三菱FX2N PLC指导应用实例

PLC在X62W万能铣床改造中的应用概述X62W万能铣床是一种通用的多用途机床，它可以进展平面、斜面、螺旋面与成型外表的加工，它采用继电接触器电路实现电气控制。PLC专为工业环境应用而设计，其显著的特点之一就是可靠性高，抗干扰能力强。将X62W万能铣床电气控制线路改造为可编程控制器控制，可以提高整个电气控制系统的工作性能，减少维护、维修的工作量。1 X62W万能铣床的控制要求与电气控制线路分析 X62W万能铣床共用3台异步电动机拖动，它们分别是主轴电动机M1、进给电动机M2和冷却泵电动机M3。X62W万能铣床的电路如图1所示，该线路分为主电路、控制电路和照明电路三局部。电气控制线路的工作原理如下：图1万能铣床电气原理图1.1 主电路分析主轴电动机M1拖动主轴带动铣刀进展铣削加工，通过组合开关SA3来实现正反转；进给电动机M2通过操纵手柄和机械离合器的配合拖动工作台前后、左右、上下6个方向的进给运动和快速移动，其正反转由接触器KM3、KM4来实现；冷却泵电动机M3供给切削液，且当M1启动后，用手动开关QS2控制；3台电动机共用熔断器FU1作短路保护，3台电动机分别用热继电器FR1、FR2、FR3作过载保护。 1.2 控制电路分析 控制电路的电源由控制变压器TC输出110V电压供电。 主轴电动机M1的控制 主轴电动机M1的两地控制由启动停止按钮SB1、SB2与SB5、SB6完成。KM1是主轴电动机启动接触器，YC1是主轴制动用的电磁离合器，SQ1是主轴变速时瞬时点动的位置开关。 进给电动机M2的控制 工作台的进给运动在主轴启动后方可进展。工作台的进给可在3个坐标的6个方向运动，进给运动是通过两个操作手柄和机械联动机构控制相应的位置开关使进给电动机M2正转或反转来实现的，并且6个方向的运动是联锁的，不能同时接通。 当需要圆形工作台旋转时，将开关SA2扳到接通位置，这时触头SA2-1和SA2-3断开，触头SA2-2闭合，电流经1013141520191718路径，使接触器KM3得电，电动机M2启动，通过一根专用轴带动圆形工作台作旋转运动。转换开关SA2扳到断开位置，这时触头SA2-1和SA2-3闭合，触头SA2-2断开，以保证工作台在6个方向的进给运动，因为圆形工作台的旋转运动和6个方向的进给运动也是联锁的。 2 X62W万能铣床电气控制线路的PLC改造 2.1 改造方法进展电气控制线路改造时，X62W万能铣床电气控制线路中的电源电路、主电路与照明电路保持不变，在控制电路中，变压器TC的输出与整流器VC的输出局部去掉，用可编程控制器实现，为了保证各种联锁功能，将SQ1SQ6,SB1SB6分别接入PLC的输入端，换刀开关SA1和圆形工作台转换开关SA2分别用其一对常开和常闭触头接入PLC的输入端子。输出器件分三个电压等级，一个是接触器使用的110V交流电压，另一个是电磁离合器使用的36V直流电，还有一个是照明使用的24V交流电压，这样也将PLC的输出口分为三组连接点。 PLC硬件设计经过对X62W万能铣床的控制系统进展详细的分析可知，该系统需要输入点数为16点，输出点数为7点，根据输入输出口的数量，可选择三菱FX2N32MR型PLC。所有的电器元件均可采用改造前的型号。 万能铣床各个输入/输出点的PLC I/O地址分配入下表1所示：表1 万能铣床PLC I/O地址分配序号输入器件输入地址序号输出器件输出地址1SB1、SB2主轴启动X01EL 照明Y02SB3、SB4快速进给X12KM1主轴启动Y13SB5-1、SB6-1 制动X23KM2主轴启动Y24SB5-2、SB6-2 制动X34KM3 M2正转Y35SA1 换刀开关X45KM4 M2反转Y46SA2 圆工作台开关X56YC1 主轴制动Y57SA4 照明开关X67YC3快速进给Y68SQ1 主轴冲动X79SQ2 进给冲动X1010SQ3-1、SQ5-1X1111SQ3-2、SQ4-2X1212SQ4-1、SQ6-1X1313SQ5-2、SQ6-2左右进给X1414FR1 热保护触点X1515FR2 热保护触点X1616FR3 热保护触点X17万能铣床的I/O接线如图2所示：图2 万能铣床的I/O接线图2.3 PLC程序设计根据X62W万能铣床的控制要求，设计该电气控制系统的PLC控制梯形图，如图3所示。该程序共有9条支路，反映了原继电器电路中的各种逻辑容。