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液体混合装置控制的模拟 一、 实验目的 1、 通过对工程实例的模拟，熟练地掌握PLC的编程和程序调试方法。 2、 进一步熟悉PLC的I/O连接。 3、 熟悉三层楼电梯采用轿厢内外按钮控制的编程方法。 二、控制要求 电梯由安装在各楼层厅门口的上升和下降呼叫按钮进行呼叫操纵，其操纵内容为电梯运行方向。电梯轿厢内设有楼层内选按钮S1～S3，用以选择需停靠的楼层。L1为一层指示、L2为二层指示、L3为三层指示，SQ1～SQ3为到位行程开关。电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任何反方向的呼叫均无效。例如，电梯停在一层，在三层轿厢外呼叫时，必须按三层上升呼叫按钮，电梯才响应呼叫（从一层运行到三层），按三层下降呼叫按钮无效；反之，若电梯停在三层，在一层轿厢外呼叫时，必须按一层下降呼叫按钮，电梯才响应呼叫，按三层上升呼叫按钮无效，依此类推。 三、 编制梯形图并写出程序， 参考程序 表6-10-1所示 步序 指 令 步序 指 令 0 LD T48 13 OLD 1 O T56 14 LD T67 2 O T75 15 AN T68 3 AN I0.2 16 OLD 4 AN M0.1 17 OLD 5 AN M0.5 18 AN Q0.0 6 LD T38 19 AN Q0.1 7 AN T39 20 = Q0.2 8 LD T50 21 LD T52 9 AN T51 22 O T64 10 OLD 23 AN I0.1 11 LD T67 24 AN M0.1 12 AN T68 25 AN M0.2 步序 指 令 步序 指 令 26 AN M0.3 55 LD T44 27 AN M0.4 56 AN T45 28 LD T40 57 LD T62 29 AN T41 58 AN T63 30 LD T46 59 OLD 31 AN T47 60 LD T72 32 OLD 61 AN T73 33 LD T54 62 OLD 34 AN T55 63 AN Q0.1 35 OLD 64 AN Q0.2 36 LD T58 65 = Q0.0 37 AN T59 66 LD I0.2 38 OLD 67 AN I0.4 39 LD T69 68 AN I0.5 40 AN T77 69 A I0.3 41 OLD 70 LD M0.1 42 LD T74 71 AN M0.3 43 AN T78 72 OLD 44 OLD 73 AN I0.0 45 OLD 74 = M0.1 46 AN Q0.0 75 AN M2.0 47 AN Q0.2 76 TON T38, +10 48 = Q0.1 77 LD T38 49 LD T42 78 TON T39, +30 50 O T60 79 LD T39 51 O T70 80 AN I0.2 52 AN I0.0 81 TON T40, +30 53 AN M0.3 82 TON T41, +50 54 AN M0.6 83 TON T42, +80 步序 指 令 步序 指 令 84 TON T43, +100 116 TON T50, +10 85 LD I0.0 117 LD T50 86 AN I0.3 118 TON T51, +30 87 AN I0.4 119 LD T51 88 A I0.5 120 AN I0.2 89 LD M0.3 121 TON T52, +30 90 AN M0.1 122 TON T53, +50 91 AN M0.5 123 LD I0.2 92 OLD 124 AN I0.5 93 AN I0.2 125 A M0.1 94 = M0.3 126 A M0.5 95 AN M2.1 127 AN M2.1 96 TON T44, +10 128 LD M2.0 97 LD T44 129 AN M0.2 98 TON T45, +30 130 AN M0.3 99 LD T45 131 AN M0.4 100 AN I0.0 132 AN M0.6 101 TON T46, +30 133 OLD 102 TON T47, +50 134 AN I0.0 103 TON T48, +80 135 = M2.0 104 TON T49, +100 136 TON T67, +10 105 LD I0.2 137 LD T67 106 AN I0.3 138 TON T68, +30 107 AN I0.5 139 LD T68 108 A I0.4 140 AN I0.2 109 LD M0.5 141 AN I0.1 110 AN M0.2 142 LD M3.0 111 AN M0.4 143 AN I0.0 112 OLD 144 OLD 