可编程控制器的应用--课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,ppt课件,*,Date:,2024/9/9,Page:,36,第二节,PLC,的硬件设置,第三节,PLC,的软件设计,第四节,PLC,在机械手臂控制中的应用,第十章 可编程控制器的应用,第一节,PLC,控制系统设计的内容与步骤,本章小结,1,ppt课件,一、,PLC,控制系统设计的基本原则,1,满足被控对象的控制要求,考虑将来发展的需要，,PLC,选用功能较强的新产品，并留有适当的余量。,2,系统安全、可靠,3,尽可能简单、经济、使用与维修方便,4,具有高的性能价格比。,第一节,PLC,控制系统设计的内容与步骤,2,ppt课件,二、,PLC,控制系统设计步骤,1,分析被控对象，提出控制要求。,2.,确定输入、输出设备。,3,确定,PLC,的,I/O,点数，选择,PLC,机型。,4,分配,I/O,点数，绘制,PLC,控制系统输入、输出端子接线图。,5,程序设计，绘制工作循环图或状态转移图。,1,）初始化程序；,2,）控制程序；,3,）检测、故障诊断和显示等程序；,4,）保护和联锁程序。,6,程序调试。先进行模拟调试，再进行现场联机调试；先进行局部、分段调试，再进行整体、系统调试。,7,调试过程结束，整理技术资料，投入使用。,第一节,PLC,控制系统设计的内容与步骤,3,ppt课件,PLC,控制系统设计步骤流程图,4,ppt课件,PLC,机型的选择,I/O,点的数量和种类,CPU,的速度,内存容量,编程器,打印机,I/O,模块,通讯接口模块,通讯传输电缆,第二节,PLC,的硬件设置,5,ppt课件,一、,PLC,机型选择,结构形式,整体式,模块式,安装方式,集中式,远程,I,O,式,分布式,功能要求,响应速度,系统可靠性,机型统一,6,ppt课件,输入器件：指连接到,PLC,输入接线端子用于产生输入,信号的器件,。,分类,主令器件,检测器件,有源触点输入器件,无源触点输入器件,输入信号,模拟信号,数字信号,开关信号,二、,PLCI/O,端口选择,按钮、选择开关、数字开关,行程开关、接近开关、光电开关、继电器触点，接触器辅助触点,行程开关、接近开关、光电开关、继电器触点，接触器辅助触点,行程开关、接近开关、光电开关、继电器触点，接触器辅助触点,压力传感器、温度传感器,数字开关,按钮、转换开关、形成开关、触点,7,ppt课件,输出器件：指连接到,PLC,输出接线端子用于执行程序,运行结果的器件。,分类：,驱动负载,显示负载,输出端口：,继电器输出,晶体管输出,晶闸管输出,接触器、继电器、电磁阀,二、,PLCI/O,端口选择,指示灯、数字显示装置、电铃、蜂鸣器,交直流负载,直流负载,交流负载,8,ppt课件,I/O,点数的确定,I/O,点数是衡量可编程控制器规模大小的依据。,确定依据：将与,PLC,相连的全部输入、输出器件根据所需的电压、电流的大小和种类分别统计，考虑将来发展的需要再相应增加,10,15,的余量,二、,PLC I/O,端口选择,9,ppt课件,CPU,的运行速度是指执行每一步用户程序的时间。对于以开关量为主的控制系统，不用考虑扫描速度，一般的,PLC,机型都可使用。对于以模拟量为主的控制系统，则需考虑扫描速度，必须选择合适,CPU,种类的,PLC,机型。,三、,CPU,的速度,10,ppt课件,远程,I/O,模块：输入、输出装置比较分散，工作现场远,离控制站,高速计数器模块：当,PLC,内部的高速计数器的最高计数频率不能满足要求时，可选择使用,定位模块：在机械设备中，保证加工精度进行定位,通信联网模块：,PLC,与,PLC,之间，或,PLC,与计算机之间的通信与联网,模拟输入模块、输出模块：把流量、速度、压力、风,力、张力等变换成数字量，及把数字量变换成模拟量，进行输入、输出。