程序設(shè)計(jì)方法與技巧

1、 可編程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)師暨自動(dòng)化強(qiáng)化訓(xùn)練I段培訓(xùn)課程 第八章 PLC程序設(shè)計(jì)方法與技巧 機(jī)械實(shí)驗(yàn)中心 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院 2022/9/12本章內(nèi)容8.1 梯形圖的編寫規(guī)則8.2 常用的邏輯控制程序設(shè)計(jì)8.3 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般設(shè)計(jì)方法8.4 PLC的程序設(shè)計(jì)實(shí)例12.09.2022梯形圖的接點(diǎn)應(yīng)畫在水平線上，不能畫在垂直分支上 第一節(jié) PLC編程規(guī)則水平不垂直：12.09.2022不能將接點(diǎn)畫在線圈右邊，只能在接點(diǎn)的右邊接線圈 第三節(jié) PLC基本指令學(xué)習(xí)線圈右邊無接點(diǎn)：12.09.2022有串聯(lián)電路并聯(lián)時(shí)，應(yīng)將接點(diǎn)最多的那個(gè)串聯(lián)回路放在梯形圖最上面。有并聯(lián)電路相串聯(lián)時(shí)，應(yīng)將接點(diǎn)最多的并

2、聯(lián)回路放在梯形圖的最左邊。 第三節(jié) PLC基本指令學(xué)習(xí)左大右小，上大下?。?2.09.2022 如果在同一程序中同一元件的線圈使用兩次或多次，則稱為雙線圈輸出。這時(shí)前面的輸出無效，只有最后一次才有效，一般不應(yīng)出現(xiàn)雙線圈輸出。 第三節(jié) PLC基本指令學(xué)習(xí)雙線圈輸出不可用：12.09.2022一、三相異步電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn)控制:啟保停電路單元異步電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn)控制4常用邏輯控制程序設(shè)計(jì):第二節(jié) 常用基本環(huán)節(jié)的編程12.09.2022第二節(jié) 常用基本環(huán)節(jié)的編程二、三相異步電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)轉(zhuǎn)控制:互鎖環(huán)節(jié)。實(shí)現(xiàn)三相異步電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)轉(zhuǎn)，需增加一個(gè)反轉(zhuǎn)控制按鈕和一只反轉(zhuǎn)接觸器。 圖4-2 三相異步電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)轉(zhuǎn)控

3、制6常用邏輯控制程序設(shè)計(jì):12.09.2022第二節(jié) 常用基本環(huán)節(jié)的編程三、兩電機(jī)分時(shí)啟動(dòng)的電路:基本延時(shí)環(huán)節(jié)圖4-3 兩臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)延時(shí)啟動(dòng)控制設(shè)計(jì)思路:先繪兩臺(tái)電機(jī)獨(dú)立的啟保停電路。第一臺(tái)電機(jī)使用啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)。第二臺(tái)電機(jī)使用定時(shí)器的常開觸點(diǎn)啟動(dòng)。兩臺(tái)電機(jī)均使用同一停止按鈕。然后再解決定時(shí)器的工作問題。 7常用邏輯控制程序設(shè)計(jì):12.09.2022第二節(jié) 常用基本環(huán)節(jié)的編程四、定時(shí)器的延時(shí)功能擴(kuò)展環(huán)節(jié)采用兩種方法圖4-4 兩定時(shí)器接力延時(shí)400s圖4-5 定時(shí)器配合計(jì)數(shù)器延時(shí)1000s8常用邏輯控制程序設(shè)計(jì):12.09.2022第二節(jié) 常用基本環(huán)節(jié)的編程五、定時(shí)器構(gòu)成的振蕩電路：圖4-5中定

4、時(shí)器T1的工作實(shí)質(zhì)是構(gòu)成一種振蕩電路,產(chǎn)生時(shí)間間隔為定時(shí)器的設(shè)定值,脈沖寬度為一個(gè)掃描周期的方波脈沖。9常用邏輯控制程序設(shè)計(jì):圖4-5 定時(shí)器配合計(jì)數(shù)器延時(shí)1000s12.09.2022第二節(jié) 常用基本環(huán)節(jié)的編程六、分頻電路：用PLC可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)的任意分頻。圖4-6 2分頻電路及波形10常用邏輯控制程序設(shè)計(jì):12.09.2022返回編程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下原則： 最大限度的滿足被控對(duì)象的要求； 在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、適用及維護(hù)方便；保證系統(tǒng)的安全可靠； 考慮生產(chǎn)發(fā)展和工藝改進(jìn)的要求，在選型時(shí)應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠嗔俊?第三節(jié) PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的

5、基本原則:12.09.2022分析控制對(duì)象，明確設(shè)計(jì)任務(wù)和要求； 選定PLC的型號(hào)，對(duì)控制系統(tǒng)的硬件進(jìn)行配置；保證系統(tǒng)的安全可靠； 選擇所需的輸入/輸出模塊，編制PLC的輸入/輸出分配表和輸入/輸出端子接線圖;根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求編寫程序規(guī)格要求說明書，再用相應(yīng)的編程語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)操作臺(tái)、電氣柜、選擇所需的電器元件；編寫設(shè)計(jì)說明書和操作使用說明書。 第三節(jié) PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容:12.09.2022詳細(xì)了解被控對(duì)象的生產(chǎn)工藝過程，分析控制要求。根據(jù)控制要求確定所需的用戶輸入/輸出設(shè)備。選擇PLC類型。分配PLC的I/O點(diǎn)，設(shè)計(jì)I/O連接圖。PLC軟件設(shè)計(jì)，同時(shí)可進(jìn)

