1、 可编程控制器应用技术可编程控制器应用技术Application Technology of Application Technology of Programmable Logic ControllerProgrammable Logic Controller张希川张希川 高级工程师高级工程师沈阳工业大学沈阳工业大学 材料科学与工程学院材料科学与工程学院 第第8 8章章 PLCPLC的综合应用实例的综合应用实例 编程是可编程控制器控制系统设计中最重要的环节。根据具体控制要求，编写程序编程是可编程控制器控制系统设计中最重要的环节。根据具体控制要求，编写程序，使运行程序后能够满足工程控制上的需要
2、。编程时应遵循以下基本原则：，使运行程序后能够满足工程控制上的需要。编程时应遵循以下基本原则： (1)(1)程序要符合程序要符合PLCPLC的技术要求的技术要求 所谓符合所谓符合PLCPLC的技术要求，是指对指令的准确理解、正确使用。同时也要考虑程序指的技术要求，是指对指令的准确理解、正确使用。同时也要考虑程序指令的条数与内存的容量；所用的输入、输出点数要在令的条数与内存的容量；所用的输入、输出点数要在PLCPLC的的I/OI/O点数以内等。点数以内等。 (2)(2)程序尽量简短程序尽量简短 这样可以节省内存、简化调试，而且还可以减少程序执行的时间响应速度。要程序这样可以节省内存、简化调试，而
3、且还可以减少程序执行的时间响应速度。要程序简短，就应注意编程方法，用好指令。简短，就应注意编程方法，用好指令。 (3)(3)程序尽量清晰程序尽量清晰 这样既便于程序的调试、修改或补充，也便于他人理解。要程序清晰就应注意程这样既便于程序的调试、修改或补充，也便于他人理解。要程序清晰就应注意程序的层次，讲究程序的模块化、标准化。序的层次，讲究程序的模块化、标准化。 第第8 8章章 PLCPLC的综合应用实例的综合应用实例 可编程控制器的编程可按以下步骤进行：可编程控制器的编程可按以下步骤进行： (1)(1)分析控制要求和过程分析控制要求和过程 深入了解和分析被控对象深入了解和分析被控对象( (机械
4、设备、生产线、生产过程及现场环境等机械设备、生产线、生产过程及现场环境等) )的条件和控的条件和控制要求。明确输入输出物理量的性质，明确控制过程的各个状态及其持点。制要求。明确输入输出物理量的性质，明确控制过程的各个状态及其持点。 (2) (2)确定控制方案确定控制方案 在分析控制对象和控制过程的基础上，根据可编程控制器特点确定最佳控制方案。在分析控制对象和控制过程的基础上，根据可编程控制器特点确定最佳控制方案。 (3)(3)确定装置分配与编号确定装置分配与编号 根据被控对象对可编程控制器控制系统的要求，确定输入信号根据被控对象对可编程控制器控制系统的要求，确定输入信号( (如按钮、行程开关、
5、如按钮、行程开关、转换客开关等转换客开关等) )和输出信号和输出信号( (如接触器、电磁阀、指示灯等如接触器、电磁阀、指示灯等) )，并分配可编程控制器，并分配可编程控制器的输入输出端子，进行编号。然后，确定使用的内部装置，如定时器、计数器及的输入输出端子，进行编号。然后，确定使用的内部装置，如定时器、计数器及内部寄存器等，应注意是否有特殊要求，如需要停电保持、内部寄存器等，应注意是否有特殊要求，如需要停电保持、3232位数据处理及特殊位数据处理及特殊内部装置的应用。内部装置的应用。 (4)(4)编写应用程序编写应用程序 根据控制方案，结合自己或别人的经验应用根据控制方案，结合自己或别人的经验
6、应用PLCPLC提供的指令进行程序设计。对于较复提供的指令进行程序设计。对于较复杂的控制系统，还要根据具体要求，列出工作循环图表，画出编程的状态流程图杂的控制系统，还要根据具体要求，列出工作循环图表，画出编程的状态流程图，最终画出符合控制要求的梯形图。，最终画出符合控制要求的梯形图。 (5)(5)检验、修改和完善程序检验、修改和完善程序 将编写完的程序通过计算机或编程器送入将编写完的程序通过计算机或编程器送入PLCPLC，运行程序，并检验程序是否满足控制，运行程序，并检验程序是否满足控制要求。出现问题，要不断调试、修改程序，要将问题逐一排除，直至调试成功。要求。出现问题，要不断调试、修改程序，
