FX2N系列可編程控制器基本指令的編程應(yīng)用課件

可編程控制器應(yīng)用技術(shù)第四章FX2N系列可編程控制器基本指令的編程應(yīng)用可編程控制器應(yīng)用技術(shù)第四章FX2N系列可編程控制器基本指目錄可編程控制器的應(yīng)用開發(fā)常用基本環(huán)節(jié)的編程基本指令編程實(shí)例及經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法FX2N系列可編程控制器編程軟件及程序下載目錄可編程控制器的應(yīng)用開發(fā)第一節(jié)可編程控制器的應(yīng)用開發(fā)可編程控制器在應(yīng)用開發(fā)過程中的步驟組成控制對(duì)象的生產(chǎn)工藝過程及控制要求調(diào)查可編程控制器的資源分配及接線設(shè)計(jì)程序編制程序的調(diào)試及修改完善第一節(jié)可編程控制器的應(yīng)用開發(fā)可編程控制器在應(yīng)用開發(fā)過一、三相異步電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn)控制:啟—保—停電路單元圖4-1異步電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn)控制第二節(jié)常用基本環(huán)節(jié)的編程一、三相異步電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn)控制:啟—保—停電路單元圖4梯形圖程序的全部要素(1)事件(2)事件發(fā)生的條件(3)事件得以延續(xù)的條件(4)使事件中止的條件梯形圖程序的全部要素二、三相異步電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)轉(zhuǎn)控制:互鎖環(huán)節(jié)若希望實(shí)現(xiàn)三相異步電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)轉(zhuǎn)，需增加一個(gè)反轉(zhuǎn)控制按鈕和一只反轉(zhuǎn)接觸器。圖4-2三相異步電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)轉(zhuǎn)控制二、三相異步電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)轉(zhuǎn)控制:互鎖環(huán)節(jié)圖4-2三、兩電機(jī)分時(shí)啟動(dòng)的電路:基本延時(shí)環(huán)節(jié)圖4-3兩臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)延時(shí)啟動(dòng)控制設(shè)計(jì)思路:先繪兩臺(tái)電機(jī)獨(dú)立的啟—?！ｋ娐贰５谝慌_(tái)電機(jī)使用啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)。第二臺(tái)電機(jī)使用定時(shí)器的常開觸點(diǎn)啟動(dòng)。兩臺(tái)電機(jī)均使用同一停止按鈕。然后再解決定時(shí)器的工作問題。三、兩電機(jī)分時(shí)啟動(dòng)的電路:基本延時(shí)環(huán)節(jié)圖4-3兩臺(tái)異步電四、定時(shí)器的延時(shí)功能擴(kuò)展環(huán)節(jié)采用兩種方法圖4-4兩定時(shí)器接力延時(shí)400s圖4-5定時(shí)器配合計(jì)數(shù)器延時(shí)1000s四、定時(shí)器的延時(shí)功能擴(kuò)展環(huán)節(jié)圖4-4兩定時(shí)器接力延時(shí)400五、定時(shí)器構(gòu)成的振蕩電路圖4-5中定時(shí)器T1的工作實(shí)質(zhì)是構(gòu)成一種振蕩電路,產(chǎn)生時(shí)間間隔為定時(shí)器的設(shè)定值,脈沖寬度為一個(gè)掃描周期的方波脈沖。五、定時(shí)器構(gòu)成的振蕩電路六、分頻電路用PLC可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)的任意分頻。圖4-62分頻電路及波形六、分頻電路圖4-62分頻電路及波形第三節(jié)基本指令編程實(shí)例及經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法一、編程實(shí)例【例1】三組搶答器兒童2人、青年學(xué)生1人和教授2人成3組搶答。兒童任一人按鈕均可搶得,教授需二人同時(shí)按鈕可搶得,在主持人按鈕同時(shí)宣布開始后10s內(nèi)有人搶答則幸運(yùn)彩球轉(zhuǎn)動(dòng)表示慶賀。本例選用FX2N-16MR型PLC一臺(tái)。完成本例編程可按以下步驟進(jìn)行。

