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可编程控制器理论

可编程控制器理论. 湖北工业大学 机械工程学院 张 铮副教授 中职国培机械与制造专业. PLC 基础知识. 第 1 章 PLC 的基础知识. 本章要点. 专题 1 PLC 概述 专题 2 PLC 的组成与工作原理 专题 3 PLC 的编程语言与编程方法 专题 4 FX2N 系列 PLC 的型号、安装与接线 专题 5 FX-20P-E 手持编程器使用 专题 6 SWOPC-FXGP/WIN-C 编程软件的使用 专题 7 GX-Developer 编程软件的使用. PLC 基础知识. PLC 概述 : PLC 的定义.

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Presentation Transcript

  1. 可编程控制器理论 湖北工业大学机械工程学院 张 铮副教授 中职国培机械与制造专业

  2. PLC基础知识 第1章PLC的基础知识 本章要点 • 专题1PLC概述 • 专题2PLC的组成与工作原理 • 专题3PLC的编程语言与编程方法 • 专题4FX2N系列PLC的型号、安装与接线 • 专题5FX-20P-E手持编程器使用 • 专题6SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件的使用 • 专题7GX-Developer编程软件的使用

  3. PLC基础知识 PLC概述:PLC的定义 • 可编程控制器(Programmable Controller) • 个人电脑(Personal Computer) • 为了避免混淆，将最初用于逻辑控制的可编程控制器叫做：PLC (Programmable Logic Controller) • 国际电工委员会(International Electrical Committee)： • “PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。”

  4. PLC基础知识 PLC概述:PLC控制系统与继电器接触器控制系统的比较 • 组成的器件不同 • 触点的数量不同 • 控制方法不同 • 工作方式不同

  5. PLC基础知识 PLC概述:常用的PLC简介 • 美国的PLC产品 • 欧洲的PLC产品 • 日本的PLC产品 • 我国的PLC产品

  6. PLC基础知识 PLC概述:PLC的应用领域 • 开关量逻辑控制 • 模拟量控制 • 运动控制 • 数据处理 • 通讯及联网

  7. PLC基础知识 PLC的组成与工作原理:PLC的组成 • 硬件系统

  8. PLC基础知识 PLC的组成与工作原理:PLC的组成 • 软件系统 1.系统程序（或称为系统软件） 2.用户程序（或称为应用软件）

  9. PLC基础知识 PLC的组成与工作原理:PLC的工作原理 • 运行模式三个阶段 1.输入处理阶段（或称输入采样阶段） 2.程序执行阶段 3.输出处理阶段 （或称输出刷新阶段）

  10. 输入采样阶段 程序执行阶段 输出刷新阶段 元素映象寄存器 输出锁存器 输入映象寄存器 X0 用户输出设备 用户输入设备 输出端子 （Y0） 写入 输入端子 读出 Y0 读出 （M0） 写入 读出 元件刷新 输入刷新 扫描周期 PLC基础知识 PLC的组成与工作原理:PLC的工作原理 • 运行模式三个阶段

  11. PLC基础知识 PLC的编程语言与编程方法:PLC的编程语言 • 梯形图（Ladder Diagram） • 指令表（Instruction List） • 顺序功能图（Sequential function chart） • 功能块图（Function block diagram）

  12. 触点 LD X0 AND X1 LD X2 ANI X3 ORB OUT Y0 LDI M0 AND Y0 OUT Y1 X0 X1 ． （ Y0 ） X2 X3 编程线圈 M0 Y0 （ Y1） 母线 (b) 指令表 (a) 梯形图 PLC基础知识 PLC的编程语言与编程方法:PLC的编程语言 • 梯形图（Ladder Diagram） • 指令表（Instruction List）

  13. 初始步 转换 转换条件1 有向连线 动作1 步1 动作2 转换条件2 步2 转换条件3 PLC基础知识 PLC的编程语言与编程方法:PLC的编程语言 • 顺序功能图（Sequential function chart）

  14. Test1 OR SR S1 Q1 R Test2 Start AND SW1 %IX3 Reset PLC基础知识 PLC的编程语言与编程方法:PLC的编程语言 • 功能块图（Function block diagram）

  15. PLC基础知识 PLC的编程语言与编程方法:PLC的编程方法 • 经验法 • 解析法 • 图解法 • 技巧法 • 计算机辅助设计

  16. 4 8 R 001 M FX2N 系列名称 内部电源、内部输入输出、CPU及存储器 输入输出点数 输出形式： R-继电器输出（有触点，可带交直流负载） S-双向晶闸管输出（无触点，带交流负载） T-晶体管输出（无触点，带直流负载） 基本单元 PLC基础知识 PLC的型号、安装与接线:型号

