电气控制与PLC第7章.ppt

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1、第第7 7章章 可编程控制器可编程控制器在电气控制系统中的应用在电气控制系统中的应用2021/9/151第第第第7 7章章章章 可编程控制器可编程控制器可编程控制器可编程控制器在电气控制系统中的应用在电气控制系统中的应用在电气控制系统中的应用在电气控制系统中的应用可可编编程程序序控控制制器器控控制制系系统统设设计的基本步骤计的基本步骤7.1可可编编程程序序控控制制器器在在电电机机控控制制中的应用中的应用7.2可编程序控制器在机床控制系可编程序控制器在机床控制系统中的应用统中的应用7.3可可编编程程序序控控制制器器在在工工业业控控制制系统中的应用系统中的应用7.42021/9/152可可编编程程

2、序序控控制制器器不不仅仅广广泛泛地地应应用用在在各各种种工工业业部部门门，而而且且扩扩展展到到了了楼楼宇宇自自动动化化、家家庭庭自自动动化化、商商业业、公用事业、测试设备和农业等各个领域。公用事业、测试设备和农业等各个领域。2021/9/1537.1 7.1 可编程序控制器控制系统可编程序控制器控制系统可编程序控制器控制系统可编程序控制器控制系统设计的基本步骤设计的基本步骤设计的基本步骤设计的基本步骤7.1.1 被控系统的分析被控系统的分析1.对对被被控控系系统统进进行行调调查查研研究究，搜搜集集、分分析析一一切切与与被被控对象相关的工艺、机械和电气等方面的资料。控对象相关的工艺、机械和电气等

3、方面的资料。2.明确实现系统控制各种功能和要求。明确实现系统控制各种功能和要求。2021/9/154功能和要求功能和要求被被控控系系统统应应用用的的环环境境，系系统统机机械械、液液压压、电电气气和和仪表等组成设备各自的作用和相互的关系；仪表等组成设备各自的作用和相互的关系；系系统统机机械械和和电电气气等等部部件件实实现现具具体体功功能能的的动动作作顺顺序序、动动作作条条件件、驱驱动动要要求求（如如驱驱动动电电压压、电电流流等等）和和保护措施等；保护措施等；被控对象的参数（如压力、温度等）；被控对象的参数（如压力、温度等）；系系统统采采用用的的操操作作方方式式（手手动动、半半自自动动、自自动动、

4、连连续、单步等）；续、单步等）；人机接口和监控的方式。人机接口和监控的方式。2021/9/155PLC在系统中的控制作用在系统中的控制作用PLC在系统中需要实现的具体控制作用；在系统中需要实现的具体控制作用；PLC实实现现控控制制功功能能所所需需的的接接口口信信号号（哪哪些些信信号号应应从从受受控控对对象象输输入入到到PLC，哪哪些些信信号号需需从从PLC输输出出到受控对象；到受控对象；信号是开关量还是模拟量；信号是开关量还是模拟量；信号的数量；信号的数量；PLC与计算机等外部设备的相互关系等。与计算机等外部设备的相互关系等。2021/9/1567.1.2 可编程序控制器系统的可编程序控制器系

5、统的硬件设计硬件设计保证系统的可靠性；保证系统的可靠性；保证完成控制功能；保证完成控制功能；添加自检、报警等功能，使系统功能更为完善；添加自检、报警等功能，使系统功能更为完善；考虑系统的性价比、先进性、可扩展性等因素。考虑系统的性价比、先进性、可扩展性等因素。2021/9/1571.选择选择PLC的输入、输出元件的输入、输出元件选选择择合合适适的的输输入入元元件件对对系系统统的的控控制制命命令令和和被被控控制制对象的参数等信号进行采集。对象的参数等信号进行采集。例例如如，按按钮钮、行行程程开开关关、拨拨码码开开关关、光光电电管管开开关关、传感器和变送器等。传感器和变送器等。选选择择输输出出元元

6、件件以以驱驱动动受受控控对对象象和和指指示示设设备备等等进进行行工作。工作。例例如如，继继电电器器线线圈圈、电电磁磁阀阀线线圈圈、抱抱闸闸、风风机机、指示灯等。指示灯等。2021/9/1582.选择选择PLC型号及其硬件配置型号及其硬件配置根根据据被被控控对对象象对对控控制制系系统统要要求求的的复复杂杂程程度度、控控制制精精度度、存存储储器器容容量量、I/O点点数数、电电气气性性能能指指标标及及特特殊殊功能等因素进行选择。功能等因素进行选择。PLC的的扩扩展展模模块块（I/O模模块块和和专专用用功功能能模模块块）的的型型号号、数数量量等等硬硬件件配配置置则则根根据据PLC输输入入、输输出出量量

