plc经典基础教程第5章.docx
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plc经典基础教程第5章
第5章常用的程序设计方法
一、经验设计法在三菱FX2NPLC中的应用
用经验设计法设计PLC程序时大致可以按下面几步来进行：
第一，分析控制要求、选择控制方式；第二，合理选择和安排元器件，确定输入输出点数；第三，根据已有经验，设计并选择最优的控制程序；第四，对照控制要求，不断检查、修改和完善程序。
1．电动机正反转控制的实现
1）系统的控制要求
（1）按动正转起动按钮（黄按钮）时：
①若此前电机为停止状态，则电机正转起动，并保持正转运行；
②若此前电机为反转运行，则将电机切换到正转状态，并保持电机正转；
③若此前电机已经是正转，则转动状态不变。
电机正转状态一直保持到有蓝按钮或红按钮按下为止。
（2）按动反转起动按钮（蓝按钮）时：
①若此前电机停止，则电机反转起动，并保持反转运行；
②若此前电机正转，则将电机切换到反转状态，并保持电机反转；
③若此前电机的状态已经是反转，则电机的转动状态不变。
电机反转状态一直保持到有黄按钮或红按钮按下为止。
（3）按下停止按钮（红按钮）时：
电机停止运行，系统停止工作。
2）电气主电路的实现
图1PLC控制电动机正反转电气主电路图
3）PLC的选型和I/O点的分配
图2PLC控制电动机正反转I/O外部接线图
由于KM1和KM2在切换得电过程中存在电感的延时作用，可能会出现一个接触器还未断弧，另外一个却已合上的现象，从而造成瞬间短路故障；或者由于某一接触器的主触点被断电时产生的电弧熔焊而粘结，其线圈断电后主触点仍然是接通的，这时如果另一接触器的线圈通电，仍然会造成三相电源短路事故。
为了防止短路故障的出现，在PLC外部设置了KM1和KM2的辅助常闭触点组成的硬件互锁电路。
4）程序的实现
由于经验设计法没有固定的方法和普遍的规律可以遵循，所以设计程序时，应先从简单的典型控制电路入手，逐步添加并实现各项控制功能，设计和完善过程如下:
电机初步正转控制电路→电机初步正反转控制电路→电机正反转的互锁电路→电机正反转的切换电路→电机正反转控制的实现。
此外根据控制要求按钮连锁，即利用正转按钮切断反转的控制通路；利用反转按钮来切断正转的控制通路。
当按下红色按钮时，无论在此之前电机的转动状态如何，都停止电机的转动。
利用红色按钮同时切断正转和反转的控制通路。
图3电机正反转控制电路梯形图及语句表
2．花样喷泉控制功能的实现
1）控制要求
（1）喷泉有A、B、C共3组喷头，由三台水泵控制。
（2）按下开始按钮后，A组先喷水，10s后停；然后B组和C组同时喷水。
（3）B组和C组喷水10s后B组停，再10s后C组停。
（4）A、B组同时喷水，5s后，C组也喷水，持续10s后全停。
（5）再5s后重复2）到5）步。
（6）按下停止按钮后，A、B、C3组喷头全部停止。
2）控制流程图
根据控制要求绘制花样喷泉流程图如图4所示：
图4花样喷泉流程图
3）PLC的选型
采用三菱公司的FX2N-16MR-001整体式PLC，继电器输出形式。
4）PLCI/O外部接线图
PLCI/O外部接线如图5所示。
图5花样喷泉PLCI/O外部接线图
5）程序的实现
图5梯形图
三组负载驱动情况梯形图6：
图6A、B、C组喷头工作情况
二、顺序控制设计法在三菱FX2NPLC中的应用
画出功能图的基本步骤：
1）分析工艺流程和控制要求；
2）按工艺流程和控制要求将控制系统分成若干时间段，每一时间段表示一个稳定状态；
3）确定时间段与时间段之间转移条件及其关系；
4）确定初始状态；
5）解决循环及正常停车问题；
6）急停信号的处理。
1．液压动力滑台运动过程的实现
1）控制要求
液压动力滑台在实际工作时的运动过程一般是：
快进--→工进--→快退。
这三个运动过程由快进、工进、快退三个电磁阀控制。
2）PLCI/O点的分配
表1PLC的I/O地址分配表
PLC的I/O地址
连接的外部设备
在控制系统中的作用
X1
SB1
起动滑台工作
X2
SQ1
滑台在原点位置
X3
SQ2
滑台运动到工进起点位置
X4
SQ3
滑台运动到工进终点位置
Y0
YV1
滑台快进/滑台工进
Y1
YV2
滑台工进
Y2
YV3
滑台快退
3）顺序功能图的绘制
图7滑台运动顺序功能图
4）程序的实现
图8滑台运动梯形图（使用SET/RST指令编写程序）
图9滑台运动梯形图（使用通用逻辑编写程序）
2．三台电动机顺序起停功能的实现
1）控制要求
设计一个顺序控制系统，要求如下：
三台电动机，按下起动按钮时，M1先起动；运行2s后M2起动，再运行3s后M3起动；按下停止按钮时，M3先停止，3s后M2停止，2s后M1停止。
在起动过程中也应能完成逆序停止，例如在M2起动后和M3起动前按下停止按钮，M2停止，2s后M1停止。
2）电气主电路的实现
根据控制要求，电气主电路如图10。
图10三台电机起停系统电气主电路接线图
3）PLCI/O地址分配及接线图
图11PLCI/O外部接线图
4）画出顺序功能图
图12顺序功能图
5）程序的实现
图14三台电机顺序起停控制梯形图
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