電氣控制與plc電子教案(已改無錯字)

　　

【正文】 所示為用兩個定時器產生連續振蕩信號的電路。在X1接通期間，Y0產生的連續振蕩信號的周期為3 s，占空比為1∶2(接通時間∶斷開時間)。其中，接通時間（或脈寬）為1 s，由定時器T2設定；斷開時間為2S，由定時器T1設定。【案例35】 定時器的應用1：斷電延時控制程序。如圖332所示為用位元件M0實現的斷電延時電路。若輸入X0接通，M0線圈通電產生輸出，并通過M0觸點自鎖。當輸入X0斷電時，線圈M0不是立即停止輸出，而是經過T0延時10s后才停止輸出。 操作練習操作練習1：電動機的正反轉控制q 第二個應用實例是用PLC完成三相異步電動機的正反轉控制。q 根據前面的控制思路，首先要有主電路。q 實現電動機的正反轉控制需要有兩個接觸器，167。 一個正轉接觸器KM1167。 一個反轉接觸器KM2167。 通過兩個接觸器對電動機的電源進行調相，實現正反轉控制。167。 根據控制要求，I/O接線圖中，有三個輸入信號和兩個輸出信號送入PLC。167。 正轉啟動信號SB2接輸入繼電器X0，反轉啟動信號SB3接輸入繼電器X2，停止信號SB1接輸入繼電器X3。連接公共端COM。167。 正轉接觸器KM1的線圈接輸出繼電器Y1，反轉接觸器KM2的線圈接輸出繼電器Y2。167。 這里提醒大家注意：PLC的運算速度非常快，遠遠大于接觸器硬件的動作速度，在程序中正反轉輸出信號交替時，可能會出現正轉輸出信號斷開，正轉接觸器線圈還來不及釋放，而反轉輸出信號接通送出，使反轉接觸器線圈動作的現象，造成電源的短路事故，所以在正轉接觸器的線圈回路串聯反轉接觸器的常閉觸點，在反轉接觸器的線圈回路串聯正轉接觸器的常閉觸點，實現硬件互鎖功能。下面看梯形圖。u 梯形圖有兩條邏輯線，分別實現正轉連續運轉和反轉連續運轉，在兩個方向的連續運轉梯形圖的基礎上加入互鎖觸點。u 也就是說在正轉輸出繼電器線圈Y1回路中串入反轉輸出繼電器Y2的常閉觸點和反轉啟動信號的常閉觸點X1進行互鎖。u 同理，反轉輸出繼電器線圈Y2回路中串入正轉輸出繼電器Y1的常閉觸點和正轉啟動信號的常閉觸點X0進行互鎖。u 梯形圖中接觸器和按鈕的常閉觸點實現軟件雙重互鎖.u 根據梯形圖寫出對應的指令表。u 敘述指令表。 編程的基本規則與技巧一、編程的基本規則v 觸點只能與左母線相連，不能與右母線相連；v 線圈只能與右母線相連，不能直接與左母線相連，右母線可以省略；v 線圈可以并聯，不能串聯連接；v 應盡量避免雙線圈輸出。二、編程的技巧v 并聯電路上下位置可調，應將單個觸點的支路放下面。v 串聯電路左右位置可調，應將單個觸點放在右邊。v 雙線圈輸出的處理v 線圈并聯電路中，應將單個線圈放在上邊。v 橋形電路的化簡方法：找出每條輸出路徑進行并聯 PLC控制系統設計原則和步驟 amp。 167。 項目實施 【項目要求】根據項目任務要求，運料小車的具體工作過程為：原始位置：小車空車停在卸料處B點，此時卸料限位開關SQ2被小車壓住。按下啟動按鈕系統運行，小車首先左行，在裝料處(A點)停下，同時裝料斗閥門打開開始裝料，10s后料斗關閉裝料結束，小車開始右行；小車右行至卸料處(B點)停下來，同時小車底部的卸料閥門打開開始卸料，6s后卸料閥門關閉卸料結束，完成一次運料任務。如此循環3次后小車停在原始位置B點。 運料小車PLC控制電路設計，分配PLC的I/O地址 （1）確定輸入點：根據控制要求分析，本系統中PLC需要4個輸入點。（2）確定輸出點：小車右行和左行通過電動機的正反轉驅動，需要2個接觸器進行切換。