第三單元

簡單PLC控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)要點(diǎn)：

掌握S7-1200PLC基本指令的使用方法初步學(xué)會(huì)S7-1200PLC編程軟件及仿真軟件的使用方法掌握簡單PLC控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)方法第三單元

簡單PLC控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)項(xiàng)目1PLC改造啟保?？刂齐娐讽?xiàng)目2PLC改造C650型車床的控制電路

項(xiàng)目3

數(shù)控機(jī)床潤滑控制系統(tǒng)PLC控制分析

項(xiàng)目4

模擬鉆加工PLC控制分析

項(xiàng)目目標(biāo)項(xiàng)目分析實(shí)施步驟知識(shí)擴(kuò)展項(xiàng)目1：PLC改造啟保?？刂齐娐废嚓P(guān)知識(shí)項(xiàng)目目標(biāo)1、掌握基本位邏輯及置位/復(fù)位指令的功能及使用2、初步學(xué)會(huì)博圖編程軟件的使用3、掌握S7－1200PLC仿真軟件的簡單操作項(xiàng)目1：PLC改造啟保?？刂齐娐讽?xiàng)目分析項(xiàng)目1:PLC改造啟保?？刂齐娐泛仙峡諝忾_關(guān)QA0，按下啟動(dòng)按鈕SF2，接觸器QA1線圈得電，主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)QA1接觸器的輔助常開觸點(diǎn)閉合，形成自鎖，保證電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。按下停止按鈕SF1，接觸器QA1線圈失電，主觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)QA1接觸器的輔助常開觸點(diǎn)斷開，自鎖解除。項(xiàng)目分析項(xiàng)目1:PLC改造啟保停控制電路相關(guān)知識(shí)一、基本位操作指令

1、常開觸點(diǎn)與常閉觸點(diǎn)LAD說明

1、可將觸點(diǎn)相互連接并創(chuàng)建用戶自己的組合邏輯。2、如果用戶指定的輸入位使用存儲(chǔ)器標(biāo)識(shí)符I（輸入）或Q（輸出），則從過程映像寄存器中讀取位值。

3、控制過程中的物理觸點(diǎn)信號(hào)會(huì)連接到PLC上的

I端子。

CPU掃描已連接的輸入信號(hào)并持續(xù)更新過程映像輸入寄存器中的相應(yīng)狀態(tài)值。

注：在賦的位值為1（TRUE）時(shí)，常開觸點(diǎn)將閉合(ON)；在賦的位值為0（FALSE）時(shí)，常閉觸點(diǎn)將閉合(ON)相關(guān)知識(shí)一、基本位操作指令

2、取反RLO觸點(diǎn)LAD說明

LADNOT觸點(diǎn)取反能流輸入的邏輯狀態(tài)：如果沒有能流流入NOT觸點(diǎn)，則會(huì)有能流流出；如果有能流流入NOT觸點(diǎn)，則沒有能流流出。注：RLO是邏輯運(yùn)算結(jié)果的簡稱，中間有“NOT”的觸點(diǎn)為取反RLO觸點(diǎn)，它用來轉(zhuǎn)換能流輸入的邏輯狀態(tài)。相關(guān)知識(shí)一、基本位操作指令

3、賦值與賦值取反指令注：梯形圖中的線圈對(duì)應(yīng)于賦值指令，該指令將線圈輸入端的邏輯運(yùn)算結(jié)果（RLO）的信號(hào)狀態(tài)寫入指定的操作數(shù)地址，線圈通電（RLO的狀態(tài)為“1”）時(shí)寫入1，線圈斷電時(shí)寫入0LADFBDSCL說明

out:=<布爾表達(dá)式>；在

FBD編程中，LAD線圈變?yōu)榉峙洌?和/=）功能框，可在其中為功能框輸出指定位地址。功能框輸入和輸出可連接到其它功能框邏輯，用戶也可以輸入位地址。

out:=NOT<布爾表達(dá)式>；

相關(guān)知識(shí)一、基本位操作指令

基本位操作指令應(yīng)用舉例注意：在使用絕對(duì)尋址方式時(shí)，絕對(duì)地址前的“%”符號(hào)是編程軟件自動(dòng)添加的，無需用戶輸入相關(guān)知識(shí)二、置位/復(fù)位指令1、置位、復(fù)位輸出指令LAD說明

