第12讲其他机电系统中的PLC控制应用设计.ppt

第12章　其他机电系统中的PLC控制应用设计 12.1 PLC在工业机械手控制中的应用 12.2 PLC在全自动洗衣机控制系统中 的应用 12.3 PLC在电梯控制系统中的应用 12.4 PLC在自动数粒机中的应用 12.5 PLC在PID控制系统应用 12.1 PLC在工业机械手控制中的应用 机械手是工业控制和加工中经常用到的执行部件，其具有能适应恶劣工作环境、效率高、安全稳定和可进行高强度的优点，经常在自动化生产线有广泛的应用，本节，将对机械手的PLC控制过程进行详细说明。 1、工艺过程与控制要求  图12-1是这种机械手的动作示意，其过程并不复杂，一共有六个动作，分为三组，即上升/下降，左移/右移和放松/夹紧。 12-2 机械手的动作过程图 2、操作面板布置 3、输入/输出端子地址分配 该机械手控制系统所采用的PLC是德国西门子公司生产的S7-200 CPU224，图12-4是S7-200 CPU 224输入/输出端子地址分配图。该机械手控制系统工使用了14个输入点，6个输出点。 4、整体程序结构 机械手的整体程序结构图如图12-5所示 . 5、实现单操作工作的程序 图12-6 单操作梯形图 6、自动操作程序 图12-7是机械手自动操作流程图。 12.2 PLC在全自动洗衣机控制系统中的应用 随着人民生活水平的提高，全自动洗衣机越来越普及，因此，对于洗衣机控制的高度自动化、较强可靠性和稳定性的要求越来越高，本节将重点说明PLC在全自动洗衣机控制中的应用。 1.全自动洗衣机的外形结构示意图 2.控制要求 该全自动洗衣机的控制要求可以用下图所示的流程图来表示。 3.I/O地址分配及接线 全自动洗衣机输入输出地址分配表 4、 软件系统设计 4、 软件系统设计 12.3 PLC在电梯控制系统中的应用 随着高楼层的增多，电梯的使用也越来越广泛，因此，对电梯的升降控制显得越来越重要。电梯的控制主要有单片机和PLC两种控制方式。对于小楼层来说，采用PLC对电梯进行控制非常简便可靠。 1、电梯的升降原理 2、控制要求 有一四层楼梯的电梯控制系统，控制要求如下： 1. 当轿厢停于1层或2层，或者3层时，按下SB4按钮呼叫电梯（四层上下按钮），则轿厢上升到第四层停止。 2. 当轿厢停于4层或3层，或者2层时，按下SB1按钮呼叫电梯（一层上下按钮），则轿厢下降到第一层停止。 3. 当轿厢停于1层，若按下SB2按钮呼叫电梯，则轿厢上升到第二层停止，若按SB3按钮呼叫电梯，则轿厢上升到第三层。 4. 当轿厢停于4层，若按下SB3按钮呼叫电梯，则轿厢上升到第三层停止，若按下SB2按钮呼叫电梯（二层上下按钮），则轿厢上升到第二层停止。 5. 当轿厢停于一层，而SB2、SB3、SB4按钮均有人呼叫电梯时，轿厢上升到第二层暂停4s后继续上升到第三层，再暂停4s后，又继续上升到第四层停止。 6. 当轿厢停于第四层，而SB1、SB2、SB3按钮均有人呼叫电梯时，轿厢下降到第三层暂停4s后继续下降到第二层，暂停4s后，继续下降到第一层停止。 7. 轿厢在楼层之间运行超过12s，电梯停止运行。 8. 当轿厢上升（或者下降）途中，任何反向下降（或者上升）的按钮呼叫电梯均无效。楼层显示灯亮表示轿厢停于该层，灯灭表示轿厢离开该层。 3、 解决方案 3.1分析评估任务 在该控制系统中，有十个输入点，启动按钮SB0和关闭系统按钮SB5及四层楼梯的呼叫按钮SB1、SB2、SB3、SB4和四层楼梯的信号开关LS1、LS2、LS3、LS4，6个输出点，轿厢上升和下降，以及和四个楼层的显示点。工作过程要求比较简单，在可靠性和数据处理相对较低，并且以工业过程控制为主的情况下，通常选用PLC 3.2PLC的选型 此系统为多点输入，控制多点输出。所需要的输入点有，启动按钮SB0和关闭系统按钮SB5及四个呼叫按钮，1层呼叫按钮SB1、2层呼叫按钮SB2、3层呼叫按钮SB3、4层呼叫按钮SB4和四个平层信号开关，1层平层信号LS1、2层平层信号LS2、3层平层信号LS3、4层平层信号LS4，6个输出点，轿厢上升和下降，和四个楼层显示点。也不用考虑温度控制、PID控制等智能控制。所以，选择SIEMENS公司的小型PLC系列S7-200，按照10%裕量的设计要求，CPU选择224系列。 4、 系统设计 4.1硬件设计 (1)I/O设备的I/O分配表 (2)硬件设计的外部接线图 4.2软件设计 (1)I/O分配 (2)梯形图设计思路流程 电梯控制系统的部分梯形图 12.4