7、的的类型和数量以及特殊功能要求进行选择。类型和数量以及特殊功能要求进行选择。2021/9/159注意注意I/O的驱动能力；的驱动能力；硬硬件件配配置置上上需需要要保保证证一一定定的的冗冗余余，便便于于控控制制系系统统的的调调整整和和扩扩展展，但但要要注注意意系系统统的的性性价价比比，避避免免大大材材小小用。用。例例如如，接接口口模模块块在在满满足足输输入入信信号号采采集集和和输输出出驱驱动动的的情况下，还需要保留一些空闲的点数备用。情况下，还需要保留一些空闲的点数备用。2021/9/15103.分配输入、输出点分配输入、输出点给给各各种种输输入入、输输出出（I/O）信信号号分分配配接接口口模模

8、块块的的接接线线端端子子，从从而而也也明明确确输输入入、输输出出继继电电器器的的元元件件号号（元元件件号号与与它它们们对对应应的的I/O信信号号所所接接的的接接线线端端子子编编号一致）。号一致）。列列出出I/O信信号号表表，标标明明各各信信号号的的名名称称、代代号号和和分分配配的元件号。的元件号。2021/9/15114.外设的选择外设的选择根据功能的要求，选择根据功能的要求，选择PLC的其他外部设备。的其他外部设备。例如，打印机、编程器等。例如，打印机、编程器等。5.画出硬件接线图画出硬件接线图画出画出PLC的外部硬件接线图以及其他电气部分原理的外部硬件接线图以及其他电气部分原理图、接线图和

9、安装图纸等。图、接线图和安装图纸等。2021/9/15127.1.3 可编程序控制器系统可编程序控制器系统的软件设计的软件设计主要包括：主要包括：参数表的定义参数表的定义绘制程序框图绘制程序框图程序的编写程序的编写调试调试编写程序说明书编写程序说明书2021/9/15137.1.4 现场安装、调试现场安装、调试通常先调试各个功能模块，最后进行系统整体调试。通常先调试各个功能模块，最后进行系统整体调试。对对调调试试中中出出现现的的问问题题，通通过过修修改改程程序序，调调整整硬硬件件接接线线，甚甚至至重重新新选选择择部部分分元元件件等等手手段段进进行行解解决决，从从而而最终实现系统的整体控制要求。

10、最终实现系统的整体控制要求。2021/9/15147.1.5 编写技术文档编写技术文档根根据据整整个个设设计计的的要要求求和和实实现现过过程程，整整理理出出完完整整的的技技术文档，便于系统的维修和改造。术文档，便于系统的维修和改造。技术文档主要包括：技术文档主要包括：使用说服书使用说服书电气原理图电气原理图元件明细表元件明细表程序清单程序清单PLC的编程元件参数表等。的编程元件参数表等。2021/9/15157.2 可编程序控制器可编程序控制器在电机控制中的应用在电机控制中的应用7.2.1鼠笼式电动机鼠笼式电动机Y-D降压起动控制降压起动控制Y-D降降压压起起动动控控制制，要要求求在在起起动动

11、时时电电动动机机采采用用Y形形接接法法，经经过过一一段段延延时时，当当电电动动机机的的转转速速上上升升到到一一定值时，再将其换成定值时，再将其换成D接法。接法。2021/9/1516PLC控制的控制的Y-D降压起动系统降压起动系统的控制电路接线图的控制电路接线图 2021/9/1517元件分配表元件分配表输入元件输入元件元件号元件号输出元件输出元件元件号元件号辅助元件辅助元件元件号元件号起动按钮起动按钮SB1I0.0主电路线圈主电路线圈KM1Q0.1定时器：定时器：定时定时5秒秒T37停止按钮停止按钮SB2I0.1Y形启动线圈形启动线圈KM2Q0.2D形运行线圈形运行线圈KM3Q0.32021

12、/9/1518采用顺序功能图法设计的梯形图程序（采用顺序功能图法设计的梯形图程序（1）2021/9/1519采用顺序功能图法设计的梯形图程序（采用顺序功能图法设计的梯形图程序（2）2021/9/15207.2.3 步进电机的控制步进电机的控制步步进进电电动动机机：是是一一种种用用电电脉脉冲冲信信号号进进行行控控制制的的同同步步电电动动机机，它它将将输输入入电电脉脉冲冲信信号号转转换换成成直直线线位位移移或或角角位位移移，其其位位移移量量与与脉脉冲冲的的个个数数成成正正比比，线线速速度度或或转转速速与与脉脉冲冲的的频频率率成成正正比比，通通过过改改变变脉脉冲冲的的顺顺序序来来改改变电机的转向。变

