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简单编程实例:二分频器、脉冲发生器和频率监测器

时间:2026-01-23 理论教育 小龙哥 版权反馈
【摘要】:例一、二分频器二分频器是一种具有一个输入端和一个输出端的功能单元,输出频率为输入频率的一半。图8-40 梯形图程序例十三、脉冲发生器用定时器可构成脉冲发生器,这里用了两个定时器产生频率占空比均可设置的脉冲信号。图8-41 脉冲发生器时序图图8-42 梯形图程序例十四、频率监测器频率监测器用于监测脉冲信号的频率,若其低于下限,则指示灯亮,“确认”按键能使指示灯复位。

例一、二分频器

二分频器是一种具有一个输入端和一个输出端的功能单元,输出频率为输入频率的一半。二分频时序图如图8-12所示,输入为I0.0,输出为Q4.0。

梯形图程序如图8-13所示。

图示

图8-12 二分频时序图

图示

图8-13 梯形图程序

语句表程序如图8-14所示。

例二、风机监控程序

某设备有三台风机,当设备处于运行状态时,如果风机至少有两台转动,则指示灯常亮;如果仅有一台风机转动,则指示灯以0.5Hz的频率闪烁;如果没有任何风机转动,则指示灯以2Hz的频率闪烁。当设备不运行时,指示灯不亮。

梯形图程序如图8-15所示。

语句表程序如图8-16所示。

输入位I0.0、I0.1、I0.2分别表示风机1、2、3。存储位M100.3为2Hz的频率信号,M100.7为0.5Hz的信号。风机转动状态指示灯由Q4.0控制。存储位10.0为1时用于表示至少有两台风机转动,M10.1为1时表示没有风机转动。

图示

图8-14 语句表程序

图示

图8-15 梯形图程序

例三、起动和自锁程序

程序功能:输入X0闭合时,输出Y0闭合且自锁。只有在X1闭合时,其动断触点打开,Y0断开。其时序图如图8-17所示。

梯形图程序如图8-18所示。

语句表程序如图8-19所示。

图示

图8-16 语句表程序

图示

图8-17 时序图

图示

图8-18 梯形图程序

图示

图8-19 语句表程序

例四、优先程序

优先程序执行时,能在多个输入信号中仅接收最先一个输入的信号做出反应,其后的输入信号不接收。此原则常用于抢答器中。梯形图程序如图8-20所示。

图示

图8-20 梯形图程序

例五、灯泡控制程序

一盏灯泡由一个按钮来控制,已知第一次按下按钮,灯泡亮,第二次按下按钮,灯泡灭。

1.PLC接线图(见图8-21)

2.定义符号地址(见表8-2)

3.梯形图程序(见图8-22)

图示

图8-21 PLC接线图

表8-2 定义符号地址

图示

图示

图8-22 梯形图程序

例六、双作用气缸连续往复运动控制

按起动按钮双作用气缸连续往复运动,按停止按钮,停止运动。

1.气控回路(见图8-23)

2.PLC接线(见图8-24)

图示

图8-23 气控回路

图示

图8-24 PLC接线

3.定义符号地址(见表8-3)

表8-3 定义符号地址

图示

4.梯形图程序(见图8-25)

图示

图8-25 梯形图程序

例七、控制传送带

一个由电气起动的传送带,在传送带的起点有两个按钮:用于START的S1和STOP的S2。在传送带的尾部也有两个按钮:用于START的S3和STOP的S4。可以从任何一端起动或停止传送带。另外,当传送带上的物件到达末端时,传感器S5使传送带停机。

1.PLC接线(见图8-26)

2.定义符号地址(见表8-4)

图示

图8-26 PLC接线

表8-4 定义符号地址

图示

3.梯形图程序(见图8-27)

例八、双缸顺序动作控制程序

设计程序,使两个气缸顺序动作,其顺序为:A1B1B0A0。

图示

图8-27 梯形图程序

1.气控回路(见图8-28)

图示

图8-28 气控回路

2.位移步骤图(见图8-29)

3.I型障碍信号分析(见图8-30)

图示

图8-29 位移-步骤图

图示

图8-30 I型障碍信号分析

4.PLC接线(见图8-31)

图示

图8-31 PLC接线

5.定义符号地址(见表8-5)

表8-5 定义符号地址

图示

6.梯形图程序(见图8-32)

