第8章PLC在逻辑控制系统中的应用实例课件

第第8 8章章 PLCPLC在逻辑控制在逻辑控制系统中的应用实例系统中的应用实例 本章结合典型的实例来介绍本章结合典型的实例来介绍PLC在逻在逻辑控制系统中的应用。辑控制系统中的应用。PLC在工业自动生产线中的应用在工业自动生产线中的应用8.1 PLC在全自动洗衣机中的应用在全自动洗衣机中的应用8.6 PLC在灯光装饰系统中的应用在灯光装饰系统中的应用8.4 PLC在自动门控制中的应用在自动门控制中的应用8.5 PLC在交通灯控制中的应用在交通灯控制中的应用8.2 PLC在电镀生产线控制系统中的应用在电镀生产线控制系统中的应用8.38.1 PLC8.1 PLC在工业在工业 自动生产线中的应用自动生产线中的应用8.1.1输送机分检大小球的输送机分检大小球的PLC控制装置控制装置1控制要求控制要求图图8-1所示为分检大、小球的自动装置所示为分检大、小球的自动装置的示意图，其工作过程如下。的示意图，其工作过程如下。图图8-1大、小球自动分检装置示意图大、小球自动分检装置示意图 当输送机处于起始位置时，上限位当输送机处于起始位置时，上限位开关开关SQ3和左限位开关和左限位开关SQ1被压下，极限开被压下，极限开关关SQ断开。断开。启动装置后，操作杆下行，一直到启动装置后，操作杆下行，一直到SQ闭合。此时，若碰到的是大球，则闭合。此时，若碰到的是大球，则SQ2仍为断开状态，若碰到的是小球则仍为断开状态，若碰到的是小球则SQ2为为闭合状态。闭合状态。接通控制吸盘的电磁阀线圈接通控制吸盘的电磁阀线圈Q0.1。假设吸盘吸起的是小球，则操作杆假设吸盘吸起的是小球，则操作杆向上行，碰到向上行，碰到SQ3后，操作杆向右行；碰后，操作杆向右行；碰到右限位开关到右限位开关SQ4（小球的右限位开关）（小球的右限位开关）后，再向下行，碰到后，再向下行，碰到SQ2后，将小球释放后，将小球释放到小球箱里，然后返回到原位。到小球箱里，然后返回到原位。如果启动装置后，操作杆下行一直如果启动装置后，操作杆下行一直到到SQ闭合后，闭合后，SQ2仍为断开状态，则吸盘仍为断开状态，则吸盘吸起的是大球，操作杆右行碰到右限位开吸起的是大球，操作杆右行碰到右限位开关关SQ5（大球的右限位开关）后，将大球（大球的右限位开关）后，将大球释放到大球箱里，然后返回到原位。释放到大球箱里，然后返回到原位。2I/O元件地址分配元件地址分配I/O地址分配图如图地址分配图如图8-2所示，采用所示，采用S7-200系列系列PLC实现控制。实现控制。图图8-2I/O地址分配图地址分配图 3设计顺序功能图设计顺序功能图自动分检顺序控制功能图如图自动分检顺序控制功能图如图8-3所示。所示。图图8-3自动分检控制顺序功能图自动分检控制顺序功能图 4设计梯形图程序设计梯形图程序大、小球分检控制系统的梯形图程序大、小球分检控制系统的梯形图程序如图如图8-4所示。所示。图图8-4大、小球分检控制系统的梯形图程序大、小球分检控制系统的梯形图程序 8.1.2PLC在皮带运输机控制在皮带运输机控制系统中的应用系统中的应用皮带运输机广泛地用于机械、化工、皮带运输机广泛地用于机械、化工、冶金、煤矿和建材等工业生产中。冶金、煤矿和建材等工业生产中。图图8-5所示为某原材料皮带运输机的示所示为某原材料皮带运输机的示意图。原材料从料斗经过意图。原材料从料斗经过PD1、PD2两台皮两台皮带运输机送出，由电磁阀带运输机送出，由电磁阀M0控制从料斗向控制从料斗向PD1供料，供料，PD1、PD2分别由电动机分别由电动机M1和和M2控制。