113 AN I0.0 145 TON T69, +10 114 = M0.5 146 TON T77, +30 115 AN M2.0 147 = M3.0 步序 指 令 步序 指 令 148 LD M3.0 178 TON T59, +30 149 AN I0.1 179 LD T59 150 TON T70, +30 180 AN I0.1 151 TON T71, +50 181 TON T60, +30 152 LD I0.1 182 TON T61, +50 153 AN I0.3 183 LD I0.0 154 AN I0.4 184 AN I0.3 155 A I0.5 185 AN I0.5 156 LD M0.4 定时器与计数器组合的延时PLC程序梯形图 利用定时器与计数器级联组合可以扩大延时时间，如图5-13所示。图中T4形成一个20s的自复位定时器，当X4接通后，T4线圈接通并开始延时，20s后T4常闭触点断开，T4定时器的线圈断开并复位，待下一次扫描时，T4常闭触点才闭合，T4定时器线圈又重新接通并开始延时。所以当X4接通后，T4每过20s其常开触点接通一次，为计数器输入一个脉冲信号，计数器C4计数一次，当C4计数100次时，其常开触点接通Y3线圈。可见从X4接通到Y3动作，延时时间为定时器定时值（20s）和计数器设定值（100）的乘积（2000s）。图中M8002为初始化脉冲，使C4复位。 PLC是专为工业控制而开发的装置，其主要使用者是工厂广大电气技术人员，为了适应他们的传统惯和掌握能力，通常PLC不采用微机的编程语言，而常常采用面向控制过程、面向问题的“自然语言”编程。国际电工委员会（IEC）1994年5月公布的IEC1131-3（可编程控制器语言标准）详细地说明了句法、语义和下述5种编程语言：功能表图（sequential function chart）、梯形图（Ladder diagram）、功能块图（Function black diagram）、指令表（Instruction list）、结构文本（structured text）。梯形图和功能块图为图形语言，指令表和结构文本为文字语言，功能表图是一种结构块控制流程图。 梯形图是使用得多的图形编程语言，被称为PLC的编程语言。梯形图与电器控制系统的电路图很相似，具有直观易懂的优点，很容易被工厂电气人员掌握，特别适用于开关量逻辑控制。梯形图常被称为电路或程序，梯形图的设计称为编程。 梯形图编程中，用到以下四个基本概念： 1．软继电器 PLC梯形图中的某些编程元件沿用了继电器这一名称，如输入继电器、输出继电器、内部辅助继电器等，但是它们不是真实的物理继电器，而是一些存储单元（软继电器），每一软继电器与PLC存储器中映像寄存器的一个存储单元相对应。该存储单元如果为“1”状态，则表示梯形图中对应软继电器的线圈“通电”，其常开触点接通，常闭触点断开，称这种状态是该软继电器的“1”或“ON”状态。如果该存储单元为“0”状态，对应软继电器的线圈和触点的状态与上述的相反，称该软继电器为“0”或“OFF”状态。使用中也常将这些“软继电器”称为编程元件。 2．能流 如图5-1所示触点1、2接通时，有一个假想的“概念电流”或“能流”(Power Flow)从左向右流动，这一方向与执行用户程序时的逻辑运算的顺序是一致的。能流只能从左向右流动。利用能流这一概念，可以帮助我们更好地理解和分析梯形图。图5-1a中可能有两个方向的能流流过触点5（经过触点1、5、4或经过触点3、5、2），这不符合能流只能从左向右流动的原则，因此应改为如图5-1b所示的梯形图。 图5-1 梯形图 a）错误的梯形图 b）正确的梯形图 3．母线 梯形图两侧的垂直公共线称为母线(Bus bar)，。在分析梯形图的逻辑关系时，为了借用继电器电路图的分析方法，可以想象左右两侧母线（左母线和右母线）之间有一个左正右负的直流电源电压，母线之间有“能流”从左向右流动。右母线可以不画出。 4．梯形图的逻辑解算 根据梯形图中各触点的状态和逻辑关系，求出与图中各线圈对应的编程元件的状态，称为梯形图的逻辑解算。梯形图中逻辑解算是按从左至右、从上到下的顺序进行的。解算的结果，马上可以被后面的逻辑解算所利用。逻辑解算是根据输入映像寄存器中的值，而不是根据解算瞬时外部输入触点的状态来进行的。 停车场PLC自动控制程序设计一、问题提出 假设有一汽车停车场，大容量只能停车50辆。为了表示停车场是否有空位，试用PLC来实现控制。 二、硬件设计 1、I/O分配表 器件 PLC地址 功能说明 HL1 Y4、Y5 停车场已满 HL2 Y3 停车场有空位 开关0 X0 车已进入停车场信号 开关1 X1 车已离开停车场信号 D0 停车场车辆数（大50辆） 2、接线图 略 三、程序设计 《案例》PLC环系列按钮步进彩灯电路——set切动分离方案 1.PLC实验接线简图 2.SFC图→(译为)梯形图→(译为)指令表