,四、,PLC,模块的选择,11,ppt课件,PLC,的外围设备主要是人,机对话装置，用于,PLC,的编程和监控。通过人,机对话装置可以进行编程、调试及显示图形报表、文件复制、报警等。,PLC,外围外围设备有编程器、打印机、,EPROM,写入器、显示器等。,五、,PLC,外围设,12,ppt课件,我国优先选择,220V,的交流电源电压，特殊情况可选择,24V,直流电源供电。,输入信号电源，一般利用,PLC,内部提供的直流,24V,电源。对于带有有源器件的接近开关可外接,220V,交流电源，提高稳定避免干扰。,选用直流,I/O,模块时，需要外设直流电源。,六、电源电压的选择,13,ppt课件,PLC,的软件设计指,PLC,控制系统中用户程序的设计。,第三节,PLC,的软件设计,设计内容,控制流程图,梯形图,状态转移图,指令表,设计方法,翻译法,状态转移图法,逻辑设计法,14,ppt课件,状态转移图与梯形图,S20,M8002,X0,Y1,S21,X1,Y2,S22,X2,Y3,S23,X3,Y4,X4,S0,S0,X0,SET,S20,SET,S0,M8002,Y1,S20,X1,SET,S21,Y2,S21,X2,SET,S22,Y3,S22,X3,SET,S22,Y4,S23,X4,S0,RET,END,LD M8002,SET S0,SEL S0,LD X0,SET S20,LD X0,15,ppt课件,用,PLC,中软元件，代替原继电器,接触器控制线路图,中的元器件，直接翻译成梯形图的方法。主要用于对,旧设备、旧控制系统的技术改造。,设计举例,正反转,时间控制,第三节,PLC,的软件设计,一、翻译法,16,ppt课件,SB,SB1,SB2,KM1,KM2,KM2,KM1,KM2,KM1,COM,X0,X1,X2,Y1,Y2,COM,一、翻译法,SB,SB1,SB2,KM1,KM2,X1,X0,X0,X2,Y2,Y1,Y2,Y2,Y1,Y1,正反转,17,ppt课件,SB1,SB2,COM,X1,X2,Y1,Y2,KM1,KM2,COM,KT,SB2,SB1,KM1,KT,KM1,KM2,X1,X0,KT,Y1,Y2,Y1,T0,K30,定时器,18,ppt课件,针对顺序控制方式或步进控制方式的程序设计。在程序设计时，首先将系统的工作过程分解成若干个连续的阶段，每一阶段称为,“,工步,”,或,“,状态,”,，以工步（或状态）为单元，从工作过程开始，一步接着一步，一直到工作过程的最后一步结束。,设计举例 机械手控制,二、状态转移图,19,ppt课件,以布尔逻辑代数为理论基础，以逻辑变量,“,0,”,或,“,1,”,作为研究对象，以,“,与,”,、,“,或,”,、,“,非,”,三种基本逻辑运算为分析依据，对电气控制线路进行逻辑运算，把触点的,“,通、断,”,状态用逻辑变量,“,0,”,或,“,1,”,来表示。,设计举例,“,与,”,逻辑关系,“,或,”,逻辑关系,“,与、或、非,”,逻辑关系,三、逻辑设计法,20,ppt课件,L(Y1),X0 X1 X2 M1,L(Y2),X0 +X1+M2 +Y2,X0,X1,M1,X2,Y1,X0,Y2,X1,M2,Y2,L(Y3),( X0 +X1),X2,Y2 +M10,X0,Y3,X1,Y2,M10,X2,“,与”,“,或”,“,与、或、非”,21,ppt课件,传统的自动控制系统由继电器,接触器控制组成，存,在故障多、可靠性差、工作寿命短、不易检修等缺点。,随着,PLC,的普及和完善，以及,PLC,本身所具有的高可靠,性、易编程修改的特点，在自动控制系统中应用取得了,良好的效果。