台达台达plcplc课件课件- -第第8 8章章PLCdePLCde综合应综合应用实例用实例 第第8 8章章 PLC PLC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。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。要程序简这样可以节省内存、简化调试，而且还可以减少程序执行的时间响应速度。要程序简短，就应注意编程方法，用好指令。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序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。的层次，讲究程序的模块化、标准化。 第第8 8章章 PLC PLC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，给机械部件足够的程序中加一些延时，给机械部件足够的动作时间。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 PLC PLC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 8.2.1 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个个产品，机械手动作产品，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个产品装个产品装满后，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给出了产品的批给出了产品的批量包装与产量统计示意图，光电传感器量包装与产量统计示意图，光电传感器A A用于检测产品，用于检测产品，6 6个产品通过后，向机械个产品通过后，向机械手出动作信号，机械手将这手出动作信号，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，打次后，开始打包，打包完成后，打印生产日期；传感器包完成后，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，考虑的要求和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的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的工作经验。工作经验。 第第8 8章章 PLC PLC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一机型与型号，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 PLC PLC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 PLC PLC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 8.2.4 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 PLC PLC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 计数计数达到达到6 6次时，次时，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指指令被执行，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的常开触点的常开触点闭合，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OffOnOffOn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电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。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，比如打包机构这里需要特别说明，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的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。应用，故此简化了控制要求。 第第8 8章章 PLC PLC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。混是两种液体自动混合装置示意图。混合槽左边有合槽左边有2 2个液面传感器，分别表示高低液位，液体掩没传感器时，传感器的控个液面传感器，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。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B B种液体的流入。混合种液体的流入。混合搅拌均匀后的液体通过出口阀流出。