PLC及其控制原理介紹

1、PLC控制原理簡 單介紹及應(yīng)用,D10-3F ME,Xiong qi bin,PLC簡介,PLC是間于單片機(jī)控制和computer控制之間的廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)控制的設(shè)備。 PLC為program logic control 縮寫通常譯為“可編程序控制器”。 PLC控制可運(yùn)用在大中小型化場合即可以單獨(dú)控制也可以與計(jì)算機(jī)聯(lián)合控制。 本教材主要簡單介紹“三菱”PLC其它廠商PLC大同小異。,PLC控制原理,PLC采用類似硬物理電路控制方式只不過將控制部分集成輸入sensor和輸出控制通過專用接口進(jìn)行。內(nèi)部程序流程圖反應(yīng)到紙張上即為標(biāo)準(zhǔn)化的硬物理控制電路。,PLC與硬物理控制電路對比(一),PLC與硬

2、物理控制電路相似(如下圖),M,M,220V,N,繼電器,模擬繼電器,開關(guān),模擬開關(guān),電源線,母線,PLC程序中當(dāng)模擬開關(guān) 閉合模擬繼電器M導(dǎo)通,硬物理控制電路中當(dāng)開關(guān)閉合繼電器M也導(dǎo)通,PLC與硬物理控制電路對比(二),一般電路故障大多在控制部分硬物理控制電路查找修改線路麻煩特別在一些大型設(shè)備中如采用硬物理控制電路則當(dāng)出現(xiàn)電路故障或修改時(shí)極其費(fèi)時(shí)費(fèi)力。 PLC主要用在控制電路部分因此修改程序靈活而方便。且故障率很低。 PLC內(nèi)部集成了大量的控制和邏輯運(yùn)算軟元件如將這些軟元件用響應(yīng)的物理硬元件代替將占據(jù)巨大的空間。,PLC與單片機(jī)控制區(qū)別,單片機(jī)也需要有程序執(zhí)行但其程序?yàn)橐淮涡詿浭潞蟛灰仔薷?/p>

3、多用于簡單永久性電路控制中。 PLC程序可根據(jù)需要隨時(shí)修改并可用計(jì)算機(jī)或人機(jī)界面進(jìn)行監(jiān)控直觀形象。 PLC編程一般電氣技朮人員即可掌握但單片機(jī)編程則需專業(yè)的軟件人員進(jìn)行。,PLC組成(簡圖一),電源單元,輸入單元,中央邏輯運(yùn)算控制單元,輸出單元,通信接口,此為最常見小中型組成(有的小型PLC無擴(kuò)展接口),擴(kuò)展接口,通信線,主單元,擴(kuò)展單元,在主單元輸入或輸出點(diǎn)數(shù)不夠用情況下可使用擴(kuò)展單元加以擴(kuò)展,PLC組成(簡圖二),擴(kuò)展母板,電源單元,中央邏輯運(yùn)算控制單元,輸入單元,輸入單元,輸出單元,輸出單元,通信接口,此為常見中大型組成,PLC組成(一),PLC主要由4大部分組成 1電源單元相當(dāng)于一臺小

4、型變穩(wěn)壓裝置在外部sensor功率不大的場合可以使用其提供的電源一般PLC向外部sensor提供DC24V電源。 2輸入單元:采集外部信號此部分一般采用了光電耦合放大電路主要目的為降低外部噪音信號干擾和電氣隔離保護(hù)內(nèi)部邏輯電路。輸入單元按輸入信號類型有一般輸入單元(開關(guān)式)特殊輸入單元(如溫度速度壓力等輸入單元一般為輸入模擬信號)。,PLC組成(二),3中央邏輯運(yùn)算控制單元(也叫CPU)負(fù)責(zé)邏輯運(yùn)算并根據(jù)預(yù)先所編存的program來決定輸出。 4輸出單元:執(zhí)行中央控制單元運(yùn)算結(jié)果此單元也采用了光電耦合放大電路以進(jìn)行電氣隔離。有兩種輸出形式晶體管輸出(TR)和繼電器輸出(MR)。 小型化獨(dú)立式P

5、LC一般將以上主要部分以層疊式組裝在一個(gè)機(jī)殼內(nèi)大中型則一般采取母板擴(kuò)展式組裝。,PLC運(yùn)算方式,PLC依內(nèi)部時(shí)鐘周期對用戶program進(jìn)行掃描在掃描周期內(nèi)如滿足輸出條件先映像儲(chǔ)存掃描結(jié)束后執(zhí)行輸出依此循環(huán)。,PLC輸入輸出地址號(一),PLC輸入輸出地址號一般按8進(jìn)制編號如(三菱)X001X007 X010X017 Y001Y007 Y010Y017 注意(1)小型獨(dú)立式PLC輸入信號一般只有1個(gè)公共輸入點(diǎn)COM,輸出信號則最少有2個(gè)公共點(diǎn)COM1和COM2以對應(yīng)不同電壓的輸出電器 (2)中大型母板擴(kuò)展式輸入輸出信號一般一個(gè)擴(kuò)展單元有1個(gè)公共輸入點(diǎn)COM有的輸出單元有2個(gè)以上公共點(diǎn)COM1和