,如：,MPS,模块化自动生产加工系统,智能群控电梯控制系统,第四节,PLC,在工业机械手臂中的应用,22,ppt课件,MPS,生,产,加,工,系,统,23,ppt课件,智能群控电梯,24,ppt课件,【应用范例,1,】,机械手臂,控制,25,ppt课件,工件的补充使用人工控制，可直接将工件放在,D,点（,LS0,动作）。,控,制说明：,只要,D,点有工件，机械手臂即先下降（,B,缸,动作）将工件抓取（,C,缸,动作）后上升（,B,缸,复位），再将工件搬运（,A,缸,动作）到,E,点上,方，机械手臂再次下降（,B,缸,动作）后放开（,C,缸,复位）工件，机,械手臂上升（,B,缸,复位），最后机械手臂再回到原点（,A,缸,复位）。,26,ppt课件,C,缸在抓取或放开工件后，都需有,1,秒,的间隔，机械手臂才能动作。,控,制说明：,A,B,C,缸均为,单作用气缸,，使用电磁控制。,当,E,点有工件且,B,缸已上升到,LS4,时，传送带马达转动以运走工件，,经,2,秒后传送带马达自动停止。工件若未完全运走（计时未到）,时，则应等待传送带马达停止后才能将工件移走。,27,ppt课件,控,制说明：,LS0,D,点有无工件侦测用限制开关,LS5,E,点有无工件侦测用限制开关,LS1,A,缸前行限制开关（左极限）,LS2,A,缸退回限制开关（右极限）,LS3,B,缸下降限制开关（下极限）,LS4,B,缸上升限制开关（上极限）,28,ppt课件,功,能分析：,原点复位：选定以,A,缸退回至右极限位置（,LS2 ON,）、,B,缸,上升至上极限位置（,LS4 ON,）及,C,缸,松开为机械手臂的原点。,执行一个动作之后，应做原点复位的侦测（因为,A,、,B,、,C,缸,均为单作用气缸，所以会自动退回原点）。,工件搬运流程：依题意其动作为一循环式单一顺序流程。,传送带流程：在侦测到,E,点有工件且,B,缸,在上极限位置时，,应驱动传送带转动。,上述两个流程可以同时进行，因此使用并进分支流程来完,成组合。,29,ppt课件,元,件分配,：,D,点,工件传感器,LS0,，使用输入继电器,X0,A,缸,左限位传感器,LS1,，使用输入继电器,X1,A,缸,右限位传感器,LS2,，使用输入继电器,X2,B,缸,下限位传感器,LS3,，使用输入继电器,X3,B,缸,上限位传感器,LS4,，使用输入继电器,X4,E,点,工件传感器,LS5,，使用输入继电器,X5,A,缸,驱动，使用输出继,电器,Y0,B,缸,驱动，使用输出继,电器,Y1,C,缸,驱动，使用输出继,电器,Y2,传送带,驱动，使用输,出继电器,Y3,30,ppt课件,绘,绘制状态流程图,b,.,工件搬运流程,B,缸,下移,（,Y1 ON,）,C,缸,夹取工件并延时,（,Y2 ON,）,B,缸,上升,（,Y1 OFF,）,A,缸,前进,（,Y0 ON,）,工件尚未完全搬运,B,缸,下移,（,Y1 ON,）,C,缸,松开工件并延时,（,Y2 OFF,）,B,缸,上升,（,Y1 OFF,）,A,缸,后退,（,Y0 OFF,）,a,.,原点复位流程,A,缸,退回至右极限位置,（,LS2 ON,）,B,缸,上升至上极限位置,（,LS4 ON,）,31,ppt课件,绘,绘制状态流程图,d,.,并进,-,合流分支,c,.,传送带流程,B,缸,在上极限位置,E,点,有工件,驱动传送带电机并延时,2,秒,将工件搬运流程和传送带流程做成并进,-,合流分支结构,32,ppt课件,步,进阶梯图转换,33,ppt课件,程,序清单,34,ppt课件,本章小结,1.,本章主要讲述,PLC,控制系统设计的步骤、内容和方法。内容包括硬件设置和软件设计两方面。,2.,会合理选择硬件,3.,掌握翻译法、功能图法和逻辑法。,4.,能用,PLC,设计自动控制系统。,35,ppt课件,谢谢!,36,ppt课件,