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1、第七章第七章 编程实例编程实例例例1、设计一个报警器，要求当条件设计一个报警器，要求当条件X1=ON满足时蜂鸣器鸣叫，满足时蜂鸣器鸣叫，同时报警灯连续闪烁同时报警灯连续闪烁16次，每次亮次，每次亮2s，熄灭，熄灭3s，然后，停止声，然后，停止声光报警。光报警。 分析：输入信号占用一个输入点，蜂鸣器和报警灯各占用一分析：输入信号占用一个输入点，蜂鸣器和报警灯各占用一个输出点，报警灯亮、暗闪烁，可以采用两个定时器分别控制，个输出点，报警灯亮、暗闪烁，可以采用两个定时器分别控制，而闪烁次数由计数器控制。而闪烁次数由计数器控制。 I/OI/O分配如下：分配如下： 输入端，报警信号（输入端，报警信号（S
2、QSQ）-X1-X1； 输出端，蜂鸣器-Y1 报警灯（HL）-Y2。 COMCOMX1Y1Y2SQFU220VPLCHLPLC外部接线如图外部接线如图X1M1Y1T0T1Y23s2s一共16个脉冲X1PLS M1M1C0Y1Y1Y1 T1T0T0K20Y2T0T1K30Y1RST C0T0C0K16END时序图时序图梯形图梯形图例2、有四台电动机，要求起动时每隔10min依次起动，停止时，四台电动机同时停止。分析：本例属于顺序控制问题。 I/O分配表名称代号输入点编号输出点编号代号名称起动按钮 SB1X1 Y1KM1接触器停止按钮SB2X2 Y2KM2接触器Y3KM3接触器Y4KM4接触器解题
3、思路：方法一 采用定时器实现顺序控制方法二 采用计数器实现顺序控制方法三 采用连续脉冲信号实现顺序控制 FU 220VKM1KM2KM3KM4COMY1Y2Y3Y4COMX1X2SB1SB2PLCM1M2M3M4PLCPLC外部接线图外部接线图X1X2M0M0M0Y1T1K6000T1Y2T2 K6000T2Y3T3 K6000T3Y4END方法一梯形图方法一梯形图方法二：前面已经讲过计数器能够对时钟脉冲进行计数，可以实现定时器的功能。本例采用计数器对M8012内部时钟继电器进行发出的脉冲进行计数，完成电动机的顺序起动。首先回忆一下M8012，当PLC上电后（不论是否运行），将自动产生周期10
4、0ms的方波。100msM8012M8012的时序 X1 X2M0M0M0RST C0M0 M8012C0K6000M0RST C1C0 M8012 C1 K6000M0RST C2C1 M8012 C2 K6000M0Y1C0Y2C1Y3C2Y4END方法二梯形图方法二梯形图方法三：考虑到本例中的每一步转移条件均为相同的时间间隔这一特点，可以采用每隔10min发出一个脉冲信号的方法，使四台电动机依次起动。 X1 X2M0M0T0K6000 M0 X2Y1Y1PLS M1 M1 X2Y2Y2PLS M2 M2 X2Y3Y3PLS M3Y4ENDM0 T0T0T0T0 M3 M2 X2Y4方法三
5、梯形图方法三梯形图 当发出起动信号后，X1常开触点闭合，M0线圈得电自锁。M0常开触点闭合，Y1线圈得电并产生输出信号，由T0组成的产生连续脉冲的基本控制程序开始工作。由T0的设定时间可知，每隔10min其常开触点闭合一个周期。T0常开触点每闭合一次就发出一个使下一台电动机起动的信号。说明：本例采用三种方法实现了对电动机起动的控制，各有特色。法一和法二的程序可以调节时间，使电动机起动间隔时间不一样，控制的电机少时，采用这两种方法较简单。法三的设计思路清晰，控制的电机台数较多，缺点是每台电动机起动时间间隔必须一样。例3、用PLC控制工作台自动往返循环工作，工作台前进、后退有电动机通过丝杠拖动。控
6、制要求如下：自动循环工作。 点动控制（供调试用）。 单循环运行，即工作台前进、后退一次循环后停止在原位。 8次循环计数控制，即工作台前进、后退为一个循环，循环8次后自动停止在原位。工作台前进后退SQ4 SQ2SQ1 SQ3分析控制要求： 工作台的前进和后退可以有电动机的正反转来控制。 工作台的工作方式有点动控制和连续控制两种，可以采用程序来实现两种运行方式的转换；也可以采用选择开关（硬件的方法）来实现，设选择开关S1闭合时，工作台工作在点动状态，S1断开时，工作台工作在自动连续状态。 工作台的单循环与多次循环两种工作状态，也可以采用选择开关来转换。设S2闭合时，工作台实现单循环工作，S2断开时
7、，工作台实现多次循环工作。多次循环的循环次数由计数器来控制。名称代号输入点编号输出点编号代号名称点动/自动选择开关S1X0Y1KM1接触器（控制正转）停止按钮SB1X1Y2KM2接触器（控制反转）正转起动SB2X2反转起动SB3X3单/连续循环选择S2X10行程开关SQ1X11行程开关SQ2X12行程开关SQ3X13行程开关SQ4X14I/O分配表分配表COMX0X1X2X3X10X11X12X13X14COMY1Y2FU 220VFRKM1KM2S1SB1SB2SB3S2SQ1SQ2SQ3SQ4PLC点动/自动停止正转反转单/连续循环PLC外部接线图外部接线图设计梯形图：根据控制对象设计基本
