第八講 數(shù)字量控制系統(tǒng)梯形圖程序設(shè)計方法

數(shù)字量控制系統(tǒng)梯形圖程序設(shè)計方法自動化學(xué)院張海軍

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第四部分第四部分?jǐn)?shù)字量控制系統(tǒng)梯形圖程序設(shè)計方法4.1

梯形圖的經(jīng)驗設(shè)計法4.2根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計梯形圖的方法4.3順序控制設(shè)計法與順序功能圖4.1梯形圖的經(jīng)驗設(shè)計法數(shù)字量控制系統(tǒng)

開關(guān)量控制系統(tǒng)

繼電器控制系統(tǒng)經(jīng)驗設(shè)計法：試探性、隨意性“經(jīng)驗”是依據(jù)設(shè)計者經(jīng)驗進行設(shè)計的方法，主要基于以下幾點：PLC編程的根本點是找出符合控制要求的系統(tǒng)各個輸出的工作條件，這些條件又總是以機內(nèi)各種器件的邏輯關(guān)系出現(xiàn)的。梯形圖的基本模式是啟-保-停電路，每一個啟-保-停電路一般只針對一個輸出，這個輸出可以是實際輸出，也可是中間變量。梯形圖編程中常使用一些約定俗成的基本環(huán)節(jié)，它們都有一定的功能，可以像積木一樣在許多地方應(yīng)用，如延時環(huán)節(jié)、振蕩環(huán)節(jié)、互鎖環(huán)節(jié)等。例攪拌控制系統(tǒng)程序設(shè)計

上圖所示為一攪拌控制系統(tǒng)，由一個模擬量液位傳感器-變送器來檢測液位的高低，并進行液位顯示?，F(xiàn)要求對A、B兩種液體原料按等比例混合，請編寫控制程序，控制要求如下：按起動按鈕后系統(tǒng)自動運行，首先打開進料泵1，開始加入液料A→當(dāng)液位達到50%后，則關(guān)閉進料泵1，打開進料泵2，開始加入液料B→當(dāng)液位達到100%后，則關(guān)閉進料泵2，起動攪拌器→攪拌10s后，關(guān)閉攪拌器，開啟放料泵→當(dāng)液料放空后，關(guān)閉放料泵。打開進料泵1……循環(huán)進行

。按停止按鈕，系統(tǒng)應(yīng)立即停止運行。液體混合攪拌器的控制液體混合攪拌器的控制液體混合攪拌器PLC控制接線圖啟動停止低液位中液位高液位泵1泵2泵3攪拌電機液體混合攪拌器的PLC控制梯形圖程序液體混合攪拌器的PLC控制梯形圖程序液體混合攪拌器的PLC控制梯形圖程序液體混合攪拌器的PLC控制梯形圖程序液體混合攪拌器的PLC控制梯形圖程序液體混合攪拌器的PLC控制梯形圖程序ST1ST24.2根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計梯形圖的方法

小車自動往返運動的繼電器控制線路小車自動往返運動的PLC外部接線圖（1）小車自動往返運動的PLC梯形圖程序（1）小車自動往返運動的PLC外部接線圖（2）4.3順序控制設(shè)計法與順序功能圖【順序控制】：按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序，在各個輸入信號的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時間的順序，在生產(chǎn)過程中各個執(zhí)行機構(gòu)自動地有秩序地進行操作?！卷樞蚬δ軋D】：描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形，是一種通用的技術(shù)語言。順序控制順序功能圖PLC梯形圖4.3.1順序控制設(shè)計法4.3.1順序控制設(shè)計法例：鍋爐引風(fēng)機與鼓風(fēng)機控制。

要求：按動啟動按鈕后，應(yīng)先開引風(fēng)機，延時12秒后再開鼓風(fēng)機。按停止按鈕后，應(yīng)先停鼓風(fēng)機，10秒后再停引風(fēng)機。4.3.1順序控制設(shè)計法例：鍋爐引風(fēng)機與鼓風(fēng)機控制。

