第五章_PLC梯形圖程序設(shè)計(jì)方法2012-12-11-20-47-16

1、上海電視大學(xué)閔二分?？删幊绦蚩刂破鲬?yīng)用技術(shù)任課教師:王銳第五章 PLC梯形圖程序設(shè)計(jì)方法5.1 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法5.2 根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖的方法5.3 順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖5.1 PLC程序的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法 5.1.1 概述在已有的典型梯形圖的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對(duì)象對(duì)控制的要求，通過多次反復(fù)地調(diào)試和修改梯形圖，增加中間編程元件和觸點(diǎn)，以得到一個(gè)較為滿意的程序。無普遍的規(guī)律可循，具有很強(qiáng)的試探性和隨意性,最終的設(shè)計(jì)結(jié)果不唯一。所用時(shí)間、設(shè)計(jì)質(zhì)量與編程者的經(jīng)驗(yàn)有很大的關(guān)系?？捎糜谶壿嬯P(guān)系較簡(jiǎn)單的梯形圖程序設(shè)計(jì)。分析控制要求、選擇控制原則； 設(shè)計(jì)主令和檢測(cè)元件，確定輸入輸出設(shè)備； 設(shè)計(jì)執(zhí)行元件的控

2、制程序； 檢查修改和完善程序。 FU1FU1SB1M3FRKMKMSB2QFL1L3L2KMFR圖5.1 三相異步電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)行控制線路(a)主電路(b)控制電路SB1：停止SB2：?jiǎn)?dòng)5.1.2 有記憶功能的電路圖5-2 起保停控制電路(a)梯形圖1(b)控制時(shí)序（c）梯形圖2 圖5-3 延時(shí)接通/延時(shí)斷開電路5.1.3 5.1.3 定時(shí)器定時(shí)器應(yīng)用電路電路 圖5-4 長(zhǎng)延時(shí)電路 (a) (b) SM0.4是周期為1分鐘的方波時(shí)鐘脈沖圖5-5 閃爍電路 當(dāng)I0.0一直按下后,Q0.0處于通斷交替狀態(tài)5.1.4 5.1.4 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法舉例經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法舉例 圖5-6 小車自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的繼電器控制電

3、路圖 SB1：停止SB2：右行啟動(dòng)SB3：左行啟動(dòng)圖5-7(a) PLC接線圖圖5-7(b) PLC梯形圖程序圖5-7(c) 控制電路5.2 根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖的方法圖5-9 PLC外部接線圖 圖5-10 梯形圖 圖5-8 繼電器電路圖 5.2.1 基本方法 PLC的外部接線圖等同于繼電器控制系統(tǒng)控制箱的外部接線；梯形圖程序等同于控制箱內(nèi)部的線路圖（完成邏輯運(yùn)算）。 該方法主要用于對(duì)繼電器控制系統(tǒng)進(jìn)行改造。 因?qū)W生沒有時(shí)間繼電器方面的知識(shí),此部分內(nèi)容不講.請(qǐng)學(xué)生閱讀P51頁(yè)第二自然段的內(nèi)容(掌握繼電器系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為PLC系統(tǒng)的基本原則).5.2.2 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)1. 應(yīng)遵守梯形圖語(yǔ)言中

4、的語(yǔ)法規(guī)定；2設(shè)置中間單元；3盡量減少PLC的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)；4設(shè)立外部聯(lián)鎖電路；5梯形圖的優(yōu)化設(shè)計(jì)；6外部負(fù)載的額定電壓。 5.3.1 概述概述 控制過程可以分解成幾個(gè)獨(dú)立的控制動(dòng)作，且這些動(dòng)作必須嚴(yán)格按照一定的先后次序執(zhí)行才能保證生產(chǎn)過程的正常運(yùn)行，也稱為步進(jìn)控制系統(tǒng)。 就是針對(duì)順序控制系統(tǒng)的一種專門的程序設(shè)計(jì)方法。該方法便于系統(tǒng)的維修和改進(jìn)，類似于畫系統(tǒng)的流程框圖，很容易被初學(xué)者所接受。5.3 PLC程序的順控設(shè)計(jì)法5.3.2 順控設(shè)計(jì)法的設(shè)計(jì)步驟 主要由步、有向連線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件和動(dòng)作（命令）組成。 將系統(tǒng)的一個(gè)工作周期劃分為若干個(gè)順序相連的階段，這些階段稱為步，并且用編程元件（

5、M、S）來代表各步。步是根據(jù)PLC輸出量的狀態(tài)變化來劃分的。在任何一步內(nèi)，各輸出量的狀態(tài)不變，但是相鄰步之間輸出量總的狀態(tài)是不同的。：步用矩形框表示，方框內(nèi)是該步的編號(hào)。編程時(shí)一般用PLC內(nèi)部編程元件來代表各步.：與系統(tǒng)的初始狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的步稱為初始步。初始步用雙線方框表示，每一個(gè)功能表圖至少應(yīng)該有一個(gè)初始步。：當(dāng)系統(tǒng)正處于某一步時(shí)，該步處于活動(dòng)狀態(tài)，稱該步為“活動(dòng)步”。步處于活動(dòng)時(shí)，相應(yīng)的動(dòng)作被執(zhí)行。圖5-13 順序功能圖 ：一個(gè)控制系統(tǒng)可以劃分為被控系統(tǒng)和施控系統(tǒng)。對(duì)于被控系統(tǒng)，在某一步中要完成某些“動(dòng)作”；對(duì)于施控系統(tǒng)，在某一步中則要向被控系統(tǒng)發(fā)出某些“命令”，將動(dòng)作或命令簡(jiǎn)稱為動(dòng)作：用矩