1.列出本例PLC端子分配情況表4-1給出了本例PLC的端子分配情況。第三節(jié)基本指令編程實(shí)例及經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法一、編程實(shí)例【例1】輸入端子輸出端子其他器件兒童搶答按鈕:X001、X002學(xué)生搶答按鈕:X003教授搶答按鈕:X004、X005主持人開始開關(guān):X011主持人復(fù)位按鈕:X012兒童搶得指示燈:Y001學(xué)生搶得指示燈:Y002教授搶得指示燈:Y003彩球:Y004定時(shí)器:T10表4-1三組搶答器PLC端子分配表輸出口Y001～Y004上接有搶得指示燈及彩球,分別代表兒童搶得、學(xué)生搶得、教授搶得及彩球轉(zhuǎn)動(dòng)4個(gè)事件,是本例梯形圖中的輸出線圈。輸入端子輸出端子其他器件2.根據(jù)輸出要求畫出草圖設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)可先繪含有4個(gè)啟—保—停支路的草圖,以表達(dá)各個(gè)輸出的基本關(guān)系如圖4-7所示。3.考慮各輸出之間的制約并對(duì)草圖做出修改根據(jù)本例要求主要有2個(gè)方面的修改。①搶答器的重要性能是競(jìng)時(shí)封鎖,也就是若已有某組先按鈕搶答,則其他組再按無效。體現(xiàn)在梯形圖上是:Y001～Y003間的互鎖。這就要求在Y001～Y003支路中互串其余二個(gè)輸出繼電器的常閉觸點(diǎn)。2.根據(jù)輸出要求畫出草圖②按控制要求,只有在主持人宣布開始的10s內(nèi)Y001～Y003接通才能啟動(dòng)彩球,且彩球啟動(dòng)后,該定時(shí)器也應(yīng)失去對(duì)彩球的控制作用。因而梯形圖4-8中在Y004輸出支路中串入了定時(shí)器T10的常閉觸點(diǎn),且在母線及T10間并上了Y004的自保觸點(diǎn)。圖4-8是程序設(shè)計(jì)完成后的梯形圖。②按控制要求,只有在主持人宣布開始的10s內(nèi)Y001圖4-7三組搶答器梯形圖(草圖)圖4-8三組搶答器梯形圖(完成)圖4-7三組搶答器梯形圖(草圖)圖4-8三組搶答器梯形圖【例2】五組搶答器控制設(shè)計(jì)五個(gè)隊(duì)參加搶答比賽。比賽規(guī)則及所使用的設(shè)備如下。設(shè)有主持人總臺(tái)及各個(gè)參賽隊(duì)分臺(tái)。總臺(tái)設(shè)有總臺(tái)燈及總臺(tái)音響,總臺(tái)開始及總臺(tái)復(fù)位按鈕。分臺(tái)設(shè)有分臺(tái)燈,分臺(tái)搶答按鈕。各隊(duì)搶答必須在主持人給出題目,說了“開始”并同時(shí)按了開始控制鈕后的10s內(nèi)進(jìn)行,如提前搶答,搶答器將報(bào)出“違例”信號(hào)(違例扣分)。10s時(shí)間到,還無人搶答,搶答器將給出應(yīng)答時(shí)間到信號(hào),該題作廢。在有人搶答情況下,搶得的隊(duì)必須在30s內(nèi)完成答題。如30s內(nèi)還沒答完,則作答題超時(shí)處理。燈光及音響信號(hào)所表示的意義是這樣安排的:【例2】五組搶答器控制設(shè)計(jì)五個(gè)隊(duì)參加搶答比賽。比賽音響及某臺(tái)燈:正常搶得音響及某臺(tái)燈加總臺(tái)燈:違例音響加總臺(tái)燈:無人應(yīng)答及答題超時(shí)在一個(gè)題目回答終了后,主持人按下復(fù)位按鈕。搶答器恢復(fù)原始狀態(tài),為第二輪搶答做好準(zhǔn)備。完成本例可按以下步驟進(jìn)行。音響及某臺(tái)燈:正常搶得1.