6、行控制臺(tái)的設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工。系統(tǒng)調(diào)試，固化程序，交付使用。 第三節(jié) PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般設(shè)計(jì)步驟:12.09.2022【例1】 三組搶答器兒童2人、青年學(xué)生1人和教授2人成3組搶答。兒童任一人按鈕均可搶得,教授需二人同時(shí)按鈕可搶得,在主持人按鈕同時(shí)宣布開始后10s內(nèi)有人搶答則幸運(yùn)彩球轉(zhuǎn)動(dòng)表示慶賀。 本例選用 FX2N-16MR型PLC一臺(tái)。完成本例編程可按以下步驟進(jìn)行。 1.列出本例PLC端子分配情況 表4-1給出了本例PLC的端子分配情況。 11第四節(jié) PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例12.09.2022輸 入 端 子輸 出 端 子其 他 器 件兒童搶答按鈕:X001、X002學(xué)生

7、搶答按鈕:X003教授搶答按鈕:X004、X005主持人開始開關(guān):X011主持人復(fù)位按鈕:X012兒童搶得指示燈:Y001學(xué)生搶得指示燈:Y002教授搶得指示燈:Y003彩球:Y004定時(shí)器:T10表4-1 三組搶答器 PLC端子分配表 輸出口Y001Y004上接有搶得指示燈及彩球,分別代表兒童搶得、學(xué)生搶得、教授搶得及彩球轉(zhuǎn)動(dòng)4個(gè)事件,是本例梯形圖中的輸出線圈。12第四節(jié) PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例12.09.20222.根據(jù)輸出要求畫出草圖 設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)可先繪含有4個(gè)啟保停支路的草圖,以表達(dá)各個(gè)輸出的基本關(guān)系如圖4-7所示。3.考慮各輸出之間的制約并對(duì)草圖做出修改 根據(jù)本例要求主要有2個(gè)方面的

8、修改。 搶答器的重要性能是競(jìng)時(shí)封鎖,也就是若已有某組先按鈕搶答,則其他組再按無效。體現(xiàn)在梯形圖上是: Y001Y003間的互鎖。這就要求在 Y001Y003支路中互串其余二個(gè)輸出繼電器的常閉觸點(diǎn)。13第四節(jié) PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例12.09.2022 按控制要求,只有在主持人宣布開始的10s內(nèi) Y001Y003接通才能啟動(dòng)彩球,且彩球啟動(dòng)后,該定時(shí)器也應(yīng)失去對(duì)彩球的控制作用。因而梯形圖4-8中在Y004輸出支路中串入了定時(shí)器T10的常閉觸點(diǎn),且在母線及T10間并上了Y004的自保觸點(diǎn)。 圖4-8是程序設(shè)計(jì)完成后的梯形圖。14第四節(jié) PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例12.09.2022圖4-7 三組搶答器

9、梯形圖(草圖)圖4-8 三組搶答器梯形圖(完成)15第四節(jié) PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例12.09.2022【例3】三電機(jī)的循環(huán)啟停運(yùn)轉(zhuǎn)控制設(shè)計(jì) 三臺(tái)電機(jī)接于Y001、Y002、Y003 ;要求它們相隔5s啟動(dòng),各運(yùn)行10s停止;并循環(huán)。據(jù)以上要求,繪出電機(jī)工作時(shí)序圖如圖4-10所示。圖4-10 三電機(jī)控制時(shí)序圖25第四節(jié) PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例12.09.2022第三節(jié) 基本指令編程實(shí)例及經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法 分析時(shí)序圖,不難發(fā)現(xiàn)電機(jī)Y001、Y002、Y003的控制邏輯和間隔5s一個(gè)的“時(shí)間點(diǎn)”有關(guān),每個(gè)“時(shí)間點(diǎn)”都有電機(jī)啟停。因而用程序建立這些“時(shí)間點(diǎn)”是程序設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。由于本例時(shí)間間隔相等,“時(shí)間點(diǎn)”的建立可借助振蕩電路及計(jì)數(shù)器。設(shè)X000為電機(jī)運(yùn)行開始的時(shí)刻讓定時(shí)器 T0實(shí)現(xiàn)振蕩。再用計(jì)數(shù)器C0、C1、C2、C3作為一個(gè)循環(huán)過程中的時(shí)間點(diǎn)。循環(huán)功能是通過C3常開觸點(diǎn)將全部計(jì)數(shù)器復(fù)位來實(shí)現(xiàn)的?！皶r(shí)間點(diǎn)”建立之后,用這些點(diǎn)來表示輸出的狀態(tài)就十分容易了。設(shè)計(jì)好的梯形圖如圖4-11所示。2612.09.2022三電機(jī)控制