1、中级电工培训中级电工培训中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉目录 概述P3 PLC的基本原理及组成P28 可编程控制器的应用开发P63 FX2N系列可编程序控制器的基本指令P73 编程注意事项P88 基本指令编程实例及经验设计法P90 状态编程P116 FX2N系列可编程控制器编程软件及程序下载P131中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉第六章第六章 可编程序控制器技术可编程序控制器技术分为：分为：1.概述2.PLC的基本原理及组成3.可编程控制器的应用开发4.FX2N系列可编程序控制器的基本指令5.编程注意事项6.基本指令编程实例及经验设计
2、法7.状态编程8.FX2N系列可编程控制器编程软件及程序下载中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉基本指令编程实例及经验设计法 一、编程实例【例1】三组抢答器，儿童2人、学生1人和教授2人组成3组抢答。儿童任一人按钮均可抢得,教授需二人同时按钮可抢得,在主持人按钮同时宣布开始后10s内有人抢答则幸运彩球转动表示庆贺。本例选用 FX2N-16MR型PLC一台。完成本例编程可按以下步骤进行。1.1.列出本例列出本例PLCPLC端子分配情况端子分配情况 表1给出了本例PLC的端子分配情况。中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉基本指令编程实例及经验设计
3、法输输 入入 端端 子子输输 出出 端端 子子其其 他他 器器 件件儿童抢答按钮儿童抢答按钮:X001:X001、X002X002学生抢答按钮学生抢答按钮:X003:X003教授抢答按钮教授抢答按钮:X004:X004、X005X005主持人开始开关主持人开始开关:X011:X011主持人复位按钮主持人复位按钮:X012:X012儿童抢得指示灯儿童抢得指示灯:Y001:Y001学生抢得指示灯学生抢得指示灯:Y002:Y002教授抢得指示灯教授抢得指示灯:Y003:Y003彩球彩球:Y004:Y004定时器定时器:T10:T10表1 三组抢答器 PLC端子分配表 输出口Y001Y004上接有抢得
4、指示灯及彩球,分别代表儿童抢得、学生抢得、教授抢得及彩球转动4个事件,是本例梯形图中的输出线圈。中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉基本指令编程实例及经验设计法2.2.根据输出要求画出草图 设计梯形图时可先绘含有4个启 保 停支路的草图,以表达各个输出的基本关系如图16所示。3.3.考虑各输出之间的制约并对草图做出修改 根据本例要求主要有2个方面的修改。抢答器的重要性能是竞时封锁,也就是若已有某组先按钮抢答,则其他组再按无效。体现在梯形图上是:Y001Y003间的互锁。这就要求在 Y001Y003支路中互串其余二个输出继电器的常闭触点。中级电工培训中级电工培训古冶职教
5、中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉基本指令编程实例及经验设计法 按控制要求,只有在主持人宣布开始的10s内 Y001Y003接通才能启动彩球,且彩球启动后,该定时器也应失去对彩球的控制作用。因而梯形图17中在Y004输出支路中串入了定时器T10的常闭触点,且在母线及T10间并上了Y004的自保触点。图17是程序设计完成后的梯形图。中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉 基本指令编程实例及经验设计法图16 三组抢答器梯形图(草图)图17 三组抢答器梯形图(完成)中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉 基本指令编程实例及经验设计法【例2】三电机的循环启停
6、运转控制设计 三台电动机接于Y001、Y002、Y003;要求它们相隔5s启动,各运行10s停止;并循环。据以上要求,绘出电动机工作时序图如图18所示。图18 三电动机控制时序图中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉 基本指令编程实例及经验设计法 分析时序图,不难发现电动机Y001、Y002、Y003的控制逻辑和间隔5s一个的“时间点”有关,每个“时间点”都有电动机启停。因而用程序建立这些“时间点”是程序设计的关键。由于本例时间间隔相等,“时间点”的建立可借助振荡电路及计数器。设X000为电动机运行开始的时刻让定时器 T0实现振荡。再用计数器C0、C1、C2、C3作为一