控制。图图8-5原料皮带运输机的示意图原料皮带运输机的示意图 1控制要求控制要求初始状态，料斗、初始状态，料斗、PD1和和PD2全部全部处于关闭状态。处于关闭状态。启动操作，启动时为了避免在前段启动操作，启动时为了避免在前段运输皮带上造成物料堆积，要求逆料方向运输皮带上造成物料堆积，要求逆料方向按一定的时间间隔顺序启动。其操作步骤按一定的时间间隔顺序启动。其操作步骤如下：如下：PD2延时延时6sPD1延时延时6s料斗料斗M0 停止操作，停止时为了使运输机皮停止操作，停止时为了使运输机皮带上不留剩余的物料，要求顺物料流动的带上不留剩余的物料，要求顺物料流动的方向按一定的时间间隔顺序停止。其停止方向按一定的时间间隔顺序停止。其停止的顺序如下：的顺序如下：料斗料斗延时延时10sPD1延时延时10sPD2 故障停止，在皮带运输机的运行中，故障停止，在皮带运输机的运行中，若皮带若皮带PD1过载，应把料斗和过载，应把料斗和PD1同时关闭，同时关闭，PD2应在应在PD1停止停止10s后停止。若后停止。若PD2过载，过载，应把应把PD1、PD2（M1、M2）和料斗）和料斗M0都都关闭。关闭。2I/O元件地址分配表元件地址分配表I/O元件地址分配表如表元件地址分配表如表8-1所示。所示。3设计顺序功能图设计顺序功能图根据皮带运输机控制要求设计的功能根据皮带运输机控制要求设计的功能图如图图如图8-6所示。所示。图图8-6皮带运输机的皮带运输机的PLC功能图功能图 4设计梯形图程序设计梯形图程序皮带运输机的皮带运输机的PLC梯形图程序如图梯形图程序如图8-7所示。所示。图图8-7皮带运输机的皮带运输机的PLC梯形图程序梯形图程序8.2 PLC8.2 PLC在交通灯控制中的应用在交通灯控制中的应用1交通灯的控制要求交通灯的控制要求当按下起动按钮当按下起动按钮SB1时，东西方向红时，东西方向红灯亮灯亮30s，南北方向绿灯亮，南北方向绿灯亮25s，绿灯闪亮，绿灯闪亮3s，每秒闪亮，每秒闪亮1次，然后黄灯亮次，然后黄灯亮2s。当南北方向黄灯熄灭后，东西方向绿当南北方向黄灯熄灭后，东西方向绿灯亮灯亮25s，绿灯闪亮，绿灯闪亮3次，每秒闪亮次，每秒闪亮1次，然次，然后黄灯亮后黄灯亮2s，南北方向红灯亮，南北方向红灯亮30s，就这，就这样周而复始地不断循环。当按下停止按钮样周而复始地不断循环。当按下停止按钮I0.1时，系统并不能马上停止，要完成时，系统并不能马上停止，要完成1个个工作周期后方可停止工作。工作周期后方可停止工作。2I/O元件地址分配表元件地址分配表I/O元件地址分配表如表元件地址分配表如表8-2所示。所示。3设计顺序功能图设计顺序功能图根据控制要求设计的顺序功能图如图根据控制要求设计的顺序功能图如图8-8所示。所示。图图8-8交通灯顺序功能图交通灯顺序功能图 4设计梯形图程序设计梯形图程序根据顺序功能图使用以转换为中心的根据顺序功能图使用以转换为中心的编程方法设计出的梯形图如图编程方法设计出的梯形图如图8-9所示。所示。图图8-9交通灯梯形图程序交通灯梯形图程序8.3 PLC8.3 PLC在电镀生产线在电镀生产线 控制系统中的应用控制系统中的应用1控制任务和要求控制任务和要求电镀生产线采用专用行车，行车架装有可电镀生产线采用专用行车，行车架装有可升降的吊钩，行车和吊钩各有一台电动机拖动。升降的吊钩，行车和吊钩各有一台电动机拖动。行车进、退和吊钩升、降由限位开关行车进、退和吊钩升、降由限位开关控制，生产线定为控制，生产线定为3槽位，工作流程如下：槽位，工作流程如下：原位，表示设备处于初始状态，吊原位，表示设备处于初始状态，吊钩在下限位，行车在左限位。