置位輸出：

S（置位）激活時(shí)，OUT地址處的數(shù)據(jù)值設(shè)置為

1。S未激活時(shí)，OUT不變。

復(fù)位輸出：

R（復(fù)位）激活時(shí)，OUT地址處的數(shù)據(jù)值設(shè)置為

0。R未激活時(shí)，OUT不變。

相關(guān)知識(shí)二、置位/復(fù)位指令置位/復(fù)位指令應(yīng)用舉例梯形圖

時(shí)序圖相關(guān)知識(shí)二、置位/復(fù)位指令2、置位位域指令與復(fù)位位域指令LAD說明

置位位域：SET_BF激活時(shí)，為從尋址變量OUT處開始的“n”位分配數(shù)據(jù)值

1。

SET_BF未激活時(shí)，OUT不變。

復(fù)位位域：RESET_BF為從尋址變量OUT處開始的“n”位寫入數(shù)據(jù)值

0。

RESET_BF未激活時(shí)，OUT不變。相關(guān)知識(shí)二、置位/復(fù)位指令置位位域/復(fù)位位域指令應(yīng)用舉例梯形圖

時(shí)序圖相關(guān)知識(shí)二、置位/復(fù)位指令3、置位/復(fù)位觸發(fā)器與復(fù)位/置位觸發(fā)器LAD說明

置位/復(fù)位觸發(fā)器：SR是復(fù)位優(yōu)先鎖存，其中復(fù)位優(yōu)先。

如果置位

(S)和復(fù)位

(R1)信號(hào)都為真，則地址

INOUT的值將為

0。

復(fù)位/置位觸發(fā)器：RS是置位優(yōu)先鎖存，其中置位優(yōu)先。

如果置位

(S1)和復(fù)位

(R)信號(hào)都為真，則地址

INOUT的值將為

1。相關(guān)知識(shí)二、置位/復(fù)位指令置位/復(fù)位觸發(fā)器應(yīng)用舉例梯形圖

時(shí)序圖相關(guān)知識(shí)三、博圖軟件使用1、博圖軟件簡介博圖軟件的視圖有Portal視圖和項(xiàng)目視圖，其中Portal視圖結(jié)構(gòu)清晰顯示了自動(dòng)化任務(wù)設(shè)計(jì)所有必需的步驟。Portal視圖提供了“啟動(dòng)”“設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)”“PLC編程”“運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)”“可視化”“在線與診斷”五個(gè)任務(wù)設(shè)計(jì)選項(xiàng)，用戶可以基于工作任務(wù)的方式構(gòu)建自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)的解決方案，依據(jù)任務(wù)選項(xiàng)可以快速確定要執(zhí)行的操作并啟動(dòng)所需的相關(guān)工具。1）選擇Portal的基本任務(wù)；2）選擇Portal任務(wù)所對(duì)應(yīng)的操作；3）選擇操作所對(duì)應(yīng)的選擇窗口；4）選擇用戶界面語言；5）切換到項(xiàng)目視圖。相關(guān)知識(shí)三、博圖軟件使用2、博圖軟件的基本操作打開博圖軟件并創(chuàng)建新項(xiàng)目相關(guān)知識(shí)三、博圖軟件使用2、博圖軟件的基本操作添加PLC及其擴(kuò)展模塊添加項(xiàng)目的硬件設(shè)備添加項(xiàng)目的硬件設(shè)備相關(guān)知識(shí)三、博圖軟件使用2、博圖軟件的基本操作PLC屬性設(shè)置添加新子網(wǎng)啟動(dòng)系統(tǒng)和時(shí)鐘存儲(chǔ)器相關(guān)知識(shí)三、博圖軟件使用2、博圖軟件的基本操作添加變量表相關(guān)知識(shí)三、博圖軟件使用2、博圖軟件的基本操作編寫程序新建FC程序塊編寫程序新建“Main”程序塊相關(guān)知識(shí)三、博圖軟件使用2、博圖軟件的基本操作編譯選擇當(dāng)前PLC，單價(jià)上方的“編譯”按鈕相關(guān)知識(shí)三、博圖軟件使用2、博圖軟件的基本操作下載硬件及軟件首次下載時(shí)，選擇硬件和軟件一起下載相關(guān)知識(shí)三、博圖軟件使用2、博圖軟件的基本操作下載硬件及軟件項(xiàng)目下載下載完成相關(guān)知識(shí)三、博圖軟件使用2、博圖軟件的基本操作運(yùn)行程序和監(jiān)控選中“PLC_1”，單擊“轉(zhuǎn)至在線”，然后單擊“啟動(dòng)/禁用監(jiān)視”按鈕，按下啟動(dòng)I0.0接入按鈕，可以直接觀測到能流流動(dòng)的情況相關(guān)知識(shí)四、S7-1200PLC仿真軟件1、仿真器程序下載選擇工具欄中“啟動(dòng)仿真”，并單擊啟動(dòng)仿真支持，點(diǎn)擊“確定”相關(guān)知識(shí)四、S7-1200PLC仿真軟件2、下載程序到虛擬仿真器相關(guān)知識(shí)四、S7-1200PLC仿真軟件3、啟動(dòng)“啟動(dòng)/禁用監(jiān)視”相關(guān)知識(shí)四、S7-1200PLC仿真軟件4、修改變量狀態(tài)選擇需要修改的變量，單擊右鍵“快捷鍵”，出現(xiàn)圖3-26所示界面，選擇“修改”→“修改為0”或“修改為1”相關(guān)知識(shí)四、S7-1200PLC仿真軟件4、修改變量狀態(tài)注意：如果便利是輸入繼電器的某個(gè)位，需要通過“強(qiáng)制表”，強(qiáng)制為0或1，然后點(diǎn)擊“啟動(dòng)或替換可變量的強(qiáng)制”相關(guān)知識(shí)五、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程PLC控制系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)流程實(shí)施步驟一、確定控制方案主電路保持不變，電動(dòng)機(jī)采用額定380V交流三相異步電機(jī)，采用額定電壓為380V交流接觸器，電機(jī)只需能夠完成連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)、停止和過載保護(hù)等控制本項(xiàng)目PLC改造主要是針對(duì)控制電路的改造實(shí)施步驟二、PLC選型PLC輸入信號(hào)有啟動(dòng)、停止和過載保護(hù)共三個(gè)觸點(diǎn)，輸出口只需驅(qū)動(dòng)一個(gè)接觸器線圈來控制對(duì)應(yīng)主觸點(diǎn)接通和切斷主回路，因此選用CPU1211CAC/DC/RLY型號(hào)（6輸入/4輸出）即可滿足要求實(shí)施步驟三、I/O口分配及控制電路設(shè)計(jì)序號(hào)符號(hào)功能描述輸入序號(hào)符號(hào)功能描述輸出1I0.0啟動(dòng)SF24Q0.0電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)QA12I0.1停止SF1