在第1支路中，因SQ1和SB5、SB6都采用常闭触头分别接至输入端子X7、X2，如此X7、X2的常开触点闭合，按下启动按钮SB1或SB2时，X0常开触点闭合，Y1、M0线圈得电并自锁，第4支路中Y1常开触点闭合，辅助继电器M1线圈得电，其常开触点闭合，为第5支路以下程序执行做好准备，保证了只有主轴旋转后才有进给运动。Y1的输出信号使主轴电动机M1启动运转。当按停止按钮SB5或SB6时，X2常开触点复图3 电气控制系统的PLC控制梯形图位，Y1线圈失电，主轴惯性运转，同时X3常开触点闭合，Y5线圈得电接通电磁离合器YC1，主轴制动停转。 第2支路表达了KM2与YC3的工作逻辑，当按下快速移动按钮SB3或SB4时，X1常开触点闭合，如此Y2与Y6线圈得电，KM2常闭触头断开，电磁离合器YC2失电，YC3得电，工作台沿选定方向快速移动；松开SB3或SB4如此YC2得电，YC3失电，快速移动停止。第5、6、7、8支路表达了工作台六个方向的进给、进给冲动与圆工作台的工作逻辑关系。当圆形工作台转换开关SA2动作，5、7支路中X5的常开触点分断，第7支路中X5常闭触头复位，M4与Y3线圈得电，使KM3得电，电动机M2启动，圆形工作台旋转；当SA2复位时，M4、Y3线圈失电，圆形工作台停止旋转。左右进给时，SQ5或SQ6被压合，X14常开触点复位，第6、7支路被分断，而X11或X13常开触点闭合，M2其常开触点使Y3线圈得电或Y4线圈得电，电动机M2正转或反转，拖动工作台向左或向右运动。同样，工作台上下、前后进给时，SQ3或SQ4被压合，X12常开触点复位，第6、7支路被分断，M2或Y4线圈得电，电动机M2正转或反转，拖动工作台按选定的方向上、下、前、后中某一方向作进给运动。该程序与PLC的硬接线不仅保证了原电路的工作逻辑关系，而且具有各种联锁措施，电气改造的投资少、工作量较小。3 完毕语万能铣床是一种高效率的加工机械,在机械加工和机械修理中得到广泛的应用，万能铣床的操作是通过手柄同时操作电气与机械,以达到机电严密配合完成预定的操作,是机械与电气结构联合动作的典型控制,是自动化程度较高的组合机床。但是在电气控制系统中,故障的查找与排除是非常困难的,特别是在继电器接触式控制系统，由于电气控制线路触点多、线路复杂、故障率高、检修周期长,给生产与维护带来诸多不便,严重地影响生产。本文所述方案是对原来的继电器接触式模拟控制系统进展PLC改造而成,经实际运行证明该PLC控制系统无论是硬件还是软件,控制稳定可靠, 具有极高的可靠性与灵活性, 更容易维修,更能适应经常变动的工艺条件，取得了较好的经济效益。PLC在生产线转运小车控制系统中的应用1 引言在自动生产线上，各工序之间的物品常用有轨小车来转运。小车通常采用电动机驱动，电动机正转小车前进，电动机反转小车后退。2 控制要求对小车运行的控制要求为:小车从原位A出发驶向1号位，抵达后立即返回原位;接着又从原位A出发直接驶向2号位，抵达后又立即返回原位;第三次还从原位A出发，直接驶向3号位，抵达后仍立即返回原位，如图1所示:图1 小车行驶示意图根据工作需要，可以将上述三次运行作为一个周期，每个周期间小车可以停顿假如干时间。也可以无须停顿而重复上述过程，直至按下停止按钮为止。3 PLC选型与I/O接线图根据控制要求，系统的输入量有:启、停按钮信号;1号位、2号位、3号位限位开关信号;连续运行开关信号和原位点限位开关信号。系统的输出信号有:运行指示和原位点指示输出信号;前进、后退控制电机接触器驱动信号。共需实际输入点数7个，输出点数4个。选用日本三菱公司F-20M产品，其输入点数12，输出点数8。小车行驶控制系统PLC I/O接线图如图2所示:图2 PLC I/O接线图4 控制程序设计小车运行控制过程如下:(1) 小车处于原位压下原位限位开关SQO，X401接通Y430，原位指示灯亮。(2) 小车行驶至1号位返回原位按下启动按钮SB1，Y431被X400触点接通并自锁，运行指示灯亮并保持整个运行过程。此时Y431的常开触点接通移位存放器的数据输入端IN，M100置1(其常闭触点断开，常开触点闭合)，M100和X402的触点接通Y432线圈，前进接触器KM2得电吸合，电动机正转，小车驶向1号位。当小车到达1号位时，限位开关SQ1动作，X402常闭触点断开Y432线圈，KM3失电释放，电动机停转，小车停止前进。与此同时X402接通移位存放器移位输入CP端，将M100中的“1移到M101，M101常闭触点断开，M100补“0，而M101常开触点闭合，Y433接通，接触器KM4得电吸合，电动机反转，小车后退，返回原位。