  17. PLC基础知识 PLC的型号、安装与接线:安装及接线 • 电源接入及端子排列 • 输入口器件的接入 • 输出口器件的接入 • 通讯线的连接

  18. 指令键 数据键 元件符号键 PLC基础知识 FX-20P-E手持编程器使用:组成与面板布置

  19. PLC基础知识 FX-20P-E手持编程器使用:工作方式选择 七种工作方式 • OFFLINE MODE • PROGRAM CHECK • DATA TRANSFER • PARAMETER • XYM. .NO. CONV. • BUZZER LEVEL • LATCH CLEAR

  20. PLC基础知识 FX-20P-E手持编程器使用:指令的读出 四种方式 • 根据步序号读出 • 根据指令读出 • 根据元件读出 • 根据指针读出

  21. 第2章　FX2N系列PLC基本指令的应用 第四周

  22. PLC基本指令的应用 本章要点 项目1 三相异步电动机的点动运行 项目2　三相异步电动机的连续运行 项目3　三相异步电动机的正反转控制 项目4　两台电动机顺序起动逆序停止控制 项目5Y-△降压起动控制 项目6　五组抢答器控制

  23. PLC基本指令的应用 三相异步电动机的点动运行 项目预备知识一:基本指令 • LD（取指令）:逻辑运算开始指令，用于与左母线连接的常开触点。 • LDI（取反指令）：逻辑运算开始指令，用于与左母线连接的常闭触点。 • LDP（取上升沿指令）：与左母线连接的常开触点的上升沿检测指令，仅在指定操作元件的上升沿（OFF→ON）时接通1个扫描周期。 • LDF（取下降沿指令）：与左母线连接的常开触点的上升沿检测指令，仅在指定操作元件的下降沿（ON→OFF）时接通1个扫描周期。 • OUT（输出指令）：驱动线圈的输出指令，将运算结果输出到指定的继电器。 • END（结束指令）：程序结束指令，表示程序结束，返回起始地址。

  24. PLC基本指令的应用 三相异步电动机的点动运行 项目预备知识二:编程元件 输入继电器（X） :专门用来接受PLC外部开关信号的元件 输出继电器（Y） :用来将PLC内部信号输出传送给外部负载（用户输出设备）

  25. PLC基本指令的应用 三相异步电动机的点动运行 项目控制要求

  26. PLC基本指令的应用 三相异步电动机的点动运行 I/O分配表与编程

  27. X000 LD X000 OUT Y000 END （Y000） [ END ] PLC基本指令的应用 三相异步电动机的点动运行 I/O分配表与编程

  28. KM FR X000 Y000 COM COM SB1 FX2N-48MR 24V FU 220V ～ PLC基本指令的应用 三相异步电动机的点动运行 硬件接线

  29. PLC基本指令的应用 三相异步电动机的连续运行 项目预备知识:基本指令 ①AND（与指令）:常开触点串联指令 ②ANI（与非指令）：常闭触点串联指令 ③ANDP（上升沿与指令）：上升沿检测串联连接指令 ④ANDF（下降沿与指令）：下降沿检测串联连接指令 ⑤OR（或指令）：常开触点并联指令 ⑥ORI（或非指令）：常闭触点并联指令 ⑦ORP（上升沿或指令）：上升沿检测并联连接指令 ⑧ORF（下降沿或指令）：下降沿检测并联连接指令 ⑨SET：置位指令或称自保持指令 ⑩RST ： 复位指令或称解除指令

  30. PLC基本指令的应用 三相异步电动机的连续运行 项目预备知识:编程元件 辅助继电器（M）: 通用辅助继电器 断电保持辅助继电器 特殊辅助继电器 计数器（C） : 16位加计数器 32位加/减计数器

  31. PLC基本指令的应用 三相异步电动机的连续运行 项目控制要求

  32. PLC基本指令的应用 三相异步电动机的连续运行 I/O分配表与编程

  33. LD X001 OR Y000 ANI X000 OUT Y000 END X000 X001 （Y000） Y000 [ END ] PLC基本指令的应用 三相异步电动机的连续运行 I/O分配表与编程

  34. KM FR SB1 X000 Y000 X001 COM COM FX2N-48MR SB2 FU 220V 24V ～ PLC基本指令的应用 三相异步电动机的连续运行 硬件接线

  35. PLC基本指令的应用 三相异步电动机的正反转控制 项目预备知识:基本指令 ①ORB（块或指令）：两个或两个以上的触点串联电路之间的并联。 ②ANB（块与指令）：两个或两个以上的触点并联电路之间的串联。 ③MPS ： 进栈指令 ④MRD ：读栈指令 ⑤MPP ：出栈指令