3I0.2過載保護(hù)BB

實(shí)施步驟四、編寫控制程序啟保?？刂齐娐返腜LC編程改造啟保?？刂齐娐返腜LC控制程序?qū)嵤┎襟E五、仿真與調(diào)試在博圖軟件中，點(diǎn)擊工具欄“啟動(dòng)仿真”，即可自動(dòng)啟動(dòng)仿真軟件知識(shí)擴(kuò)展立即指令功能LAD說明立即輸入常開觸點(diǎn)

1、通過在I偏移量后追加“:P”，可執(zhí)行立即讀取物理輸入（例如：“%I3.4:P”）。

2、對(duì)于立即讀取，直接從物理輸入讀取位數(shù)據(jù)值，而非從過程映像中讀取。立即讀取不會(huì)更新過程映像。立即輸入常閉觸點(diǎn)

立即輸出輸出線圈

1、通過在OUT偏移量后加上“:P”，可指定立即寫入物理輸出（例如：“%Q3.4:P”）。

2、對(duì)于立即寫入，將位數(shù)據(jù)值寫入過程映像輸出并直接寫入物理輸出。立即輸出取反線圈

立即輸出置位指令

S（置位）激活時(shí)，立即置位OUT物理輸出（例如：“%Q3.4:P”）。立即輸出復(fù)位指令

R（復(fù)位）激活時(shí)，立即復(fù)位OUT物理輸出（例如：“%Q3.4:P”）。

立即輸出置位位域

SET_BF激活時(shí)，為從尋址變量OUT處開始的“n”位分配數(shù)據(jù)值

1，并立即物理輸出。立即輸出復(fù)位位域

RESET_BF激活時(shí)，為從尋址變量OUT處開始的“n”位寫入數(shù)據(jù)值

0，并立即物理輸出。知識(shí)擴(kuò)展立即指令舉例S7-1200左側(cè)最多可以安裝（

）個(gè)通信模塊1；2；3；4；ABCD提交單選題20分下列關(guān)于置位復(fù)位指令敘述錯(cuò)誤的是（）置位指令執(zhí)行對(duì)象是觸點(diǎn)；對(duì)位元件來說，一旦被置位，就保持在接通狀態(tài)；對(duì)位元件來說，一旦被復(fù)位，就保持在斷電狀態(tài)；置位和復(fù)位指令可以互換次序使用，寫在后面的指令具有優(yōu)先權(quán)。ABCD提交單選題20分項(xiàng)目目標(biāo)項(xiàng)目分析實(shí)施步驟知識(shí)擴(kuò)展項(xiàng)目2

PLC改造C650車床的控制電路相關(guān)知識(shí)項(xiàng)目目標(biāo)1、掌握定時(shí)器指令的功能及使用2、掌握PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的流程項(xiàng)目2

PLC改造C650車床的控制電路項(xiàng)目分析項(xiàng)目2

PLC改造C650車床的控制電路相關(guān)知識(shí)一、定時(shí)器指令S7—1200PLC為用戶提供了四種類型的定時(shí)器：接通延時(shí)型定時(shí)器(TON)、有記憶接通延時(shí)型定時(shí)器(TONR)、斷開延時(shí)型定時(shí)器(TOF)和脈沖定時(shí)器（TP）每個(gè)定時(shí)器均使用16字節(jié)的IEC_Timer數(shù)據(jù)類型的DB結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)功能框或線圈指令頂部指定的定時(shí)器數(shù)據(jù)相關(guān)知識(shí)一、定時(shí)器指令LAD功能框LAD線圈說明