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西门子PLC功能特点：

一、散装机的组成结构

SZ系列固定式水泥散装机是由进料接头、伸缩下料套管散装头、下料锥斗、卷扬装置（包括松绳开关装置、料满控制器）、收尘系统、除尘系统、卸料阀、气源阀、闸门等零部件组成。散装机既可安装在库底也可安装在库侧同相应的卸料装置配套使用。库侧散装机使用时配备空气输送斜槽(含高压离心风机)，库底散装机使用时配备短斜槽输送部分(含高压离心风机)，以适应工艺布置的需要。

二、 散装机的原理及流程西门子SM322信号模块6ES7322-1FF01-0AA0

水泥罐车抵达位置后，按控制装置上的“下降”按钮使散装头下降到罐车入料口进入准备装料状态。按“装车”钮进行装车。此时高压离心风机工作，使物料在打开卸料电磁阀后能顺利通过输送斜槽；同时气源电磁阀打开，接通气源；收尘风机同时启动，收尘电磁阀开启驱使气缸动作推动外壳内翻板并使翻板处于导通状态，此时除尘电磁阀处于关闭状态，储气罐储存气体，收尘系统进入工作状态；同时料位风机和活化灰风机打开。0.5秒后卸料电磁阀开启，驱使气缸控制卸料阀门打开进行装料。装载容器内的含尘气体通过伸缩套管中的夹层通道由收尘接口抽到配套的收尘器中，使含尘气体吸附到布袋上，工作现场可实现无尘作业。当物料装到预先调定的高度或容器已经装满时，装载容器内的物料会堵住散装头下方的风管接头，产生料满报警并自动关闭卸料电磁阀停止装料。卸料电磁阀关闭1分钟后活化灰风机关闭，再过30秒后收尘风机关闭，收尘电磁阀关闭，此时外壳内翻板处于关闭状态，除尘电磁阀打开清灰2~3分钟左右自动停止，料位风机和高压离心风机停止，气源停止。后按“上升”钮使散装头上升至预定位置。灌装结束。

PLC几种结构形式及其特点 1 ． 单元式 单元式的特点是结构紧凑。它将所有的电路都装入一个模块内，构成一个整体，这样体积小巧、成本低、安装方便。 FX2 系列可编程控制器由基本单元、扩展单元、扩展模块及特殊适配器等四种产品构成。仅用基本单元或将上述各种产品组合起来使用均可。 基本单元（ M ）：内有 CPU 与存贮器，为必用装置。 扩展单元（ E ） : 要增加Ｉ／Ｏ点数时使用的装置。 可利用扩展模块，以 8 为单位增加输入／输出点数。也可只增加输入点数或只增加输出点数，因而使输入／输出的点数比率改变。 2 ．模块式 模块式可编程控制器采用搭积木的方式组成系统，在一块基板上插上 CPU 、电源、Ｉ／Ｏ模块及特殊功能模块，构成一个Ｉ／Ｏ点数很多的大规模综合控制系统。 这种结构形式的特点是 CPU 为独立的模块 , 输入、输出也是独立模块。 3 ．叠装式 它的结构也是各种单元、 CPU 自成独立的模块，但安装不用基板，仅用电缆进行单元间联接，且各单元可以一层层地叠装。 FX2 系列 PLC 是单元式和模块式相结合的叠装式结构。 结构化文本（ST）在PLC编程中的应用 结构化文本（ST）是一种高级的文本语言，可以用来描述功能，功能块和程序的行为，还可以在顺序功能流程图中描述步、动作和转变的行为。结构化文本语言表面上与PASCAL语言很相似，但它是一个专门为工业控制应用开发的编程语言，具有很强的编程能力用于对变量赋值、回调功能和功能块、创建表达式、编写条件语句和迭代程序等。结构化文本非常适合应用在有复杂的算术计算的应用中。结构化文本程序格式自由，可以在关键词与标识符之间任何地方插入制表符、换行字符和注释。对于熟悉计算机高级语言开发的人员来说，结构化语言更是易学易用。此外，结构化文本语言还易读易理解，特别是用有实际意义的标识符、批注来注释时，更是这样。 LD取开点，LDI取闭点，out连线圈，end程序完 1)PLC实验接线图、及控制要求 2)画“梯形图”程序 3)(译为)“指令表”程序 两台砂轮机的电气控制原理图举例 1．砂轮机的电气控制 砂轮机通常用于修磨刀具。高速旋转的砂轮装在电动机的轴上，与电动机转子同速旋转。虽然它也只要电机单向旋转，但由于工作时粉尘太多，不宜采用开启式负荷开关，而封闭式负荷开关又不适宜频繁操作，所以砂轮机一般采用转换开关控制。图1-9时两台砂轮机的电路图。 控制原理与特点： (1) 转换开关SA1（或SA2）的旋转按钮置于Ⅰ（开），三相电源与电动机接通，砂轮电机起动运转，置于位置Ⅱ（关），砂轮电机停。因组合开关没有短路保护功能，所以电路中接入熔断器的闸刀开关或铁壳开关，也可以是断路器，用它来隔离电源，并起到短路保护作用。 (2) 由于砂轮与电机轴的连接是用螺帽固定的，所以砂轮罩壳上用箭头指示了砂轮的旋转方向，如果反向旋转，有可能因旋转惯性使螺帽松开而造成高速旋转的砂轮飞出的重大事故。在接砂轮电机的电源时，切记先试它的转向是否与箭头方向一致。 2．转换开关(组合开关)和转换开关 (1) 组合开关 转换开关又称组合开关，图1-10是HZ10系列组合开关外形与结构图。转换开关实质上是一种特殊刀开关，是操作手柄在与安装面平行的平面内左右转动的刀开关。只不过一般刀开关的操作手柄是在垂直安装面的平面内向上或向下转动，而组合开关的操作手柄则是平行于安装面的平面内向左或向右转动而已。多用在机床电气控制线路中，作为电源的引入开关，也可以用作不频繁地接通和断开电路、换接电源和负载以及控制5KW以下的小容量电动机的正反转和星三角起动等。 转换开关的图形符号和文字符号如图1-11 （2）转换开关 比组合开关有更多的操作位置和触点、能够接多个电路的一种手动控制电器。由于它的档位多、触点多，可控制多个电路，能适应复杂线路的要求，图1-12是LW12转换开关外形图，它是有多组相同结构的触点叠装而成，在触头盒的上方有操作机构。由于扭转弹簧的储能作用，操作呈现了瞬时动作的性质，故触头分断迅速，不受操作速度的影响。 转换开关在电气原理图中的画法，如图1-13所示。图中虚线表示操作位置，而不同操作位置的各对触点通断状态与触点下方或右侧对应，规定用于虚线相交位置上的涂黑圆点表示接通，没有涂黑圆点表示断开。另一种是用触点通断状态表来表示，表中以“+”（或“ ╳ ”）表示触点闭合，“—”（或无记号）表示分断。 组合开关的文字符号：SA