決定輸入輸出端子及機(jī)內(nèi)器件的安排為了清晰地表達(dá)總臺(tái)燈、各臺(tái)燈、總臺(tái)音響這些輸出器件的工作條件,機(jī)內(nèi)器件除了選用了應(yīng)答時(shí)間及答題時(shí)間二個(gè)定時(shí)器外還選用了一些輔助繼電器,現(xiàn)將本例器件安排列于表4-2。1.決定輸入輸出端子及機(jī)內(nèi)器件的安排輸入器件輸出器件機(jī)內(nèi)其他器件X000:總臺(tái)復(fù)位按鈕Y000:總臺(tái)音響M0:公共控制觸點(diǎn)繼電器X001～X005:分臺(tái)按鈕Y001～Y005;各臺(tái)燈M1:應(yīng)答時(shí)間輔助繼電器X010:總臺(tái)開始按鈕Y014總臺(tái)燈M2:搶答輔助繼電器M3:答題時(shí)間輔助繼電器M4:音響啟動(dòng)信號(hào)繼電器T1:應(yīng)答時(shí)限10sT2:答題時(shí)限30sT3:音響時(shí)限1s表4-2器件安排表輸入器件輸出器件機(jī)內(nèi)其他器件X000

2.分析搶答器的控制要求本例輸出器件比較多,且需相互配合表示一定的意義。仔細(xì)分析并抓住以下幾個(gè)關(guān)鍵事件對(duì)編寫輸出器件的工作條件有重要的意義。①主持人是否按下開始按鈕。這是正常搶答和違例的界限。②是否有人搶答。③應(yīng)答時(shí)間是否到時(shí)。④答題時(shí)間是否到時(shí)。程序設(shè)計(jì)時(shí),要先用機(jī)內(nèi)器件將以上事件表達(dá)出來,并在后續(xù)的設(shè)計(jì)中用這些器件的狀態(tài)表達(dá)輸出的條件。2.分析搶答器的控制要求3.按以下順序繪制程序圖①先繪出圖中“應(yīng)答允許”、“應(yīng)答時(shí)限”、“搶答繼電器”、“答題時(shí)限”等支路。這些支路中輸出器件的狀態(tài)是進(jìn)一步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。②設(shè)計(jì)各臺(tái)燈梯形圖。各臺(tái)燈啟動(dòng)條件中串入M2的常閉觸點(diǎn)體現(xiàn)了搶答器的一個(gè)基本原則:競(jìng)時(shí)封鎖,在已有人搶答之后按按鈕無效。

3.按以下順序繪制程序圖③設(shè)計(jì)總臺(tái)燈梯形圖。由總臺(tái)燈工作條件分析可知,梯形圖中應(yīng)具有以下4項(xiàng)內(nèi)容:·M2的常開和M1的常閉串聯(lián):主持人未按開始按鈕即有人搶答,違例·T1的常開和M2的常閉串聯(lián):應(yīng)答時(shí)間到無人搶答,本題作廢;·T2的常開和M2的常開串聯(lián):答題超時(shí);·Y014常開:自保觸點(diǎn)。

③設(shè)計(jì)總臺(tái)燈梯形圖。由總臺(tái)燈工作條件分析可知,梯形圖④設(shè)計(jì)總臺(tái)音響梯形圖。總臺(tái)音響梯形圖的結(jié)構(gòu)本來可以和總臺(tái)燈一樣,但為了縮短音響的時(shí)間(設(shè)定為1s),在音響的輸出條件中加入了啟動(dòng)信號(hào)的脈沖處理環(huán)節(jié)。有關(guān)的支路請(qǐng)讀者自行分析。⑤最后解決復(fù)位功能?？紤]到主控觸點(diǎn)指令具有使主控觸點(diǎn)后的所有啟—?！ｋ娐份敵鲋兄沟淖饔?將主控觸點(diǎn)M0及其相關(guān)電路加在已設(shè)計(jì)好的梯形圖前部。本例的梯形圖見圖4-9。④設(shè)計(jì)總臺(tái)音響梯形圖。總臺(tái)音響梯形圖的結(jié)構(gòu)本來可以和總圖4-9搶答器梯形圖圖4-9搶答器梯形圖【例3】三電機(jī)的循環(huán)啟停運(yùn)轉(zhuǎn)控制設(shè)計(jì)三臺(tái)電機(jī)接于Y001、Y002、Y003;要求它們相隔5s啟動(dòng),各運(yùn)行10s停止;并循環(huán)。據(jù)以上要求,繪出電機(jī)工作時(shí)序圖如圖4-10所示。圖4-10三電機(jī)控制時(shí)序圖【例3】三電機(jī)的循環(huán)啟停運(yùn)轉(zhuǎn)控制設(shè)計(jì)三臺(tái)電機(jī)接于Y0分析時(shí)序圖,不難發(fā)現(xiàn)電機(jī)Y001、Y002、Y003的控制邏輯和間隔5s一個(gè)的“時(shí)間點(diǎn)”有關(guān),每個(gè)“時(shí)間點(diǎn)”都有電機(jī)啟停。