钩在下限位，行车在左限位。自动工作过程为：启动自动工作过程为：启动吊钩上升吊钩上升上限位开关闭合上限位开关闭合右行至右行至1号槽号槽SQ1闭闭合合吊钩下降进入吊钩下降进入1号槽内号槽内下限行程开关下限行程开关闭合闭合电镀延时电镀延时吊钩上升吊钩上升由由3号槽内号槽内吊钩上升，左行至左限位，吊钩下降至下吊钩上升，左行至左限位，吊钩下降至下限位（即原位）。限位（即原位）。当吊钩回到原位后，延时一段时间当吊钩回到原位后，延时一段时间（装卸工件），自动上升右行，按照工作（装卸工件），自动上升右行，按照工作流程要求不停地循环。当回到原位后，按流程要求不停地循环。当回到原位后，按下停止按钮系统不再循环。下停止按钮系统不再循环。图图8-10电镀生产线示意图电镀生产线示意图 2I/O元件地址分配表元件地址分配表I/O元件地址分配表如表元件地址分配表如表8-3所示。所示。3设计顺序功能图设计顺序功能图根据控制要求设计出的电镀生产线顺根据控制要求设计出的电镀生产线顺序功能图如图序功能图如图8-11所示。所示。图图8-11 电镀生产线顺序功能图电镀生产线顺序功能图 4设计梯形图程序设计梯形图程序根据顺序功能图设计出的梯形图程序根据顺序功能图设计出的梯形图程序如图如图8-12所示。所示。图图8-12 电镀生产线梯形图程序电镀生产线梯形图程序8.4 PLC8.4 PLC在灯光装饰系统在灯光装饰系统 中的应用中的应用我们利用彩灯对铁塔进行装饰，从而我们利用彩灯对铁塔进行装饰，从而达到烘托铁塔的效果。针对不同的场合对达到烘托铁塔的效果。针对不同的场合对彩灯的运行方式也有不同的要求，对于要彩灯的运行方式也有不同的要求，对于要求彩灯有多种不同运行方式的情况下，采求彩灯有多种不同运行方式的情况下，采用用PLC中的一些特殊指令来进行控制就显中的一些特殊指令来进行控制就显得尤为方便。得尤为方便。1铁塔之光的控制要求铁塔之光的控制要求PLC运行后，灯光自动开始显示，有运行后，灯光自动开始显示，有时每次只亮一盏灯，顺序从上向下，或是时每次只亮一盏灯，顺序从上向下，或是从下向上；有时从下向上全部点亮，然后从下向上；有时从下向上全部点亮，然后又从上向下熄灭。运行方式多样，读者可又从上向下熄灭。运行方式多样，读者可自行设计。自行设计。本例为灯光与对应的七段译码管一一本例为灯光与对应的七段译码管一一对应自动显示，每次只亮一盏灯，顺序从对应自动显示，每次只亮一盏灯，顺序从上向下依次点亮，自动循环，当按下停止上向下依次点亮，自动循环，当按下停止按钮时，所有指示灯熄灭。按钮时，所有指示灯熄灭。铁塔之光的结构示意图如图铁塔之光的结构示意图如图8-13所示。所示。图图8-13 铁塔之光的结构示意图铁塔之光的结构示意图 2I/O元件地址分配表元件地址分配表I/O元件地址分配表如表元件地址分配表如表8-4所示。所示。3设计顺序功能图设计顺序功能图根据控制要求设计的铁塔之光顺序功根据控制要求设计的铁塔之光顺序功能图如图能图如图8-14所示。所示。图图8-14 铁塔之光的顺序功能图铁塔之光的顺序功能图 4设计梯形图程序设计梯形图程序根据铁塔之光的顺序功能图设计的梯根据铁塔之光的顺序功能图设计的梯形图如图形图如图8-15所示。所示。图图8-15 铁塔之光的梯形图程序铁塔之光的梯形图程序 8.5 PLC8.5 PLC在自动门控制中的应用在自动门控制中的应用1自动门的控制要求自动门的控制要求图图8-16所示为某自动门工作示意图。