图示

图8-32 梯形图程序

例九、检测传送带的方向

装备有两个光电传感器(PEB1和PEB2)的传送带如图8-33所示,该设计能够检测传送带上物件的运动方向,并通过左右两端的指示灯(LEFT灯和RIGHT灯)显示。

1.PLC接线(见图8-34)

2.定义符号地址(见表8-6)

3.梯形图程序(见图8-35)

图示

图8-33 装备有两个光电传感器的传送带

图示

图8-34 PLC接线

表8-6 定义符号地址

图示

图示

图8-35 梯形图程序

图示

图8-36 梯形图程序1

例十、二分频器

二分频器是一种具有一个输入端和一个输出端的功能单元,输出频率为输入频率的一半。二分频时序图如图8-12所示,输入为I0.0,输出为Q4.0。

分析二分频时序图可以看到,输入每有一个正跳沿,输出便反转一次。据此,可用跳变沿检测指令实现分频功能。

梯形图程序1如图8-36所示。

梯形图程序2如图8-37所示。

图示

图8-37 梯形图程序2

例十一、传送带定位控制

一台电动机带动一个传送带运动,要求移动传送带向前或向后到达某一确定的位置,其结构示意图如图8-38所示,为了正确定位该传送带,有时需要按下向后(REV)或向前(FWD)按钮进行手动调整。

梯形图程序如图8-39所示。

图示

图8-38 结构示意图

图示

图8-39 梯形图程序

一旦有按钮按下,立即驱动输出,电动机运转一个扫描周期。这也意味着按钮时间长短与电动机驱动的时间没有关系。

例十二、循环控制指示灯

第一次按按钮指示灯亮,第二次按按钮指示灯闪亮,第三次按按钮指示灯灭,如此循环,试编写其PLC控制的梯形图程序。

梯形图程序如图8-40所示。

图示

图8-40 梯形图程序

例十三、脉冲发生器

用定时器可构成脉冲发生器,这里用了两个定时器产生频率占空比均可设置的脉冲信号。脉冲发生器时序图如图8-41所示,当输入I0.0为1时,输出Q0.0为1或0交替进行,脉冲信号的周期为3s,脉冲宽度为1s。

梯形图程序如图8-42所示。

图示

图8-41 脉冲发生器时序图

图示

图8-42 梯形图程序

例十四、频率监测器

频率监测器用于监测脉冲信号的频率,若其低于下限,则指示灯亮,“确认”按键能使指示灯复位。为此,使用了一个扩展脉冲定时器,每当频率信号有一个上升沿就起动一次定时器。如果超过了定时时间没有起动定时器,则表明两个脉冲之间的时间间隔太长,即频率太低了。频率监测器时序图如图8-43所示。

梯形图程序如图8-44所示。

图示

图8-43 频率监测器时序图

图示

图8-44 梯形图程序

例十五、顺序循环执行程序

当X0接通,灯Y0亮;经5s后,灯Y0灭,灯Y1亮;经5s后,灯Y1灭,灯Y2亮,再过5s后,灯Y2灭,灯Y0亮,如此顺序循环,其时序图如图8-45所示。

梯形图程序如图8-46所示。

图示

图8-45 顺序循环执行程序时序图

图示

图8-46 梯形图程序

例十六、电动机顺序起动控制程序

有三台电动机M1、M2、M3,按下起动按钮后M1起动,延时5s后M2起动,再延时16s后M3起动。

1.PLC接线(见图8-47)

2.定义符号地址(见表8-7)

图示

图8-47 PLC接线

表8-7 定义符号地址

图示

3.梯形图程序(见图8-48)

图示

图8-48 梯形图程序

例十七、分段传送带的电动机控制程序

图示

图8-49 运动过程示意图

为了节省能源的损耗,可使用PLC来起动和停止分段传送带的驱动电动机,使那些只载有物体的传送带运转,没有载物的传送带停止运行。金属板正在传送带上输送,其位置由相应的传感器检测。传感器安放在两段传送带相邻近的地方,一旦金属板进入传感器的检测范围,PLC便发出相应的输出信号,使后一段传送带的电动机投入工作;当金属板被送出检测范围时,PLC内部定时器立即开始计时,在达到预定的延时时间后,前一段传送带电动机便停止运行。运动过程示意图如图8-49所示。

1.PLC接线(见图8-50)

2.定义符号地址(见表8-8)