7、个循环过程中的时间点。循环功能是通过C3常开触点将全部计数器复位来实现的。“时间点”建立之后,用这些点来表示输出的状态就十分容易了。设计好的梯形图如图19所示。中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉 梯形图中Y001、Y002、Y003支路也属于启 保 停电路,其中启动及停止条件均由“时间点”组成。图图19 梯形图梯形图中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉基本指令编程实例及经验设计法【例3】十字路口交通灯控制 这也是一个时序控制例子。十字路口南北向及东西向均设有红、黄、绿三只信号灯,六只灯依一定的时序循环往复工作。图20是交通灯的时序图。和前例
8、一样,本例的关键仍然是要用机内器件将信号灯状态变化的“时间点”表示出来。分析时序图,找出信号灯状态发生变化的每个“时间点”,并安排相应的器件如表2所示。中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉图20 交通灯时序图中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉器 件意 义实 现 方 法X000X000启动及循环起点启动及循环起点,绿绿1 1、红、红2 2点亮点亮启动按钮启动按钮T0T0绿绿1 1亮亮25s25s定时器定时器T0T0设定值设定值K250,K250,从从X000X000接通起计时接通起计时,计时时间到绿计时时间到绿1 1断开断开,T1,T1计时计
9、时T1T1、T2T2绿绿1 1闪动闪动3 3次控制次控制T1T1、T2T2形成振荡形成振荡,T1,T1通时绿通时绿1 1点亮点亮,C0,C0计数计数C0C0黄黄1 1亮亮2s2s起点起点T2T2为为C0C0计数信号计数信号,C0,C0接通时黄接通时黄1 1点亮点亮T3T3黄黄1 1亮亮2s2s定时器定时器T3T3设定值设定值K20,T3K20,T3接通时为红接通时为红1 1、绿、绿2 2点亮点亮,红红2 2熄灭熄灭T4T4绿绿2 2亮亮25s25s定时器定时器T4T4设定值设定值K250,K250,从从T3T3接通时计时接通时计时,计时时间到绿计时时间到绿2 2断断开开,T6,T6计时计时T5
10、T5、T6T6绿绿2 2闪动闪动3 3次控制次控制T5T5、T6T6形成振荡形成振荡,T5,T5通时绿通时绿2 2点亮点亮,C1,C1计数计数C1C1黄黄2 2亮亮2s2s起点起点T6T6为为C1C1计数信号计数信号,C1,C1接通时黄接通时黄2 2点亮点亮T7T7黄黄2 2亮亮2s2s定时器定时器T7T7设定值设定值K20,T7K20,T7接通时黄接通时黄2 2熄灭熄灭 ,一循环周期结束一循环周期结束表2 时间点及实现方法中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉 基本指令编程实例及经验设计法 依表2所列器件及方式绘出各“时间点”形成所需支路。这些支路是依“时间点”的先后
11、顺序绘出，且采用一点扣一点的方式进行的。以“时间点”为工作条件绘各信号灯的输出梯形图。为了实现交通信号灯的启停控制，在已绘好的梯形图上增加主控环节。作为一个循环的结束，第二个循环开始控制的T7的常闭触点也作为条件串入主控指令中。本例梯形图见图21。中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉图21 交通信号灯梯形图中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉 基本指令编程实例及经验设计法【例4】运料小车的往返运行控制 图22所示小车一个工作周期的动作要求如下:按下启动按钮SB(X000),小车电机M正转(Y010),小车第一次前进,碰到限位开关SQ1(X00
12、1)后小车电动机M反(Y011),小车后退;小车后退碰到限位开关SQ2(X002)后,小车电动机 M停转,停5s后,第二次前进,碰到限位开关SQ3(X003),再次后退;第二次后退碰到限位开关SQ2(X002)时,小车停止。中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉图22 运料小车往返运行示意图中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉 基本指令编程实例及经验设计法 本例的输出较少，只有电动机正转输出Y010及反转输出 Y011。但控制工况比较复杂。由于分为第一次前进、第一次后退、第二次前进、第二次后退，且限位开关SQ1在二次前进过程中，限位开关SQ2在