(3) 小车行驶至2号位又返回原位 当小车碰到原位限位开关SQO，X401断开Y433线圈通路，KM4失电释放，电动机停转，小车停止。X401与M101接通移位输入通路，M102接通Y432线圈，小车驶向2号位。当小车再次到达1号位时，虽然SQ1动作，X402动作，但因为M102和X402仍接通Y432，M100为“0，所以不影响小车继续驶向2号位。直至小车碰到2号位限位开关SQ2，X403断开Y432，小车才停止前进。与此同时，X403与M102接通移位输入通路，将M102中的“1移到M103，M103为“1，其余位全为“0。M103接通Y433线圈，小车返回原位。(4) 小车行驶至3号位再返回原位 当小车碰到原位限位开关SQO后，小车停止后退。同时M103和X401接通移位输入通路，M104和X404接通Y432，小车向3号位驶去。小车再次经过1号位和2号位，但因为M100M103均为“0，不会移位，M104和X404仍接通Y432，直到小车碰到3号位限位开关SQ3动作，X404才断开Y432线圈，小车才停止前进。这时M104和X404接通移位输入通路，M104移位到M105，M405为“1，其它位为“0，M105和X401接通Y433，电机反转，小车后退返回原位。(5) 小车运行一个周期 小车运行一个周期返回原位后压下原位限位开关SQO，X401又断开Y433，小车停止运行。同时M105和X401接通移位输入通路，M105移位到M106，M106为“1，其余位为“0，即M100M105的常开触点均为断态，这时如果连续运行开关S仍未合上，X405仍断开，那么移位存放器不会复位，M100仍为“0，如此小车正向出发往返运行三次(一个周期)后，就在原位停下来了。(6) 小车连续运行与停止 如果需要小车在运行一个周期后，继续运行下去，如此合上连续运行开关S, X405、X401和M106接通复位输入端R，移位存放器复位，M100重新置“1，M100与X402又接通Y432，小车又开始第二个周期的运行，并且一个周期又一个周期地连续运行下去，直到按下停机按钮SB2, X407触点断开，Y432和Y433线圈断开，小车才会立即停止运行。同理，如果发生意外情况，不论小车运行在什么位置，只要按下停车按钮SB2，电动机立即停转，小车停止运行。小车PLC控制系统梯形图如图3所示: 图3 PLC控制梯形图5 完毕语自动生产线上使用的转运小车，是常用的生产设备，它运行正常与否，对生产影响很大。该控制系统具有简单可靠地优点，有借鉴的价值。步进电机PLC控制的研究设计0 引言 步进电机是一种将脉冲信号转换成直线位移或角位移的执行元件。步进电机的输出位移量与输入脉冲个数成正比，其速度与单位时间输入的脉冲数(即脉冲频率)成正比，其转向与脉冲分配到步进电机的各相绕组的相序有关。所以只要控制指令脉冲的数量、频率与电机绕组通电的相序，便可控制步进电机的输出位移量、速度和方向。步进电机具有较好的控制性能，其启动、停车、反转与其它任何运行方式的改变都可在少数脉冲完成，且可获得较高的控制精度，因而得到了广泛的应用。 可编程控制器(Programmable Logic Controller，通常称PLC)是适应工业环境，简单易懂，操作方便，可靠性高的新一代通用工业控制装置。它能够完成较准确的位置控制。利用PLC控制步进电机，其脉冲分配可以由软件实现，也可由硬件组成。本文论述了采用硬件控制的方法。步进电机位置控制系统以三菱FX2N-nMT PLC为主控单元，以步进电机驱动器为驱动单元，以0.6步距角的三相步进电机为执行单元。通过PI C控制脉冲的发生个数，从而控制步进电机的运转角度，实现对位置的准确控制。1 步进电机PLC控制系统IO接线图的设计 以三相步进电机为例，步进电机通常设有加速、减速控制与正反转控制等控制方式。按控制要求可设计出步进电机的PLC控制系统IO接图(见图1)。图1 步进电机的PLC控制系统IO接线图图中：CP-脉冲信号输入端子；CW-方向信号输入端子；EN-使能信号输入端子。2 步进电机脉冲频率的变化规律 步进电机在启动和停止时有一个加速与减速过程，且加速速度越小如此冲击越小，动作越平稳，所以步进电机工作一般要经历以下的变化过程：加速-恒速(高速)-减速-恒速(低速)-停止。因步进电机转速与脉冲频率成正比，所以输入步进电机的脉冲频率也要经历一个类似的变化过程，其变化规律见图2。 