1、第8章第1页EXIT第第8 8章章 在工业控制中的应用在工业控制中的应用8.1 PLC控制系统设计步骤控制系统设计步骤8.2 PLC在机床控制中的作用在机床控制中的作用 8.3 PLC在化工生产过程中的应用在化工生产过程中的应用8.4 PLC在集选控制电梯中的应用在集选控制电梯中的应用 8.5 PLC随动控制系统中的应用随动控制系统中的应用第8章第2页EXIT8.18.1 PLC PLC控制系统设计步骤控制系统设计步骤1、可编程控制器控制系统设计的基本步骤、可编程控制器控制系统设计的基本步骤(1)系统设计的主要内容系统设计的主要内容 拟定控制系统设计的技术条件拟定控制系统设计的技术条件 选择电
2、气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构 选定选定 PLC 的型号的型号 编制编制 PLC 的输入的输入/输出分配表或绘制输入输出分配表或绘制输入/输出端子接线输出端子接线图图 根据系统设计的要求编写软件规格说明书，然后再用根据系统设计的要求编写软件规格说明书，然后再用相应的编程语言（常用梯形图）进行程序设计相应的编程语言（常用梯形图）进行程序设计 了解并遵循用户认知心理学，重视人机界面的设计，增强人与机了解并遵循用户认知心理学，重视人机界面的设计，增强人与机器之间的友善关系器之间的友善关系 设计操作台、电气柜及非标准电器元部件设计操作台、电气柜及非标准电
3、器元部件 编写设计说明书和使用说明书编写设计说明书和使用说明书第8章第3页EXIT分析被控对象工艺条件和控制要求分析被控对象工艺条件和控制要求确定确定 I/O 设备设备分配分配 I/O 点点设计应用系统梯形图程序设计应用系统梯形图程序将程序输入将程序输入 PLC 去去进行软件测试进行软件测试应用系统整体调试应用系统整体调试编制技术文件编制技术文件选择合适的选择合适的 PLC 类型类型系系统统设设计计的的基基本本步步骤骤 第8章第3页第8章第4页EXIT2 2、PLC PLC 硬件系统设计硬件系统设计 (1)PLC 型号的选择型号的选择 对输入对输入/输出点的选择输出点的选择 对存储容量的选择对
4、存储容量的选择 对对 I/O 响应时间的选择响应时间的选择 根据输出负载的特点选型根据输出负载的特点选型 对在线和离线编程的选择对在线和离线编程的选择 据是否联网通信选型据是否联网通信选型 对对 PLC 结构形式的选择结构形式的选择 第8章第5页EXIT(2)(2)分配输入分配输入 /输出点输出点 分配定时器分配定时器/计数器计数器 确定确定 I/O 通道范围通道范围确定内部辅助继电器确定内部辅助继电器第8章第6页EXIT3 3、PLC PLC 软件系统设计方法及步骤软件系统设计方法及步骤(1)PLC 软件系统设计的方法软件系统设计的方法 图解法编程图解法编程a.梯形图法梯形图法b.逻辑流程图
5、法逻辑流程图法c.时序流程图法时序流程图法d.步进顺控法步进顺控法 经验法编程经验法编程 计算机辅助设计编程计算机辅助设计编程第8章第7页EXIT 编写技术文件并现场试运行编写技术文件并现场试运行(2)PLC(2)PLC 软件系统设计的步骤软件系统设计的步骤 对系统任务分块对系统任务分块 编制控制系统的逻辑关系图编制控制系统的逻辑关系图 绘制各种电路图绘制各种电路图 编制编制 PLC 程序并进行模拟调试程序并进行模拟调试 制作控制台与控制柜制作控制台与控制柜 现场调试现场调试第8章第8页EXIT 切勿将用于输入的电源并联在一起，更不可将这些电源并切勿将用于输入的电源并联在一起，更不可将这些电源
6、并联到其他电源上联到其他电源上控制单元输入端子接线控制单元输入端子接线输入线尽可能远离高压线和动力线等干扰源输入线尽可能远离高压线和动力线等干扰源 不能将输入设备连接到带不能将输入设备连接到带“.”端子上端子上 交流型交流型 PLC 的内藏式直流电源输出可用于输入；直流型的内藏式直流电源输出可用于输入；直流型 PLC 的直流电源输出功率不够时，可使用外接电源的直流电源输出功率不够时，可使用外接电源 切勿将外接电源加到交流型切勿将外接电源加到交流型 PLC 的内藏式直流电源的的内藏式直流电源的输出端子上输出端子上第8章第9页EXIT控制单元输出端子接线 输出线尽可能远离高压线和动力线等干扰源输出