图示

图8-50 PLC接线

表8-8 定义符号地址

图示

3.梯形图程序(见图8-51)

图示

图8-51 梯形图程序

例十八、三台电动机顺起逆停

如图8-52a所示A、B、C三条传送带,分别受M0、M1、M2三台电动机拖动;图8-52b所示是此三条传送带运转的时序图。编写一个用PLC控制它们运转的梯形图程序。要求它们按A—B—C顺序起动,而后按C—B—A的顺序停止。

图示

图8-52 三台电动机顺起逆停

a)运动示意图 b)运转时序图

梯形图程序如图8-53所示。

图示

图8-53 梯形图程序

例十九、十字路口的交通指挥信号灯

交通指挥信号灯布置如图8-54所示。

1.控制要求

1)信号灯系统由一个起动开关控制,当起动开关接通时,该信号灯系统开始工作,当起动开关关断时,所有信号灯都熄灭。

2)南北绿灯和东西绿灯不能同时亮。如果同时亮应关闭信号灯系统,并立刻报警。

3)南北红灯亮维持25s。在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮,并维持20s。到20s时,东西绿灯闪亮,闪亮3s后熄灭,此时,东西黄灯亮,并维持2s。到2s时,东西黄灯熄灭,东西红灯亮。同时,南北红灯熄灭,南北绿灯亮。

4)东西红灯亮维持30s。南北绿灯亮维持25s,然后闪亮3s后熄灭。同时南北黄灯亮,维持2s后熄灭,这时南北红灯亮,东西绿灯亮。

5)以上南北、东西信号灯周而复始地交替工作状态,指挥着十字路口的交通。其时序图如图8-55所示。

图示

图8-54 交通指挥信号灯布置

图示

图8-55 时序图

2.PLC接线(见图8-56)

图示

图8-56 PLC接线

3.定义符号地址(见表8-9)

表8-9 定义符号地址

图示

4.梯形图程序(见图8-57)

图示(https://www.xing528.com)

图8-57 梯形图程序

例二十、PLC控制的气缸延时控制回路

图示

图8-57 梯形图程序(续)

当气缸的活塞伸出到位停留5s后再返回,退回到位停留3s后再伸出,如此往复运动。

1.气控回路(见图8-58)

2.PLC接线(见图8-59)

图示

图8-58 气控回路

图示

图8-59 PLC接线

3.定义符号地址(见表8-10)

表8-10 定义符号地址

图示

4.梯形图程序(见图8-60)

图示

图8-60 梯形图程序

图示

图8-60 梯形图程序(续)

例二十一、多种液体自动混合装置的PLC控制

如图8-61所示为三种液体混合装置,SQ1、SQ2、SQ3和SQ4为液面传感器,液面淹没时接通,液体A、B、C与混合液阀由电磁阀YV1、YV2、YV3、YV4控制,M为搅匀电动机,其控制要求如下。

1.初始状态

装置投入运行时,液体A、B、C阀门关闭,混合液阀门打开20s将容器放空后关闭。

2.起动操作

按下起动按钮SB1,装置开始按下列给定规律运转:

1)液体A阀门打开,液体A流入容器。当液面达到SQ3时,SQ3接通,关闭液体A阀门,打开液体B阀门。

图示

图8-61 三种液体混合装置

2)当液面达到SQ2时,关闭液体B阀门,打开液体C阀门。

3)当液面达到SQ1时,关闭液体C阀门,搅匀电动机开始搅拌。

4)搅匀电动机工作1min后停止搅动,混合液体阀门打开,开始放出混合液体。

5)当液面下降到SQ4时,SQ4由接通变为断开,再过20s后,容器放空,混合液阀门关闭,开始下一周期。

3.停止操作

按下停止按钮SB2后,要将当前的混合操作处理完毕后,才停止操作(停在初始状态)

4.参考程序(见图8-62)

图示

图8-62 参考程序

图示

图8-62 参考程序(续)

例二十二、计数器扩展为定时器

当定时器不够用时,可以用计数器扩展为定时器。程序中使用了CPU的时钟存储器,设置MB100为时钟存储器,则M100.0的变化周期为0.1s。梯形图程序如图8-63所示。

