刘浩高技师培训讲义.docx

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刘浩高技师培训讲义

PLC基本电路的编程与案例

一、基本电路：

1.启、停电路：

自锁-并联线圈常开、互锁-串联线圈常闭（点动、点动连续）；

例1：

为一台异步电动机正反转设计主电路与PLC程序，要求按钮、线圈双重联锁，画出PLC的I/O端子接线图，并写出梯形图程序。

例2：

设计出三相异步电动机即可点动又可连续运行的电气控制线路与PLC程序，画出PLC的I/O端子接线图，并写出梯形图程序。

2.多地控制：

启动按钮并联、停止按钮串联；

例3：

画出三相异步电动机三地控制（即三地均可起动、停止）的电气控制线路，画出PLC的I/O端子接线图，并写出梯形图程序。

3.顺控，顺启逆停：

串联常开，并联常闭；

例4：

为两台异步电动机设计主电路和控制电路，其要求如下：

⑴两台电动机互不影响地独立操作启动与停止；

⑵能同时控制两台电动机的停止；

⑶当其中任一台电动机发生过载时，两台电动机均停止；

画出PLC的I/O端子接线图，并写出梯形图程序

例5：

有两台三相异步电动机M1和M2，要求：

⑴M1启动后，M2才能启动；

⑵M2停止后，M1才能停止；

试作出PLC输入输出分配接线图，并编写梯形图控制程序。

4.延时：

5种定时器、断电延时、长延时（2个定时器、1个定时器1个计数器）、顺控延时；

例6：

1台电机M1，控制要求：

⑴按下按钮M1启动；

⑵松开按钮M1延时10秒才能停止；

例7：

试用PLC设计满足下图所示波形的程序。

例8：

有一3台皮带运输机传输系统，分别用电动机M1、M2、M3带动，控制要求如下：

⑴按下起动按钮，先起动最末一台皮带机M3，经5S后再依次起动其它皮带机M3

M2

M1，正常运行时，M3、M2、M1均工作；

⑵按下停止按钮时，先停止最前一台皮带机M1，待料送完毕后再依次停止其它皮带机M1

M2

M3；

请：

（1）写出I/O分配表；

（2）画出梯形图图。

例9：

用结构化编程将继电器星-三角正反转电路转换成PLC控制，控制要求如下：

⑴控制三台电机；

⑵延时时间分别是5S、10S、20S。

5.计数：

长计数；

例10：

按钮SB1，按5下，指示灯亮，按钮SB2，指示灯灭，计数器复位。

6.振荡电路：

CPU固定、占空比；

例11：

按钮SB1，按3下，指示灯以1HZ闪烁；

按5下，指示灯以5HZ闪烁；

按6下，指示灯常亮；

按7下，指示灯灭，重复以上过程。

7.单按钮启停：

计数、脉冲；

例12：

1个按钮控制启停，按第1下启动，按第2下停止，第3次…。

例13：

单按钮双路单双通控制;

要求：

使用一个按钮控制两盏灯，第一次按下时第一盏灯亮，第二盏灯灭；第二次按下时第一盏灯灭，第二盏灯亮；第三次按下时两盏灯都亮；第四次按下时两盏灯都灭。

按钮信号X1，第一盏灯信号Y1，第二盏灯信号Y2。

8.优先、报警；

例14：

设计抢答器PLC控制系统。

控制要求：

⑴抢答台A、B、C、D，有指示灯，抢答键；

⑵裁判员台，指示灯，复位按键；

⑶抢答时，有2S声音报警。

例15：

设计3台电机，M1、M2、M3，手动/自动运行:

⑴手动状态下，3台电机分别可以单独启停；

⑵自动状态下，3台电机的启动M1--M2--M3延时10秒，3台电机的停止M3--M2—M1延时8秒；

⑶设计3台电机的I/O分配、注释、每台电机单独的过载保护（即一台过载即停止，并不影响其它电机）。

二、设计较复杂电路：

例16：

设计交通红绿灯PLC控制系统。

控制要求：

⑴东西向：

绿5S，绿闪3次，黄2S；红10S；

⑵南北向：

红10S，绿5S，绿闪3次，黄2S；

例17：

当开关X1断开，数码管显示为0，当开关X1闭合，数码管依次显示为0—9，要求每1秒变化1次，反复循环。

例18：

两种液体混合装置控制系统

要求：

有两种液体A、B需要在容器中混合成液体C待用，初始时容器是空的，所有输出均失效。

按下启动信号，阀门X1打开，注入液体A；到达I时，X1关闭，阀门X2打开，注入液体B；到达H时，X2关闭，打开加热器R；当温度传感器达到60℃时，关闭R，打开阀门X3，释放液体C；当最低位液位传感器L=0时，关闭X3进入下一个循环。

按下停车按钮,要求停在初始状态。

启动信号X0，停车信号X1，H（X2），I（X3），L（X4），温度传感器X5，阀门X1（Y0），阀门X2（Y1），加热器R（Y2），阀门X3（Y3）

三、PLC与变频器综合应用：

例19：

用数字量控制如下曲线

⑴1个按钮控制启停，按第1下启动，按第2下停止，第3次。

。

。

。

。

。

；

⑵电机正转，指示灯以2HZ闪烁，电机反转以1HZ闪烁；

例20：

1.SB1一个按钮控制启停，按第1下启动，按第2下停止，第3次。

。

。

。

。

。

；

2.按钮SB2按一下，频率增加3HZ;

3.按钮SB3按一下，频率减少5HZ;