7、线尽可能远离高压线和动力线等干扰源 不能将输出设备连接到带不能将输出设备连接到带“.”端子上端子上 各各“COM”端均为独立的，故各输出端既可独立输出，端均为独立的，故各输出端既可独立输出，又可采用公共并接输出。当各负载使用不同电压时，采又可采用公共并接输出。当各负载使用不同电压时，采 用独立输出方式；而各个负载使用相同电压时，可采用用独立输出方式；而各个负载使用相同电压时，可采用 公共输出方式公共输出方式第8章第10页EXIT 若输出端接感性负载时，需根据负载的不同情况接入相应的若输出端接感性负载时，需根据负载的不同情况接入相应的保护电路。在交流感性负载两端并接保护电路。在交流感性负载两端并
8、接 RC 串联电路；在直流感性串联电路；在直流感性负载两端并接二极管保护电路；在带低电流负载的输出端并接一负载两端并接二极管保护电路；在带低电流负载的输出端并接一个泄放电阻以避免漏电流的干扰。以上保护器件应安装在距离负个泄放电阻以避免漏电流的干扰。以上保护器件应安装在距离负载载 50cm 以内以内 在在 PLC 内部输出电路中没有保险丝，为防止因负载短路而造内部输出电路中没有保险丝，为防止因负载短路而造成输出短路，应在外部输出电路中安装熔断器或设计紧急停车电成输出短路，应在外部输出电路中安装熔断器或设计紧急停车电路；路；当多个负载连到同一电源上时，应使用型号为当多个负载连到同一电源上时，应使用
9、型号为 AFP1803 的的短路片将它们的短路片将它们的“COM”端短接起来端短接起来控制单元输出端子接线第8章第11页EXIT扩展单元接线扩展单元接线 若一台若一台 PLC 的输入输出点数不够时，还可将的输入输出点数不够时，还可将 FX 系列的基本单元与其他扩展单元连接起来使用。具体系列的基本单元与其他扩展单元连接起来使用。具体配置视不同的机型而定。配置视不同的机型而定。第8章第12页EXIT 应确保使用同一组电源线对控制单元和应确保使用同一组电源线对控制单元和 A/D 单元进行供电单元进行供电FX FX 系列可编程控制器的系列可编程控制器的 A/D A/D，D/A D/A 转换单元接线转换
10、单元接线 A/D 模块模块为防止输入信号上有电磁感应和噪声干扰，应使用两线双为防止输入信号上有电磁感应和噪声干扰，应使用两线双绞式屏蔽电缆绞式屏蔽电缆建议将屏蔽电缆接到框架接地端（建议将屏蔽电缆接到框架接地端（F.G）若需将电压范围选择端（若需将电压范围选择端（RNAGE）短路，应直接）短路，应直接在端子板上短接，不要拉出引线短接在端子板上短接，不要拉出引线短接应使主回路接线远离高压线应使主回路接线远离高压线第8章第13页EXIT应确保使用同一组电源线对控制单元和应确保使用同一组电源线对控制单元和 D/A 单元进行供电单元进行供电 D/A D/A 模块模块为防止输出信号上有电磁感应和噪声干扰，
11、应使用两线为防止输出信号上有电磁感应和噪声干扰，应使用两线双绞式屏蔽电缆双绞式屏蔽电缆 在同一通道上的电压输出和电流输出不能同时使用。没有在同一通道上的电压输出和电流输出不能同时使用。没有使用的输出端子应开路使用的输出端子应开路应使主回路接线远离高压线应使主回路接线远离高压线建议将屏蔽电缆接到负载设备的接地端建议将屏蔽电缆接到负载设备的接地端第8章第14页EXIT8.2 PLC8.2 PLC在机床控制中的作用在机床控制中的作用 四工位组合机床由四个工作滑台，各带一个加工动力头，四工位组合机床由四个工作滑台，各带一个加工动力头，组成四个加工工位。除了四个加工工位外，还有夹具、上下组成四个加工工位