13、电机的转向。借借助助于于PLC的的集集成成脉脉冲冲输输出出，通通过过控控制制步步进进电电机机来来实现相对的位置控制。实现相对的位置控制。2021/9/1521PLC控制步进电机基本结构图控制步进电机基本结构图 2021/9/15227.3 可编程序控制器在机床控制系统中的应用可编程序控制器在机床控制系统中的应用7.3.1 车床控制车床控制1.硬件接线图硬件接线图2021/9/15232.元件分配表元件分配表 输入元件输入元件元件号元件号输出元件输出元件元件号元件号辅助元件辅助元件元件号元件号M1停止按钮停止按钮SB1I0.0线圈线圈KM1Q0.0定时器：定时器：10秒秒T37M1点动按钮点动按

14、钮SB2I0.1线圈线圈KM2Q0.1定时器：定时器：10秒秒T38M1正向起动按钮正向起动按钮SB3I0.2线圈线圈KM3Q0.2位存储器位存储器M0.1M1反向起动按钮反向起动按钮SB4I0.3线圈线圈KM4Q0.3位存储器位存储器M0.2M2停止按钮停止按钮SB5I0.4线圈线圈KM5Q0.4位存储器位存储器M0.3M2起动按钮起动按钮SB6I0.5线圈线圈KAQ1.0位存储器位存储器M0.4速度继电器速度继电器KSF触头触头I0.6速度继电器速度继电器KSR触头触头I0.7行程开关行程开关SQI1.02021/9/15243.梯形图程序设计梯形图程序设计2021/9/15257.4 7

15、.4 可编程序控制器在工业控制系统中的应用可编程序控制器在工业控制系统中的应用可编程序控制器在工业控制系统中的应用可编程序控制器在工业控制系统中的应用7.4.1 机械手控制机械手控制机机械械手手是是模模拟拟人人手手的的部部分分动动作作，按按给给定定程程序序、轨轨迹迹和和要要求求实实现现自自动动搬搬运运、抓抓举举和和装装配配等等操操作作。它它可可将将操操作作人人员员从从繁繁重重、单单调调、重重复复的的体体力力劳劳动动中中解解放放出出来来，极极大大地地提提高高生生产产的的自自动动化化水水平平和和劳劳动动生生产产率率，保保证证产产品品质质量量和和实实现现安安全全生生产产，特特别别是是在在高高温温、危

16、危险、有害的恶劣环境中。险、有害的恶劣环境中。2021/9/1526机械手的组成和结构机械手的组成和结构机机械械手手主主要要由由执执行行机机构构、驱驱动动系系统统、控控制制系系统统以以及及位置检测装置所组成。位置检测装置所组成。执执行行机机构构为为机机械械手手的的主主体体部部分分，主主要要包包括括手手部部、手手腕腕、手臂、立柱、行走机构和机座等。手臂、立柱、行走机构和机座等。驱驱动动系系统统是是驱驱动动执执行行机机构构运运动动的的传传动动装装置置，常常用用的的有有液压传动、气压传动、电力传动和机械传动等。液压传动、气压传动、电力传动和机械传动等。2021/9/1527控控制制系系统统是是机机械

17、械手手的的核核心心部部分分，它它支支配配机机械械手手按按规规定定的的程程序序运运行行，记记忆忆给给予予机机械械手手的的指指令令信信息息，同同时时按按其其控控制制系系统统的的信信息息对对执执行行机机构构发发出出指指令令，必必要要时时，对机械手的动作进行监视；对机械手的动作进行监视；位位置置检检测测装装置置主主要要用用于于控控制制机机械械手手的的运运动动位位置置，并并随随时时将将执执行行机机构构的的实实际际位位置置反反馈馈给给控控制制系系统统，与与设设定定的的位位置置进进行行比比较较，再再通通过过控控制制系系统统进进行行调调整整，以以达到所需的精度控制。达到所需的精度控制。2021/9/1528机

18、械手动作原理图机械手动作原理图2021/9/15291.控制要求控制要求机械手将机械手将A处的工件搬运到处的工件搬运到B处的操作过程图处的操作过程图 2021/9/1530机械手共有机械手共有6个动作：个动作：上升上升/下降；下降；左行左行/右行；右行；夹紧夹紧/放松。放松。机械手的动作由汽缸驱动；机械手的动作由汽缸驱动；汽缸由相应的电磁阀进行控制。汽缸由相应的电磁阀进行控制。2021/9/1531说明说明上升上升/下降、左行下降、左行/右行右行4个动作个动作分别由单独的电分别由单独的电磁阀控制；磁阀控制；夹紧夹紧/放松动作放松动作由一个电磁阀控制。由一个电磁阀控制。电磁阀线圈通电，机械手夹紧