4.当频率增加到30HZ以上后，电机自动转为本地控制面板操作（BICO运用,本地/远程）；

5.在本地控制面板操作变频器，使其增加频率，当频率增加大于38HZ以后，要求变频器输出继电器（19#,20#）延时2秒输出（BICO运用）；

例21：

应用PLC控制五台电机的启、停。

设备：

一个启动按钮SB2,一个停止按钮SB3，一个紧急停止按钮SB1，

一面七段码显示屏和五台电机M1、M2、M3、M4、M5及其相应的电器元件等

要求：

1.当急停按钮SB1：

OFF时，正常启动电机。

第一次按启动按钮SB2：

ON（一次），第一台电机M1启动正常运行；第二次按启动按钮SB2：

ON（一次），第二台电机M2启动正常运行；第三次按启动按钮SB2：

ON（一次），第三台电机M3启动正常运行；...；第五次按启动按钮SB2：

ON（一次），第五台电机M5启动正常运行。

至此五台电机全部启动正常运转。

2.这时第一次按动停止按钮SB3：

ON（一次），先停止第五台电机M5，其它电机照常运行；第二次按动停止按钮SB3：

ON（一次），再停止第四台电机M4；第三次按动停止按钮SB3：

ON（一次），是停止第三台电机M3；…；第五次按动停止按钮SB3：

ON（一次），停止第一台电机M1。

至此五台电机全部停止运行。

3.在任何正常情况下，若按动停止按钮SB3一次都是对所有正在运行电机的编号选最大的先停止运行，其它状态不变；若按启动按钮SB2一次都是对所有没有运行电机的编号选最小的先启动。

4.当急停按钮SB1：

ON时，所有电机都停止运行，启动无效。

5.用七段码随时显示正在运行的电机个数。

例22：

全自动洗衣机按下图所示控制流程工作，PLC送电，系统进入初始状态，准备好起动。

1.起动时开始进水，水位到达高水位时停止进水；

2.2秒后开始洗涤正传，洗涤正传15S，暂停3S；洗涤反转15S后，暂停3S为一次循环，若小循环不足3次，则返回洗涤正转；若小循环达3次，则开始排水。

3.水位下降到低水位时开始脱水（打开制动器，电机正转）并继续排水。

4.脱水10S即完成一次大循环。

大循环不足3次，则返回进水，进行下一次大循环。

若完成3次大循环，则进行洗完报警。

5.报警10S结束全部过程，自动停机。

用变频器驱动电动机，洗涤时变频器输出频率正转为35Hz，反转为25Hz,其加减速时间分别为2S、1S。

输入：

启动按钮、停止按钮、高水位、低水位

输出：

电机正转、电机反转、制动器、进水阀、排水阀、报警灯

例23：

S7-300与MM440变频器采用Profibus-DP调速，正转30HZ,反转35HZ.

1.Profibus-DP介绍：

PROFIBUS–DP的DP即DecentralizedPeriphery（分布式外围设备）。

它具有高速低成本，用于设备级控制系统与分散式I/O的通信。

它与PROFIBUS－PA（ProcessAutomation）、PROFIBUS-FMS（FieldbusMessageSpecification）共同组成了PROFIBUS标准。

Profibus是作为德国国家标准DIN19245和欧洲标准prEN50170的现场总线。

ISO/OSI模型也是它的参考模型。

由Profibus-Dp、Profibus-FMS、Profibus-PA组成了Profibus系列。

DP型用于分散外设间的高速传输，适合于加工自动化领域的应用。

FMS意为现场信息规范，适用于纺织、楼宇自动化、可编程控制器、低压开关等一般自动化，而PA则是用于过程自动化的总线类型，它遵从IEC1158-2标准。

该项技术是由西门子公司为主的十几家德国公司、研究所共同推出的。

它采用了OSI模型的物理层、数据链路层，由这两部分形成了其标准第一部分的子集，DP型隐去了3～7层，而增加了直接数据连接拟合作为用户接口，FMS型只隐去第3～6层，采用了应用层，作为标准的第二部分。

PA型的标准目前还处于制定过程之中，其传输技术遵从IEC1158-2

（1）标准，可实现总线供电与本质安全防爆。

Profibus的传输速率为9.6K～12Mbps，最大传输距9.6K~187.5Kbps时为1000m，500Kbps时为400m，1500Kbps时为200m，3000K~12000Kbps时为100m，可用中继器延长至10km。

其传输介质可以是双绞线，也可以是光缆，最多可挂接127个站点。

2.Profibus-DP接线：

PROFIBUS接口是RS485串口，一般采用SUB-Dfemale的接口，其管脚定义为：

一般CPU或者CP板卡都采用该接口。

该接口外部的金属部分一般连接到CPU或者CP的内部的“PE”。

而当CPU安装在底板上时，其“PE”与底板是连通的，此时如果将安装底板在电气柜内做接地处理，则该SUB-D接口的外部金属部分也是接地的。

标准PROFIBUS电缆为屏蔽双绞电缆，其中数据线有两根：

A-绿色

和B-红色，分别连接DP接口的管脚3（B）和8（A），电缆的外部

包裹着编织网和铝箔两层屏蔽，最外面是紫色的外皮（图1）。

塑料与玻璃光纤

光纤通讯具有很多优点，比如传输距离远，抗电磁干扰性好，且

光纤尺寸小，重量轻，耐腐蚀性好，便于敷设等。

当然也有缺点：

光

纤弯曲半径不能过小，光纤连接处及终端不容易处理等等。

按光在光纤中的传输模式不同，光纤可分为单模光纤和多模光纤

终端电阻

PROFIBUS电缆的两端应该连接终端电阻。

终端电阻是为了消除在

通信电缆中的信号反射在通信过程中，有两种原因导致信号反射：

阻

抗不连续和阻抗不匹配。