图示

图8-63 梯形图程序

在程序中,如果I0.1的正跳沿为减计数器C0置数,若I0.0为1,则C0每0.1s减1。当C0减到0后,输出Q0.0为1,I0.1的又一个正跳沿使C0置数并使输出为0。这样,在I0.0为1后2s(20∗0.1s=2s),Q0.0为1,I0.1的正跳沿使Q0.0复位。

例二十三、长时间延时程序

采用定时器和计数器可以组成长时间延时程序,其时序图如图8-64所示。

梯形图程序如图8-65所示。

当输入I0.0接通时,定时器T0经过10s时间延时后,其动合触点T0闭合,计数器C0开始递减运算,与此同时T0的动断触点是断开的,造成T0线圈断电,使T0的动合触点断开,C0仅计数一次,而后T0线圈又接通,如此循环。当C0经过10s∗10=100s时间后,计数器C0输出为0,输出Q0.0接通,具有长时间延时的功能。

图示

图8-64 时序图

图示

图8-65 梯形图程序

例二十四、货仓区的控制

货仓区的控制如图8-66所示,装有两台传送带的系统,在两台传送带之间有一个仓库区。传送带1将包裹运送至临时仓库区。传送带1靠近仓库区一端安装的光电传感器确定已有多少包裹运送至仓库区。传送带2将临时仓库区中的包裹运送至装货场,在这里货物由卡车运送至顾客。传送带2靠近仓库区一端安装的光电传感器确定已有多少包裹从仓库区运送至装货场。

梯形图程序如图8-67所示。

图示

图8-66 货仓区的控制

图示

图8-67 梯形图程序

图示

图8-67 梯形图程序(续)

例二十五、气缸运动计数控制

要求:气缸连续往复运动20次便自动停止。

1.气控回路(见图8-68)

2.PLC接线(见图8-69)

图示

图8-68 气控回路

图示

图8-69 PLC接线

3.定义符号地址(见表8-11)

表8-11 定义符号地址

图示

4.梯形图程序(见图8-70)

图示

图8-70 梯形图程序

例二十六、循环控制3个灯

当X0接通,灯Y0亮;经5s后,灯Y0灭,灯Y1亮;经5s后,灯Y1灭,灯Y2亮,再过5s后,灯Y2灭,灯Y0亮,如此顺序循环10次后自动停止。

梯形图程序如图8-71所示。

图示

图8-71 梯形图程序

图示

图8-71 梯形图程序(续)

例二十七、三层楼电梯控制程序

如图8-72所示是三层楼电梯示意图。电梯的上升,下降由一台电动机控制;正转时电梯上升,反转时电梯下降。各层设一个呼叫开关(SB1、SB2、SB3)、一个呼叫指示灯(H1、H2、H3)、一个到位行程开关(ST1、ST2、ST3)。

控制要求:

1)各层的呼叫开关为按钮式开关,SB1、SB2及SB3均为瞬间接通有效(瞬间接通的即放开仍有效)。

2)电梯箱体上升途中只响应上升呼叫,下降途中只响应下降呼叫,任何反方向呼叫均无效,简称为不可逆响应。具体动作要求,见表8-12。

3)各楼层间有效运行时间应小于10s,否则认为有故障,自动令电动机停转。

图示

图8-72 三层楼电梯示意图

表8-12 动作要求

图示

(续)

图示

梯形图程序如图8-73所示。

图示

图8-73 梯形图程序

图示

图8-73 梯形图程序(续)

例二十八、霓虹灯广告屏控制器的设计

用PLC对霓虹灯广告屏(见图8-74)实现控制,其具体要求如下:

该广告屏中间8个灯管亮灭的时序为第1根亮→第2根亮→第3根亮→…→第8根亮,时间间隔为1s,全亮后,显示10s,再反过来从8→7→…→1顺序熄灭。全灭后,停亮2s,再从第8根灯管开始亮起,顺序点亮7→6→…→1,时间间隔为1s,显示20s,再从1→2→…→8顺序熄灭。全熄灭后,停亮2s,再从头开始运行,周而复始。梯形图程序如图8-75所示。

图示

图8-74 霓虹灯广告屏

图示

图8-75 梯形图程序

图示

图8-75 梯形图程序(续)

图示

图8-75 梯形图程序(续)

图示

图8-75 梯形图程序(续)