7、要将问题逐一排除，直至调试成功。下面根据上述编程原则和步骤，举例说明下面根据上述编程原则和步骤，举例说明PLCPLC编程的具体过程。编程的具体过程。 第第8 8章章 PLCPLC的综合应用实例的综合应用实例 8.1 8.1 电动机正反转控制电动机正反转控制 8.2 8.2 产品批量包装与产量统计产品批量包装与产量统计 8.3 8.3 液体自动混合系统的控制液体自动混合系统的控制8.4 8.4 产品配方参数调用产品配方参数调用 8.5 8.5 水库水位自动控制水库水位自动控制8.6 8.6 水塔水位高度警示控制水塔水位高度警示控制 8.7 8.7 水管流量精确计算水管流量精确计算8.8 8.8
8、流水线运行的编码与译码流水线运行的编码与译码8.9 DHSCS8.9 DHSCS切割机控制切割机控制8.10 8.10 整数与浮点数混合的四则运算在流水线整数与浮点数混合的四则运算在流水线 中的应用中的应用 第第8 8章章 PLCPLC的综合应用实例的综合应用实例8.1 8.1 电动机正反转控制电动机正反转控制 8.1.1 8.1.1 分析控制要求和过程分析控制要求和过程 本例主要是给出本例主要是给出PLCPLC实现逻辑控制的方法，从中读者可用体会出实现逻辑控制的方法，从中读者可用体会出PLCPLC控制与继电器控控制与继电器控制的异同。三相异步电动机工作中经常会遇到正反转控制问题，一般情况用制
9、的异同。三相异步电动机工作中经常会遇到正反转控制问题，一般情况用3 3个按钮：正个按钮：正转、停止和反转。控制过程可能会有转、停止和反转。控制过程可能会有2 2种：频繁正反转和非频繁正反转。频繁正反转时，种：频繁正反转和非频繁正反转。频繁正反转时，按下正转按钮，电动机正转，再按下反转按钮，电动机立即反转，反之也是如此。非频按下正转按钮，电动机正转，再按下反转按钮，电动机立即反转，反之也是如此。非频繁正反转时，按下正转按钮，电动机正转，再按下反转按钮，电动机仍保持正转，按下繁正反转时，按下正转按钮，电动机正转，再按下反转按钮，电动机仍保持正转，按下停止按钮后，电动机停转，反之也是如此。停止按钮后
10、，电动机停转，反之也是如此。 第第8 8章章 PLCPLC的综合应用实例的综合应用实例8.1 8.1 电动机正反转控制电动机正反转控制 8.1.2 8.1.2 确定控制方案确定控制方案 电动机一般都需要用电动机一般都需要用2 2个接触器来间接控制，其正反转是通过接触器连接的相序不同个接触器来间接控制，其正反转是通过接触器连接的相序不同来实现的。此处将频繁正反转和非频繁正反转作为来实现的。此处将频繁正反转和非频繁正反转作为2 2种控制方案，分别给出对应的控制程种控制方案，分别给出对应的控制程序，实际应用时选择其一即可。序，实际应用时选择其一即可。2 2种控制方案中都需要自锁和互锁电路，自锁是保持
11、电动种控制方案中都需要自锁和互锁电路，自锁是保持电动机状态，互琐是避免换向时发生短路。机状态，互琐是避免换向时发生短路。 第第8 8章章 PLCPLC的综合应用实例的综合应用实例8.1 8.1 电动机正反转控制电动机正反转控制 8.1.3 8.1.3 确定装置分配与编号确定装置分配与编号 根据上述分析，可知根据上述分析，可知PLCPLC应至少具有应至少具有3 3个输入，个输入，2 2个输出，选择台达个输出，选择台达DVP14ESDVP14ES型型PLCPLC就能就能满足输入输出数量需要。然后确定装置分配与编号，如表满足输入输出数量需要。然后确定装置分配与编号，如表8.18.1所示。所示。 第第
12、8 8章章 PLCPLC的综合应用实例的综合应用实例8.1 8.1 电动机正反转控制电动机正反转控制 8.1.4 8.1.4 编写应用程序编写应用程序 根据控制要求及梯形图原理，可编写出如图根据控制要求及梯形图原理，可编写出如图8.18.1所示的电动机正反转控制梯形图。所示的电动机正反转控制梯形图。 在图在图8.1(a)8.1(a)中，执行过程是：若按下正转按钮，中，执行过程是：若按下正转按钮，X0X0动作，动作，Y0Y0动作，电动机正转，同动作，电动机正转，同时时Y0Y0自锁，正转按钮弹开后，电动机保持正转；此时若按下停止按钮，自锁，正转按钮弹开后，电动机保持正转；此时若按下停止按钮，X2X
13、2动作，动作，Y0Y0断路，电动机停转；电动机正转时，若按下反转按钮，断路，电动机停转；电动机正转时，若按下反转按钮，X1X1动作，动作，Y0Y0断路，电动断路，电动机停转，机停转，Y1Y1动作，电动机反转，动作，电动机反转，Y1Y1自锁，反转按钮弹开后，电动机保持反转。自锁，反转按钮弹开后，电动机保持反转。 在图在图8.1(b)8.1(b)中，执行过程是：若按下正转按钮，中，执行过程是：若按下正转按钮，X0X0动作，动作，Y0Y0动作，电动机正转，同动作，电动机正转，同时时Y0Y0自锁，正转按钮弹开后，电动机保持正转；此时若按下停止按钮，自锁，正转按钮弹开后，电动机保持正转；此时若按下停止按