8、控制环节的程序 控制对象是工作台，其工作方式有前进和后退，梯形图如图：X2 X1 Y2Y1Y1X3 X1 Y1Y2Y2实现自动往返功能的程序设计工作台前进碰到SQ2，SQ2动作，X12常闭触点断开Y1线圈，工作台停止前进；X12常开触点同时接通Y2线圈，使工作台后退，完成工作台由前进转为后退。同理工作台碰到SQ1后，工作台完成由后退向前进的转换。X3 X11 X1 Y1Y2Y2X2 X12 X1 Y2Y1Y1X11X12实现电动控制的程序设计由点动控制的概念可知，如果接触自锁功能，就能实现点动控制。S1闭合后，实现电动控制，在梯形图中，X0分别于实现自锁控制的常开触点Y1、Y2串联，S1闭合后
9、，X0线圈得电，X0常闭触点断开，使Y1、Y2失去自锁作用，实现了点动控制。X3 X11 X1 Y1Y2Y2X2 X12 X1 Y2Y1Y1X11X12X0X0实现单循环控制的程序设计在X11常开触点闭合后，只要不使Y1线圈得电，工作台就不会前进，这样就实现了单循环控制。采用开关S2选择单循环控制。当S2闭合后，X10得电，X10常闭触点断开，与X10常闭触点串联的X11常开触点失去作用，工作台不能前进。 X3 X11 X1 Y1Y2Y2X2 X12 X1 Y2Y1Y1X11X12X0X0X10设置必要的保护环节工作台自动往返控制，必须设置限位保护，SQ3和SQ4分别为后退和前进方向的限位保护
10、行程开关。X3 X11 X1 Y1 X13 Y2X2 X12 X1 Y2 C0 X14 Y1X11X12X0X0X10Y1Y2 C0 K8X2RST C0X11END工作台PLC控制完整梯形图 通过本题可以总结出经验通过本题可以总结出经验法设计梯形图的法设计梯形图的一般规律一般规律：先根据控制要求设计基本程先根据控制要求设计基本程序，然后再逐步补充完善程序，然后再逐步补充完善程序，使其能满足控制要求，序，使其能满足控制要求，最后，设置必要的连锁保护最后，设置必要的连锁保护程序。程序。例4、某组合机床的液压动力滑台的工作循环如右图所示，电磁阀动作如下表：SQ2SQ3SQ4停20s SB1 快进一
11、次工进二次工进SQ1YV1 YV2YV3YV4快进一次工进二次工进 长挡铁停留快退停止电磁阀动作顺序表电磁阀动作顺序表I/OI/O分配表分配表名称名称代号代号输入点编号输入点编号输出点编号输出点编号代号代号名称名称启动按钮启动按钮SB1X1Y1YV1电磁阀电磁阀停止按钮停止按钮SB2X2Y2YV2电磁阀电磁阀行程开关行程开关SQ1X11Y3YV3电磁阀电磁阀行程开关行程开关SQ2X12Y4YV4电磁阀电磁阀行程开关行程开关SQ3X13行程开关行程开关SQ4X14FU 220VCOM1COM2Y1Y2Y3Y4YV1YV2YV3YV4COMX1X2X11X12X13X14SB1SB2SQ1SQ2S
12、Q3SQ4PLC启动停止PLC外部接线图外部接线图分析液压滑台的控制过程分析液压滑台的控制过程 液压滑台的控制是一个典型的顺序控制，动力滑台的整个工作循环一共有初始状态、快进、一次工进、二次工进、停20s、快退六个状态。 分配每一个状态的控制元件，即状态继电器分配每一个状态的控制元件，即状态继电器。初始状态只能用S0S9中一个，其它各个状态可以从S20开始分配。S0S20S21S22S23S24M8002Y1Y3 Y1Y1Y4Y1Y4T0 K200Y2 X1（SB1）X12X13X14T0X11状态流程图状态流程图确定每个状态的转移条件确定每个状态的转移条件 由液压滑台的工作循环图可知，动力滑
13、台在原位时，按下启动按钮SB1，滑台进入快进状态；当碰到SQ2时转入一次工进状态；碰到SQ3转入二次工进状态；当滑台碰到SQ4后，停顿20s；此后转入快退状态，当碰到SQ1后停在原位。SET S0SET S21SET S20SET S22M8002 S0 X1S20 Y1Y3X12S21Y1X13液压滑台液压滑台PLC控制梯形图控制梯形图SET S23SET S24S22Y1Y4S23Y1Y4T0 K200X14T0S24Y2X11S0RETEND 例5、人行横道处各个交通信号灯的工作波形如下图：车道绿灯车道红灯车道黄灯人行道红灯人行道绿灯Y0Y1Y2Y3Y415s5s30s5sT0T1T2T