19、；电磁阀线圈通电，机械手夹紧；反之，机械手放松。反之，机械手放松。各个动作的起动和停止由相应的按钮和限位开关进行各个动作的起动和停止由相应的按钮和限位开关进行控制。控制。2021/9/1532机械手的操作方式机械手的操作方式手动；手动；自动。自动。自动操作方式分为：步进、单周期和连续操作。自动操作方式分为：步进、单周期和连续操作。机械手的操作方式通过按钮进行选择。机械手的操作方式通过按钮进行选择。手动操作利用按钮操作对机械手的每一步运动进行手动操作利用按钮操作对机械手的每一步运动进行单独控制。单独控制。2021/9/1533步步进进操操作作方方式式下下，每每按按一一次次起起动动按按钮钮，机机械

20、械手手完完成一步动作后自动停止；成一步动作后自动停止；单单周周期期操操作作是是在在按按下下起起动动按按钮钮后后，机机械械手手自自动动完完成一个搬运周期后停止；成一个搬运周期后停止；连连续续操操作作为为按按下下起起动动按按钮钮后后，机机械械手手自自动动不不间间断断的的重重复复完完成成搬搬运运工工作作，直直到到按按下下停停止止按按钮钮，机机械械手完成当次搬运，回到原位自动停止。手完成当次搬运，回到原位自动停止。自动操作方式自动操作方式2021/9/15342.系统设计系统设计系统采用西门子的系统采用西门子的CPU226构成构成PLC控制电路。控制电路。机机械械手手控控制制系系统统共共使使用用了了1

21、5个个输输入入点点，各各输输入入元元件均采用其常开触点与件均采用其常开触点与PLC相连；相连；输出点除驱动输出点除驱动5个电磁阀外，还设置了一些指示灯。个电磁阀外，还设置了一些指示灯。例例如如：操操作作方方式式指指示示灯灯，当当这这4个个指指示示灯灯均均不不点点亮亮时，为停止状态。时，为停止状态。2021/9/1535元件分配表元件分配表 输入元件输入元件元件号元件号输出元件输出元件元件号元件号手动操作选择按钮手动操作选择按钮SB1I0.0上升电磁阀上升电磁阀YV1Q0.0步进操作选择按钮步进操作选择按钮SB2I0.1下降电磁阀下降电磁阀YV2Q0.1单周期操作选择按钮单周期操作选择按钮SB3

22、I0.2左行电磁阀左行电磁阀YV3Q0.2连续操作选择按钮连续操作选择按钮SB4I0.3右行电磁阀右行电磁阀YV4Q0.3起动按钮起动按钮SB5I0.4夹紧电磁阀夹紧电磁阀YV5Q0.4停止按钮停止按钮SB6I0.5手动操作指示灯手动操作指示灯Q1.0上升按钮（手动）上升按钮（手动）SB7I0.6步进操作指示灯步进操作指示灯Q1.1下降按钮（手动）下降按钮（手动）SB8I0.7单周期操作指示灯单周期操作指示灯Q1.2左行按钮（手动）左行按钮（手动）SB9I1.0连续操作指示灯连续操作指示灯Q1.3右行按钮（手动）右行按钮（手动）SB10I1.1原点指示原点指示Q1.4夹紧（手动）开关夹紧（手动

23、）开关QS1I1.2上限位开关上限位开关SQ1I1.3下限位开关下限位开关SQ2I1.4左限位开关左限位开关SQ3I1.5右限位开关右限位开关SQ4I1.62021/9/15363.程序设计程序设计2021/9/1537主程序主程序 2021/9/1538手动操作子程序手动操作子程序 2021/9/1539连连续续操操作作子子程程序序 2021/9/15407.4.2 模拟量采集模拟量采集在在生生产产、生生活活的的各各种种领领域域中中，通通常常需需要要对对温温度度、压压力力、流流量量、重重量量等等连连续续变变化化的的模模拟拟量量进进行行处处理理和和控控制。制。PLC利利用用模模拟拟量量I/O模

24、模块块，实实现现模模拟拟量量（Analog）和和数字量（数字量（Digital）之间的）之间的A/D转换和转换和D/A转换。转换。在在生生产产中中，温温度度是是最最常常见见的的一一种种模模拟拟量量信信号号，PLC厂厂商专门生产了相应的热电阻、热电偶模块。商专门生产了相应的热电阻、热电偶模块。2021/9/15411.系统构成系统构成温温度度采采集集系系统统由由CPU224、模模拟拟量量扩扩展展模模块块EM235和和PT100温度传感器构成。温度传感器构成。EM235的的A输入端采集输入端采集PT100的端电压信号。的端电压信号。将将A端的量程设为端的量程设为010V的单极性电压。的单极性电压。