14、钮，X2X2动作，动作，Y0Y0断路，电动机停转。由于在线圈断路，电动机停转。由于在线圈Y1Y1前有前有常闭触点常闭触点Y0Y0互锁，正转时常闭触点互锁，正转时常闭触点Y0Y0打开，按下反转按钮，虽然打开，按下反转按钮，虽然X1X1动动作，但作，但Y1Y1线圈不会动作。只有正转线圈不会动作。只有正转停止后，常闭触点停止后，常闭触点Y0Y0复位后按下反复位后按下反转按钮，转按钮，X1X1动作，动作，Y1Y1才能动作，电才能动作，电动机才能反转。动机才能反转。 第第8 8章章 PLCPLC的综合应用实例的综合应用实例8.1 8.1 电动机正反转控制电动机正反转控制 8.1.5 8.1.5 检验、修
15、改和完善程序检验、修改和完善程序 虽然上述梯形图程序在原理上是无误的，但控制程序必须虽然上述梯形图程序在原理上是无误的，但控制程序必须考虑实际工作情况。在考虑实际工作情况。在PLCPLC中，控制程序运行速度以中，控制程序运行速度以usus计计，而实际的执行部件多为机械结构，其动作速度达不到，而实际的执行部件多为机械结构，其动作速度达不到usus级，所以要在级，所以要在PLCPLC程序中加一些延时，给机械部件足够程序中加一些延时，给机械部件足够的动作时间。的动作时间。 电动机正反转控制中，接触器中的铁心触点就属于机械部电动机正反转控制中，接触器中的铁心触点就属于机械部件，其动作速度远不如件，其动
16、作速度远不如PLCPLC程序运行速度。如果用图程序运行速度。如果用图8.1 8.1 (a)(a)中的电动机正反转控制梯形图，则在正反转变换中会中的电动机正反转控制梯形图，则在正反转变换中会出现断路问题。电动机正转时，按下反转按钮，程序在出现断路问题。电动机正转时，按下反转按钮，程序在瞬间使瞬间使Y0Y0断路，断路，Y1Y1动作，而此时易出现正转接触器尚未动作，而此时易出现正转接触器尚未完全断开，反转接触器已闭合，这样就造成短路，这是完全断开，反转接触器已闭合，这样就造成短路，这是不允许的。不允许的。 解决此类问题的方法就是在解决此类问题的方法就是在PLCPLC程序中加延时，给出足够的程序中加延
17、时，给出足够的动作时间让正转接触器完全断开，再让反转接触器闭合动作时间让正转接触器完全断开，再让反转接触器闭合。修改后的梯形图程序如图。修改后的梯形图程序如图8.28.2所示。所示。 图图8.28.2的工作过程变为：按下正转按钮的工作过程变为：按下正转按钮1s1s后，电动机正转，后，电动机正转，再按下反转按钮，电动机停转，再按下反转按钮，电动机停转，1s1s后，电动机反转。这后，电动机反转。这样接触器有足够的时间进行变换，就不会出现短路现象样接触器有足够的时间进行变换，就不会出现短路现象。 第第8 8章章 PLCPLC的综合应用实例的综合应用实例8.2 8.2 产品批量包装与产量统计产品批量包
18、装与产量统计 8.2.1 8.2.1 分析控制要求和过程分析控制要求和过程 本例主要是给出本例主要是给出PLCPLC中计数器的使用方法。在产品包装线上，光电传感器每检测到中计数器的使用方法。在产品包装线上，光电传感器每检测到6 6个产品，机械手动作个产品，机械手动作1 1次，将次，将6 6个产品转移到包装箱中，机械手复位，当个产品转移到包装箱中，机械手复位，当2424个产品个产品装满后，进行打包，打印生产日期，日产量统计，最后下线。图装满后，进行打包，打印生产日期，日产量统计，最后下线。图8.38.3给出了产品的给出了产品的批量包装与产量统计示意图，光电传感器批量包装与产量统计示意图，光电传感
19、器A A用于检测产品，用于检测产品，6 6个产品通过后，向机个产品通过后，向机械手出动作信号，机械手将这械手出动作信号，机械手将这6 6个产品转移至包装箱内，转移个产品转移至包装箱内，转移4 4次后，开始打包，次后，开始打包，打包完成后，打印生产日期；传感器打包完成后，打印生产日期；传感器B B用于检测包装箱，统计产量，下线。用于检测包装箱，统计产量，下线。 此处只描述了生产线上几个简单的动作，实际上产线要比这复杂的多，考虑的要求此处只描述了生产线上几个简单的动作，实际上产线要比这复杂的多，考虑的要求和过程也不是如此简单，想完成整条生产线的控制，需要长期的学习并积累一定和过程也不是如此简单，想