14、3分析：PLC在上电后由STOP状态进入RUN状态时，初始化脉冲M8012将初始步M0置为ON。故本题可以不用输入点。人行道绿灯在亮15s后，闪动5次，时间为5s，这段程序的设计我们可以使用定时器和计数器来实现控制，也可以借助辅助继电器M8013来实现。M0M2M3M4M5M6M8012T2T3T3T0T1Y1 Y3 T2T3 Y2T0 Y4T1 Y4Y3Y0车道黄灯车道红灯人行道红灯车道绿灯人行道红灯人行道绿灯人行道绿灯闪人行横道交通灯顺序功能图人行横道交通灯顺序功能图M3 M6 T1 M2M0M8002M0Y1T2 K300M0T2M3M2M2Y2T3 K50M2T3M3M0M3Y0M0T
15、2M5M4M4M4T3M6M5M5T0 K150M5T0M0M6M6T1 K50M0Y3M4M6 M8013Y4M5例6、跳转与循环结构举例根据状态转移图画出梯形图，并写出程序。S9S50S51S52S53S54S5S6Y0Y1T50 K5Y2Y3Y4T51 K10Y5M8002X0X1 T50X3X2OUT S50X4X5X6X6X7T51X10X11X11OUT S56OUT S9 OUT S50ENDRETY1S50Y2Y3S56Y4Y5S9S50M8002S9S50S51S52S53S54S55S56SET S9SET S50SET S51SET S52SET S53SET S54SE
16、T S55SET S56Y0T50 K5T51 K10RETRNDX0X1T50X2X3T50X4X5X6X5X6X7T51X10 X11X10X11梯形图梯形图0 LD M80021 SET S9 2 STL S93 LD X04 SET S505 STL S506 OUT Y07 LD X18 SET S51 9 STL S5110 OUT Y111 OUT T5012 K 513 LD T5014 AND X215 OUT S5016 LD T5017 AND X318 SET S5219 STL S5220 OUT Y221 LD S422 SET S5323 STL S5324 OU
17、T Y325 LD X526 AND X627 OUT S5628 LD X529 ANI X630 SET S5431 STL S5432 OUT Y433 LD X734 SET S5535 STL S5536 OUT T5137 K 1038 LD T5139 SET S5640 STL S5641 OUT Y542 LD X1043 AND X1144 OUT S9 45 LD X1046 ANI X1147 OUT S5048 RET49 END 例7、 采用PLC对并励直流电动机进行正反转控制和反接制动控制控制要求：并励直流电动机能实现正反转控制并励直流电动机正转启动或反转启动时，
18、电枢电路串入启动电阻，随转速上升，逐段切除启动电阻。实现反接制动。无论并励直流电动机是正转还是反转运行状态，按下停止按钮后，都进入反接制动，电机迅速停止运转。QSFURVKM3KM4KM5KM2KM1R1R2R3KM1KM2KAKVM并励直流电动机正反转控制和反接制动控制主电路图代号代号输入输入代号代号输出输出SB1X1KM1Y1SB2X2KM2Y2SB3X3KM3Y3KAX4KM4Y4KVX5KM5Y5I/O分配表分配表说明：KM1用于控制电机正转和反转的反接制动；KM2由于控制电机反转和正转的反接制动；KM5保证制动电阻R3在反接制动时，串入电路限制制动电流；KM3、KM4用于正、反转启动
19、时逐段切除启动电阻R1和R2，限制电机启动电流，保证有足够大的启动转矩，缩短启动时间；KA对电机起过载保护作用；KV防止电机反接制动后，反向启动。COMCOM1COM2X1X2X3X4X5Y1Y2Y3Y4Y5FUFUKM1KM1KM2KM2KM3KM4KM5SB1SB2SB3KAKVPLC外部接线图外部接线图设计控制程序：正反转控制程序 电动机的正转和反转都是连续工作状态，可以采用SET指令控制。为防止电机的电源发生短路故障，正反转控制应采取连锁措施。电枢串电阻启动控制程序 无论是正转还是反转启动都采用串电阻启动。当电机转速到一定值时，切除一段电阻R1，电机转速继续上升到一定值时，再切除一段电
20、阻R2。电机转速继续上升到额定转速，启动结束。启动过程中，电阻R1和R2的切除，采用时间控制的原则。反接制动控制程序 直流电机反接制动时，制动电流接近堵转电流的两倍。为限制制动电流，反接制动时，电枢电路必须串联制动电阻。由主电路图可以看出，电动机反接制动时，为使电枢电路串入R1、R2和R3，KM5常开触点应断开。但在启动过程中，只需串入R1和R2。因此Y4X1X2Y2Y1Y1Y5Y2T1T2X1X2X3X5Y1X5M2Y2X5M1X3M1Y5Y1X3M2Y5Y2X5M1X4X5M2X4SET Y1SET Y2SET Y5SET M1SET M2SET Y2SET Y1RST Y5RST Y1RST Y2RST Y2RST M1RST Y1RST M2 T1 K200T2 K200Y3END