可见在步进电机启动时要使脉冲升频，停车时使脉冲降频。 由于步进电机驱动器在输入脉冲200 Hz时处于震荡区，容易损坏部元件，而在200 Hz以下运转速度较慢，效率较低，故一般采用350 Hz作为脉冲的低频起点。经测试，轻载时高频脉冲可达到68 kHz。3 FX2N的局部指令简介斜坡信号预先将初值与目标写入数据存放器D1、D2，启动后，D3容从D1到D2慢慢变化，移动时间为N次扫描，传输完毕后M8029置ON。脉冲输出S1指定频率，220 Hz执行中可更变。S2指定发生脉冲。D指定脉冲输出Y的地址号脉冲占空比为50 ，执行完毕M8029置ON,DPLSY 为32位指令4 控制系统的局部程序指令LD M800 /运行监视 SUB D2D5D7SET M8039 SET M30MOV K4D8039 /设定恒定扫描周期为4秒 LD M30LD X2 /正转 RST M20OR M10 RAMP D9D4D10K40 /变频ANI X3 RST M8029OUT M10 /反转DPLSY D10D2Y0 /脉冲输出LD X3 OUT C235D7 /监测降额起点OR M11AND M8029ANI X2RST C235RST Y1 LD C235OUT M11 MOVP D4D9MUI DOK8D2 MOVP K350D4SET Y2SET M20LD M20MOVP K6500D4MOVP K1100D55 结论 利用可编程控制器可方便地实现对电机的速度和位置进展控制，可靠地实现各种步进电机的操作，完成各种复杂的工作。它是一种先进的工业自动化设备，可广泛地在造纸、食品、包装以与其他轻工机械中得到应用。PLC在电镀专用行车控制中的应用可编程控制器是70年代以来，计算机迅速开展在工业控制领域对顺序控制有着重大意义的一种新兴技术，由于它编程直接，方便，抗干扰能力强，工业控制中几乎所有的顺序控制都可简单地由它完成，因而其应用愈来愈广泛。电动行车是现代化生产中用于物料输送的重要设备，传统的控制方式下，大都采用人工操纵的半自动控制方式，在许多场合，为了提高工作效率，促进生产自动化和减轻劳动强度，往往需要实现电动行车的自动化控制，实现自动化控制，可以使行车能够按照预定顺序和控制要求，自动完成一系列的工作。本文介绍了工厂电镀车间的电镀专用行车，利用PLC构成一套自动控制系统，实现对电镀专用行车的自动控制过程。 1 工作过程分析电镀专用行车采用远距离控制，起吊重量500kg以下，起重物品是有待进展电镀或外表处理的各种产品零件。根据电镀加工工艺的要求，电镀专用行车的结构和动作流程如图1所示，其中1 槽为电镀槽，槽中装有电镀液，2槽为回收槽，3槽为清水槽，实际生产中电镀槽的数量由电镀工艺要求决定，电镀的种类越多，槽的数量越多。图1 电镀专用行车的结构和动作流程图电镀专用行车的工作过程如下： 1 在电镀生产一侧，工人将待加工的零件装入吊篮，发出控制信号，行车自动上升，并逐段前进，根据工艺要求在需要停留的槽位停止。 2 行车停留在某个槽位上面后，自动下降，停留一定的时间各槽停留的时间根据工艺要求预先设定，再自动上升并继续前行。 3 如此完成电镀工艺规定的各道工序，直至生产的末端。然后，自动返回原位，由工人卸下处理好的零件。至此，一次循环加工完成，可见，电镀专用行车加工过程的控制是顺序控制，由吊篮前进、下降、延时停留、上升、后退等工序组成。 2 拖动系统设计专用行车的前后和升降运动由三相交流异步电动机拖动，根据电镀行车的起吊重量，选用两台电动机进展拖动。 主电路拖动控制系统如图2所示，其中，行车的前进和后退，吊钩的上升和下降控制分别通过两台电动机M1、M2的正、反转来控制。图2 主电路拖动控制系统原理图 图2中，接触器KM1，KM2控制电动机M1的正、反转，实现行车的前进和后退，接触器KM3，KM4控制电动机M2的正、反转，实现吊钩的上升和下降。 3 PLC系统结构设计 3.1 PLC选型与地址分配根据该专用行车的控制要求，其输入/输出与控制信号共有13 个，其输入信号9个，输出信号4个，实际使用时，系统的输入都为开关控制量，加上10%15%的余量就可以了，并无其他特殊控制模块的需要，拟采用三菱公司FX2N-24MR型PLC，输入/输出信号地址分配见表1。 