20、完成整条生产线的控制，需要长期的学习并积累一定的工作经验。的工作经验。 第第8 8章章 PLCPLC的综合应用实例的综合应用实例8.2 8.2 产品批量包装与产量统计产品批量包装与产量统计 8.2.2 8.2.2 确定控制方案确定控制方案 此处应该根据输入输出的数量，选择此处应该根据输入输出的数量，选择PLCPLC机型与型号，但本例是生产线上的机型与型号，但本例是生产线上的一部分，故不具体给出机型和一部分，故不具体给出机型和型号。型号。 由控制要求和过程可知，程序由控制要求和过程可知，程序中要采用中要采用3 3个计数器，产品批量包装个计数器，产品批量包装控制用控制用2 2个计数器，设定值分别为
21、个计数器，设定值分别为6 6、4 4，而产量统计用，而产量统计用1 1个计数器，个计数器，设定值应为生产线最大产量，假设设定值应为生产线最大产量，假设为为50005000。 第第8 8章章 PLCPLC的综合应用实例的综合应用实例8.2 8.2 产品批量包装与产量统计产品批量包装与产量统计 8.2.3 8.2.3 确定装置分配与编号确定装置分配与编号 表表8.28.2给出了产品批量包装与产量统计的装置分配表，其中产量计数器给出了产品批量包装与产量统计的装置分配表，其中产量计数器C112C112为停电保为停电保持型计数器。持型计数器。 第第8 8章章 PLCPLC的综合应用实例的综合应用实例8.
22、2 8.2 产品批量包装与产量统计产品批量包装与产量统计 8.2.4 8.2.4 编写应用程序编写应用程序 图图8.48.4给出了产品批量包装给出了产品批量包装与产量统计的梯形图程序。与产量统计的梯形图程序。 第第8 8章章 PLCPLC的综合应用实例的综合应用实例8.2 8.2 产品批量包装与产量统计产品批量包装与产量统计 8.2.5 8.2.5 检验、修改和完善程序检验、修改和完善程序 光电传感器每检测到光电传感器每检测到1 1个产品时，个产品时，X0X0就触发就触发1 1次（次（OffOnOffOn），），C0 C0 计数计数1 1次。当次。当C0 C0 计计数达到数达到6 6次时，次时
23、，C0C0的常开触点闭合，的常开触点闭合，Y0=OnY0=On，机械手执行移动动作，同时，机械手执行移动动作，同时C1C1计数计数1 1次次。当机械手移动动作完成后，机械手完成传感器接通，。当机械手移动动作完成后，机械手完成传感器接通，X1X1由由OffOnOffOn变化变化1 1次，次，RSTRST指令被执行，指令被执行，Y0Y0和和C0C0均被复位，等待下均被复位，等待下1 1次移动。当次移动。当C1C1计数达计数达4 4次时，次时，C1C1的常开触的常开触点闭合，点闭合，Y1=OnY1=On，打包机将纸箱折叠并封口，完成打包后，打包机将纸箱折叠并封口，完成打包后，X2X2由由OffOnO
24、ffOn变化变化1 1次，次，RSTRST指令被执行，指令被执行，Y01Y01和和C1C1均被复位，同时均被复位，同时Y2=OnY2=On，打号器将生产日期打印在包装箱，打号器将生产日期打印在包装箱表面。光电传感器检测到包装箱时，表面。光电传感器检测到包装箱时，X3X3就触发就触发1 1次（次（OffOnOffOn），），C112C112计数计数1 1次。按次。按下清零按钮下清零按钮X4X4可将产品产量记录清零，又可对产品数从可将产品产量记录清零，又可对产品数从0 0开始进行计数。开始进行计数。 C112 C112是停电保持的计数器，停电后仍能保持数据的场合。由于生产线可能会突然停是停电保持的
25、计数器，停电后仍能保持数据的场合。由于生产线可能会突然停电或因中午休息关掉电源，在重新开始生产后需从停电前的记录开始对产品进行电或因中午休息关掉电源，在重新开始生产后需从停电前的记录开始对产品进行计数，故此选用停电保持计数器。计数，故此选用停电保持计数器。 这里需要特别说明，实际生产线的控制要求比例子中列举的要多得多，比如打包机这里需要特别说明，实际生产线的控制要求比例子中列举的要多得多，比如打包机构折叠纸箱的每个动作都需要有正确的控制，本例主要目的是让读者体会计数器构折叠纸箱的每个动作都需要有正确的控制，本例主要目的是让读者体会计数器的应用，故此简化了控制要求。的应用，故此简化了控制要求。