13、二次后退过程中所起的作用不同，要直接绘制针对Y010及Y011的启 保 停电路梯形图不太容易。中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉 基本指令编程实例及经验设计法 将启 保 停电路的内容简单化，可不直接针对电机的正转及反转列写梯形图，而是针对第一次前进、第一次后退、第二次前进、第二次后退列写启保停电路梯形图。为此选 M100、M101及 M110、M111作为两次前进及两次后退的辅助继电器，选定时器 T37控制小车第一次后退在SQ2处停止的时间(本例的输入、输出口安排已标在图22中)。中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉 基本指令编程实例及经验
14、设计法 针对二次前进及二次后退绘出的梯形图草图如图23所示。图中有第一次前进、第一次后退、计时、第二次前进、第二次后退 5个支路，每个支路的启动与停止条件都是清楚的。但是程序的功能却不能符合要求，因为细分支路后小车的各个工况间的牵涉虽然少了，但并没有将两次前进两次后退的不同区分开，第二次前进碰到 SQ1时即会转入第一次后退的过程，且第二次后退碰到 SQ2时还将启动定时器，不能实现停车。中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉 基本指令编程实例及经验设计法图23 小车往返控制梯形图草图中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉 基本指令编程实例及经验设计
15、法 既然以上提及的不符合控制要求的两种情况都发生在第二次前进之后，那么就可以设法让 PLC“记住”第二次前进的“发生”，从而对计时及后退加以限制。在本例中，选择了M102以实现对第二次前进的记忆。对草图修改后的程序如图24 所示。图24中将两次后退综合到一起，还增加了前进与后退的继电器的互锁。中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉图图24 24 程序程序中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉基本指令编程实例及经验设计法 二、经验设计法PLC的编程,从梯形图来看,其根本点是找出符合控制要求的系统各个输出的工作条件,这些条件又总是用机内各种器件按一定
16、的逻辑关系组合实现的。中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉 基本指令编程实例及经验设计法梯形图的基本模式为启 保 停电路。每个启 保 停电路一般只针对一个输出，这个输出可以是系统的实际输出，也可以是中间变量。梯形图编程中有一些约定俗成的基本环节，它们都有一定的功能，可以像摆积木一样在许多地方应用。中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉 基本指令编程实例及经验设计法 在准确了解控制要求后，合理地为控制系统中的事件分配输入输出口。选择必要的机内器件，如定时器、计数器、辅助继电器。对于一些控制要求较简单的输出，可直接写出它们的工作条件，依启 保 停电
17、路模式完成相关的梯形图支路。工作条件稍复杂的可借助辅助继电器(如前例中小车前进部分的 M100、M101及M102)。中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉 基本指令编程实例及经验设计法 对于较复杂的控制要求，为了能用启 保 停电路模式绘出各输出口的梯形图，要正确分析控制要求，并确定组成总的控制要求的关键点。在空间类逻辑为主的控制中关键点为影响控制状态的点，（如抢答器例中主持人是否宣布开始，答题是否到时等）在时间类逻辑为主的控制中（如交通灯），关键点为控制状态转换的时间。将关键点用梯形图表达出来。关键点总是用机内器件来表达的，在安排机内器件时需要考虑并合理安排。绘关键点的梯形图时，可以使用常见的基本环节，如定时器计时环节、振荡环节、分频环节等。中级电工培训中级电工培训古冶职教中心古冶职教中心 李陈辉李陈辉 基本指令编程实例及经验设计法 在完成关键点梯形图的基础上，针对系统最终的输出进行梯形图的编绘。使用关键点综合出最终输出的控制要求。审查以上草绘图纸，在此基础上，补充遗漏的功能，更正错误，进行最后的完善。“经验设计法”并无一定的章法可循。在设计过程中如发现初步的设计构想不能实现控制要求时，可换个角度试一试。当您的设计经历多起来时，经验法就会得心应手了。