TP定時(shí)器可生成具有預(yù)設(shè)寬度時(shí)間的脈沖。

TON定時(shí)器在預(yù)設(shè)的延時(shí)過后將輸出Q設(shè)置為

ON。

TOF定時(shí)器在預(yù)設(shè)的延時(shí)過后將輸出Q重置為

OFF。

TONR定時(shí)器在預(yù)設(shè)的延時(shí)過后將輸出Q設(shè)置為

ON。

在使用

R輸入重置經(jīng)過的時(shí)間之前，會(huì)跨越多個(gè)定時(shí)時(shí)段一直累加經(jīng)過的時(shí)間。

PT（預(yù)設(shè)定時(shí)器）線圈會(huì)在指定的IEC_Timer中裝載新的

PRESET時(shí)間值。

RT（復(fù)位定時(shí)器）線圈會(huì)復(fù)位指定的IEC_Timer。相關(guān)知識(shí)一、定時(shí)器指令定時(shí)器參數(shù)的數(shù)據(jù)類型相關(guān)知識(shí)一、定時(shí)器指令定時(shí)器PT和IN參數(shù)值變化的影響相關(guān)知識(shí)一、定時(shí)器指令1、接通延時(shí)定時(shí)器相關(guān)知識(shí)一、定時(shí)器指令2、有記憶接通延時(shí)定時(shí)器相關(guān)知識(shí)一、定時(shí)器指令3、斷開延時(shí)定時(shí)器相關(guān)知識(shí)一、定時(shí)器指令4、脈沖定時(shí)器相關(guān)知識(shí)一、定時(shí)器指令5、定時(shí)器直接啟動(dòng)指令對(duì)于IEC定時(shí)器指令，還有4種簡單的直接啟動(dòng)指令：啟動(dòng)脈沖定時(shí)器、啟動(dòng)接通延時(shí)定時(shí)器、啟動(dòng)關(guān)斷延時(shí)定時(shí)器和時(shí)間累加器。-（TP）-，-（TON）-，-（TOF）-，-（TONR）-定時(shí)器線圈必須是LAD網(wǎng)絡(luò)中的最后一個(gè)指令相關(guān)知識(shí)一、定時(shí)器指令6、復(fù)位及加載持續(xù)時(shí)間指令S7-1200PLC有專門的定時(shí)器復(fù)位指令RT可以使用“加載持續(xù)時(shí)間”指令為定時(shí)器設(shè)置時(shí)間。如果該指令輸入邏輯運(yùn)算結(jié)果（RLO）的信號(hào)狀態(tài)為“1”，則每個(gè)周期都執(zhí)行該指令。該指令將指定時(shí)間寫入指定定時(shí)器的結(jié)構(gòu)中。如果在指令執(zhí)行時(shí)指定定時(shí)器正在計(jì)時(shí)，指令將覆蓋該指定定時(shí)器的當(dāng)前值，從而改變定時(shí)器的狀態(tài)。相關(guān)知識(shí)一、定時(shí)器指令使用注意點(diǎn)

TP、TON、TOF或TONR指令的輸入出現(xiàn)上升沿跳變而啟動(dòng)定時(shí)器起始值在定時(shí)器繼續(xù)運(yùn)行期間將保持不變，隨后將在每次更新定時(shí)器時(shí)使用。每次啟動(dòng)定時(shí)器時(shí)，都會(huì)從內(nèi)部CPU定時(shí)器將一個(gè)新的起始值加載到定時(shí)器結(jié)構(gòu)中。更新定時(shí)器時(shí)，將從內(nèi)部CPU定時(shí)器的當(dāng)前值中減去上述起始值以確定經(jīng)過的時(shí)間。再將經(jīng)過的時(shí)間與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較以確定定時(shí)器Q位的狀態(tài)。然后在為該定時(shí)器分配的DB結(jié)構(gòu)中，更新ELAPSED和Q成員經(jīng)過的時(shí)間將停留在預(yù)設(shè)值上（達(dá)到預(yù)設(shè)值后定時(shí)器便不會(huì)繼續(xù)累加經(jīng)過的時(shí)間）相關(guān)知識(shí)一、定時(shí)器指令使用注意點(diǎn)當(dāng)且僅當(dāng)滿足以下條件時(shí)才會(huì)執(zhí)行定時(shí)器更新：

1）已執(zhí)行定時(shí)器指令（TP、TON、TOF或TONR）

2）某個(gè)指令直接引用DB中定時(shí)器結(jié)構(gòu)的“ELAPSED”成員

3）某個(gè)指令直接引用DB中定時(shí)器結(jié)構(gòu)的“Q”成員相關(guān)知識(shí)二、定時(shí)器指令典型應(yīng)用—閃爍電路實(shí)施步驟一、確定改造方案本任務(wù)使用S7-1200PLC改造C650的控制系統(tǒng)，改造時(shí)保持原有車床的加工工藝方法不變；保持原有機(jī)床主電路的所有元器件不變，不改變原車床控制系統(tǒng)電氣操作方法；電氣控制系統(tǒng)控制元件，如按鈕、行程開關(guān)、熱繼電器和接觸器等作用與原有線路中的作用相同；另外主軸和進(jìn)給啟動(dòng)、制動(dòng)、低速、高速和點(diǎn)動(dòng)等的操作方法不變。原繼電器控制系統(tǒng)中的硬件接線改為PLC編程實(shí)現(xiàn)。實(shí)施步驟二、PLC選型根據(jù)分析，數(shù)字量輸入有總停止按鈕，主軸電機(jī)的正反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕，正向點(diǎn)動(dòng)按鈕，過載保護(hù)觸點(diǎn)，正反轉(zhuǎn)速度繼電器觸點(diǎn)，快移電機(jī)電動(dòng)開關(guān)，冷卻泵電機(jī)過載保護(hù)和啟停觸點(diǎn)等11個(gè)，主軸電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制，限流電阻的短接，電流計(jì)的接入，快移電機(jī)控制和冷卻泵電機(jī)控制等輸出為6個(gè)，選用CPU1214AC/DC/RLY型號(hào)（14點(diǎn)輸入、10點(diǎn)輸出）可滿足要求。實(shí)施步驟三、I/O口分配及控制電路設(shè)計(jì)序號(hào)符號(hào)功能描述序號(hào)符號(hào)功能描述1I0.0總停按鈕SF11Q0.0主軸電機(jī)正轉(zhuǎn)QA12I0.1主軸電機(jī)正向點(diǎn)動(dòng)按鈕SF22Q0.1主軸電機(jī)反轉(zhuǎn)QA23I0.2主軸電機(jī)正向啟動(dòng)按鈕SF33Q0.2短接限流電阻QA34I0.3主軸電機(jī)反向啟動(dòng)按鈕SF44Q0.3冷卻泵電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)QA45I0.4冷卻泵電機(jī)停止按鈕SF55Q0.4快移電機(jī)控制QA56I0.5冷卻泵電機(jī)啟動(dòng)按鈕SF66Q0.5電流計(jì)短接QA67I0.6快移電機(jī)位置開關(guān)BG