表1输入/输出信号地址分配表 作用 名称 地址 启动按钮 SB1 X001 原位限位开关 SQ4 X002 清水槽限位开关 SQ3 X003 回收波槽限位开关 SQ2 X004 镀槽限位开关 SQ1 X005 下限位开关 SQ6 X006 上限位开关 SQ5 X007 行车点动进 SB2 X010 行车点动退 SB3 X011 作用 名称 地址 行车前进 KM1 Y001行车后退 KM2 Y002吊钩上升 KM3 Y003吊钩下降 KM4 Y004 3.2 PLC控制电路设计图3 PLC控制系统I/O端口接线图 图3为电镀专用行车的控制系统I/O端口接线图，需注意的是，图中对输入的常闭触点进展了处理，即常闭触点改用了常开触点。 4 PLC软件设计4.1 控制系统梯形图编制 根据控制要求和I/O地址编制，绘出控制系统梯形图如图4。图4 PLC控制系统梯形图梯形图工作原理分析：电镀生产线采用专用行车，行车架上装有可升降的吊钩，行车和吊钩各由一台电动机拖动，行车的进/退和吊钩的升/降均由相应的限位开关SQ定位，流程如下： 1按启动按钮SB1，X001闭合，状态S0被置位，Y003得电，KM3工作，吊钩提起工件，开始上升，当碰到上限位开关SQ5时停止，X007接通，S0复位，吊钩停止上升，状态S1被置位，M20得电，Y001工作，KM1工作，行车开始向下一道工序前行。 2当行车前行至镀槽限位开关SQ1时，X005动作，S1复位，行车停止前行，状态S2被置位，Y004得电，KM4工作，吊钩刚好在镀槽的上方开始下降。 3当吊钩下降至下限位开关SQ6时，X006动作，吊钩下降停止，工件浸入镀液槽中，并开始定时。 4定时280秒后，状态S3被置位，Y003工作，KM3工作，电镀完毕，吊钩提起工件，开始上升，当碰到上限位开关SQ5时停止，X007接通，吊钩停止上升，并在镀槽上方停留28秒，让镀波滴回槽中。 5当行车在镀槽上方停留28秒后，状态S4被置位，M20得电，Y001工作，KM1工作，行车继续向下一道工序前行，直到碰压回收波槽限位开关SQ2时，X004动作，状态S5被置位，Y004得电，KM4工作，行车停止前行，并且吊钩刚好在回收波槽的上方开始下降。 6当吊钩下降至下限位开关SQ6时，X006动作，吊钩下降停止，工件被放置回收波槽中，并开始定时。 7定时30秒后，状态S6被置位，Y003工作，KM3工作，吊钩又开始上升，当碰到上限位开关SQ5时停止，X007接通，吊钩停止上升，并定时停留15秒。 8当15秒定时到后，状态S7被置位，M20得电，Y001工作，KM1工作，行车继续向下一道工序前行，直到碰压清水槽限位开关SQ3时，X003动作，行车停止前行，并且在清水槽上方停留15秒。 9定时15秒后，状态S8被置位，Y004工作，KM4工作，吊钩开始下降，当吊钩下降至下限位开关SQ6时，X006动作，吊钩下降停止，工件置于清水槽中，并开始定时清洗30秒。 10定时清洗30秒后，状态S9被置位，Y003得电，KM3工作，吊钩提起工件，开始上升，当碰到上限位开关SQ5时停止，X007接通，吊钩停止上升，并定时停留15秒。 11定时15秒后，状态S10被置位，M21得电，Y002工作，KM2工作，行车开始后退，当后退至原位限位开关SQ4时，X002动作，状态S11被置位，Y004工作，KM4工作，行车停止后退，吊钩开始下降，当吊钩下降至下限位开关SQ6时，X006动作，吊钩下降停止， 镀好的工件被取下来。 12按下按钮SB2或SB3，能实现行车的点动进/退控制。 至此，整个电镀生产完成一个工作循环，当再次按下起动按钮SB1时，如此开始第二个工作循环。5 完毕语 文中采用PLC对电镀专用行车进展自动控制，简化了电气控制系统的硬件和接线，减小了控制器的体积，提高了控制系统的灵活性，同时，PLC有较完善自诊断和自保护能力，可以增强系统的抗干扰能力，提高系统的可靠性，应用明确，PLC在旧电动行车的自动化改造和新型电动行车的设计中，有广泛的应用前景。参考文献： 1 廖常初. PLC根底与应用M.：机械工业，2004. 2 高钦和.可编程控制器应用技术与设计实例M.：人民邮电，2004. 3 三菱公司FX2系列可编程序控制器使用手册Z.2001.浅谈可编程控制器梯形图的设计方法一、引言 可编程控制器是将继电器控制的概念和设计思想与计算机技术与微电子技术相结合而形成的 专门从事逻辑控制的微机系统。在PC系统应用中，梯形图的设计往往是最主要的问题。梯形图不但沿用和开展了电气控制技术，而且其功能和控制指令已远远超过电气控制畴。它不仅可实现逻辑运算，还具有算术运算、数据处理、联网通信等功能，是具有工业控制指令的微机系统。