要求：按動啟動按鈕后，應(yīng)先開引風(fēng)機，延時12秒后再開鼓風(fēng)機。按停止按鈕后，應(yīng)先停鼓風(fēng)機，10秒后再停引風(fēng)機。啟動停止引風(fēng)機鼓風(fēng)機狀態(tài)1狀態(tài)2狀態(tài)3I0.0I0.1Q0.1Q0.0順序控制設(shè)計法啟動停止引風(fēng)機鼓風(fēng)機狀態(tài)1狀態(tài)2狀態(tài)3I0.0I0.1Q0.1Q0.0M0.0M0.1M0.3M順序控制設(shè)計法順序功能圖組成元素：1.步2.有向連線3.轉(zhuǎn)換4.轉(zhuǎn)換條件5.動作4.3.2步與動作順序功能圖1.步的基本概念將系統(tǒng)的一個工作周期劃分為若干個順序相連的階段，稱為步；在任何一步內(nèi)，各輸出量的狀態(tài)不變，但相鄰兩步輸出量的狀態(tài)是不同的；用編程元件M和順序控制繼電器S來代表各步；MQ4.3.2步與動作順序功能圖2.初始步與系統(tǒng)初始狀態(tài)相對應(yīng)的步稱為初始步；初始步用雙線方框表示；每個順序功能圖有一個初始步3.動作不表示動作之間的先后順序；4.活動步系統(tǒng)處于某一步所在的階段，稱該步為活動步；活動步對應(yīng)的動作才能執(zhí)行；4.3.3有向連線與轉(zhuǎn)換條件順序功能圖1.有向連線習(xí)慣方向：上→下，左→右非習(xí)慣方向，箭頭不能省略；2.轉(zhuǎn)換條件外部的輸入信號：按鈕、開關(guān)PLC內(nèi)部信號：定時器觸點；只有當(dāng)某一步的前級步為活動步時，該步才有可能變成活動步4.3.4

順序控制圖的基本結(jié)構(gòu)1.單序列2.選擇序列3.并行序列4.3.5轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的基本規(guī)則1.轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的條件：轉(zhuǎn)換實現(xiàn)必須同時滿足兩個條件：（b）相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件滿足；（a）該轉(zhuǎn)換所有的前級步都是活動步；4.3.5轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的基本規(guī)則2.轉(zhuǎn)換實現(xiàn)應(yīng)完成的操作：（b）使所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號相連的前級步都變?yōu)椴换顒硬?；（a）使所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號相連的后續(xù)步都變?yōu)榛顒硬剑?.3.5轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的基本規(guī)則3.繪制順序功能圖時的注意事項：（a）兩步不能直接相連；（b）兩個轉(zhuǎn)換也不能直接相連；（b）順序功能圖是閉環(huán)；P63例1：畫出波形對應(yīng)的順序功能圖例1：畫出波形對應(yīng)的順序功能圖例2：指出順序功能圖中的錯誤例2：指出順序功能圖中的錯誤（1）初始步應(yīng)為雙線框；（2）最上面的轉(zhuǎn)換沒有轉(zhuǎn)換條件；（3）步M0.2和M0.0間沒有轉(zhuǎn)換條件；（4）輸入I0.5不能為動作；（5）不采用Q作轉(zhuǎn)換條件；（6）步M0.3后面沒有轉(zhuǎn)換和步；（7）最上面水平有向連線應(yīng)在轉(zhuǎn)換之下1234567例3：畫出控制系統(tǒng)的順序功能圖小車在初始狀態(tài)時停在中間，限位開關(guān)I0.0為ON，按下啟動按鈕I0.3，小車按圖所示的順序運動，最后返回并停在初始位置。例3：畫出控制系統(tǒng)的順序功能圖小車在初始狀態(tài)時停在中間，限位開關(guān)I0.0為ON，按下啟動按鈕I0.3，小車按圖所示的順序運動，最后返回并停在初始位置。例4：畫出控制系統(tǒng)的順序功能圖某專用鉆床用來加工圓盤狀零件上均勻分布的6個孔。初始時兩個鉆頭在最上面的位置。放好工件后，按下啟動按鈕I0.0，Q0.0變?yōu)镺N，夾緊工件，夾緊后壓力繼電器I0.1為ON。此時兩只鉆頭開始工作，轉(zhuǎn)到