26、第第8 8章章 PLCPLC的综合应用实例的综合应用实例8.3 8.3 液体自动混合系统的控制液体自动混合系统的控制 8.3.1 8.3.1 分析控制要求和过程分析控制要求和过程 本例主要是给出本例主要是给出PLCPLC中定时器的使用方法。图中定时器的使用方法。图8.58.5是两种液体自动混合装置示意图。是两种液体自动混合装置示意图。混合槽左边有混合槽左边有2 2个液面传感器，分别表示高低液位，液体掩没传感器时，传感器的个液面传感器，分别表示高低液位，液体掩没传感器时，传感器的控制触点接通，否则断开。控制触点接通，否则断开。A A阀控制阀控制A A种液体的流入，种液体的流入，B B阀控制阀控制
27、B B种液体的流入。混种液体的流入。混合搅拌均匀后的液体通过出口阀流出。合搅拌均匀后的液体通过出口阀流出。M M为搅拌电动机。假设为搅拌电动机。假设2 2种液体可连续供给种液体可连续供给，混合液可由出口连续排出。此时控制要求和过程如下：，混合液可由出口连续排出。此时控制要求和过程如下： 当混合槽启动时，当混合槽启动时，A A、B B阀关闭，出口阀打开阀关闭，出口阀打开30s30s将容器放空后关闭。排空后，出口阀将容器放空后关闭。排空后，出口阀关闭，关闭， A A阀打开，阀打开，A A种液体流入混合槽中，当液面种液体流入混合槽中，当液面达到达到“低液位低液位”时，时，A A阀关闭，阀关闭，B B
28、阀打开，阀打开，B B种液体流入种液体流入混合槽中，当液面达到混合槽中，当液面达到“高液位高液位”时，时，B B阀门关闭，电阀门关闭，电动机开始转动，进行搅拌，动机开始转动，进行搅拌，2min2min后停止，出口阀打开，后停止，出口阀打开，放出搅拌均匀的液体。经过放出搅拌均匀的液体。经过30s30s后，容器放空，混合液后，容器放空，混合液体阀门关闭，又开始下一周期的操作。体阀门关闭，又开始下一周期的操作。 此外需要有停止和急停按钮。停止按钮可在某次混此外需要有停止和急停按钮。停止按钮可在某次混合液体排空后，使程序停止。急停按钮能使控制程序直合液体排空后，使程序停止。急停按钮能使控制程序直接停止
29、。接停止。 第第8 8章章 PLCPLC的综合应用实例的综合应用实例8.3 液体自动混合系统的控制液体自动混合系统的控制 8.3.2 8.3.2 确定控制方案确定控制方案 此处应该根据输入输出的数量，选择此处应该根据输入输出的数量，选择PLCPLC机型与型号，但本例也是整条生产线上的一机型与型号，但本例也是整条生产线上的一部分，故也不具体给出机型和型号。部分，故也不具体给出机型和型号。 控制中至少要使用控制中至少要使用2 2个计时器，完成液体的排出个计时器，完成液体的排出(30s)(30s)和搅拌和搅拌(2min)(2min)。由于控制时间。由于控制时间在几十秒到几分钟，所以可采用以在几十秒到
30、几分钟，所以可采用以100ms100ms为时基为时基( (计时单位计时单位) )的计时器。的计时器。100ms100ms就是就是0.1s0.1s，计时器要计时，计时器要计时30s30s，设定值就应是，设定值就应是300300；计时；计时2min2min，设定值就应是，设定值就应是12001200。 第第8 8章章 PLCPLC的综合应用实例的综合应用实例8.3 液体自动混合系统的控制液体自动混合系统的控制8.3.3 8.3.3 确定装置分配与编号确定装置分配与编号 表表8.38.3给出了液体自动混合系统的装置分配表。给出了液体自动混合系统的装置分配表。 第第8 8章章 PLCPLC的综合应用实
31、例的综合应用实例8.3 液体自动混合系统的控制液体自动混合系统的控制8.3.4 8.3.4 编写应用程序编写应用程序 图图8.68.6给出了液体自动混合给出了液体自动混合系统的梯形图程序。系统的梯形图程序。 第第8 8章章 PLCPLC的综合应用实例的综合应用实例8.3 8.3 液体自动混合系统的控制液体自动混合系统的控制8.3.5 8.3.5 检验、修改和完善程序检验、修改和完善程序 这个程序比较复杂，我们将分步对图这个程序比较复杂，我们将分步对图8.68.6进行解释。进行解释。1.1.程序的启动与排空程序的启动与排空 当按下启动按钮后，当按下启动按钮后，X0X0闭合了闭合了1 1个扫描脉冲