PLC需要4個輸出點與其連接。（3）PLC的選擇：PLC的選擇主要根據輸入輸出點數以及輸入輸出形式來選擇。本系統共需要4個輸入點和4個輸出點，為考慮系統將來的擴展余量（20%的余量）。（4）其它器件選擇：接觸器；電磁閥要根據裝料斗和卸料斗功率選擇。本項目選擇接觸器和電磁閥的線圈電壓選擇～220V。（4）分配I/O點：根據確定的輸入/輸出設備及輸入/輸出點數，分配I/O點，見下表所示 運料小車PLC控制程序設計 運料小車PLC控制系統安裝調試 u 設備材料 u 安裝接線u 自檢 u 輸入程序 u 通電調試 amp。 本章小結：本項目主要是認識PLC的結構及工作原理，學習基本指令的語法規則及編程方法和步驟，最后通過運料小車的項目設計鞏固梯形圖的編輯及指令語句的使用。1，三菱FX2N系列PLC基本指令有：2， 梯形圖語言的編程原則與技巧編程原則：v 觸點只能與左母線相連，不能與右母線相連；v 線圈只能與右母線相連，不能直接與左母線相連，右母線可以省略；v 線圈可以并聯，不能串聯連接；v 應盡量避免雙線圈輸出。編程的技巧v 并聯電路上下位置可調，應將單個觸點的支路放下面。v 串聯電路左右位置可調，應將單個觸點放在右邊。v 雙線圈輸出的處理v 線圈并聯電路中，應將單個線圈放在上邊。v 橋形電路的化簡方法：找出每條輸出路徑進行并聯本章作業：P110 T四2，T四5,T四6課題名稱: 項目3物料搬運機械手控制系統設計 授課類型: 理論課 +實踐仿真課+習題課教學目的、要求：本項目以物料搬運機械手載體，通過本項目的學習：n （1）掌握步進順控指令及其編程方法。n （2）掌握PLC控制系統狀態轉移圖的繪制方法。n （3）能根據控制要求繪制氣動搬運機械手的SFC圖。n （4）能用步進順控法設計搬運機械手PLC梯形圖。n （5）會安裝和調試氣動機械手PLC控制系統。 授課主要內容及課時分配：1)理論教學4節 2）實踐+仿真 2節 3）習題課2節教學重點：1）步進順控指令及其編程方法。 2）PLC控制系統狀態轉移圖的繪制方法。3）物料搬運機械手控制系統項目設計教學難點：1）PLC控制系統狀態轉移圖的繪制方法。2）步進順控法設計搬運機械手PLC梯形圖教學手段、教具：教學手段：講授+實踐+仿真教學教 具：多媒體，仿真軟件，教學方法：啟發式+小組討論式教學過程：amp。 167。 項目任務一、引出項目機械手的動作示意圖如圖41所示。其任務是將某工件從A點搬運到運輸帶上的B點，然后由運輸帶將工件運輸出去。機械手的全部動作均由氣缸驅動，而氣缸又由相應的電磁閥控制。其中，上升/下降、伸出/收縮和放松/夾緊均由一個線圈兩位置電磁閥控制。 （1）機械手“取與放”搬運系統，定義原點為左下方所到達的極限位置，機械手處于放松狀態。（2）機械手工作過程：啟動后機械手加緊工件→夾住工件上升到頂端→橫向移動到右端→下降到B處位置→機械手松開，把工件放到B處→機械手上升到頂端→橫向左移到左極限→下降到下限原點處，以此連續循環。若中途按停止按鈕時，機械手并不立即停止，而是在本次循環所有過程都執行完后回到原點才能停止。 利用PLC實現本項目控制要求，具體工作內容如下：（1）分析控制要求，分配I/O地址。（2）繪制PLC控制系統電路圖。（3）繪制機械手搬運工件的狀態轉移圖。（4）編制PLC控制程序并進行仿真。（5）設計并調試搬運機械手PLC控制系統。（6）編制控制系統技術文件及說明書。 amp。 167。 相關知識學習 步進順控指令及其編程方法 一、狀態轉移圖及步進順控指令 1．流程圖下面以項目2為例來說明流程圖的畫法。 