可编程控制器(PLC)应用举例.doc

学习目标：
通过典型实例的分析，掌握可编程控制器设计的步骤；
掌握程序调试方法；
能够依据控制要求，进行顺序控制梯形图的设计。

可编程控制器应用举例
两种液体混合装置

设有两种液体A和B，在容器内按照一定比例进行混合搅拌，装置结构如图6-1所示。其中，SL1、SL2、SL3为液面传感器，当液面淹没时为ON;
YV1、YV2、YV3为电磁阀；M为搅拌电动机。

图6-1两种液体混合装置

一、控制要求
1.初始状态
此时各阀门关闭，容器是空的。
YV1=YV2=YV3=OFF
SL1=SL2=SL3=OFF
M=OFF
2.起动操作
按下起按钮,开始下列操作：
（1）YV1=ON，液体A流入容器；当液面到达SL3时，YV1=OFF，YV2=ON；
（2）液体B流入，液面到达SL1时，YV2=OFF，M=ON；开始搅拌；
（3）混合液体搅拌均匀后（设时间为10s），M=OFF，YV3=ON，放出混合液体；
（4）当液体下降到SL2时，SL2从ON变为OFF，再过20s后容器放空，关闭YV3，YV3=OFF，完成一个操作周期；
（5）只要没按停止按钮，则自动进入下一操作周期。
3.停止操作
按一下停止按钮，则在当前混合操作周期结束后，才停止工作，使系统停止处于初始状态。
二、I/O通道分配及I/O接线图
1.I/O通道分配
在了解了系统要求和工艺要求和控制要求后，首先要做I/O通道分配，即把已知的输入信号和输出信号分配给PLC的指定I/O端子，具体如表6-1所示。
表6-1I/O通道分配
分类元件端子号作用输入SB10000起动按钮SB20001停止按钮SL10002液面高位传感器SL20003液面低位传感器SL30004液面中位传感器输出M1000搅拌电动机YV11004液体A流入电磁阀YV21005液体B流入电磁阀YV31006放出混合液体电磁阀2.PLC的I/O接线图
根据I/O通道分配情况，可画出PLC的I/O接线图，如图6-2所示。

图6-2两种液体混合装置的I/O接线图
三、设计梯形图程序
根据系统的控制要求及I/O通道分配，设计用锁存器控制的梯形图如图6-3所示。在初始状态，各继电器均为OFF。
1.起动操作
按起动按钮0000，使锁存器21115置为ON，21115使1110ON一个扫描周期，使锁存器21004置位，断开电磁阀YV1，使液体A流入容器。
2.当液位上升到SL3时
当液位上升到SL3时，0004由OFF变为ON，21104ON一个扫描周期，使1004复位，关闭电磁阀YV1。同时使1005置位，打开电磁阀YV2，使液体B流入容器。
3.当液面上升到SL1时
当液面上升到SL1时，0002由OFF变为ON，21102ON一个扫描周期，使1005复位，关闭电磁阀YV2，同时使1005置位，起动搅拌电动机M。
此时启动定时器TIM00，10s后TIM00动作，使1000复位。
4.搅拌均匀后放出混合液体
在1000的下降沿通过后沿微分指令DIFD使1006置位，断开电磁阀YV3，开始放出混合液体。
5.当液位下降到SL2时
当液位下降到SL2时，0003由ON变OFF，在下降沿使21103ON一个扫描周期，置位21114，启动定时器TIM01，20s后使1006复位，关闭电磁阀YV3，此时容器已放空。
6.自动循环工作
若未按停止按钮0001，则在TIM01的计时时间到时，使1004置位，自动进入下一操作周期。
7.停止操作
当按下停止按钮时，0001为ON，将锁存器21115复位，不能时电磁阀YV1断开，系统执行完本周期的操作，停留在初始状态。

图6-3两种液体混合装置PLC控制梯形图

第二节大电动机的Y—Δ起动控制

Y—Δ起动是笼型电动机的降压起动方式之一，将电动机定子绕组接成Y形起动，起动电流是用Δ形接法直接起动的三分之一，达到规定的速度后，再将电动机的定子绕组切换成Δ形运行。这种减少起动电流的起动方法，适合于容量大、起动时间长的大电动机起动，或者在受到电源容量限制，为避免起动时过大的起动电流造成电源电压下降过大时使用。
一、控制要求
Y—Δ起动控制时的时序图如图6-7（b）所示，当主接触器KM1与Y接法接触器KM2同时接通时，电机工作在Y形起动状态；而当主接触器KM1与Δ形接法接触器KM3同时接通时，电机就工作在Δ形接法的正常运行状态。

图6-7Y—Δ起动控制时的时序图
由于PLC内部切换时间很短，必须有放火花的内部锁定。TA为内部锁定时间。当电机绕组从Y形切换到Δ形接法时，从KM2完全截止到KM3接通这段时间即为TA，其值过长多短都不好，应通过实验确定。从KM3接通到KM1接通这段时间为TM，TM一般小于TA。Y形起动时间为TS。

第三节机械手的步进控制

在自动化生产线上