25、其其它它未未使使用用的的三三个个模模块块量量输输入入端端（B+/B-，C+/C-和和D+/D-）短路。）短路。2021/9/1542PT100铂铂电电阻阻温温度度传传感感器器，适适用用于于测测量量-60C到到400C之间的温度。之间的温度。在在0C时时的的电电阻阻值值为为100，随随着着温温度度的的变变化化，电电阻阻呈线性变化，约为呈线性变化，约为0.4/C。EM235是是西西门门子子公公司司生生产产的的输输出出模模拟拟量量扩扩展展模模块块（4路路模模拟拟量量输输入入和和2路路模模拟拟量量输输出出），具具有有12位位的的分分辨辨率率和和多多种种输输入入/输输出出范范围围，能能够够不不用用外外加

26、放大器而与传感器和执行器直接相连。加放大器而与传感器和执行器直接相连。EM235通通过过总总线线连连接接电电缆缆与与CPU互互相相连连接接，并并利利用用CPU的的24V直流给直流给EM235供电。供电。2021/9/1543说明说明为为了了把把PT100的的随随温温度度变变化化的的电电阻阻转转换换成成电电压压，EM235的的模模拟拟量量输输出出端端Io输输出出12.5mA恒恒电电流流（设设置置AQW020000）供给）供给PT100传感器。传感器。在在A+/A-端产生端产生5mV/C的线性输入电压。的线性输入电压。EM235把把这这个个电电压压转转换换成成数数字字量量，通通过过程程序序周周期期

27、性性的读这些数字量，并利用公式计算出温度值：的读这些数字量，并利用公式计算出温度值：T（温度数字量偏置量（温度数字量偏置量C）/1C数字量数字量C偏置量是在偏置量是在C时测量出来的数字量。时测量出来的数字量。2021/9/1544采集到的温度数字量被存储在采集到的温度数字量被存储在AIW0中；中；由于由于10V对应的数字量为对应的数字量为32000在在C时，时，PT端电压的值为：端电压的值为：4000（1000.0125A32000/10V）1C数数字字量量温温度度每每升升高高1C的的数数字字量量，其其值值为为16（0.005V32000/10V）。）。2021/9/1545程序设计程序设计特

28、特殊殊标标志志位位存存储储器器SM0.1只只在在首首次次扫扫描描时时为为1，用用于于引导程序的初始化。引导程序的初始化。程程序序通通过过传传送送指指令令MOVW将将1C数数字字量量16存存储储在在VW100中中，将将C偏偏置置量量4000存存储储在在VW102中中，同同时时还还将将20000写写入入AQW0，使使EM235产产生生12.5mA输输出；出；通通过过MOVD将将VD100双双字字清清零零，用用于于存存储储温温度度计计算算中除法的结果。中除法的结果。2021/9/1546梯形图程序梯形图程序 2021/9/1547如果模拟信号直接来源于电压或电流变送器如果模拟信号直接来源于电压或电流

29、变送器2021/9/15487.4.3 PLC在楼宇自动化和家用电器中的应用在楼宇自动化和家用电器中的应用由由于于PLC优优良良的的性性能能特特点点，其其应应用用领领域域极极为为广广泛泛，覆覆盖盖所所有有与与自自动动检检测测、自自动动化化控控制制有有关关的的工工业业、楼楼宇宇自自动动化化、家家庭庭自自动动化化、商商业业、公公用用事事业业、测测试试设设备和农业等各个领域。备和农业等各个领域。2021/9/15491.高塔供水高塔供水（1）控制要求）控制要求以某生活小区供水为例，生活水塔高以某生活小区供水为例，生活水塔高50米，由泵米，由泵站中额定电压为站中额定电压为380V的三台水泵为其供水。的

30、三台水泵为其供水。水塔内正常水位的控制由安装在水箱内的上、下水塔内正常水位的控制由安装在水箱内的上、下液位开关进行检测，设定水位的变化为液位开关进行检测，设定水位的变化为2米。米。水位的检测也可采用液位继电器、液位变送器等水位的检测也可采用液位继电器、液位变送器等液位测量仪器。液位测量仪器。2021/9/1550水泵电机控制要求：水泵电机控制要求：电电机机额额定定运运行行时时定定子子绕绕组组为为D连连接接，采采用用Y-D降降压压起起动动，降降压压起起动动到到全全压压运运行行的的转转换换时时间间为为5秒秒。三三台台电电机机需需要要错错开开时时间间起起动动，一一台台电电机机全全压压运运行行10秒秒

31、后，下一台电机才能开始起动。电机有过载保护。后，下一台电机才能开始起动。电机有过载保护。采采用用手手动动和和自自动动两两种种工工作作方方式式。手手动动方方式式是是由由操操作作者者分分别别起起动动每每台台水水泵泵机机组组；自自动动方方式式下下，水水泵泵的的起起、停控制由液位开关自动控制。停控制由液位开关自动控制。正正常常情情况况下下，两两台台水水泵泵机机组组运运行行一一台台备备用用，为为防防止止备备用用泵泵的的长长期期闲闲置置，操操作作台台上上用用按按钮钮任任意意切切换换。任任一台电机出现故障，备用机应立即投入运行。一台电机出现故障，备用机应立即投入运行。控制台上应能对水泵的状态及液位等信号进行