32、时间，提供了个扫描脉冲时间，提供了1 1个启动信号，之后就处于个启动信号，之后就处于断开状态。启动信号发出后，内部继电器断开状态。启动信号发出后，内部继电器M0M0线圈通电，触点线圈通电，触点M0M0闭合，此处是个自闭合，此处是个自锁回路。接下来，闭合的触点锁回路。接下来，闭合的触点M0M0，使，使Y2Y2线圈通电，出口阀打开进行排空，计时器线圈通电，出口阀打开进行排空，计时器T0T0开始计时。开始计时。30s30s后，后，T0T0动作，首先是常开触点动作，首先是常开触点T0T0闭合，而后程序完成闭合，而后程序完成1 1个扫描周期，进入下个扫描周期，进入下1 1周期，重周期，重头开始扫面，使常
33、闭触点头开始扫面，使常闭触点T0T0打开，线圈打开，线圈Y2Y2断电，出口阀关闭。断电，出口阀关闭。2.2.主程序的运行主程序的运行 当当T0T0计时计时30s30s后，主程序开始运行。后，主程序开始运行。 首先，程序进入首先，程序进入1 1个逻辑转换。逻辑转换是利用内部继电器表达多个元器件之间的逻个逻辑转换。逻辑转换是利用内部继电器表达多个元器件之间的逻辑关系，梯形图程序中经常用到的。在此，当辑关系，梯形图程序中经常用到的。在此，当T0T0计时计时30s30s后，常开触点后，常开触点T0T0虽然闭合虽然闭合，但由于，但由于Y2Y2的常闭触点的存在，的常闭触点的存在，M1M1此时还不能通电，因
34、为线圈此时还不能通电，因为线圈Y2Y2通电时，通电时，Y2Y2的常的常闭触点是打开的。程序要在闭触点是打开的。程序要在T0T0计时到达计时到达30s30s后的下后的下1 1扫描周期，将线圈扫描周期，将线圈Y2Y2前的常闭前的常闭触点触点T0T0打开，使线圈打开，使线圈Y2Y2断电，而后线圈断电，而后线圈M1M1前的常闭触点前的常闭触点Y2Y2闭合，此时线圈闭合，此时线圈M1M1通电通电。这样就可以实现先关闭出口阀，再打开。这样就可以实现先关闭出口阀，再打开A A阀。阀。 第第8 8章章 PLCPLC的综合应用实例的综合应用实例8.3 8.3 液体自动混合系统的控制液体自动混合系统的控制8.3.
35、5 8.3.5 检验、修改和完善程序检验、修改和完善程序 线圈线圈M1M1通电后，通电后，M1M1的常开触点闭合，线圈的常开触点闭合，线圈Y0Y0通电，通电，A A阀打开，阀打开，A A液体进入混合槽。当液体进入混合槽。当A A液体液面到达低液位传感器时，常闭触点液体液面到达低液位传感器时，常闭触点X1X1打开，线圈打开，线圈Y0Y0断电，断电，A A阀关闭。阀关闭。常开触点常开触点X1X1闭合，线圈闭合，线圈Y1Y1通电，通电，B B阀打开，阀打开，B B液体进入混合槽。当液面到达高液位传感器液体进入混合槽。当液面到达高液位传感器时，常闭触点时，常闭触点X2X2打开，线圈打开，线圈Y1Y1断
36、电，断电，B B阀关闭。阀关闭。 常开触点常开触点X2X2闭合，线圈闭合，线圈Y2Y2通电，搅拌电机运转，开始搅拌液体，同时计时器通电，搅拌电机运转，开始搅拌液体，同时计时器T1T1开始开始计时，计时，2min2min后，后，T1T1动作。动作。T1T1的常开触点先闭合，程序运行的下的常开触点先闭合，程序运行的下1 1周期周期T1T1的常闭触点的常闭触点再打开。这样虽然是先打开出口阀，再关闭搅拌电机，但不会影响程序运行。再打开。这样虽然是先打开出口阀，再关闭搅拌电机，但不会影响程序运行。 T1 T1的常开触点闭合，线圈的常开触点闭合，线圈Y2Y2通电，出口阀打开，排出液体，同时计时器通电，出口
37、阀打开，排出液体，同时计时器T2T2开始计时开始计时。30s30s后，后，T2T2动作，动作，T2T2的常闭触点打开，线圈的常闭触点打开，线圈Y2Y2断电，出口阀关闭，计时器断电，出口阀关闭，计时器T2T2复位复位。此处，又是利用。此处，又是利用PLCPLC程序是循环扫描运行的，计时器程序是循环扫描运行的，计时器T2T2动作时，动作时，T2T2的常闭触点要的常闭触点要在下在下1 1扫描周期才能打开，线圈扫描周期才能打开，线圈Y2Y2才能断电，而后计时器才能断电，而后计时器T2T2才能复位。才能复位。 至此，主程序完成了至此，主程序完成了1 1次液体自动混合控制，需要开始下次液体自动混合控制，需
38、要开始下1 1次的混合。当混合液体排次的混合。当混合液体排出，即出，即Y2Y2通电过程中，液面降到高液位传感器以下时，通电过程中，液面降到高液位传感器以下时，X2X2复位，线圈复位，线圈Y1Y1前的前的Y2Y2常常闭触点是打开的，从而闭触点是打开的，从而 线圈线圈Y1Y1不会通电；液面降到低液位传感器以下时，线圈不会通电；液面降到低液位传感器以下时，线圈M1M1前的前的Y2Y2常闭触点是打开的，线圈常闭触点是打开的，线圈M1M1断电，此时断电，此时X1X1复位，而复位，而 线圈线圈Y0Y0不会通电。不会通电。X2X2复复位，会使计时器位，会使计时器T1T1复位。计时器复位。计时器T2T2先将线