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。接停止。 第第8 8章章 PLC PLC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)。由于控制时间在。由于控制时间在几十秒到几分钟，所以可采用以几十秒到几分钟，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 PLC PLC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 PLC PLC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8.3.4 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 PLC PLC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，之后就处于断个启动信号，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，此处是个自锁闭合，此处是个自锁回路。接下来，闭合的触点回路。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，因为线圈此时还不能通电，因为线圈Y2Y2通电时，通电时，Y2Y2的常闭的常闭触点是打开的。程序要在触点是打开的。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前的常闭触前的常闭触点点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 PLC PLC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 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时，液体进入混合槽。当液面到达高液位传感器时，常闭触点常闭触点X2X2打开，线圈打开，线圈Y1Y1断电，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开始计开始计时，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的常闭触点再的常闭触点再打开。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。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的常闭触点要在的常闭触点要在下下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，需要开始下1 1次的混合。当混合液体排出，次的混合。当混合液体排出，即即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常闭触常闭触点是打开的，从而点是打开的，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复位，复位，会使计时器会使计时器T1T1复位。计时器复位。计时器T2T2先将线圈先将线圈Y2Y2断电，然后复位。线圈断电，然后复位。线圈Y2Y2断电后，线圈断电后，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 PLC PLC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 PLC PLC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 8.4.1 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制个参数。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，控制各种化学粉末进入个开关阀的打开时间，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。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 PLC PLC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 PLC PLC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 PLC PLC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 PLC PLC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，作为当，作为当前执行的配方参数。前执行的配方参数。 