32、显示。控制台上应能对水泵的状态及液位等信号进行显示。2021/9/1551（2）系统设计）系统设计M1M3为为水水泵泵电电机机，每每台台电电机机用用3个个接接触触器器分分别别控制电源、控制电源、Y起动和起动和D运行；运行；FR1FR3为三台电机过载保护的热继电器。为三台电机过载保护的热继电器。系系统统采采用用在在水水泵泵出出口口处处设设置置压压力力继继电电器器SP1SP3的手段，检测电机是否工作正常。的手段，检测电机是否工作正常。2021/9/1552主电路主电路 2021/9/1553元件分配表元件分配表 输入元件输入元件元件号元件号输出元件输出元件元件号元件号1M备用按钮备用按钮SB1I0

33、.0KM1线圈线圈Q0.02M备用按钮备用按钮SB2I0.1KM2线圈线圈Q0.13M备用按钮备用按钮SB3I0.2KM3线圈线圈Q0.21M手动起动按钮手动起动按钮SB4I0.3KM4线圈线圈Q0.32M手动起动按钮手动起动按钮SB5I0.4KM5线圈线圈Q0.43M手动起动按钮手动起动按钮SB6I0.5KM6线圈线圈Q0.5选择开关：手动方式选择开关：手动方式I0.6KM7线圈线圈Q0.6选择开关：自动方式选择开关：自动方式I0.7KM8线圈线圈Q0.72021/9/1554输入元件输入元件元件号元件号输出元件输出元件元件号元件号1M热继电器触点热继电器触点I1.0KM9线圈线圈Q2.02

34、M热继电器触点热继电器触点I1.11备用指示灯备用指示灯Q1.03M热继电器触点热继电器触点I1.22备用指示灯备用指示灯Q1.1水位上限液位开关水位上限液位开关Q1I1.33备用指示灯备用指示灯Q1.2水位上限液位开关水位上限液位开关Q2I1.4水位上限报警灯水位上限报警灯Q1.3压力继电器压力继电器SP1I1.5水位下限报警灯水位下限报警灯Q1.4压力继电器压力继电器SP2I1.61故障指示灯故障指示灯Q1.5压力继电器压力继电器SP3I1.72故障指示灯故障指示灯Q1.61泵停止按钮泵停止按钮SB7I2.03故障指示灯故障指示灯Q1.72泵停止按钮泵停止按钮SB8I2.13泵停止按钮泵停

35、止按钮SB9I2.2总停止按钮总停止按钮SB0I2.32021/9/1555（3）程序设计）程序设计1）备用机组选择及水泵机组的起动）备用机组选择及水泵机组的起动PLC首次启动时，首先选择备用机组；首次启动时，首先选择备用机组；在运行过程中，也可通过按钮改变备用机组。在运行过程中，也可通过按钮改变备用机组。2021/9/1556在自动工作方式下，水泵机组采用联动方式。在自动工作方式下，水泵机组采用联动方式。根根据据选选择择的的备备用用机机组组，首首先先起起动动备备用用机机组组的的后后一一台台机机组。组。例例如如，如如果果选选择择了了2机机组组备备用用，则则在在水水箱箱内内水水位位过过低低造成下

36、液位开关动作时，首先起动造成下液位开关动作时，首先起动3机组。机组。PLC接接通通线线圈圈KM8选选择择Y形形连连接接，然然后后接接通通线线圈圈KM7接接通通3机机组组的的电电机机M3，5秒秒后后，断断开开线线圈圈KM8后后接接通通线线圈圈KM9，电机切换为，电机切换为D运行。运行。经经过过10秒秒后后，再再采采用用同同样样的的过过程程起起动动1机机组组。其其中中，使使用用PLC内内部部定定时时器器实实现现定定时时5秒秒和和10秒秒的的功功能能。如如果果3机组备用，则先起动机组备用，则先起动1机组，再起动机组，再起动2机组。机组。2021/9/1557注意注意备备用用机机组组发发生生改改变变时

37、时，首首先先判判断断该该水水泵泵机机组组是是否否运运行行，如如果果正正在在运运行行，则则先先停停止止该该机机组组电电机机，进进入入备备用状态，用状态，10秒后再启动原先的备用机组工作。秒后再启动原先的备用机组工作。反反之之，只只记记录录所所选选备备用用机机组组，等等待待下下液液位位开开关关动动作作时按前述联运方式起动运行。时按前述联运方式起动运行。当当水水箱箱内内水水位位升升高高造造成成上上液液位位开开关关动动作作或或者者按按下下总总停止按钮时，各机组停止工作。停止按钮时，各机组停止工作。2021/9/1558程程序序流流程程图图 2021/9/15592）故障的检测及处理）故障的检测及处理在