由于梯形图的设计是计算机程序设计与电气控制设计思想结合的产物，因此，在设计方法上与计算机程序设计和电气控制设计既有着一样点，也有着不同点。本文对开关量控制系统梯形图的设计，提出了四种常用方法。 二、替代设计法 所谓替代设计法，就是用PC机的程序，替代原有的继电器逻辑控制电路。它的根本思想是： 将原有电气控制系统输入信号与输出信号做为PC的I/O点，原来由继电器接触器硬件完成的逻辑控制功能由PC机的软件梯形图与程序替代完成。 例如，电动机正反转控制电路，原电气控制线路图如图1所示。由PC控制替代后，其I/O接线 图和梯形图分别如图2、3所示。500)this.width=500 border=0图1继电器控制线路图500)this.width=500 border=0图2PCI/O接线图500)this.width=500 border=0图3PC梯形图这种方法，其优点是程序设计方法简单，有现成的电气控制线路作依据，设计周期短。一般在旧设备电气控制系统改造中，对于不太复杂的控制系统常采用。三、逻辑代数设计法由于电气控制线路与逻辑代数有一一对应的关系，因此对开关量的控制过程可用逻辑代数式表示、分析和设计。根本设计步骤如下：1、根据控制要求列出逻辑代数表达式。2、对逻辑代数式进展化简。3、根据化简后的逻辑代数表达式画梯形图。下面举一简单例子来具体说明。某一电动机只有在三个按钮中任何一个或任何两个动作时，才能运转，而在其他任何情况下都不运转，试设计其梯形图。将电动机运行情况由PC输出点0500来控制，三个按钮分别对应PC输入地址为A、B、C。根据题意，三个按钮中任何一个动作，PC的输出点0500就有输出。其逻辑代数表达式为500)this.width=500 border=0当三个按钮中有任何两个动作时，输出点0500的逻辑代数表达式为500)this.width=500 border=0因两个条件是“或关系，所以电动机运行条件应该为500)this.width=500 border=0简化该式得500)this.width=500 border=0根据逻辑代数表达式，画梯形图，如图4所示。500)this.width=500 border=0图4利用这种方法设计，最大的特点是可以把很多的逻辑关系最简化。当然出于可靠和安全性角度考虑的冗余设计是另外一个问题。四、程序流程图设计法PC采用计算机控制技术，其程序设计同样可遵循软件工程设计方法，程序工作过程可用流程图表示。由于PC的程序执行为循环扫描工作方式，因而与计算机程序框图不同点是，PC程序框图在进展输出刷新后，再重新开始输入扫描，循环执行。下面以全自动洗衣机控制为例，说明这种设计方法的应用。首先画出洗衣机工艺流程图，如图5所示。500)this.width=500 border=0图5洗衣机工艺流程图第二步选择PC机型，设置I/O点编号。其I/O点编号分配如下：I/O点分配计时/计数器分配00起动开关T600正转计时01停止开关T601暂停计时02手动排水开关T602反转计时03高水位开关T603暂停计时04低水位开关T604脱水计时20起动洗衣机T605报警计时21进水C606洗涤次数22正转洗涤C607脱水次数23反转洗涤25排水26脱水27停止、报警第三步，根据流程图，设计梯形图，如图6所示500)this.width=500 border=0 dypop=按此在新窗口浏览图片图6洗衣机梯形图五、功能模块设计法 根据模块化设计思想，可对系统按控制功能进展模块划分，依次对各控制的功能模块设计梯 形图。例如，在PC电梯控制系统中，对电梯控制按功能可分为：厅门开关控制模块，选层控制模块，电梯运行控制模块，呼梯显示控制模块等。按电梯功能进 行梯形图设计，可使电梯一样功能的程序集中在一起，程序结构清晰，便于调试，还可以根 据需要灵活增加其他控制功能。当然，在设计中要注意模块之间的互相影响时、时序关系，以与联锁指令的使用条件。同一 种控制功能可有不同的软件实现方法，应根据具体情况采用简单实用的方案，并应充分利用 不同机型所提供的编程指令，使程序尽量简洁。 六、完毕语 本文介绍了PC梯形图的四种设计方法，除此之外，还有其他一些方法，如经验法。在系统设 计中对不同的环节，可根据具体情况，采用不同的设计方法。通常在全局上采用程序框图与功能模块方法设计；在旧设备改造中，采用替代法设计；在局部或具体功能的程序设计上，采用逻辑代数法和经验法。 