39、圈先将线圈Y2Y2断电，然后复位。线圈断电，然后复位。线圈Y2Y2断电后，断电后，线圈线圈M1M1前的前的Y2Y2常闭触点复位，又重新使线圈常闭触点复位，又重新使线圈M1M1通电，开始了下通电，开始了下1 1次的混合。次的混合。 第第8 8章章 PLCPLC的综合应用实例的综合应用实例8.3 8.3 液体自动混合系统的控制液体自动混合系统的控制8.3.5 8.3.5 检验、修改和完善程序检验、修改和完善程序 3.3.停止的实现停止的实现当按下停止按钮时，当按下停止按钮时，X11X11动作，其动作，其2 2个常闭触点会断开。线圈个常闭触点会断开。线圈M0M0前的前的X11X11常闭触点断开后，常
40、闭触点断开后，M0M0断电，导致定时器断电，导致定时器T0T0断电，断电，T0T0的触点复位。从而混合液排空后，在逻辑转换处的触点复位。从而混合液排空后，在逻辑转换处的常闭触点的常闭触点Y2Y2无法让线圈无法让线圈M1M1再次通电，混合过程将停止。再次通电，混合过程将停止。4.4.急停的实现急停的实现当按下急停按钮时，当按下急停按钮时，X10X10动作，所有动作，所有X10X10的常闭触点都会断开，从而无论程序执行到哪步的常闭触点都会断开，从而无论程序执行到哪步，所有动作将停止。，所有动作将停止。 第第8 8章章 PLCPLC的综合应用实例的综合应用实例8.4 8.4 产品配方参数调用产品配方
41、参数调用 8.4.1 8.4.1 分析控制要求和过程分析控制要求和过程 本例主要是给出本例主要是给出PLCPLC中循环和变址寄存电器的使用方法。假设某生产线可以中循环和变址寄存电器的使用方法。假设某生产线可以生产生产3 3种配方的化学制剂，每种制剂均由种配方的化学制剂，每种制剂均由1010种化学粉末按不同比例混合而成，即种化学粉末按不同比例混合而成，即每种配方包含每种配方包含1010个参数。通过选择相应的配方种类开关，来生产该配方的化学个参数。通过选择相应的配方种类开关，来生产该配方的化学制剂。混合过程是，通过控制采用制剂。混合过程是，通过控制采用1010个开关阀的打开时间，控制各种化学粉末个
42、开关阀的打开时间，控制各种化学粉末进入混合槽的重量，通过搅拌完成化学制剂的生产。进入混合槽的重量，通过搅拌完成化学制剂的生产。 第第8 8章章 PLCPLC的综合应用实例的综合应用实例8.4 8.4 产品配方参数调用产品配方参数调用 8.4.2 8.4.2 确定控制方案确定控制方案 首先将首先将3 3种配方的种配方的3030个参数分别存入数据寄存器个参数分别存入数据寄存器D500D529D500D529中。中。D500D529D500D529都都是停电保持型数据寄存器，即使是停电保持型数据寄存器，即使PLCPLC断电，这些参数也不会丢失，仍然保存其中断电，这些参数也不会丢失，仍然保存其中。而后
43、通过。而后通过3 3个按钮来选择配方，采用变址寄存器个按钮来选择配方，采用变址寄存器E0E0，F0F0来调出相应的来调出相应的1010个参数个参数。 第第8 8章章 PLCPLC的综合应用实例的综合应用实例8.4 8.4 产品配方参数调用产品配方参数调用 8.4.3 8.4.3 确定输入确定输入/ /输出信号输出信号 表表8.48.4给出了产品配方参数调用的装置分配表。给出了产品配方参数调用的装置分配表。 第第8 8章章 PLCPLC的综合应用实例的综合应用实例8.4 8.4 产品配方参数调用产品配方参数调用 8.4.4 8.4.4 编写应用程序编写应用程序 图图8.78.7给出了产品配方参数
44、调用的给出了产品配方参数调用的梯形图程序。梯形图程序。 第第8 8章章 PLCPLC的综合应用实例的综合应用实例8.4 8.4 产品配方参数调用产品配方参数调用 8.4.5 8.4.5 检验、修改和完善程序检验、修改和完善程序 本例的关键是利用本例的关键是利用E0E0、F0F0变址寄存器配和变址寄存器配和FORNEXT FORNEXT 循环来实现数据寄存器循环来实现数据寄存器D D编号的变化，将存放配方参数的其中一组寄存器传送到编号的变化，将存放配方参数的其中一组寄存器传送到D100D109D100D109，作为，作为当前执行的配方参数。当前执行的配方参数。 当选择其中一组配方参数时，当选择其