38、在任任何何一一台台运运行行机机组组出出现现故故障障时时，立立即即停停止止该该机机组组的的运运行行，同同时时进进行行声声、光光报报警警，然然后后使使备备用用机机组自动投入运行。组自动投入运行。水泵机组故障主要有两种情况：水泵机组故障主要有两种情况：当当某某机机组组运运行行后后，水水泵泵出出水水压压力力很很低低，表表明明机机组组存存在在各各种种机机械械或或电电气气故故障障，使使水水泵泵不不能能正正常常工工作作。系系统统在在机机组组出出水水管管处处装装设设压压力力继继电电器器，通通过过其其动动作压力和管路压力的比较来检测是否存在故障；作压力和管路压力的比较来检测是否存在故障；水水泵泵电电机机过过载载

39、运运行行。针针对对电电机机长长期期过过负负荷荷工工作作或或由由于于缺缺相相引引起起的的过过载载现现象象，采采用用热热继继电电器器进进行行检检测。测。2021/9/15603）工作方式的切换）工作方式的切换手手动动/自自动动转转换换开开关关是是一一个个用用动动触触点点完完成成两两种种工工作作方方式切换的开关，保证了只能选择其中一种工作方式。式切换的开关，保证了只能选择其中一种工作方式。在在进进行行工工作作方方式式的的切切换换操操作作时时，要要求求首首先先按按下下总总停停止按钮止按钮SB0，然后进行工作方式的选择。，然后进行工作方式的选择。手手动动状状态态下下，通通过过手手动动起起动动和和停停止止

40、控控制制按按钮钮（SB4SB9）分别对各个水泵机组进行单独控制。）分别对各个水泵机组进行单独控制。手动方式通常用于系统的调试。手动方式通常用于系统的调试。2021/9/1561无塔供水最基本的方式是直接利用水泵加压供水。无塔供水最基本的方式是直接利用水泵加压供水。与与高高塔塔供供水水情情况况相相同同，在在用用水水量量大大时时电电机机满满负负荷荷运运行行，而而在在用用水水量量小小时时则则会会停停机机或或切切换换到到空空运运行行状状态态，这这种种情情况况一一方方面面需需要要消消耗耗大大量量的的电电能能，造造成成能能量量的的浪浪费费；另另一一方方面面，管管网网压压力力的的波波动动也也会会很很大大，容

41、容易易出现管网失压或爆管事故。出现管网失压或爆管事故。2021/9/15622.无塔供水无塔供水基基于于PLC的的变变频频调调速速恒恒压压控控制制的的无无塔塔供供水水系系统统成成为为现现代代供供水水控控制制系系统统的的主主要要方方式式，广广泛泛地地应应用用于于工工业业、农业、科研和民用等领域。农业、科研和民用等领域。2021/9/1563无塔供水系统无塔供水系统利利用用PLC、传传感感器器、电电气气控控制制设设备备、变变频频器器及及水水泵泵机组组成闭环控制系统。机组组成闭环控制系统。PLC根根据据给给定定的的压压力力信信号号和和检检测测到到的的供供水水管管网网压压力力反反馈馈信信号号，通通过过

42、模模糊糊控控制制或或PID控控制制等等处处理理，控控制制变变频频器器调调节节水水泵泵转转速速，使使供供水水管管网网用用户户段段不不管管用用水水量量的大小，均保持管网水压基本恒定。的大小，均保持管网水压基本恒定。2021/9/1564无无塔塔供供水水系系统统既既可可满满足足用用户户对对水水的的需需求求，又又减减小小了了电电能能的的浪浪费费，具具有有自自动动化化程程度度高高、高高效效节节能能、安安全全卫生、维护方便等特点，还极大地改善环境污染。卫生、维护方便等特点，还极大地改善环境污染。同同时时，由由于于用用变变频频器器驱驱动动的的交交流流异异步步电电动动机机能能够够快快速速平平稳稳的的进进行行调

43、调速速，使使得得供供水水系系统统不不仅仅能能够够精精确确地地保保持持设设定定的的水水压压值值，而而且且在在起起停停供供水水系系统统时时没没有有冲冲击。击。2021/9/1565供水系统图供水系统图2021/9/1566工作原理工作原理系系统统开开始始工工作作时时，PLC发发指指令令使使某某一一水水泵泵电电机机变变频频起起动动，转转速速从从0Hz起起随随频频率率上上升升到到所所设设变变频频器器最最大大频频率率（通通常常可可设设为为工工频频50Hz），如如果果水水压压仍仍低低于于压压力力设设定定值值，延延时时一一段段时时间间后后，再再起起动动另另一一台台水水泵泵电电机机，如如果果此此时时检检测测到