HOLLiAS-LECG3小型一体化PLC在二次滤网中的应用摘 要 将HOLLiAS-LEC G3小型一体化PLC应用于二次滤网，控制其排污箱的停顿时间和排污阀的开关，给出了PLC端子接线图和控制系统流程图。关键词 二次滤网；PLC 分类号 TP315 二次滤网是一种自动过滤污水的装置，可以强力去除污水中的杂物，适用于火力或水力发电机组循环冷却水的过滤和其它工业循环冷却水的过滤，尤其是对一些以江、河、湖水为一次循环直供的厂家，其排污的效果更为明显。该设备具有结构合理、性能先进、自动化程度高、经济实用等优点。1 二次滤网的工作原理二次滤网的工作原理主要分为压差排污和时间排污两种情况。第一种是压差排污，即根据压差的大小进展排污。二次滤网接入管道系统后，污水由下部进水口进入滤水器，过滤杂物后，水从出水口流出。当水中杂物通过网芯时，由于杂物的体积大于网芯孔的尺寸，从而被聚集在网芯的侧外表上。当杂物聚积到一定的数量时，由于截流口的减压作用，从而造成进水口和出水口之间产生一定的压力差。当滤网进口压力表和出口压力表的水压差值增大到规定数值时，设备自动清洗排污。排污时，控制机构自动打开排污阀，水流对于附着在网芯的侧外表上的杂物进展反向冲洗，经由排污管路和排污阀门排入冷却水的出水管中，将其排出滤网。当压力差值恢复到正常时，控制机构自动关闭排污阀，从而完成过滤排污的工作过程。第二种是时间排污，即根据时间的长短进展排污。清洗排污的时间间隔可以自由设定。在设定的清洗排污时间，控制机构自动打开排污阀，进展清洗排污。2 PLC选型与I/O点分配根据二次滤网的工艺要求，PLC控制系统需要有一定电流容量的开关量输出点来控制主电机和排污阀门。要求PLC能够和上位操作界面进展通讯，在上位操作界面中实现对变量的监控和修改。要求能够对现场的压差信号进展采集，供CPU或上位操作屏幕显示。根据统计，PLC控制系统的I/O点共有14个，其中开关量输入点8个，开关量输出点5个，模拟量输入点1个，没有模拟量输出点。根据输入和输出的要求，选用和利时HOLLiAS-LEC G3小型一体化PLC，CPU模块选择带有24点开关量的LM3107，其中开关量输入14点，开关量输出10点。该CPU模块的性能价格比很高，广泛用于工业控制的各个领域。对于现场模拟量的采集，选用4通道模拟量输入模块LM3310，该模块具有如下优点：采样精度高，常温下的满量程误差为0.2%。响应速度快，4个通道完成一次采样的时间为20ms。信号围广，可以接收020mA电流信号、420mA电流信号和010V电压信号。PLC的人机界面选用HITECH触摸屏。这些配置完全能够满足系统的要求。本系统的I/O点数分配如表1所示。表1 PLC控制系统的I/O点分配3 PLC控制系统软件设计二次滤网过滤杂物后，滤芯脏污，水阻增大。当差压变送器输出值达到预设值A时，PLC得到差压变送器的信号，自动打开排污阀门进展自动排污。将杂物排出滤网后，当压差降到预设值B时，PLC自动关闭排污阀门。如果压差没有下降，反而继续增加达到预设值C时，如此PLC发出报警信号，同时停止执行电机，关闭排污阀门。之后应当进展检修，取出滤芯，进展清理或更换。PLC程序采用和利时的编程软件PowerPro完成，程序流程图如图3所示。图3 PLC程序流程图4 结论采用和利时HOLLiAS-LEC G3小型一体化PLC作为控制核心的二次滤网，可以广泛应用于电站、化工、印染、造纸等各种行业的供用水管道。通过PLC控制，可以自动启动排污阀门进展冲洗，具有清污效果强、排污耗水量少、运行安全可靠等优点。参 考 文 献1 和利时自动化. HOLLiAS-LEC G3小型一体化PLC硬件手册，20062 和利时自动化. HOLLiAS-LEC G3小型一体化PLC软件手册，20063 和利时自动化. HOLLiAS-LEC G3小型一体化PLC指令与功能块手册，2006一、FX2N系列PLC型号名称的含义FX2N系列PLC型号名称的含义如下：系列序号：如1S，1N，2N表示输入输出的总点数：FX2N系列PLC的最大输入输出点数为256点表示单元类型：M为根本单元，E为输入输出混合扩展单元与扩展模块，EX为输入专用扩展模块，EY为输出专用扩展模块。表示输出形式：R为继电器输出有干接点，交流、直流负载两用；T为晶体管输出无干接点，直流负载用；S为双向晶闸管输出无干接点，交流负载用。