6、COM2以對應(yīng)不同電壓的輸出電器。 (3)特殊單元(模擬信號)則有2個(gè)以上公共點(diǎn)以對應(yīng)不同路信號。 (4)輸出地址號YXXX既可作為輸出點(diǎn)使用又可以作為內(nèi)部模擬開關(guān)無限次使用但輸入地址號卻只能作為開關(guān)無限次使用。,PLC輸入輸出地址號(二),如右圖小車馬達(dá)正反轉(zhuǎn)控制電路PLC(三菱)接線簡圖輸入部分開關(guān)K1K3共用公共輸入點(diǎn)COM。 輸出部分COM0接24V ,COM1接220V這就因?yàn)椤斑\(yùn)轉(zhuǎn)指示燈”使用電壓24V,而“正反轉(zhuǎn)”交流接觸器使用電壓220V.,220V,N,24V,0V,運(yùn)轉(zhuǎn)指示燈,馬達(dá)正反轉(zhuǎn)控制電路PLC接線圖,X000,COM,X001,X002,COM0,Y000,COM1

7、,Y001,Y002,M0,M1,K1,K3,K2,M1,M0,正轉(zhuǎn),反轉(zhuǎn),K2反轉(zhuǎn)限位,K3正轉(zhuǎn)限位,正轉(zhuǎn),反轉(zhuǎn),小車,PLC軟元件組成,PLC軟元件是指PLC內(nèi)部參與邏輯運(yùn)算存儲(chǔ)控制的地址元。因其與一般的硬邏輯元件有相似的功能故統(tǒng)稱其為軟元件。 PLC軟元件主要有(三菱) 輔助繼電器(M);狀態(tài)寄存器(S);定時(shí)器(T)記數(shù)器(C)數(shù)據(jù)寄存器(D)中斷常數(shù)(K)(十進(jìn)制 “位數(shù)”-十六位或三十二位。 以上資料都可以在PLC相關(guān)說明書里查到。 對于程序里L(fēng)DI當(dāng)PH3有板則馬達(dá)M停止直至后段設(shè)備Y發(fā)出要板信號才送出。依此循環(huán),前段設(shè)備X,Conveyor,后段設(shè)備Y,PH3,PH1,M,PH

8、2,PLC在conveyor的應(yīng)用(三),直通式和檢測式PLC接線圖(三菱)如右圖程序限于篇幅不在這里列出。,X000,COM,X001,X002,COM0,Y000,COM1,Y001,COM2,M0,M1,220V,N,直通式和檢測式PLC接線圖,啟動(dòng)/停止,直通/檢測,目檢OK,X003,X004,PCB檢測1,PCB檢測2,PCB檢測3,X005,X006,緊急停止,Y002,Y003,Y004,運(yùn)行指示,故障指示,X007,前段有板送出,馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn),有板向后段送出,24V,0V,FX1S-14MR,conveyor直通式和檢測式常見故障 1.馬達(dá)不轉(zhuǎn)(包括不進(jìn)不出板)(1)電源是否開啟

9、。(2)“緊急停止”按鈕是否被按下。(3)前段設(shè)備是否有板送出。(4) 后段設(shè)備是否需要板。(5)離后段設(shè)備最近sensor是否有異物遮住或sensor 壞。(6)目檢完是否按了“目檢OK”按鈕。 2.馬達(dá)常轉(zhuǎn)不停(1)前段設(shè)備板送出是否完成。(2)沒有進(jìn)板到位或sensor壞。,PLC在conveyor的應(yīng)用(四),伸縮式運(yùn)作原理:當(dāng)前段設(shè)備X有PCB送出即給conveyor PLC一出板信號如conveyor上無板且處于原始位 Conveyor馬達(dá)M運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)PCB脫離PH1時(shí)到達(dá)PH3時(shí)如后段設(shè)備Y也需要PCB則conveyor導(dǎo)軌將向后段設(shè)備Y靠攏這過程中如有物體擋住sensor PH4和