8I0.7主軸電機(jī)熱繼電器觸點(diǎn)BB1

9I1.0冷卻泵電機(jī)熱繼電器觸點(diǎn)BB2

10I1.1正轉(zhuǎn)制動(dòng)速度繼電器觸點(diǎn)BS1

11I1.2反轉(zhuǎn)制動(dòng)速度繼電器觸點(diǎn)BS2

實(shí)施步驟三、I/O口分配及控制電路設(shè)計(jì)實(shí)施步驟四、編寫控制程序翻譯法實(shí)施步驟四、編寫控制程序編程優(yōu)化法實(shí)施步驟五、仿真與調(diào)試在博圖軟件中，點(diǎn)擊工具欄“啟動(dòng)仿真”，即可自動(dòng)啟動(dòng)仿真軟件整理技術(shù)文件，填寫工作頁系統(tǒng)完成后一定要及時(shí)整理技術(shù)材料并存檔，以便日后使用知識(shí)擴(kuò)展程序控制類指令指令說明

RLO（邏輯運(yùn)算結(jié)果）=1時(shí)跳轉(zhuǎn)：

如果有能流通過

JMP線圈

(LAD)，或者JMP功能框的輸入為真。

RLO=0時(shí)跳轉(zhuǎn)：如果沒有能流通過

JMPN線圈

(LAD)，或者JMPN功能框的輸入為假。

JMP或JMPN跳轉(zhuǎn)指令的目標(biāo)標(biāo)簽。

終止當(dāng)前塊的執(zhí)行，返回。知識(shí)擴(kuò)展程序控制類指令舉例在程序段1中，如果I0.0常開觸點(diǎn)未接通，不執(zhí)行跳轉(zhuǎn)指令，則執(zhí)行程序段2，進(jìn)行電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制。執(zhí)行完程序段3中的返回指令后，程序段4不會(huì)執(zhí)行。下列關(guān)于定時(shí)器的敘述正確的是PLC的定時(shí)器具有物理形狀，只有一對(duì)觸頭；接通延時(shí)型定時(shí)器當(dāng)使能接通，定時(shí)器的當(dāng)前值會(huì)一值增長到最大值。有記憶接通延型定時(shí)器與接通延時(shí)型定時(shí)器一樣，都需要復(fù)位才能回到初始狀態(tài)接通延時(shí)型定時(shí)器與斷開延時(shí)型定時(shí)器一樣，只要使能接通，觸頭就動(dòng)作。ABCD提交單選題25分項(xiàng)目目標(biāo)項(xiàng)目分析實(shí)施步驟知識(shí)擴(kuò)展項(xiàng)目三

數(shù)控機(jī)床潤滑系統(tǒng)PLC控制分析相關(guān)知識(shí)項(xiàng)目目標(biāo)1、掌握邊沿觸發(fā)和比較指令的功能及使用2、掌握計(jì)數(shù)器指令功能及使用項(xiàng)目三

數(shù)控機(jī)床潤滑系統(tǒng)PLC控制分析項(xiàng)目分析

數(shù)控機(jī)床的潤滑系統(tǒng)主要包含對(duì)機(jī)床導(dǎo)軌、傳動(dòng)齒輪、滾珠絲杠和主軸箱等潤滑。集中潤滑供油系統(tǒng)是指從一個(gè)潤滑油供給源把需要的潤滑油準(zhǔn)確地供往多個(gè)潤滑點(diǎn)的系統(tǒng)。從供油方式可分為間歇供油系統(tǒng)、連續(xù)供油系供油系統(tǒng)。