45、中一组配方参数时，X0X0、X1X1、X2 X2 其中一个将变为其中一个将变为ONON，E0E0的值将分别的值将分别对应为对应为K500K500、K510K510、K520K520，而，而D0E0D0E0将分别代表将分别代表D500D500、D510D510、D520D520，同时，同时RST M0RST M0指令执行，指令执行，M0M0复位变为复位变为OffOff，RST F0RST F0指令和指令和FORNEXT FORNEXT 循环将被执循环将被执行，因行，因F0F0被复位变为被复位变为K0K0，D100F0 D100F0 代表代表D100D100。 FOR NEXT FOR NEXT
46、循环执行次数为循环执行次数为10 10 次，假设选择的是第一组配方，则次，假设选择的是第一组配方，则D0E0D0E0将从将从D500D509D500D509变化，变化，D100F0D100F0将从将从D100D109D100D109变化，实现第一组配方参数数据的变化，实现第一组配方参数数据的调用。调用。假设选择的是第一组配方，执行第假设选择的是第一组配方，执行第1 1次循环时，次循环时，D500D500的值将被传送到的值将被传送到D100D100，执行第，执行第2 2 次循环时，次循环时，D501D501的值将被传送到的值将被传送到D101D101，依此类推，执行第，依此类推，执行第1010次
47、循环次循环时，时，D509D509的值将被传送到的值将被传送到D109D109中。中。 当循环次数到达时，即当循环次数到达时，即F0=K10F0=K10，SET M0SET M0指令将被执行，指令将被执行，M0M0被置位变为被置位变为ONON，FOR NEXTFOR NEXT循环中的指令因循环中的指令因M0M0的常闭接点断开而停止执行。的常闭接点断开而停止执行。 本例实现的是本例实现的是1010个参数的个参数的3 3组配方数据的传送，通过改变组配方数据的传送，通过改变FORNEXT FORNEXT 循环的次循环的次数，很容易改变配方中参数个数，而要增加配方的组数，可在程序中增加数，很容易改变配
48、方中参数个数，而要增加配方的组数，可在程序中增加一条将存放配方数据一条将存放配方数据D D 的起始编号值的起始编号值“MOV”MOV”到到 E0E0的的MOV MOV 指令即可。指令即可。 第第8 8章章 PLCPLC的综合应用实例的综合应用实例8.5 8.5 水库水位自动控制水库水位自动控制 8.5.1 8.5.1 分析控制要求和过程分析控制要求和过程 水库是一种集农业灌溉、矿山工业用水和水利发电于一体的水利设施。一般情况下水库是一种集农业灌溉、矿山工业用水和水利发电于一体的水利设施。一般情况下, ,将主闸阀调节到正常位置不动以保证最大发电量将主闸阀调节到正常位置不动以保证最大发电量, ,特
49、殊情况时特殊情况时, ,根据雨量和灌溉量及矿山根据雨量和灌溉量及矿山工业用水量来调节水库水位高低。工业用水量来调节水库水位高低。 第第8 8章章 PLCPLC的综合应用实例的综合应用实例8.5 8.5 水库水位自动控制水库水位自动控制 8.5.2 8.5.2 确定控制方案确定控制方案 如图如图8.88.8所示，水库水位上升超过上限时，水位异常警报灯报警，并进行泄水动作。所示，水库水位上升超过上限时，水位异常警报灯报警，并进行泄水动作。水库水位下降低于下限时，水位异常警报灯报警，并进行灌水动作。若泄水动作执行水库水位下降低于下限时，水位异常警报灯报警，并进行灌水动作。若泄水动作执行10 10 分
50、钟后，水位上限传感器分钟后，水位上限传感器X0 X0 仍为仍为OnOn，则机械故障报警灯报警。若灌水动作执行，则机械故障报警灯报警。若灌水动作执行5 5 分钟后分钟后，水位下限传感器，水位下限传感器X1 X1 仍为仍为OnOn，则机械故障报警灯报警。水位处于正常水位时，所有报警，则机械故障报警灯报警。水位处于正常水位时，所有报警灯熄灭和泄水及灌水阀门自动被复位。灯熄灭和泄水及灌水阀门自动被复位。 第第8 8章章 PLCPLC的综合应用实例的综合应用实例8.5 8.5 水库水位自动控制水库水位自动控制 8.5.3 8.5.3 确定装置分配与编号确定装置分配与编号 根据上述分析，可确定水库水位自动
