作,常开触点接通,使M10.0接通一个周期,移位寄存器EN端为1,数据输入端的数据M10.0(为1)移入移位寄存器的最低位M10.1 , 同时M10.0常开触点接通使Q0.2得电并自锁,给水池进水的电动机2起动抽水,一段
12、时间后水池满按下SB3, I0.3接通,移位寄存器再次将数据1移入M10.1 , M10.1中的1移入M10.2 , M10.2 的常闭触点断开,使Q0.2失电, 电动机2停转. 当水塔需进水时按下SB2 , I0.2 接通,移位寄存器又将数据1移至M10.3 , M10.3常开触点接通 , Q0.1得电, 电动机1起动工作将水抽入水塔, Q0.1常开触点闭合, 一段时间后水塔满 , 按下SB1, I0.1 得电 , 移位寄存器又将数据1移至M10.4 , M10.4的常闭触点断开 , Q0.1失电,电动机1停转 , 同时Q0.1常开触点恢复打开时出现下降沿 , M0.1接通一个周期 , M0
13、.1常开触点接通使M0.2接通,M0.2常开触点闭合使T37开始延时, 2S 后T37动作 , 常开触点接通 , M0.3接通一个周期使计数器C1复位 . 当液位传感器(SB4模拟)检测到水池水位低时再次接通I0.4 重复上述过程 。,10.2.3 细纱机PLC控制系统,细纱机是将粗纱或条子纺成一定支数细纱的纺织机器。它的控制系统性能稳定与否直接影响到生产成本。用PLC控制细纱机，操作简单、接线少，成纱质量好，且维修方便、利于管理。 1. 工艺要求 细纱机有低速运行、高速运行、吹吸风、落纱等过程。落纱分为自动落纱和中途落纱(暂停工作)，自动落纱又分定长落纱和定时落纱。自动落纱的方式、落纱时间及
14、长度均可设置，并能掉电保持。,控制要求,细纱机的控制系统中需要控制三台电动机：主传动双速电动机、吸风电动机、钢领板升降电动机。使用了若干行程开关、电磁铁、按钮、热继电器等，其中热继电器FR1、FR2、FR3和限位开关SQ为安全保护器件，可使用同一个输人端子。 细纱机的工作过程：接通电源按下风机启动按钮SB1后，吸风电动机开始工作。同时，钢领板升降电动机正转，钢领板上升。当钢领板升到了始纺位置时，其复位开关SQ1动作，钢领板升降电动机停止。至此主机才允许启动运行。,按下低速起动按钮SB2，主机开始低速运行，进行细纱接头。按下高速起动按钮SB5，转换为高速运转，全机进入正常纺纱阶段。纺纱满管后，满纱复位开关SQ2动作，满管信号灯一直亮。因进入工作位置，主机停止SQ4开关接通，此时，主机高速接触器释放，撑爪电磁铁吸合时，将撑爪打开，主轴制动电磁铁吸合，主轴制动刹车。钢领板升降中间继电器吸合，当有主机低速接触器触点发生热熔粘连时，信号灯以1s周期闪烁。随后，钢领板升降电动机反转，钢领板开始下降，降到极限位置时，钢领板下降限位开关SQ3动作，停止下降。经过一段延时后，切断控制电源，落纱完毕。 需要中途停车时，按下中途停车按钮，主机即可停车，并自行制动。需要提前落纱时，按下中途落纱按钮即可。当机器发生意外时，按下紧急停车按钮，可使全机立即停车。,2I / O分配