当选择其中一组配方参数时，当选择其中一组配方参数时，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 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 PLC PLC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, ,特殊情况时特殊情况时, ,根据雨量和灌溉量及矿山工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。业用水量来调节水库水位高低。 第第8 8章章 PLC PLC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，所有报警灯，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。熄灭和泄水及灌水阀门自动被复位。 第第8 8章章 PLC PLC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控制根据上述分析，可确定水库水位自动控制PLCPLC的所需元件如表的所需元件如表8.58.5所示。所示。 第第8 8章章 PLC PLC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 8.5.4 8.5.4 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8.98.9的水库水位自动控制梯形图。的水库水位自动控制梯形图。 第第8 8章章 PLC PLC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 8.5.5 8.5.5 检验、修改和完善程序检验、修改和完善程序 当水位超过上限时，当水位超过上限时，X0=OnX0=On，CALL P0CALL P0指令执行，将跳转到指针指令执行，将跳转到指针P0P0处，执行处，执行P0P0子程序。子程序。内部继电器内部继电器M1000M1000为运行监视常开触点，为运行监视常开触点，PLCPLC运行后运行后M1000M1000即为即为OnOn。在主程序没有调。在主程序没有调用用P0P0子程序时，子程序时，M1000M1000为为OnOn，但线圈，但线圈Y0 Y0 和和Y10 Y10 都为都为OffOff。主程序调用。主程序调用P0P0子程序后，子程序后，线圈线圈Y0 Y0 和和Y10 Y10 都为都为OnOn，进行泄水动作并且水位异常报警灯报警，直到，进行泄水动作并且水位异常报警灯报警，直到X0 X0 变为变为OffOff，即水位低于上限水位时，才停止，即水位低于上限水位时，才停止P0 P0 子程序。子程序。 当水位低于上限时，当水位低于上限时，X1=OnX1=On，CALL P10 CALL P10 指令执行，将跳转到指针指令执行，将跳转到指针P10 P10 处，执行处，执行P10 P10 子子程序，线圈程序，线圈Y1 Y1 和和Y10 Y10 都为都为OnOn，进行泄水动作并水位异常报警灯报警，直到，进行泄水动作并水位异常报警灯报警，直到X1 X1 变变为为OffOff，即水位高于下限水位时，才停止，即水位高于下限水位时，才停止P10 P10 子程序。子程序。 在在P0 P0 和和P10 P10 子程序中嵌套了子程序中嵌套了CALL P20 CALL P20 子程序，如果进行泄水动作子程序，如果进行泄水动作10 10 分钟但水位上分钟但水位上限传感器仍为限传感器仍为OnOn，则执行，则执行P20 P20 子程序，子程序，Y11 Y11 线圈导通，机械故障指示灯报警。线圈导通，机械故障指示灯报警。同样，如果进行灌水动作同样，如果进行灌水动作10 10 分钟但水位下限传感器仍为分钟但水位下限传感器仍为OnOn，则执行，则执行P20 P20 子程序，子程序，Y11 Y11 线线圈导通，机械故障指示灯报警。圈导通，机械故障指示灯报警。 如果水库处于正常水位，即如果水库处于正常水位，即X0 X0 和和X1 X1 都为都为OffOff，则，则ZRST ZRST 指令执行，指令执行，Y0Y0、Y1Y1、Y10Y10、Y11Y11、T0T0、T1 T1 都被复位，泄水和灌水阀门和报警灯都不动作。都被复位，泄水和灌水阀门和报警灯都不动作。 第第8 8章章 PLC PLC的综合应用实例的综合应用实例8.6 8.6 水塔水位高度警示控制水塔水位高度警示控制 8.6.1 8.6.1 分析控制要求和过程分析控制要求和过程 随着城乡人民生活水平的不断改善，许多家庭都使用上了高位水池自来水系随着城乡人民生活水平的不断改善，许多家庭都使用上了高位水池自来水系统，公用水塔广泛应用与我国住宅区的供水系统中。要保证公用水塔的正统，公用水塔广泛应用与我国住宅区的供水系统中。要保证公用水塔的正常运行，水塔水位控制系统必须具备测量水位高度，把水位控制在正常范常运行，水塔水位控制系统必须具备测量水位高度，把水位控制在正常范围内的能力。围内的能力。8.6.2 8.6.2 确定控制方案确定控制方案 利用模拟式液位高度测量仪利用模拟式液位高度测量仪(010V (010V 电压输出电压输出) )测量水位高度，进行水位的控测量水位高度，进行水位的控制。水位处于正常高度时，水位正常指示灯亮，水塔剩制。水位处于正常高度时，水位正常指示灯亮，水塔剩1/4 1/4 水量时进行给水量时进行给水动作，水位到达上限时，报警并停止给水。水动作，水位到达上限时，报警并停止给水。 