通过现代化、人性化的用户提示，键盘及带背光照明功能的菜单提示、多行图形显示屏，可简便、快速地对 3RW44 进行调试。使用选择的语言，通过少量设置，可快速、简便、可靠地优化电机软起动和软停止。每个菜单项的四键操作和纯文本使得参数化和操作的每个环节都十分直观明了。工作期间及施加控制电压后，显示区域持续显示测量值、工作值及警告和故障消息。可通过连接电缆将外置显示器和操作员模块连接到软起动器，从而实现有源指示及直接从控制柜门读取类似消息。

SIRIUS 3RW44 软起动器具有功能。集成的旁通接触系统可以降低软起动器运行过程中的功率损失。从而可靠地防止加热开关柜周围的环境。 SIRIUS 3RW44 软起动器具有内置本征设备保护。可防止电源部分晶闸管的热过载，如由于难以接受的高合闸操作。

因为 SIRIUS 3RW44 软起动器的功能，可省去安装附加电机过载继电器的布线费用。此还，还具有可调脱扣等级和热敏电机保护功能。 作为选项，晶闸管也可由 SITOR 半导体熔断器提供短路保护，以便短路（协调类型 2）后软起动器仍然工作。由于可调电流限值，还可以可靠地避免突然的电流峰值。

还可使用 PROFIBUS DP 或 PROFINET 模块升级 SIRIUS 3RW44 软起动器。 由于其通讯能力和可编程控制输入和继电器输出，SIRIUS 3RW44 软起动器可轻松、快速集成到更高一级的控制器中。

