一、PLC控制系統設計的基本原則1．滿足被控對象的控制要求考慮將來發展的需要，PLC選用功能較強的新產品，并留有適當的余量。2．系統安全、可靠3．盡可能簡單、經濟、使用與維修方便4．具有高的性能價格比。第一節PLC控制系統設計的內容與步驟一、PLC控制系統設計的基本原則第一節PLC控制系統設計1二、PLC控制系統設計步驟1．分析被控對象，提出控制要求。2.確定輸入、輸出設備。3．確定PLC的I/O點數，選擇PLC機型。4．分配I/O點數，繪制PLC控制系統輸入、輸出端子接線圖。5．程序設計，繪制工作循環圖或狀態轉移圖。1）初始化程序；2）控制程序；3）檢測、故障診斷和顯示等程序；4）保護和聯鎖程序。6．程序調試。先進行模擬調試，再進行現場聯機調試；先進行局部、分段調試，再進行整體、系統調試。7．調試過程結束，整理技術資料，投入使用。第一節PLC控制系統設計的內容與步驟二、PLC控制系統設計步驟第一節PLC控制系統設計的內容2PLC控制系統設計步驟流程圖PLC控制系統設計步驟流程圖3

PLC機型的選擇I/O點的數量和種類CPU的速度內存容量編程器打印機I/O模塊通訊接口模塊通訊傳輸電纜第二節PLC的硬件設置PLC機型的選擇第二節PLC的硬件設置4一、PLC機型選擇結構形式整體式模塊式安裝方式集中式遠程I／O式分布式功能要求響應速度系統可靠性機型統一一、PLC機型選擇結構形式整體式模塊式安裝方式集中式5輸入器件：指連接到PLC輸入接線端子用于產生輸入信號的器件。分類主令器件檢測器件有源觸點輸入器件無源觸點輸入器件輸入信號模擬信號數字信號開關信號二、PLCI/O端口選擇按鈕、選擇開關、數字開關行程開關、接近開關、光電開關、繼電器觸點，接觸器輔助觸點行程開關、接近開關、光電開關、繼電器觸點，接觸器輔助觸點行程開關、接近開關、光電開關、繼電器觸點，接觸器輔助觸點壓力傳感器、溫度傳感器數字開關按鈕、轉換開關、形成開關、觸點輸入器件：指連接到PLC輸入接線端子用于產生輸入分類主令器6輸出器件：指連接到PLC輸出接線端子用于執行程序運行結果的器件。分類：驅動負載顯示負載輸出端口：繼電器輸出晶體管輸出晶閘管輸出接觸器、繼電器、電磁閥二、PLCI/O端口選擇指示燈、數字顯示裝置、電鈴、蜂鳴器交直流負載直流負載交流負載輸出器件：指連接到PLC輸出接線端子用于執行程序分類：7I/O點數的確定I/O點數是衡量可編程控制器規模大小的依據。確定依據：將與PLC相連的全部輸入、輸出器件根據所需的電壓、電流的大小和種類分別統計，考慮將來發展的需要再相應增加10％～15％的余量二、PLCI/O端口選擇I/O點數的確定二、PLCI/O端口選擇8CPU的運行速度是指執行每一步用戶程序的時間。對于以開關量為主的控制系統，不用考慮掃描速度，一般的PLC機型都可使用。對于以模擬量為主的控制系統，則需考慮掃描速度，必須選擇合適CPU種類的PLC機型。三、CPU的速度CPU的運行速度是指執行每一步用戶程序的時間。9遠程I/O模塊：輸入、輸出裝置比較分散，工作現場遠離控制站高速計數器模塊：當PLC內部的高速計數器的最高計數頻率不能滿足要求時，可選擇使用定位模塊：在機械設備中，保證加工精度進行定位通信聯網模塊：PLC與PLC之間，或PLC與計算機之間的通信與聯網模擬輸入模塊、輸出模塊：把流量、速度、壓力、風力、張力等變換成數字量，及把數字量變換成模擬量，進行輸入、輸出。