  36. X000 X001 LD X000 MPS AND X001 OUT Y001 MPP OUT Y002 LD X002 MPS AND X003 OUT Y003 MRD AND X004 OUT Y004 MPP AND X005 OUT Y005 （Y001） MRD MPP MPS 1 1 （Y002） MPP 批 2 0 X003 X002 MPS 3 0 （Y003） 4 1 MPS X004 （Y004） · · · MRD MPP X005 （Y005） MPP 1 10 1 11 (c) (b) (a) PLC基本指令的应用 三相异步电动机的正反转控制 编程的基本知识:编程实例

  37. PLC基本指令的应用 三相异步电动机的正反转控制 项目控制要求

  38. PLC基本指令的应用 三相异步电动机的正反转控制 I/O分配表与编程

  39. X000 X002 Y001 X001 （Y000） Y000 X000 X001 Y000 X002 （Y001） Y001 [ END ] PLC基本指令的应用 三相异步电动机的正反转控制 I/O分配表与编程 LD X002 OR Y001 ANI X000 ANI X001 ANI Y000 OUT Y001 END LD X001 OR Y000 ANI X000 ANI X002 ANI Y001 OUT Y000

  40. PLC基本指令的应用 三相异步电动机的正反转控制 硬件接线 KM1 KM2 FR SB1 X000 Y000 X001 Y001 X002 COM COM FX2N-48MR SB2 KM2 KM1 SB3 24V FU 220V ～

  41. PLC基本指令的应用 两台电动机顺序起动逆序停止控制 项目预备知识:编程元件T 通用定时器： 100ms通用定时器（T0～T199）共200点 10ms通用定时器（T200～T245）共46点 积算定时器 ：1ms积算定时器（T246～T249）共4点 100ms积算定时器（T250～T255）共6点

  42. PLC基本指令的应用 两台电动机顺序起动逆序停止控制 知识进阶:几种延时控制 • 通电延时接通控制 • 通电延时断开控制 • 断电延时断开控制 • 断电延时接通控制 • 通电延时接通断电延时断开控制 • 长时间延时控制

  43. X002 X001 X001 （M100） M100 X002 5s M100 （T200 k500） M100 T200 （Y001） Y001 [ END ] PLC基本指令的应用 两台电动机顺序起动逆序停止控制 • 通电延时接通控制

  44. X002 X001 （M100） X001 M100 X002 M100 20s （T0 k200） X001 T0 M100 （Y001） M100 Y001 [ END ] PLC基本指令的应用 两台电动机顺序起动逆序停止控制 • 通电延时断开控制

  45. X002 X001 （M100） X001 M100 X002 Y001 M100 （T1 k50） 5s X001 T1 M100 （Y001） Y001 Y001 [ END ] PLC基本指令的应用 两台电动机顺序起动逆序停止控制 • 断电延时断开控制

  46. X001 T0 （M100） X001 M100 （T0 k40） X002 T0 T1 4s 2s （M101） M101 M100 （T1 k20） T1 X002 Y001 （Y001） Y001 [ END ] (a) (b) PLC基本指令的应用 两台电动机顺序起动逆序停止控制 • 断电延时接通控制

  47. X001 X002 X001 （M100） M100 X002 M100 （T1 k20） M100 2s Y001 M100 （T2 k40） T1 T1 [SET Y001] T2 T2 4s [RST Y001] [ END ] Y001 (a) (b) PLC基本指令的应用 两台电动机顺序起动逆序停止控制 • 通电延时接通断电延时断开控制

  48. X001 X001 （T1 k24000） 40min T1 T1 （T2 k24000） 40min T2 T2 （T3 k24000） 40min T3 （Y001） T3 2h [ END ] Y001 (a) (b) PLC基本指令的应用 两台电动机顺序起动逆序停止控制 • 长时间延时控制

  49. PLC基本指令的应用 两台电动机顺序起动逆序停止控制 项目控制要求

  50. PLC基本指令的应用 两台电动机顺序起动逆序停止控制 I/O分配表与编程

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