10、PH5(固定不動(dòng)) conveyor導(dǎo)軌會(huì)馬上停止前進(jìn)并回到原始位一直到 PH4和PH5 遮擋物移出才動(dòng)作將PCB送給后段設(shè)備Y后其馬上回到原始位。,PLC在conveyor的應(yīng)用(五),Conveyor,PH4,PH1,M1,PH3,反射板,PH5,后段設(shè)備Y,前段設(shè)備X,注為了conveyor上可多閑置PCB有的將其導(dǎo)軌運(yùn)輸分成兩段。由兩個(gè)馬達(dá)獨(dú)立控制。,M0,LS2,LS1,PH2,車架限位,伸縮式PLC接線圖(三菱)如右圖程序限于篇幅不在這里列出。,PLC在conveyor的應(yīng)用(六),X000,COM,X001,X002,COM0,Y000,COM1,Y001,COM2,M0,M1,

11、220V,N,伸縮式PLC接線圖,啟動(dòng)/停止,X003,X004,PCB檢測1,PCB檢測2,PCB檢測3,X005,X006,緊急停止,Y002,Y003,Y004,運(yùn)行指示,故障指示,X007,前段有板送出,馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn),24V,0V,FX0N-24MR,檢測物體PH4,檢測物體PH5,X010,X011,車架原始位,車架送板到達(dá)位,有板向后段送出,M2,車架回來,車架送出,M3,X012,自動(dòng)/手動(dòng),“自動(dòng)/手動(dòng)”選擇開關(guān)可以取消,conveyor伸縮式常見故障 1.運(yùn)送PCB馬達(dá)不轉(zhuǎn)(包括不進(jìn)不出板)(1)電源是否開啟。(2)“緊急停止”按鈕是否被按下。(3)前段設(shè)備是否有板送出且車架處于

12、原始位。(4) 后段設(shè)備是否需要板且車架處于送板到達(dá)位。(5) 車架上sensor是否有翼物遮住或sensor 壞。 2.運(yùn)送PCB馬達(dá)常轉(zhuǎn)不停 (1)前段設(shè)備板送出是否完成。(2)沒有進(jìn)板到位或sensor壞。 3.運(yùn)送車架馬達(dá)不轉(zhuǎn)(1)“檢測物體”sensor是否有物體擋住.(2)“檢測物體”sensor壞,PLC在conveyor的應(yīng)用(七),如右表為PCB經(jīng)過噴霧機(jī)sensor和噴頭過程示意圖PLC分別在PCB前后端經(jīng)過sensor時(shí)產(chǎn)生數(shù)據(jù)D1和D2在脈沖記數(shù)C(D1+D0)時(shí)開始噴霧在C(D2+D0)時(shí)停止噴霧。,PLC在噴霧機(jī)的應(yīng)用(一),PCB前端產(chǎn)生D1,D0,PCB后端產(chǎn)生

13、D2,脈沖記數(shù)C,脈沖記數(shù)C,脈沖記數(shù)C,脈沖記數(shù)C,C(D1+D0)開始噴霧,C(D2+D0)停止噴霧,PCB,sensor,噴頭,Sensor到噴頭距離,流板方向,PLC在噴霧機(jī)的應(yīng)用(二),噴霧機(jī)PLC接線圖(如右圖)這里需要注意噴霧機(jī)所有輸出執(zhí)行機(jī)構(gòu)電壓都是DC24V所以COM0COM2全部接DC24V 程序太繁不在這里例出。,X000,COM,X001,X002,COM0,Y000,COM1,Y001,COM2,解碼器,X003,X004,氣缸右限位,清洗,單/雙噴,X005,X006,PCB檢測(sensor),Y002,Y003,Y004,噴氣,X007,測距,24V,0V,FX

14、1s-14MR,氣缸左限位,少FLUX檢測,測距指示,噴FLUX,氣缸左移,氣缸右移,Y005,Z,少FLUX報(bào)警,噴霧機(jī)常見故障 1.有板經(jīng)過噴頭不噴FLUX也不移動(dòng)(1)電源是否打開(2)解碼器是否有信號給PLC(3)PCB檢測sensor是否有感應(yīng)。(4)PCB前后縮減模擬電位器值是否調(diào)得過大(5)機(jī)頭電纜線是否有斷裂. (6)機(jī)頭接插口PIN針是否有因FLUX過多而接觸不良 2.有板經(jīng)過噴頭噴FLUX和氣但不移動(dòng)(1)移動(dòng)電磁閥是否壞(2)機(jī)頭電纜線是否有斷裂(3)機(jī)頭接插口PIN針是否有因FLUX過多而接觸不良(4)移動(dòng)氣缸氣管是否接反(保養(yǎng)后)(5)固定邊汽缸限位sensor是否有壞。 3.有板經(jīng)過噴頭不噴FLUX或氣但移動(dòng) (1)噴FLUX或氣電磁閥是否壞 (2)機(jī)頭電纜線是否有斷裂 (3)機(jī)頭接插口PIN針是否有因FLUX過多而接