首先，讓我們先來分析一下項目2的運料小車的控制過程。其控制要求為：初始狀態：小車停止卸料處；運料小車啟動運行后；首先左行，在裝料處(A點)停下來裝料；10s后裝料結束，小車開始右行；小車右行至卸料處(B點)停下來卸料，6s后卸料結束，完成一次運料任務；如此循環3次后小車停在原始位置B點。 因此，可以很容易地畫出運料小車控制的工作流程，如圖44所示。 2．狀態轉移圖 狀態轉移圖又稱狀態流程圖，它是一種用狀態繼電器來表示的順序功能圖，是FX系列PLC專門用于編制順序控制程序的一種編程方式。那么，如何將流程圖轉化為狀態轉移圖呢？其實很簡單，只要進行如下的變換：一是將流程圖中的每一個工序（或階段）用PLC的一個狀態繼電器來替代；二是將流程圖中的每個階段要完成的工作（或動作）用PLC的線圈指令或功能指令來替代；三是將流程圖中各個階段之間的轉移條件用PLC的觸點或電路塊來替代；四是流程圖中的箭頭方向就是PLC狀態轉移圖中的轉移方向。1）繪制狀態轉移圖的方法和步驟（以項目2的運料小車為例） ，其中的每一個工序都對應一個狀態（即步），并分配狀態繼電器。、作用。，即在什么條件下將下一個狀態“激活”。，畫出狀態轉移圖。經過以上3步，根據項目1分配的I/O地址，可畫出運料小車工作的狀態轉移圖如圖45所示。 2）狀態轉移和驅動的過程 圖45中，S0為初始狀態，用雙線框表示，其他狀態用單線框表示，垂直線段中間的短橫線表示轉移的條件。狀態方框右側連接的水平橫線及線圈表示該狀態驅動的負載。圖45的狀態轉移和驅動的過程如… 由上可知，狀態轉移圖就是由狀態和狀態轉移條件及轉移方向構成的流程圖。步進順控的編程過程就是設計狀態轉移圖的過程，其一般思想為：將一個復雜的控制過程分解為若干個工作狀態，搞清楚各狀態的工作細節（即各狀態的功能、轉移條件和轉移方向），再依據總的控制順序要求，將這些狀態聯系起來，就形成了狀態轉移圖。 STL是利用內部軟元件（狀態S）在順控程序上進行工序步進式控制的指令。RET是用于狀態（S）流程的結束，實現返回主程序（母線）的指令。【舉例說明】下圖是步進指令的使用說明。（a）是SFC圖，每個狀態器有3個功能：驅動有關負載、指定轉換目標和指定轉移條件。狀態器S40驅動輸出Y0，其轉換條件為X1，當X1的常開觸點閉合時，狀態S40向S41轉換。(b)圖是對應的梯形圖，（c）圖是對應的指令表。二、 步進順控的編程方法 狀態轉移圖中的狀態有驅動負載、指定轉移方向和轉移條件3個要素。其中指定轉移方向和轉移條件是必不可少的，驅動負載則要看具體情況，也可能步進行實際負載的驅動。狀態轉移圖編程的原則為：先進行負載的驅動處理，然后進行狀態的轉移處理。 按照圖45所示的狀態轉移圖用步進順控指令編寫的梯形圖和指令表程序分別如圖所示。 狀態轉移圖的類型 單流程結構 選擇分支與匯合流程 并進分支與匯合流程amp。 167。 項目實施（物料搬運機械手控制系統設計 ）一、 項目分析 機械手的動作示意圖如圖所示。其任務是將某工件從A點搬運到B點。 （1）機械手“取與放”搬運系統，定義原點為左下方所到達的極限位置，機械手處于放松狀態。 （2）機械手工作過程：啟動后機械手首先加緊工件→夾住工件上升到頂端→橫向移動到右端→下降到B處位置→機械手松開（把工件放到B處）→機械手上升到頂端→橫向移動返回到左端→下降到A處原點處，以此連續循環。若中途按停止按鈕時，機械手并不立即停止，而是在本次循環所有過程都執行完后回到原點才能停止。 216。 在完成狀態定義、狀態動作及轉移條件的設置以后，接下來就可以繪制完整的順序功能圖。