項(xiàng)目三

數(shù)控機(jī)床潤滑系統(tǒng)PLC控制分析相關(guān)知識(shí)一、邊沿觸發(fā)指令指令說明

掃描操作數(shù)的信號(hào)上升沿。在分配的“IN”位上檢測到正跳變（斷到通）時(shí)，該觸點(diǎn)的狀態(tài)為TRUE。

該觸點(diǎn)邏輯狀態(tài)隨后與能流輸入狀態(tài)組合以設(shè)置能流輸出狀態(tài)。

P觸點(diǎn)可以放置在程序段中除分支結(jié)尾外的任何位置。

掃描操作數(shù)的信號(hào)下降沿。在分配的輸入位上檢測到負(fù)跳變（開到關(guān)）時(shí)，該觸點(diǎn)的狀態(tài)為TRUE。該觸點(diǎn)邏輯狀態(tài)隨后與能流輸入狀態(tài)組合以設(shè)置能流輸出狀態(tài)。N觸點(diǎn)可以放置在程序段中除分支結(jié)尾外的任何位置。

在信號(hào)上升沿置位操作數(shù)。在進(jìn)入線圈的能流中檢測到正跳變（關(guān)到開）時(shí)，分配的位“OUT”為TRUE。

能流輸入狀態(tài)總是通過線圈后變?yōu)槟芰鬏敵鰻顟B(tài)。P線圈可以放置在程序段中的任何位置。

在信號(hào)下降沿置位操作數(shù)。在進(jìn)入線圈的能流中檢測到負(fù)跳變（開到關(guān)）時(shí)，分配的位“OUT”為TRUE。

能流輸入狀態(tài)總是通過線圈后變?yōu)槟芰鬏敵鰻顟B(tài)。

N線圈可以放置在程序段中的任何位置。相關(guān)知識(shí)邊沿觸發(fā)指令舉例相關(guān)知識(shí)二、比較指令比較指令是將兩個(gè)操作數(shù)按指定的條件比較，在梯形圖中用帶參數(shù)和運(yùn)算符的觸點(diǎn)表示比較指令，比較條件成立時(shí)，觸點(diǎn)就閉合，否則斷開。比較觸點(diǎn)可以裝入，也可以串、并聯(lián)。比較指令為上、下限控制提供了極大的方便整數(shù)比較指令用來比較兩個(gè)整數(shù)字的大小，指令助記符用Ｉ表示整數(shù)；雙整數(shù)比較指令用來比較兩個(gè)雙字的大小，指令助記符用Ｄ表示雙整數(shù)；實(shí)數(shù)比較指令用來比較兩個(gè)實(shí)數(shù)的大小，指令助記符用Ｒ表示實(shí)數(shù)。比較指令值運(yùn)算符有：==、＞＝、＜、＜＝、＞和＜＞等6種相關(guān)知識(shí)比較指令舉例滿足以下條件時(shí)，將置位輸出“TagOut”；當(dāng)操作數(shù)“TagIn_1”和“TagIn_2”的信號(hào)狀態(tài)為“1”。如果“Tag_Value1”=“Tag_Value2”，則滿足比較指令的條件。相關(guān)知識(shí)三、計(jì)數(shù)器指令計(jì)數(shù)器有3類：加計(jì)數(shù)器CTU、減計(jì)數(shù)器CTD和加減計(jì)數(shù)器CTUDLAD/FBD說明

可使用計(jì)數(shù)器指令對(duì)內(nèi)部程序事件和外部過程事件進(jìn)行計(jì)數(shù)。每個(gè)計(jì)數(shù)器都使用數(shù)據(jù)塊中存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)來保存計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)。用戶在編輯器中放置計(jì)數(shù)器指令時(shí)分配相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊。CTU是加計(jì)數(shù)器CTD是減計(jì)數(shù)器CTUD是加減計(jì)數(shù)器