表示电源形式：D为DC24V电源，24V直流输入；H为大电流输出扩展模块(1A1点)；V为立式端子排的扩展模块；C为接插口输入方式；F为输入滤波时间常数为1ms的扩展模块；L为TTL输入扩展模块；S为独立端子(无公共端)扩展模块；假如无标记，如此为AC电源，24V直流输入，横式端子排，标准输出(继电器输出为2A1点；晶体管输出为0.5A1点；双向晶闸管输出为0.3A1点)。例如型号为FX2N-40MR-D的PLC，属于FX2N系列，是有40个IO点的根本单元，继电器输出型，使用DC24V电源。二、FX2N系列PLC的根本构成FX2N系列PLC采用一体化箱体结构，其根本单元将所有的电路，含CPU、存储器、输入输出接口与电源等都装在一个模块，是一个完整的控制装置。扩展单元：用于增加IO点数的装置，部设有电源。扩展模块：用于增加IO点数与改变IO比例，部无电源，用电由根本单元或扩展单元供给。因扩展单元与扩展模块无CPU，必须与根本单元一起使用。特殊功能单元：是一些专门用途的装置。如模拟量IO单元、高速计数单元、位置控制单元、通讯单元等。三、FX2N系列PLC的外观与其特征1外部端子局部外部端子包括PLC电源端子(L、N、)，直流24V电源端子24+、输入端子(X)、输出端子(Y)等。主要完成电源、输入信号和输出信号的连接。其中24+、是机器为输入回路提供的直流24V电源，为了减少接线，其正极在机器已经与输入回路连接，当某输入点需要参加输入信号时，只需将通过输入设备接至对应的输入点，一旦与对应点接通，该点就为“ON，此时对应输入指示就点亮。2指示局部指示局部包括各IO点的状态指示、PLC电源(POWER)指示、PLC运行(RUN)指示、用户程序存储器后备电池(BATT)状态指示与程序出错(PROG-E)、CPU出错(CPU-E)指示等，用于反映IO点与PLC机器的状态。3接口局部接口局部主要包括编程器、扩展单元、扩展模块、特殊模块与存储卡盒等外部设备的接口，其作用是完成根本单元同上述外部设备的连接。在编程器接口旁边，还设置了一个PLC运行模式转换开关SWl，它有RUN和STOP两个运行模式，RUN模式能使PLC处于运行状态(RUN指示灯亮)，STOP模式能使PLC处于停止状态(RUN指示灯灭)，此时，PLC可进展用户程序的录入、编辑和修改。安装孔4个；电源、辅助电源、输入信号用的可装卸式端子；输入指示灯；输出动作指示灯；输出用的可装卸式端子；外围设备接线插座、盖板：面板盖；DIN导轨装卸用卡子；IO端子标记；动作指示灯，POWER；电源指示灯，RUN；运行指示灯，BATT.V；电池电压下降指示灯，PROG-E；指示灯闪烁时表示程序出错，CPU-E；指示灯亮时表示CPU出错；11.扩展单元、扩展模块、特殊单元、特殊模块的接线插座盖板；12.锂电池；13.锂电池连接插座；14.另选存储器滤波器安装插座；15.功能扩展板安装插座；16.置RUNSTOP开关；17.编程设备、数据存储单元接线插座。FX2N系列PLC外形图四、PLC的安装、接线PLC的安装固定常有两种方式，一是直接利用机箱上的安装孔，用螺钉将机箱固定在控制柜的背板或面板上。其二是利用DIN导板安装。1电源接线与端子排列PLC根本单元的供电通常有两种情况，一是直接使用工频交流电，通过交流输入端子连接，对电压的要求比拟宽松，100250V均可使用。二是采用外部直流开关电源供电，一般配有直流24V输入端子。采用交流供电的PLC机自带直流24V部电源，为输入器件与扩展单元供电。FX系列PLC大多为AC电源，DC输入型式。FX2N系列PLC的接线端子排列示例FX2N-32MRAC电源、DC输入型机电源的配线2输入口器件的接入PLC的输入口连接输入信号，器件主要有开关、按钮与各种传感器，这些都是触点类型的器件。在接入PLC时每个触点的两个接头分别连接一个输入点与输入公共端。输入器件的接线图3输出口器件的接入PLC的输出口上连接的器件主要是继电器、接触器、电磁阀的线圈。这些器件均采用PLC机外的专用电源供电，PLC部不过是提供一组开关接点。接入时线圈的一端接输出点螺钉，一端经电源接输出公共端。图5-2中下部为输出端子，由于输出口连接线圈种类多，所需的电源种类与电压不同，输出口公共端常分为许多组，而且组间是隔离的。PLC输出口的电流定额一般为2A，大电流的执行器件须配装中间继电器。4通讯线的连接PLC一般设有专用的通讯口，通常为RS485口或RS422口，FX2N型PLC为RS422口。与通讯口的接线常采用专用的接插件连接。输出器件的接线45 / 45