44、到的的管管网网压压力力已已经经高高于于设设定定值值，则则由由PLC根根据据水水压压值值控控制制变变频频器器的的输输出出频频率率，调调节节水水泵泵电电机机转转速速，使使该该电电机机处处于于变变频频运运行行状状态态。否否则则，再起动下一台水泵电机。再起动下一台水泵电机。2021/9/1567水位传感器用来检测水池的水位。水位传感器用来检测水池的水位。当当水水位位低低于于下下限限水水位位时时，PLC发发指指令令打打开开电电动动阀阀，向水池注水；向水池注水；当当水水位位高高于于上上限限水水位位时时，则则关关闭闭电电动动阀阀，停停止止注注水。水。2021/9/15683.电梯控制电梯控制电电梯梯是是广广

45、泛泛应应用用于于高高层层建建筑筑内内垂垂直直运运送送乘乘客客及及物物体体的的大大型型机机电电设设备备，随随着着建建筑筑业业的的发发展展，其其重重要要性性日日益显著。益显著。分类：分类：按驱动电源可分：按驱动电源可分：交流和直流电梯；交流和直流电梯；按主手动方式分：按主手动方式分：双速和调整电梯；双速和调整电梯；按信号的控制方式分：按信号的控制方式分：集选控制和按钮控制。集选控制和按钮控制。2021/9/1569PLC对信号进行分析对信号进行分析电电梯梯控控制制的的是是由由PLC对对种种类类信信号号进进行行分分析析，并并控控制制调整器、门机等手动轿厢运动的过程。调整器、门机等手动轿厢运动的过程。

46、电梯的运动方式包括：电梯的运动方式包括：司机运行方式司机运行方式自动运行方式自动运行方式检修运行方式检修运行方式直驶运行方式直驶运行方式消防运行方式消防运行方式2021/9/1570电梯完成的主要功能包括：电梯完成的主要功能包括：楼层位置检测和指示楼层位置检测和指示门控制门控制厅外召唤处理厅外召唤处理选向控制选向控制起停控制起停控制保护功能保护功能 2021/9/1571控制系统图控制系统图 2021/9/1572PLC的的I/O点随电梯层数的不同而不同。点随电梯层数的不同而不同。输入点主要包括：输入点主要包括：轿内指令按钮轿内指令按钮厅门召唤按钮厅门召唤按钮楼层位置检测开关信号楼层位置检测开

47、关信号厅门和轿门开关厅门和轿门开关开关门按钮开关门按钮输入点输入点2021/9/1573输出点输出点输出点主要有：输出点主要有：楼层指示灯楼层指示灯召唤指示灯召唤指示灯开关门输出控制信号开关门输出控制信号电机运行控制信号电机运行控制信号2021/9/15744.洗衣机控制洗衣机控制在在家家庭庭自自动动化化领领域域中中，PLC常常用用于于洗洗衣衣机机、空空调调的控制系统中。的控制系统中。其其中中，洗洗衣衣机机作作为为一一种种常常见见的的家家用用设设备备，其其控控制制是典型的顺序控制。是典型的顺序控制。2021/9/1575全自动洗衣机的系统框图全自动洗衣机的系统框图 2021/9/1576洗衣机

48、的工作过程洗衣机的工作过程起动起动进水进水洗涤洗涤排水排水脱水脱水 2021/9/1577工工作作流流程程 2021/9/1578元件分配表元件分配表 输入元件输入元件元件号元件号输出元件输出元件元件号元件号起动按钮起动按钮I0.0洗涤电机正转线圈洗涤电机正转线圈Q0.0停止按钮停止按钮I0.1洗涤电机反转线圈洗涤电机反转线圈Q0.1低水位溶液位开关低水位溶液位开关I0.2脱水电机脱水电机Q0.2中水位选择开关中水位选择开关I0.3进水电磁阀进水电磁阀Q0.3高水位选择开关高水位选择开关I0.4排水电磁阀排水电磁阀Q0.4中水位溶液位开关中水位溶液位开关I0.5蜂鸣器蜂鸣器Q1.0高水位溶液位开关高水位溶液位开关I0.6洗涤指示灯洗涤指示灯Q1.1平衡开关平衡开关I0.7脱水指示灯脱水指示灯Q1.2洗涤电机热继电器触点洗涤电机热继电器触点I1.0故障指示灯故障指示灯Q1.3脱水电机热继电器触点脱水电机热继电器触点I1.12021/9/1579部分梯形图程序部分梯形图程序 2021/9/1580作作 业业p.247：7.6，7.72021/9/1581