第第8 8章章 PLC PLC的综合应用实例的综合应用实例8.6 8.6 水塔水位高度警示控制水塔水位高度警示控制 8.6.3 8.6.3 确定输入确定输入/ /输出信号输出信号 表表8.68.6给出了水塔水位高度警示控制的装置分配表。给出了水塔水位高度警示控制的装置分配表。 第第8 8章章 PLC PLC的综合应用实例的综合应用实例8.6 8.6 水塔水位高度警示控制水塔水位高度警示控制 8.6.4 8.6.4 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8.108.10的水塔水位高度警示控制梯形图。的水塔水位高度警示控制梯形图。 第第8 8章章 PLC PLC的综合应用实例的综合应用实例8.6 8.6 水塔水位高度警示控制水塔水位高度警示控制 8.6.5 8.6.5 检验、修改和完善程序检验、修改和完善程序 利用模拟式液位高度测量仪利用模拟式液位高度测量仪(010V (010V 电压输出电压输出) )测量水位高度，测量水位高度， 经台达经台达DVP04AD DVP04AD 扩充扩充模块转换成数值模块转换成数值K0K4000 K0K4000 存放在存放在D0 D0 中，通过对中，通过对D0 D0 的值进行判断来控制水面处于的值进行判断来控制水面处于正常高度。正常高度。 当当D0 D0 值小于值小于K1000 K1000 时，水位偏低，时，水位偏低，M0=OnM0=On，SET SET 指令执行，指令执行，Y0 Y0 被置位，给水阀开关被置位，给水阀开关打开，开始给水。打开，开始给水。 当当D0 D0 的值在的值在K1000K4000 K1000K4000 之间时，水位正常，之间时，水位正常，M1=OnM1=On，Y1 Y1 被导通，用水位正常指示被导通，用水位正常指示灯亮。灯亮。 当当D0 D0 的值大于的值大于K4000 K4000 时，水位到达上限，时，水位到达上限，M2=OnM2=On，Y2 Y2 被导通，水位到达警报器响；被导通，水位到达警报器响；同时同时RST RST 指令执行，指令执行，Y0 Y0 被复位，给水阀开关关闭，停止给水。被复位，给水阀开关关闭，停止给水。 第第8 8章章 PLC PLC的综合应用实例的综合应用实例8.7 8.7 水管流量精确计算水管流量精确计算 8.7.1 8.7.1 分析控制要求和过程分析控制要求和过程 水管直径以水管直径以mmmm为单位，水的流速以为单位，水的流速以dm/sdm/s（1 1分米分米/ /秒）为单位，水流量以秒）为单位，水流量以cm3/s(1 cm3/s(1 毫升毫升/ /秒秒) )为单位。水管横截面积为单位。水管横截面积=r2=(d/2)2=r2=(d/2)2，水流量，水流量= =水管横截面积水管横截面积流速。要求流速。要求水流量的计算结果精确到小数后的第水流量的计算结果精确到小数后的第2 2位。位。确定控制方案确定控制方案 8.7.2 8.7.2 确定控制方案确定控制方案 涉及到小数点的精确运算时，一般需用浮点数运算指令，但用浮点数运算指令需要转涉及到小数点的精确运算时，一般需用浮点数运算指令，但用浮点数运算指令需要转换，比较繁琐，本例用整型四则运算指令实现小数点的精确运算。换，比较繁琐，本例用整型四则运算指令实现小数点的精确运算。 本程序中本程序中mmmm、cmcm、dm dm 都有用到，所以必须统一单位，保证符合结果需要，程序中先都有用到，所以必须统一单位，保证符合结果需要，程序中先将所有单位统一成将所有单位统一成mmmm，最后将单位变成需要的，最后将单位变成需要的cm3cm3。 第第8 8章章 PLC PLC的综合应用实例的综合应用实例8.7 8.7 水管流量精确计算水管流量精确计算 8.7.3 8.7.3 确定装置分配与编号确定装置分配与编号 表表8.78.7给出了水管流量精确计算的装置分配表。给出了水管流量精确计算的装置分配表。 第第8 8章章 PLC PLC的综合应用实例的综合应用实例8.7 8.7 水管流量精确计算水管流量精确计算 8.7.4 8.7.4 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8.118.11的水管流量计算梯形图。的水管流量计算梯形图。 第第8 8章章 PLC PLC的综合应用实例的综合应用实例8.7 8.7 水管流量精确计算水管流量精确计算 8.7.5 8.7.5 检验、修改和完善程序检验、修改和完善程序 计算水管横截面积时需要用到计算水管横截面积时需要用到，3.143.14，在程序中没有将，在程序中没有将dm/s(dm/s(分米分米/ /秒秒) )扩大扩大100 100 倍，变成倍，变成mm mm 单位，而却把单位，而却把扩大了扩大了100100倍，变为倍，变为K314K314，这样做的目的可以使运算，这样做的目的可以使运算精确到小数后的精确到小数后的2 2 位。位。 最后将运算结果最后将运算结果mm3/s mm3/s 除以除以10001000变成变成cm3/scm3/s。1cm3=1ml1cm3=1ml，1 1 升升10001000毫升毫升=1000 =1000 cm3=1dm3cm3=1dm3。 假设水管直径假设水管直径D0D0为为10mm10mm，水流速，水流速D10D10为为25dm/s25dm/s，则水管水流量运算结果为，则水管水流量运算结果为196 cm3/s196 cm3/s。 