因而用程序建立這些“時(shí)間點(diǎn)”是程序設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。由于本例時(shí)間間隔相等,“時(shí)間點(diǎn)”的建立可借助振蕩電路及計(jì)數(shù)器。設(shè)X000為電機(jī)運(yùn)行開始的時(shí)刻讓定時(shí)器T0實(shí)現(xiàn)振蕩。再用計(jì)數(shù)器C0、C1、C2、C3作為一個(gè)循環(huán)過程中的時(shí)間點(diǎn)。循環(huán)功能是通過C3常開觸點(diǎn)將全部計(jì)數(shù)器復(fù)位來實(shí)現(xiàn)的?！皶r(shí)間點(diǎn)”建立之后,用這些點(diǎn)來表示輸出的狀態(tài)就十分容易了。設(shè)計(jì)好的梯形圖如圖4-11所示。分析時(shí)序圖,不難發(fā)現(xiàn)電機(jī)Y001、Y002、Y00三電機(jī)控制梯形圖梯形圖中Y001、Y002、Y003支路也屬于啟—保—停電路,其中啟動(dòng)及停止條件均由“時(shí)間點(diǎn)”組成。三電機(jī)控制梯形圖梯形圖中Y001、Y002、Y003【例4】十字路口交通燈控制這也是一個(gè)時(shí)序控制例子。十字路口南北向及東西向均設(shè)有紅、黃、綠三只信號(hào)燈,六只燈依一定的時(shí)序循環(huán)往復(fù)工作。圖4-12是交通燈的時(shí)序圖。和例3一樣,本例的關(guān)鍵仍然是要用機(jī)內(nèi)器件將信號(hào)燈狀態(tài)變化的“時(shí)間點(diǎn)”表示出來。分析時(shí)序圖,找出信號(hào)燈狀態(tài)發(fā)生變化的每個(gè)“時(shí)間點(diǎn)”,并安排相應(yīng)的器件如表4-3所示?！纠?】十字路口交通燈控制這也是一個(gè)時(shí)序控制例子。十器件意義實(shí)現(xiàn)方法X000啟動(dòng)及循環(huán)起點(diǎn),綠1、紅2點(diǎn)亮啟動(dòng)按鈕T0綠1亮25s定時(shí)器T0設(shè)定值K250,從X000接通起計(jì)時(shí),計(jì)時(shí)時(shí)間到綠1斷開,T1計(jì)時(shí)T1、T2綠1閃動(dòng)3次控制T1、T2形成振蕩,T1通時(shí)綠1點(diǎn)亮,C0計(jì)數(shù)C0黃1亮2s起點(diǎn)T2為C0計(jì)數(shù)信號(hào),C0接通時(shí)黃1點(diǎn)亮T3黃1亮2s定時(shí)器T3設(shè)定值K20,T3接通時(shí)為紅1、綠2點(diǎn)亮,紅2熄滅T4綠2亮25s定時(shí)器T4設(shè)定值K250,從T3接通時(shí)計(jì)時(shí),計(jì)時(shí)時(shí)間到綠2斷開,T6計(jì)時(shí)T5、T6綠2閃動(dòng)3次控制T5、T6形成振蕩,T5通時(shí)綠2點(diǎn)亮,C1計(jì)數(shù)C1黃2亮2s起點(diǎn)T6為C1計(jì)數(shù)信號(hào),C1接通時(shí)黃2點(diǎn)亮T7黃2亮2s定時(shí)器T7設(shè)定值K20,T7接通時(shí)黃2熄滅,一循環(huán)周期結(jié)束表4-3時(shí)間點(diǎn)及實(shí)現(xiàn)方法器件意義實(shí)現(xiàn)方法X000啟動(dòng)及循環(huán)起點(diǎn)本例梯形圖設(shè)計(jì)步驟如下:①依表4-3所列器件及方式繪出各“時(shí)間點(diǎn)”形成所需支路。這些支路是依“時(shí)間點(diǎn)”的先后順序繪出,且采用一點(diǎn)扣一點(diǎn)的方式進(jìn)行的。②以“時(shí)間點(diǎn)”為工作條件繪各信號(hào)燈的輸出梯形圖。③為了實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)燈的啟?？刂?在已繪好的梯形圖上增加主控環(huán)節(jié)。作為一個(gè)循環(huán)的結(jié)束,第二個(gè)循環(huán)開始控制的T7的常閉觸點(diǎn)也作為條件串入主控指令中。本例梯形圖見圖4-13。