所示为某自动门工作示意图。开门控制，当有人靠近自动门时，开门控制，当有人靠近自动门时，感应器检测到信号，执行高速开门动作；感应器检测到信号，执行高速开门动作；当门开到一定位置，开门减速开关当门开到一定位置，开门减速开关I0.1动作，动作，变为低速开门；当碰到开门极限开关变为低速开门；当碰到开门极限开关I0.2时，时，门全部开展。门全部开展。门开展后，定时器门开展后，定时器T37开始延时，开始延时，若在若在3s内感应器检测到无人，即转为关门内感应器检测到无人，即转为关门动作。动作。关门控制，先高速关门，当门关到关门控制，先高速关门，当门关到一定位置碰到减速开关一定位置碰到减速开关I0.3时，改为低速关时，改为低速关门，碰到关门极限开关门，碰到关门极限开关I0.4时停止。时停止。在关门期间若感应器检测到有人在关门期间若感应器检测到有人（I0.0为为ON），停止关门，），停止关门，T38延时延时1s后后自动转换为高速开门。自动转换为高速开门。图图8-16 自动门工作示意图自动门工作示意图 2I/O元件地址分配表元件地址分配表I/O元件地址分配表如表元件地址分配表如表8-5所示。所示。3设计顺序功能图设计顺序功能图如图如图8-17所示。所示。图图8-17 自动门控制系统顺序功能图自动门控制系统顺序功能图 4设计梯形图程序设计梯形图程序根据顺序功能图使用起保停电路的编根据顺序功能图使用起保停电路的编程方法设计的梯形图程序如图程方法设计的梯形图程序如图8-18所示。所示。图图8-18 自动门控制系统梯形图自动门控制系统梯形图 8.6 PLC8.6 PLC在全自动洗衣机在全自动洗衣机 中的应用中的应用全自动洗衣机的控制方式可分为手动全自动洗衣机的控制方式可分为手动控制洗衣、自动控制洗衣和预定时间洗衣控制洗衣、自动控制洗衣和预定时间洗衣等。下面只介绍全自动洗衣过程。等。下面只介绍全自动洗衣过程。1全自动洗衣控制要求全自动洗衣控制要求洗衣机接通电源后，按下起动按钮，洗衣机接通电源后，按下起动按钮，首先进水阀打开，进水指示灯亮。首先进水阀打开，进水指示灯亮。当水位达到上限位时，进水指令灯当水位达到上限位时，进水指令灯灭，搅轮正转进行正向洗涤灭，搅轮正转进行正向洗涤40s；时间到停；时间到停2s后，再进行反向洗涤后，再进行反向洗涤40s，正反向洗涤，正反向洗涤需重复需重复4次。次。等待洗涤重复等待洗涤重复4次后，再等待次后，再等待2s，开始排水，排水指示灯亮。后甩干桶甩干，开始排水，排水指示灯亮。后甩干桶甩干，指示灯亮。指示灯亮。当水位到下限位后，排水完成，指当水位到下限位后，排水完成，指示灯灭。又开始进水，进水指示灯亮。示灯灭。又开始进水，进水指示灯亮。重复重复4次次的过程。的过程。当第当第4次排水到下限位后，蜂鸣器次排水到下限位后，蜂鸣器响响5s后停止，整个洗衣过程结束。后停止，整个洗衣过程结束。操作过程中，按下停止按钮可结束操作过程中，按下停止按钮可结束洗衣过程。洗衣过程。手动排水是独立操作的。手动排水是独立操作的。2I/O元件地址分配表元件地址分配表I/O元件地址分配表如表元件地址分配表如表8-6所示。所示。3设计顺序功能图设计顺序功能图根据洗衣机的控制要求设计的顺序功根据洗衣机的控制要求设计的顺序功能图如图能图如图8-19所示。所示。图图8-19 全自动洗衣机顺序控制功能图全自动洗衣机顺序控制功能图 4设计梯形图程序设计梯形图程序根据顺序功能图设计的梯形图程序如根据顺序功能图设计的梯形图程序如图图8-20所示。所示。图图8-20 全自动洗衣机控制梯形图全自动洗衣机控制梯形图