四、PLC模塊的選擇遠程I/O模塊：輸入、輸出裝置比較分散，工作現場遠四、PLC10PLC的外圍設備主要是人—機對話裝置，用于PLC的編程和監控。通過人—機對話裝置可以進行編程、調試及顯示圖形報表、文件復制、報警等。PLC外圍外圍設備有編程器、打印機、EPROM寫入器、顯示器等。五、PLC外圍設PLC的外圍設備主要是人—機對話裝置，用于PLC11

我國優先選擇220V的交流電源電壓，特殊情況可選擇24V直流電源供電。輸入信號電源，一般利用PLC內部提供的直流24V電源。對于帶有有源器件的接近開關可外接220V交流電源，提高穩定避免干擾。選用直流I/O模塊時，需要外設直流電源。六、電源電壓的選擇我國優先選擇220V的交流電源電壓，特殊情況可選12PLC的軟件設計指PLC控制系統中用戶程序的設計。第三節PLC的軟件設計設計內容控制流程圖梯形圖狀態轉移圖指令表設計方法翻譯法狀態轉移圖法邏輯設計法PLC的軟件設計指PLC控制系統中用戶程序的設計。第13狀態轉移圖與梯形圖S20M8002X0Y1S21X1Y2S22X2Y3S23X3Y4X4S0S0X0SETS20SETS0M8002Y1S20X1SETS21Y2S21X2SETS22Y3S22X3SETS22Y4S23X4S0RETEND狀態轉移圖與梯形圖S20M8002X0Y1S21X1Y2S214用PLC中軟元件，代替原繼電器—接觸器控制線路圖中的元器件，直接翻譯成梯形圖的方法。主要用于對舊設備、舊控制系統的技術改造。設計舉例正反轉

時間控制

第三節PLC的軟件設計一、翻譯法用PLC中軟元件，代替原繼電器—接觸器控制線路圖第三15SBSB1SB2KM1KM2KM2KM1KM2KM1COMX0X1X2Y1Y2COM一、翻譯法SBSB1SB2KM1KM2~X1X0X0X2Y2Y1Y2Y2Y1Y1正反轉SBSB1SB2KM1KM2KM2KM1KM2KM1COMX16SB1SB2~COMX1X2Y1Y2KM1KM2COMKTSB2SB1KM1KTKM1KM2X1X0KTY1Y2Y1T0K30定時器SB1SB2~COMX1X2Y1Y2KM1KM2COMKTS17針對順序控制方式或步進控制方式的程序設計。在程序設計時，首先將系統的工作過程分解成若干個連續的階段，每一階段稱為“工步”或“狀態”，以工步（或狀態）為單元，從工作過程開始，一步接著一步，一直到工作過程的最后一步結束。設計舉例機械手控制二、狀態轉移圖針對順序控制方式或步進控制方式的程序設計。在程18以布爾邏輯代數為理論基礎，以邏輯變量“0”或“1”作為研究對象，以“與”、“或”、“非”三種基本邏輯運算為分析依據，對電氣控制線路進行邏輯運算，把觸點的“通、斷”狀態用邏輯變量“0”或“1”來表示。設計舉例“與”邏輯關系

“或”邏輯關系

“與、或、非”邏輯關系三、邏輯設計法以布爾邏輯代數為理論基礎，以邏輯變量“0”或“19L(Y1)＝X0·X1·X2·M1L(Y2)＝X0+X1+M2+Y2X0X1M1X2Y1X0Y2X1M2Y2L(Y3)＝(X0+X1)·X2·Y2+M10X0Y3X1Y2M10X2“與”“或”“與、或、非”L(Y1)＝X0·X1·X2·M1L(Y2)＝X020①工件的補充使用人工控制，可直接將工件放在D點（LS0動作）。控制說明：②只要D點有工件，機械手臂即先下降（B缸動作）將工件抓取（C缸動作）后上升（B缸復位），再將工件搬運（A缸動作）到E點上方，機械手臂再次下降（B缸動作）后放開（C缸復位）工件，機械手臂上升（B缸復位），最后機械手臂再回到原點（A缸復位）。①工件的補充使用人工控制，可直接將工件放在D點（LS0動作）21④C缸在抓取或放開工件后，都需有1秒的間隔，機械手臂才能動作。控制說明：③A,B,C缸均為單作用氣缸，使用電磁控制。⑤當E點有工件且B缸已上升到LS4時，傳送帶馬達轉動以運走工件，經2秒后傳送帶馬達自動停止。工件若未完全運走（計時未到）時，則應等待傳送帶馬達停止后才能將工件移走。④C缸在抓取或放開工件后，都需有1秒的間隔，機械手臂才能動作22控制說明：⑥LS0→D點有無工件偵測用限制開關