本例梯形圖設(shè)計(jì)步驟如下:圖4-12交通燈時(shí)序圖圖4-12交通燈時(shí)序圖圖4-13交通信號(hào)燈梯形圖圖4-13交通信號(hào)燈梯形圖【例5】運(yùn)料小車的往返運(yùn)行控制圖4-14所示小車一個(gè)工作周期的動(dòng)作要求如下:按下啟動(dòng)按鈕SB(X000),小車電機(jī)M正轉(zhuǎn)(Y010),小車第一次前進(jìn),碰到限位開關(guān)SQ1(X001)后小車電機(jī)M反(Y011),小車后退;小車后退碰到限位開關(guān)SQ2(X002)后,小車電機(jī)M停轉(zhuǎn),停5s后,第二次前進(jìn),碰到限位開關(guān)SQ3(X003),再次后退;第二次后退碰到限位開關(guān)SQ2(X002)時(shí),小車停止?！纠?】運(yùn)料小車的往返運(yùn)行控制圖4-14所示小車一個(gè)工圖4-14運(yùn)料小車往返運(yùn)行示意圖圖4-14運(yùn)料小車往返運(yùn)行示意圖1.分析本例的輸出較少,只有電機(jī)正轉(zhuǎn)輸出Y010及反轉(zhuǎn)輸出Y011。但控制工況比較復(fù)雜。由于分為第一次前進(jìn)、第一次后退、第二次前進(jìn)、第二次后退,且限位開關(guān)SQ1在二次前進(jìn)過程中,限位開關(guān)SQ2在二次后退過程中所起的作用不同,要直接繪制針對(duì)Y010及Y011的啟—?！ｋ娐诽菪螆D不太容易。1.分析將啟—?！ｋ娐返膬?nèi)容簡(jiǎn)單化,可不直接針對(duì)電機(jī)的正轉(zhuǎn)及反轉(zhuǎn)列寫梯形圖,而是針對(duì)第一次前進(jìn)、第一次后退、第二次前進(jìn)、第二次后退列寫啟—?！ｋ娐诽菪螆D。為此選M100、M101及M110、M111作為兩次前進(jìn)及兩次后退的輔助繼電器,選定時(shí)器T37控制小車第一次后退在SQ2處停止的時(shí)間(本例的輸入、輸出口安排已標(biāo)在圖4-14中)。將啟—?！ｋ娐返膬?nèi)容簡(jiǎn)單化,可不直接針對(duì)電機(jī)的正轉(zhuǎn)2.繪梯形圖草圖針對(duì)二次前進(jìn)及二次后退繪出的梯形圖草圖如圖4-15所示。圖中有第一次前進(jìn)、第一次后退、計(jì)時(shí)、第二次前進(jìn)、第二次后退5個(gè)支路,每個(gè)支路的啟動(dòng)與停止條件都是清楚的。但是程序的功能卻不能符合要求,因?yàn)榧?xì)分支路后小車的各個(gè)工況間的牽涉雖然少了,但并沒有將兩次前進(jìn)兩次后退的不同區(qū)分開,第二次前進(jìn)碰到SQ1時(shí)即會(huì)轉(zhuǎn)入第一次后退的過程,且第二次后退碰到SQ2時(shí)還將啟動(dòng)定時(shí)器,不能實(shí)現(xiàn)停車。2.繪梯形圖草圖圖4-15小車往返控制梯形圖草圖圖4-15小車往返控制梯形圖草圖3.修改梯形圖既然以上提及的不符合控制要求的兩種情況都發(fā)生在第二次前進(jìn)之后,那么就可以設(shè)法讓PLC“記住”第二次前進(jìn)的“發(fā)生”,從而對(duì)計(jì)時(shí)及后退加以限制。在本例中,選擇了M102以實(shí)現(xiàn)對(duì)第二次前進(jìn)的記憶。對(duì)草圖修改后的程序如圖4-16所示。圖中將兩次后退綜合到一起,還增加了前進(jìn)與后退的繼電器的互鎖。3.修改梯形圖小車往返控制梯形圖小車往返控制梯形圖二、經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法1.經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的要點(diǎn)①PLC的編程,從梯形圖來看,其根本點(diǎn)是找出符合控制要求的系統(tǒng)各個(gè)輸出的工作條件,這些條件又總是用機(jī)內(nèi)各種器件按一定的邏輯關(guān)系組合實(shí)現(xiàn)的。②梯形圖的基本模式為啟—?！ｋ娐?。每個(gè)啟—?！ｋ娐芬话阒会槍?duì)一個(gè)輸出,這個(gè)輸出可以是系統(tǒng)的實(shí)際輸出,也可以是中間變量。③梯形圖編程中有一些約定俗成的基本環(huán)節(jié),它們都有一定的功能,可以像擺積木一樣在許多地方應(yīng)用。二、經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法1.經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的要點(diǎn)①PLC的編程,從梯形圖①在準(zhǔn)確了解