相關(guān)知識(shí)三、計(jì)數(shù)器指令計(jì)數(shù)器參數(shù)的數(shù)據(jù)類型說明相關(guān)知識(shí)三、計(jì)數(shù)器指令1、加計(jì)數(shù)器輸入?yún)?shù)CU的值從0變?yōu)?（上升沿）時(shí)，加計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值CV加1。如果參數(shù)CV（當(dāng)前計(jì)數(shù)值）的值大于或等于參數(shù)PV（預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)值）的值，則計(jì)數(shù)器輸出參數(shù)Q=1。如果復(fù)位參數(shù)R的值從0變?yōu)?，則當(dāng)前計(jì)數(shù)值復(fù)位為0，輸出Q也變?yōu)?。相關(guān)知識(shí)三、計(jì)數(shù)器指令2、減計(jì)數(shù)器輸入?yún)?shù)CD的值從0變?yōu)?（上升沿）時(shí)，減計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值CV減1。如果參數(shù)CV（當(dāng)前計(jì)數(shù)值）的值小于或等于0，則計(jì)數(shù)器輸出參數(shù)Q=1。如果參數(shù)LD的值從0變?yōu)?，則參數(shù)PV（預(yù)設(shè)值）的值將作為新的CV（當(dāng)前計(jì)數(shù)值）裝載到計(jì)數(shù)器。相關(guān)知識(shí)三、計(jì)數(shù)器指令3、加減計(jì)數(shù)器加計(jì)數(shù)或減計(jì)數(shù)輸入的值從0跳變?yōu)?時(shí)，CTUD會(huì)使當(dāng)前計(jì)數(shù)值加1或減1。如果參數(shù)CV（當(dāng)前計(jì)數(shù)值）的值大于或等于參數(shù)PV（預(yù)設(shè)值）的值，則計(jì)數(shù)器輸出參數(shù)QU=1。如果參數(shù)CV的值小于或等于零，則計(jì)數(shù)器輸出參數(shù)QD=1。如果參數(shù)LD的值從0變?yōu)?，則參數(shù)PV（預(yù)設(shè)值）的值將作為新的CV（當(dāng)前計(jì)數(shù)值）裝載到計(jì)數(shù)器。如果復(fù)位參數(shù)R的值從0變?yōu)?，則當(dāng)前計(jì)數(shù)值復(fù)位為0。相關(guān)知識(shí)三、計(jì)數(shù)器指令4、計(jì)數(shù)器指令應(yīng)用舉例程序段1是一個(gè)1s周期的信號(hào)，當(dāng)程序段2中增計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)達(dá)到5個(gè)脈沖（即1s×5=5s），Q0.0=1，這樣我們可以通過調(diào)整定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間與計(jì)數(shù)器的值即可實(shí)現(xiàn)定時(shí)器定時(shí)時(shí)間的擴(kuò)展相關(guān)知識(shí)四、梯形圖編程的基本規(guī)則1、線圈和觸點(diǎn)的基本連接規(guī)則梯形圖編程時(shí)，程序的每一行都是從左邊的母線開始，然后連接的是各類觸點(diǎn)，最后以線圈或指令盒結(jié)束。a）觸點(diǎn)不能放在線圈或指令盒的右邊，少數(shù)有能量傳遞的指令盒除外。b）同一程序中，同一編號(hào)線圈使用兩次及兩次以上稱作雙線圈輸出。c）梯形圖程序每行中的觸點(diǎn)數(shù)量沒有限制，但是如果太多，可以采取一些中間過渡措施相關(guān)知識(shí)四、梯形圖編程的基本規(guī)則2、“上重下輕、左重右輕”編程規(guī)則PLC編程時(shí)應(yīng)盡量把串聯(lián)多的電路塊放在最上邊，把并聯(lián)多的電路塊放大最左邊，這樣的梯形圖美觀，程序邏輯簡單清晰，而且也符合“上重下輕、左重右輕”的原則相關(guān)知識(shí)四、梯形圖編程的基本規(guī)則3、梯形圖的推薦畫法實(shí)施步驟一、確定控制方案本單元控制主要是對(duì)潤滑電機(jī)的控制，潤滑時(shí)間單位為0.1S，潤滑間隔時(shí)間單位為min，可以用脈沖M0.7（頻率0.5Hz）實(shí)現(xiàn)潤滑間隔時(shí)間的控制，當(dāng)潤滑電機(jī)過載或潤滑液位過低，停止?jié)櫥揖袌?bào)警指示燈提示，潤滑電機(jī)主回路如圖所示。實(shí)施步驟二、選擇PLC

PLC輸入信號(hào)有上電潤滑設(shè)定，手動(dòng)潤滑，潤滑電機(jī)過載保護(hù)，潤滑液位過低保護(hù)開關(guān)等共4個(gè)，輸出信號(hào)有潤滑電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，潤滑狀態(tài)指示，潤滑電機(jī)過載報(bào)警和潤滑液位過低報(bào)警指示等4個(gè)。實(shí)際對(duì)數(shù)控機(jī)床PLC整體控制設(shè)置時(shí)，還需要綜合考慮其他功能，如PLC初始化，急停處理，主軸換檔控制，冷卻液控制等眾多功能，這里我們只單獨(dú)分析潤滑功能，可以選擇CPU1211型號(hào)（DI6×DQ4）。實(shí)施步驟三、I/O口分配與外圍控制電路設(shè)計(jì)序號(hào)符號(hào)功能備注序號(hào)符號(hào)功能備注1I0.0手動(dòng)潤滑SF1Q0.0潤滑QA12I0.1上電潤滑設(shè)定BG12Q0.1潤滑狀態(tài)指示燈PG13I0.2潤滑電機(jī)機(jī)過載保護(hù)BB3Q0.2過載報(bào)警燈PG24I0.3潤滑油液位開關(guān)BG24Q0.3液位過低報(bào)警燈PG3實(shí)施步驟三、I/O口分配與外圍控制電路設(shè)計(jì)

實(shí)施步驟四、設(shè)計(jì)系統(tǒng)控制流程，并編寫梯形圖程序流程圖a)潤滑控制流程

b)潤滑流程潤滑總的控制流程如圖3-64(a)所示，具體的潤滑進(jìn)程如圖3-64(b)，梯形圖程序如圖3-65所示，這里以子程序的形式給出，主程序可以是對(duì)機(jī)床眾多功能控制子程序的調(diào)用，包含潤滑控制子程序。其中MD10和MD14分別為潤滑間隔時(shí)間和潤滑時(shí)間參數(shù)，程序段中，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)PLC掃描周期且上電潤滑設(shè)定有效或者潤滑手動(dòng)鍵被觸發(fā)，潤滑命令M2.0置１，即有效。實(shí)施步驟四、設(shè)計(jì)系統(tǒng)控制流程，并編寫梯形圖程序