LS5→E點有無工件偵測用限制開關

LS1→A缸前行限制開關（左極限）LS2→A缸退回限制開關（右極限）

LS3→B缸下降限制開關（下極限）LS4→B缸上升限制開關（上極限）控制說明：⑥LS0→D點有無工件偵測用限制開關LS523功能分析：①原點復位：選定以A缸退回至右極限位置（LS2ON）、B缸上升至上極限位置（LS4ON）及C缸松開為機械手臂的原點。執行一個動作之后，應做原點復位的偵測（因為A、B、C缸均為單作用氣缸，所以會自動退回原點）。②工件搬運流程：依題意其動作為一循環式單一順序流程。③傳送帶流程：在偵測到E點有工件且B缸在上極限位置時，應驅動傳送帶轉動。④上述兩個流程可以同時進行，因此使用并進分支流程來完成組合。功能分析：①原點復位：選定以A缸退回至右極限位置（LS2O24元件分配：D點工件傳感器LS0，使用輸入繼電器X0A缸左限位傳感器LS1，使用輸入繼電器X1A缸右限位傳感器LS2，使用輸入繼電器X2B缸下限位傳感器LS3，使用輸入繼電器X3B缸上限位傳感器LS4，使用輸入繼電器X4E點工件傳感器LS5，使用輸入繼電器X5A缸驅動，使用輸出繼電器Y0B缸驅動，使用輸出繼電器Y1C缸驅動，使用輸出繼電器Y2傳送帶驅動，使用輸出繼電器Y3元件分配：25繪繪制狀態流程圖b.工件搬運流程B缸下移（Y1ON）C缸夾取工件并延時（Y2ON）B缸上升（Y1OFF）A缸前進（Y0ON）工件尚未完全搬運B缸下移（Y1ON）C缸松開工件并延時（Y2OFF）B缸上升（Y1OFF）A缸后退（Y0OFF）a.原點復位流程A缸退回至右極限位置（LS2ON）B缸上升至上極限位置（LS4ON）繪繪制狀態流程圖b.工件搬運流程B缸下移C缸夾取工件并延時（26繪繪制狀態流程圖d.并進-合流分支c.傳送帶流程B缸在上極限位置E點有工件驅動傳送帶電機并延時2秒將工件搬運流程和傳送帶流程做成并進-合流分支結構繪繪制狀態流程圖d.并進-合流分支c.傳送帶流程B缸在上極限27步進階梯圖轉換步進階梯圖轉換28程序清單程序清單29八可編程控制器的應用課件30FX2N、FX2NC系列PLC

類型型號輸入點數輸出點數電源類型

FX2N-16MR(S、T)88FX2N-32MR(S、T)1616基本單元FX2N-48MR(S、T)2424AC100FX2N-64MR(S、T)3232~240VFX2N-80MR(S、T)4040或DC24VFX2N-128MR(T)6464FX2N-16EYT-16FX2N-16EYT-C-16FX2N、FX2NC系列PLC類型31FX2N、FX2NC系列PLC

類型型號輸入點數輸出點數電源類型擴展單元FX2N-32ER(S、T)1616FX2N-48ER(T)2424

FX2N-16EX16-FX2N-16EX-C16-不需要

FX2N-16EXL-C16-單獨供電擴展模塊FX2N-16EYR-16FX2N-16EYS-16FX2N、FX2NC系列PLC類型32FX2N、FX2NC系列PLC(特殊功能模塊)

型號功能說明FX2N-4AD4通道12位模擬量輸入模塊FX2N-4AD-PT供PT-100溫度傳感器用的