第第8 8章章 PLC PLC的综合应用实例的综合应用实例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8.8.1 8.8.1 分析控制要求和过程分析控制要求和过程 对一水产养殖场的液面进行实时监控，当液面高度低于下极限且持续对一水产养殖场的液面进行实时监控，当液面高度低于下极限且持续2 2 分钟，开始启分钟，开始启动报警系统。报警系统启动后，报警指示灯亮，同时打开进水阀门进行供水。当水位到达动报警系统。报警系统启动后，报警指示灯亮，同时打开进水阀门进行供水。当水位到达正常水位后，警报解除。正常水位后，警报解除。 第第8 8章章 PLC PLC的综合应用实例的综合应用实例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8.8.2 8.8.2 确定控制方案确定控制方案 根据水产养殖场的设计要求，分别设置水位下限报警器根据水产养殖场的设计要求，分别设置水位下限报警器X0X0和水位上限报警器和水位上限报警器X1X1，报警，报警器器Y0Y0和进水阀和进水阀Y1Y1。作用是当水位低于下限报警器。作用是当水位低于下限报警器X0X0或水位高于或水位高于X1X1时，报警器报警，进水阀时，报警器报警，进水阀进行相应操作。进行相应操作。8.8.3 8.8.3 确定装置分配与编号确定装置分配与编号 表表8.88.8给出了液面高度监控报警系统装置分配表。给出了液面高度监控报警系统装置分配表。 第第8 8章章 PLC PLC的综合应用实例的综合应用实例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8.8.4 8.8.4 编写应用程序编写应用程序 图图8.138.13给出了给出了ANS/ANRANS/ANR液面高度监控报警的梯形图。液面高度监控报警的梯形图。 第第8 8章章 PLC PLC的综合应用实例的综合应用实例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8.8.5 8.8.5 检验、修改和完善程序检验、修改和完善程序 报警控制和给水控制如下，当液面高度低于下极限时，报警控制和给水控制如下，当液面高度低于下极限时，X0=OnX0=On，X0=On X0=On 状态保持两分状态保持两分钟后，钟后，Y0=OnY0=On，Y1=OnY1=On，报警指示灯亮，同时打开进水阀门进行给水。当液面高度到达正常，报警指示灯亮，同时打开进水阀门进行给水。当液面高度到达正常水位后，水位后，X1=OnX1=On，Y0=OffY0=Off，Y1=OffY1=Off，警报解除。本例给出的液面高度监控报警梯形图是很，警报解除。本例给出的液面高度监控报警梯形图是很实用的，能够方便用户搭建自己的液面高度监控系统。实用的，能够方便用户搭建自己的液面高度监控系统。 第第8 8章章 PLC PLC的综合应用实例的综合应用实例8.9 DHSCS8.9 DHSCS切割机控制切割机控制8.9.1 8.9.1 分析控制要求和过程分析控制要求和过程 在工业加工中，自动光电传感式机械切割机应用场合十分广泛，其核心的控制部分可在工业加工中，自动光电传感式机械切割机应用场合十分广泛，其核心的控制部分可用用PLCPLC控制，配合光电检测器件可实现流水线作业。控制，配合光电检测器件可实现流水线作业。 传送带滚轴转动一次，传送带滚轴转动一次，X0 X0 计数一次，当计数一次，当C235 C235 计数到计数到1000 1000 次时，切刀次时，切刀Y1 Y1 动作一次，动作一次，完成一次切割过程。完成一次切割过程。 第第8 8章章 PLC PLC的综合应用实例的综合应用实例8.9 DHSCS8.9 DHSCS切割机控制切割机控制8.9.2 8.9.2 确定控制方案确定控制方案 根据控制要求设计的光电传感式机械切割机如图所示，光电检测开关根据控制要求设计的光电传感式机械切割机如图所示，光电检测开关X0X0记录转轴转数，记录转轴转数，X1X1控制切刀动作，控制切刀动作，C235C235计数计数10001000次时切刀动作一次。次时切刀动作一次。8.9.3 8.9.3 确定装置分配与编号确定装置分配与编号 表表8.98.9给出了光电传感式机械切割机装置分配表。给出了光电传感式机械切割机装置分配表。 第第8 8章章 PLC PLC的综合应用实例的综合应用实例8.9 DHSCS8.9 DHSCS切割机控制切割机控制8.9.4 8.9.4 编写应用程序编写应用程序 图图8.458.45为光电传感式机械切割机的梯形图控制程序。为光电传感式机械切割机的梯形图控制程序。 第第8 8章章 PLC PLC的综合应用实例的综合应用实例8.9 DHSCS8.9 DHSCS切割机控制切割机控制8.9.5 8.9.5 检验、修改和完善程序检验、修改和完善程序 光电开关光电开关X0 X0 为高速计数器为高速计数器C235 C235 的外部计数输入点；传送带滚轴每转一周，的外部计数输入点；传送带滚轴每转一周，X0 X0 由由 OffOnOffOn变化一次，变化一次，C235 C235 计数一次。计数一次。 在在DHSCS DHSCS 指令中，当指令中，当C235 C235 计数达到计数达到1000 1000 时（即传送带滚轴转动时（即传送带滚轴转动1000 1000 转），转），Y1=OnY1=On，且以中断的方式立即将且以中断的方式立即将Y1 Y1 的状态输出到外部输出端，使切刀下切。