梯形圖實(shí)施步驟五、仿真與調(diào)試在博圖軟件中，點(diǎn)擊工具欄“啟動(dòng)仿真”，即可自動(dòng)啟動(dòng)仿真軟件整理技術(shù)文件，填寫工作頁系統(tǒng)完成后一定要及時(shí)整理技術(shù)材料并存檔，以便日后使用知識(shí)擴(kuò)展PLC簡單程序設(shè)計(jì)法的一般步驟和要求（1）找出輸出對(duì)象的啟動(dòng)條件和關(guān)斷條件，為了提高可靠性，要求他們最好是短脈沖信號(hào)；（2）如果該輸出對(duì)象的啟動(dòng)或關(guān)斷有約束條件，則找出相應(yīng)的約束條件。（3）一般情況下，輸出對(duì)象按照?qǐng)D3-66(a)編程，有約束條件的按圖3-66(b)所示編程。

（4）對(duì)程序進(jìn)行全面檢查和修改。項(xiàng)目目標(biāo)項(xiàng)目分析相關(guān)知識(shí)實(shí)施步驟項(xiàng)目四

模擬鉆加工PLC控制分析

項(xiàng)目目標(biāo)1、掌握功能圖的基本元素以及繪制方法2、掌握順序控制功能3、能使用順控結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜動(dòng)作順序的控制項(xiàng)目四

模擬鉆加工PLC控制分析

本課題的功能是模擬鉆加工過程，鉆頭主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，夾緊和送料由氣動(dòng)控制。

項(xiàng)目分析主要運(yùn)動(dòng)包括①物料檢測；②工作臺(tái)到位；③鉆頭旋轉(zhuǎn)下移；④加工完成；⑤鉆頭上升；⑥工作臺(tái)退回；⑦松開工件。項(xiàng)目四

模擬鉆加工PLC控制分析

相關(guān)知識(shí)一、功能圖1、步（狀態(tài)）功能圖又稱為順序功能圖，功能流程圖或狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，是描述順序控制系統(tǒng)的圖形表示方法。功能圖主要由“狀態(tài)”、“轉(zhuǎn)移”及有向線段等元素組成。如果適當(dāng)運(yùn)用組成元素，就可得到控制系統(tǒng)的靜態(tài)表示方法，再根據(jù)轉(zhuǎn)移觸發(fā)規(guī)則模擬系統(tǒng)的運(yùn)行，就可以得到控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過程。相關(guān)知識(shí)一、功能圖2、轉(zhuǎn)移為了說明從一個(gè)狀態(tài)到另一個(gè)狀態(tài)的變化，要用轉(zhuǎn)移概念，即用一個(gè)有向線段來表示轉(zhuǎn)移的方向，連接前后兩個(gè)狀態(tài)。如果轉(zhuǎn)移是從上向下的（或順向的），則有向線段上的方向箭頭可省略。兩個(gè)狀態(tài)之間的有向線段上再用一段橫線表示這一轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移是一種條件，當(dāng)此條件成立，稱為轉(zhuǎn)移使能。該轉(zhuǎn)移如果能夠使?fàn)顟B(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)移，則稱為觸發(fā)。一個(gè)轉(zhuǎn)移能夠觸發(fā)必須滿足：狀態(tài)為動(dòng)狀態(tài)及轉(zhuǎn)移使能。轉(zhuǎn)移條件是指使系統(tǒng)從一個(gè)狀態(tài)向另一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移的必要條件，通常用文字、邏輯方程及符號(hào)來表示。相關(guān)知識(shí)二、繪制功能圖的注意事項(xiàng)1、設(shè)計(jì)初始化程序。其功能是將初始步預(yù)置為活動(dòng)步，否則功能圖的步不會(huì)激活運(yùn)行。2、轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的條件。在功能圖中步的活動(dòng)狀態(tài)由步的轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)，轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)必須同時(shí)滿足兩個(gè)條件：①該轉(zhuǎn)換所有的前級(jí)步是活動(dòng)步；②相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件已經(jīng)滿足。3、步之間的轉(zhuǎn)換條件實(shí)現(xiàn)時(shí)，所有的后續(xù)步都變?yōu)榛顒?dòng)步，所有的前級(jí)步都變?yōu)椴换顒?dòng)步。4、兩個(gè)步之間絕對(duì)不能直接相連，必須用一個(gè)轉(zhuǎn)換將其隔開。5、兩個(gè)轉(zhuǎn)換也不能直接相連，必須用一個(gè)步將其隔開。6、只有當(dāng)某一步所有的前級(jí)步都是活動(dòng)步時(shí)，該步才有可能變成活動(dòng)步。相關(guān)知識(shí)三、順序控制設(shè)計(jì)法順序控制設(shè)計(jì)法將控制流程的一個(gè)周期劃分為若干個(gè)順序相連的階段，即為階段步。S7-1200PLC采用自定義的狀態(tài)元件，常用M存儲(chǔ)器的位單元來表示，如M4.1、M4.2等代表各階段步。當(dāng)某階段步為活動(dòng)步時(shí)，其狀態(tài)元件的存儲(chǔ)器為ON，執(zhí)行該步操作；若為OFF，則屏蔽該步操作。1、順序控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)的基本步驟1）依據(jù)控制任務(wù)的工藝流程，