6、形框中的文字或符號(hào)表示，該矩形框應(yīng)與相應(yīng)的步的符號(hào)相連。：若為保持型動(dòng)作，則該步不活動(dòng)時(shí)繼續(xù)執(zhí)行該動(dòng)作。：若為非保持型動(dòng)作則指該步不活動(dòng)時(shí)，動(dòng)作也停止執(zhí)行。說明：一般在功能表圖中保持型的動(dòng)作應(yīng)該用文字或助記符標(biāo)注，而非保持型動(dòng)作不要標(biāo)注。：順序功能圖中步的活動(dòng)狀態(tài)的順序進(jìn)展按有向連線規(guī)定的路線和方向進(jìn)行。活動(dòng)狀態(tài)的進(jìn)展方向習(xí)慣上是從上到下或從左至右，在這兩個(gè)方向有向連線上的箭頭可以省略。如果不是上述的方向，應(yīng)在有向連線上用箭頭注明進(jìn)展方向。：轉(zhuǎn)換是用有向連線上與有向連線垂直的短劃線來表示，轉(zhuǎn)換將相鄰兩步分隔開。步的活動(dòng)狀態(tài)的進(jìn)展（由當(dāng)前步前進(jìn)到下一步）是由轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)來完成的。：系統(tǒng)由當(dāng)前步轉(zhuǎn)入

7、下一步的條件稱為轉(zhuǎn)換條件。轉(zhuǎn)換條件可能是外部輸入信號(hào)，如按鈕、指令開關(guān)、限位開關(guān)的接通/斷開等，也可能是PLC內(nèi)部產(chǎn)生的信號(hào)，如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器觸點(diǎn)的接通/斷開等，轉(zhuǎn)換條件也可能是若干個(gè)信號(hào)的與、或、非邏輯組合。轉(zhuǎn)換條件可以用文字語(yǔ)言、布爾代數(shù)表達(dá)式或圖形符號(hào)標(biāo)注在表示轉(zhuǎn)換的短線旁邊。圖5-14 轉(zhuǎn)換條件 ：在順序功能圖中步的活動(dòng)狀態(tài)的進(jìn)展是由轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)來完成。 轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)必須同時(shí)滿足兩個(gè)條件：1）該轉(zhuǎn)換所有的前級(jí)步都是活動(dòng)步；2）相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件得到滿足。：1）使所有的（緊隨其后的）后續(xù)步都變?yōu)榛顒?dòng)步；2）使所有的前級(jí)步都變?yōu)椴换顒?dòng)步。 ：?jiǎn)涡蛄杏梢幌盗邢嗬^激活的步組成，每一步的后面僅接有一個(gè)轉(zhuǎn)換

8、，每一個(gè)轉(zhuǎn)換的后面只有一個(gè)步。：選擇序列的開始稱為分支，轉(zhuǎn)換符號(hào)只能標(biāo)在水平連線之下。選擇序列的結(jié)束稱為合并，轉(zhuǎn)換符號(hào)只能標(biāo)在水平連線之上。圖5-16(a) 單序列、選擇序列：并行序列的開始稱為分支，當(dāng)轉(zhuǎn)換條件的實(shí)現(xiàn)導(dǎo)致幾個(gè)序列同時(shí)激活時(shí)，這些序列稱為并行序列。為了強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)換的同步實(shí)現(xiàn)，水平連線用雙線表示。并行序列的結(jié)束稱為合并，在表示同步的水平雙線之下，只允許有一個(gè)轉(zhuǎn)換符號(hào)。（只有步5、步7同為活動(dòng)步，且轉(zhuǎn)換條件i滿足時(shí)，步10才能變?yōu)榛顒?dòng)步）圖5-16(b) 并行序列： 兩個(gè)步絕對(duì)不能直接相連，必須用一個(gè)轉(zhuǎn)換將它們隔開。兩個(gè)轉(zhuǎn)換也不能直接相連，必須用一個(gè)步將它們隔開。順序功能圖中初始步是必不可少的。只有當(dāng)某一步所有的前級(jí)步都是活動(dòng)步時(shí)，該步才有可能變成活動(dòng)步。PLC開始進(jìn)入RUN方式時(shí)各步均處于“0”狀態(tài)，因此必須要有初始化信號(hào)，將初始步預(yù)置為活動(dòng)步，否則功能表圖中永遠(yuǎn)不會(huì)出現(xiàn)活動(dòng)步，系統(tǒng)將無法工作。 根據(jù)功能表圖，按某種編程方式寫出梯形圖程序(下節(jié)課再詳細(xì)介紹)。 如果PLC支持順序功能圖語(yǔ)言，則可直接使用該功能表圖作為最終程序。 通電延時(shí)就是繼電器通電后延時(shí)動(dòng)作(觸點(diǎn)斷開或閉合）; 斷電延時(shí)就是繼電器斷電后延時(shí)動(dòng)作(觸點(diǎn)斷開或閉合); 當(dāng)斷電延時(shí)時(shí)間繼電器的“線圈”斷電時(shí)： 延時(shí)常開接點(diǎn)經(jīng)過設(shè)定時(shí)間后斷