的状态输出到外部输出端，使切刀下切。 切刀下切，切割动作完成时，切刀下切，切割动作完成时，X1=OnX1=On。则。则C235 C235 被清零，被清零，Y1 Y1 被复位，切刀归位，被复位，切刀归位，X1=OffX1=Off。这样，。这样，C235 C235 又重新计数，重复上述动作，如此反复循环。又重新计数，重复上述动作，如此反复循环。 第第8 8章章 PLC PLC的综合应用实例的综合应用实例8.10 8.10 整数与浮点数混合的四则运算在流水线中的整数与浮点数混合的四则运算在流水线中的 应用应用8.10.1 8.10.1 分析控制要求和过程分析控制要求和过程 基于基于PLCPLC的流水线作业的时间控制通常应用整数与浮点混合运算，本例将详细讲述如的流水线作业的时间控制通常应用整数与浮点混合运算，本例将详细讲述如何应用整数与浮点混合运算计算时间。何应用整数与浮点混合运算计算时间。 流水线作业中，生产管理人员需要对流流水线作业中，生产管理人员需要对流水线的速度进行实时监控，流水线正常运行水线的速度进行实时监控，流水线正常运行目标速度为目标速度为1.8m/s1.8m/s。 第第8 8章章 PLC PLC的综合应用实例的综合应用实例8.10 8.10 整数与浮点数混合的四则运算在流水线中的整数与浮点数混合的四则运算在流水线中的 应用应用8.10.2 8.10.2 确定控制方案确定控制方案 电机与多齿凸轮同轴转动，凸轮上有电机与多齿凸轮同轴转动，凸轮上有10 10 个突齿，电机每旋转一周，接近开关接收到个突齿，电机每旋转一周，接近开关接收到10 10 个脉冲信号，流水线前进个脉冲信号，流水线前进0.325m0.325m。电机转速。电机转速(r/min)=(r/min)=接近开关每分钟接收到的接近开关每分钟接收到的脉冲数脉冲数/10/10，流水线速度，流水线速度= =电机每秒旋转圈数电机每秒旋转圈数0.325=0.325=（电机转速（电机转速/60/60）0.3250.325。 流水线速度低于流水线速度低于0.8m/s 0.8m/s 时，速度偏低灯亮；当流水线速度在时，速度偏低灯亮；当流水线速度在0.8m/s1.8m/s 0.8m/s1.8m/s 之间时，之间时，速度正常灯亮；当流水线速度高于速度正常灯亮；当流水线速度高于1.8m/s 1.8m/s 时，速度偏高灯亮。显示出流水线的速时，速度偏高灯亮。显示出流水线的速度来进行监控。度来进行监控。 第第8 8章章 PLC PLC的综合应用实例的综合应用实例8.10 8.10 整数与浮点数混合的四则运算在流水线中的整数与浮点数混合的四则运算在流水线中的 应用应用8.10.3 8.10.3 确定装置分配与编号确定装置分配与编号 表表8.108.10给出了流水线装置分配表。给出了流水线装置分配表。 第第8 8章章 PLC PLC的综合应用实例的综合应用实例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8.10.4 8.10.4 编写应用程序编写应用程序 图图8.178.17为基于整数与浮点混为基于整数与浮点混合四则运算的梯形图控制程序。合四则运算的梯形图控制程序。 第第8 8章章 PLC PLC的综合应用实例的综合应用实例8.10 8.10 整数与浮点数混合的四则运算在流水线中的整数与浮点数混合的四则运算在流水线中的 应用应用8.10.5 8.10.5 检验、修改和完善程序检验、修改和完善程序 利用利用SPD SPD 指令测得的接近开关的脉冲频率（指令测得的接近开关的脉冲频率（D0D0）来计算出电机的转速。电机转速）来计算出电机的转速。电机转速(r/min)=(r/min)=每分钟内测得的脉冲数目每分钟内测得的脉冲数目/10=/10=（脉冲频率（脉冲频率6060）/10=/10=（D060D060）/10/10。再利用测得的频率再利用测得的频率D0 D0 计算出流水线速度：计算出流水线速度： v v： 流水线速度（单位：流水线速度（单位：m/sm/s），），N N：电机转速（单位：电机转速（单位： r/minr/min），），D0 D0 脉冲频率。脉冲频率。 假设假设SPD SPD 指令测得的脉冲频率指令测得的脉冲频率D0=K50D0=K50，则根据上式可计算出流水线速度，则根据上式可计算出流水线速度= =计算流水线计算流水线 当前速度时运算参数含有小数点，所以需用二进制浮点数运算指令来实现。当前速度时运算参数含有小数点，所以需用二进制浮点数运算指令来实现。 通过通过DEZCP DEZCP 指令来判断流水线当前速度与上下限速度的关系，判断结果反应在指令来判断流水线当前速度与上下限速度的关系，判断结果反应在M0M2M0M2。 程序中计算流水线速度涉及到整型数和浮点型数的混合运算，在执行二进制浮点数运程序中计算流水线速度涉及到整型数和浮点型数的混合运算，在执行二进制浮点数运算指令之前，各运算参数均需转换成二进制浮点数，若不是，需用算指令之前，各运算参数均需转换成二进制浮点数，若不是，需用FLT FLT 指令转换，指令转换，然后才能用二进制浮点数指令进行运算。然后才能用二进制浮点数指令进行运算。 程序最后将当前速度扩大程序最后将当前速度扩大10001000倍后再取整，目的是方便监控。倍后再取整，目的是方便监控。 结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！53