12、。除了四个加工工位外，还有夹具、上下料机械手和进料器四个辅助装置以及冷却和液压系统共四部料机械手和进料器四个辅助装置以及冷却和液压系统共四部分。工艺要求为有上料机械手自动上料，机床的四个加工动分。工艺要求为有上料机械手自动上料，机床的四个加工动力刀头同时对一个零件进行加工，一次完成一个零件，通过力刀头同时对一个零件进行加工，一次完成一个零件，通过下料机械手自动取走加工完的零件。要求具有全自动、半自下料机械手自动取走加工完的零件。要求具有全自动、半自动、手动三种工作方式。动、手动三种工作方式。8.2.1 工艺要求工艺要求第8章第15页EXIT 下图是组合机床控制系统全自动工作循环和半自动工作循下
13、图是组合机床控制系统全自动工作循环和半自动工作循环式的状态流程图。图中环式的状态流程图。图中S2是初始状态，驱动它的条件是各滑是初始状态，驱动它的条件是各滑台、各辅助装置都处在原位，夹具为松开状态，料道有待加工台、各辅助装置都处在原位，夹具为松开状态，料道有待加工零件且润滑系统工作正常。零件且润滑系统工作正常。8.2.28.2.2控制流程控制流程第8章第16页EXIT组组合合机机床床自自动动工工作作状状态态流流程程图图第8章第16页第8章第17页EXIT (3)下料下料 下料机械手向前抓住零件，夹具松开，下料机械手退回原位并取走下料机械手向前抓住零件，夹具松开，下料机械手退回原位并取走加工完的
14、零件。加工完的零件。组合机床全自动和半自动工作过程组合机床全自动和半自动工作过程(1)上料上料 按下启动按钮，上料机械手前进，将零件送到夹具上，夹具按下启动按钮，上料机械手前进，将零件送到夹具上，夹具加紧零件。同时进料装置进料，之后上料机械手退回原位，放料加紧零件。同时进料装置进料，之后上料机械手退回原位，放料装置退回原位装置退回原位(2)加工加工 四个工作滑台前进，四个加工动力头同时加工，洗端面、打中四个工作滑台前进，四个加工动力头同时加工，洗端面、打中心孔。加工完成后，各工作滑台退回原位心孔。加工完成后，各工作滑台退回原位 这样就完成了一个工作循环。如果选择了预停，则每个循环完成后，这样就
15、完成了一个工作循环。如果选择了预停，则每个循环完成后，机床自动停在原位，实现半自动工作方式；如果不选择预停，则机床自动机床自动停在原位，实现半自动工作方式；如果不选择预停，则机床自动开始下一个工作循环，实现全自动工作方式。开始下一个工作循环，实现全自动工作方式。第8章第18页EXIT四个工位组合机床四个工位组合机床电气控制系统电气控制系统有输入信号有输入信号42个，输出信号个，输出信号27个，均为开关量。其中外部输入元件包括：个，均为开关量。其中外部输入元件包括：17个检测元件、个检测元件、24个个按钮开关、按钮开关、1个选择开关；外部输出元件包括：个选择开关；外部输出元件包括：16个电磁阀、
16、个电磁阀、6个接个接触器、触器、5个指示灯。个指示灯。根据根据I/O信号的数量、类型以及控制要求，同时考虑到维护、改造和经信号的数量、类型以及控制要求，同时考虑到维护、改造和经济等诸多因素，决定选用济等诸多因素，决定选用FX2N-64MR主机和一个输出扩展单元主机和一个输出扩展单元FX-16EX，这样共有，这样共有48个输入点，输出点就是主机的个输入点，输出点就是主机的32点，满足控制要点，满足控制要求。求。8.2.3 PLC8.2.3 PLC的选型的选型第8章第19页EXIT将输入信号将输入信号42个，输出信号个，输出信号27个按各自的功能类型分好，并与个按各自的功能类型分好，并与PLC的的I/O端一一对应，编排好地址。列出外部端一一对应，编排好地址。列出外部I/O信号与信号与PLCI/O端端地址对照表，如表所示。地址对照表，如表所示。输入信号输入信号输出信号输出信号名称名称功能功能编号编号名称名称功能功能编号编号名称名称功能功能编号编号1SQ滑台滑台原位原位X05SB滑台滑台进进X261YV夹紧夹紧Y02SQ滑台滑台终点终点X16SB滑台滑台退退X272YV松开松开Y13SQ滑台滑