此外，还具有爬行速度功能，可用于定位和设置工作。通过该功能，可控制电机以减小的转矩和可调低速双向转动。

另外，SIRIUS 3RW44 软起动器还具有新的、组合式 DC 制动功能，可用于驱动负载的快速停止。

突出特点
具有分离脉冲、转矩控制或电压等变率、可调转矩或电流限制及其任意组合的软起动，取决于负载类型
集成式旁通接触系统，可小化功率损失
用于起动参数（如起动转矩、起动电压、软起动和软停止时间）及三个独立的参数集中的更多参数的各种设置选项
起动检测
内三角电路，在尺寸和设备成本方面具有节约功效
可选择各种软停机模式：自由软停机、转矩控制的泵软停机、组合式 DC 制动
固态电机过载和本征设备保护
电机的热敏电阻保护
键盘，带采用背光照明的、具有菜单提示功能的多行图形显示器
PC 通信接口，用于更的参数设置与控制和监视
适应电机馈电装置简便
安装与调试简单
工作状态和故障消息显示
使用可选的 PROFIBUS DP 或 PROFINET 模块连接到 PROFIBUS 和 PROFINET
外部显示和操作员控制模块
电源电压 200 ~ 690 V，50 ~ 60 Hz
使用温度可高达 60 ℃（40 ℃ 时开始降低额定值）
SIRIUS 3RW40 软起动器具有与 3RW30 软起动器完全相同的优点。
SIRIUS 3RW40 软起动器突出的特点在于占用空间小。集成式旁通触点意味着电机起动后，在交易时无需考虑功率半导体（晶闸管）的功耗。从而降低了热损失，使设计更加紧凑，且无需外部旁通电路。
同时，软起动器还具有其它集成式功能，如可调限流、电机过载和本征设备保护及可选热敏电阻电机保护。由于这些功能，无需再购买和安装如过载继电器等保护设备，因此，电机额定值越高，这些功能也越重要。
内部本征设备保护可防止晶闸管热过载及功率方面的缺陷。另一个选择，可使用半导体保险丝防止晶闸管短路。
由于集成式状态监控和故障监控，该紧凑型软起动器具有许多不同的诊断功能。使用 4 个 LED 和继电器输出，来指示工作状态以及电源或相位故障、负载缺失、不允许的脱扣时间/等级设置、热过载或设备故障等，实现监控和诊断。
起动器额定功率达 250 kW（400 V 时），可用于三相电网中的标准应用。 小外形尺寸、低功率损耗和简单起动仅仅是 SIRIUS 3RW40 软起动器的众多优点中的三个。
“增安型”防护 EEx e，符合 ATEX 指令 94/9/EC
S0 到 S12 规格的 3RW40 软起动器适合起动带“增安”型保护 EExe 的防爆电机。

功能
紧凑型 SIRIUS 3RW40 软起动器所需的空间仅为用于比较额定值 wye-delta 起动的接触器所需空间的三分。这不仅节约了控制柜和标准安装导轨的空间，还完全省去了 wye-delta 起动器所需的布线工作。这对于高电机额定值尤为明显，这些高额定值极少用作高技术解决方案。

同时，连接起动器和电机所需的电缆从六根减少到三根。紧凑的外形尺寸、短起动时间、简单布线和快速调试使得软起动器具有明显的成本优势。

这些软起动器的旁通触点在工作时由一个集成固态灭弧系统保护。 从而在故障时可防止对旁通触点的破坏，如线圈操作机构或主操作弹簧的短暂的控制电压故障、机械震动或与寿命相关的部件缺陷。

特别强大的操作机构的起动电流会在本地供电系统上施加一个不可控制的负荷。软起动器通过其电压软起动降低了该起动电流。通过可调电流限值功能，SIRIUS 3RW40 软起动器为供电系统缓解了不少压力。 一达到选择的电流限值，剩下的只需设置软起动期间的起动起点（软起动升降率由起动电压和软起动时间决定）。从此刻开始，可通过控制软起动器电压以使电机电流保持为常数。可通过电机软起动完成、本征设备保护脱扣或电机过载保护脱扣来结束该过程。该功能的结果就是电机的实际软起动时间要比软起动器上选择的软起动时间长。

由于集成有 电机过载保护功能 ，并符合标准 IEC 60947-4-2，全新软起动器无需附加过载继电器。可简单、快速地调整电机额定电流、过载脱扣时间（操作次数）设置和电机过载保护功能复位。使用 4 档旋转电位器，可在软起动器上设置不同的过载脱扣时间。 除了 10、15 和 20 级，若一个不同的电机管理控制设备用于该功能（如连接到 PROFIBUS），还可切断电机过载保护。

另外，还提供有带 晶闸管电机保护分析 功能的设备型号，额定功率 55 kW（ 400 V 时）。 A 型 PTC 或 Thermoclick 测量探头都可直接连接。电机热过载以及传感器回路中的开路和短路都会造成直接断开软起动器。若软起动器曾经脱扣，与本征设备保护和电机负载保护一样，还提供有各种复位选件。通过复位按钮的手动复位，通过控制电压的短暂断开的自动或远程复位。