例二十九、自动售货机的PLC控制

如图8-76所示的自动售货机示意图,其工作要求如下。

1)此售货机可投入1元、5元或10元硬币。

2)当投入的硬币总值超过12元时,汽水按钮指示灯亮;当投入的硬币总值超过15元时,汽水及咖啡按钮指示灯都亮。

3)当汽水按钮灯亮时,按汽水按钮,则汽水排出7s后自动停止,这段时间内,汽水指示灯闪动。

4)当咖啡按钮灯亮时,按咖啡按钮,则咖啡排出7s后自动停止,这段时间内,咖啡指示灯闪动。

5)若投入硬币总值超过按钮所需的钱数(汽水12元,咖啡15元)时,找钱指示灯亮,表示找钱动作,并退出多余的钱。

图示

图8-76 自动售货机示意图

梯形图程序如图8-77所示。

图示

图8-77 梯形图程序

图示

图8-77 梯形图程序(续)

图示

图8-77 梯形图程序(续)

图示

图8-77 梯形图程序(续)

例三十、LED数码显示PLC控制

利用PLC来控制一位七段LED数码管的显示,数码管的每一段都对应PLC的一个输出端子,PLC输出端子的“1”、“0”状态对应于相应段的亮与灭。有两个按钮“+”、“-”,每按动一次“+”按钮,数字加1,每按动一次“-”按钮,数字减1。要求能正确显示数字0~9即可。七段转换表见表8-13。

表8-13 七段转换表

图示

例三十一、时钟脉冲发生器

使用定时器实现自由设定时钟脉冲发生器功能(脉冲占空系数1∶1)。

梯形图程序如图8-78所示。

图示

图8-78 梯形图程序

存储字节MB101和MB100的单个位获得的频率见表8-14。

表8-14 存储字节MB101和MB100的单个位获得的频率

图示

存储字节MB101各位的信号状态见表8-15。

表8-15 存储字节MB101各位的信号状态

图示

M101.1的信号状态如图8-79所示。

例三十二、4个灯按不同周期闪烁

当按起动按钮时,L1以0.5s的周期闪烁,L2以1s的周期闪烁,L3以2s的周期闪烁,L4以4s的周期闪烁,按下停止按钮,所有灯熄灭。

梯形图程序如图8-80所示。

图示

图8-79 M101.1的信号状态

图示

图8-80 梯形图程序

图示

图8-80 梯形图程序(续)

例三十三、加热炉

操作员按起动按钮开始加热如图8-81所示的加热炉。操作员能够使用如图8-81所示的拨码开关设定加热时间。操作员设定的值以BCD格式用秒单位显示。

加热系统的元件和相应的绝对地址见表8-16。

梯形图程序如图8-82所示。

图示

图8-81 加热炉

表8-16 加热系统的元件和相应的绝对地址

图示

图示

图8-82 梯形图程序

例三十四、彩灯控制

当按下起动按钮时,彩灯L1、L2同时亮;过1s后,L1熄灭,L2保持亮;过1s后,L1、L2同时灭;过1s后,L1亮,L2保持灭;再过1s后,L1、L2又同时亮,如此循环闪烁,直到按下停止按钮,彩灯工作终止。梯形图程序如图8-83所示。

图示

图8-83 梯形图程序

例三十五、双缸顺序动作回路A1B1B0A0

双缸顺序动作示意图如图8-84所示。

图示

图8-84 双缸顺序动作示意图

梯形图程序如图8-85所示。

图示

图8-85 梯形图程序

例三十六、一个按钮控制4个灯

按下开关I0.0,L1、L2、L3、L4依次亮灭,周而复始,时间间隔为1s(即L1亮1s后灭,接着L2亮,如此循环)。梯形图程序如图8-86所示。

图示

图8-86 梯形图程序

例三十七、控制3个霓虹灯闪烁

试编写用PLC控制3个霓虹灯闪烁的程序。工作要求如下:

1)首先A灯亮。

2)1s后A灯灭,B灯亮。

3)再过1s后B灯灭,C灯亮。

4)再过1s后C灯灭。

5)再过1s后,A、B、C三灯全亮。

6)再过1s后,A、B、C三灯全灭。

7)再过1s后,A、B、C三灯全亮。

8)再过1s后,A、B、C三灯全灭。

然后1)~8)步重复循环。要求用一个开关控制,当它闭合接通时霓虹灯工作,断开时停止工作。

梯形图程序如图8-87所示。

图示

图8-87 梯形图程序

图示

图8-87 梯形图程序(续)

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