第6章(1)plc順序功能圖設(shè)計

可編程序控制器的編程方法與工程應(yīng)用梯形圖程序的設(shè)計方法

梯形圖的基本電路梯形圖的經(jīng)驗設(shè)計法根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計梯形圖的方法梯形圖的順序控制設(shè)計法順序功能圖梯形圖的基本電路起動、保持和停止電路三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路定時器、計數(shù)器應(yīng)用程序

定時范圍的擴(kuò)展

閃爍電路

延時接通斷開電路常閉觸點的輸入圖中所用的x1的觸點類型與可編程序控制器外接SB2的常開觸點時剛好相反，與繼電器電路圖中的習(xí)慣也是相反的。建議盡可能用常開觸點作可編程序控制器的輸入信號

如果某些信號只能用常閉觸點輸入，可以按輸入全部為常開觸點來設(shè)計，然后將梯形圖中相應(yīng)的輸入繼電器的觸點改為相反的觸點，即常開觸點改為常閉觸點，常閉觸點改為常開觸點

梯形圖的經(jīng)驗設(shè)計法

沿用了設(shè)計繼電器電路圖的方法來設(shè)計梯形圖，即在一些典型電路的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對象對控制系統(tǒng)的具體要求，不斷地修改和完善梯形圖。有時需要多次反復(fù)地調(diào)試和修改梯形圖，不斷地增加中間編程元件和輔助觸點，最后才能得到一個較為滿意的結(jié)果1、自動往返控制的梯形圖設(shè)計

2、時序控制電路的設(shè)計方法

建立在電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制梯形圖的基礎(chǔ)上

根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計梯形圖的方法

這種設(shè)計方法沒有改變系統(tǒng)的外部特性，對于操作工人來說，除了控制系統(tǒng)的可靠性提高了之外，改造前后的系統(tǒng)沒有什么區(qū)別，他們不用改變長期形成的操作習(xí)慣。這種設(shè)計方法一般不需要改動控制面板和它上面的元器件，可以減少硬件改造的費用和改造的工作量

基本方法了解和熟悉被控設(shè)備的工藝過程和機(jī)械的動作情況，根據(jù)繼電器電路圖分析和掌握控制系統(tǒng)的工作原理，這樣才能做到在設(shè)計和調(diào)試控制系統(tǒng)時心中有數(shù)。確定可編程序控制器的輸入信號和輸出負(fù)載，以及它們對應(yīng)的梯形圖中的輸入繼電器和輸出繼電器的元件號，畫出可編程序控制器的外部接線圖。確定與繼電器電路圖的中間繼電器、時間繼電器對應(yīng)的梯形圖中輔助繼電器和定時器的元件號。這兩步建立了繼電器電路圖和梯形圖中的元器件的對應(yīng)關(guān)系。根據(jù)上述對應(yīng)關(guān)系畫出梯形圖。

梯形圖由多個梯級組成，每個線圈可構(gòu)成一個梯級，每個梯級有多條支路，每個梯級代表一個邏輯方程梯形圖中的繼電器繼電器、接點、線圈不是物理的，是PLC存儲器中的位(1=ON；0=OFF)；故編程時常開/常閉接點可無限次引用，線圈輸出只能是一次梯形圖中流過的不是物理電流而是“概念電流”，只能從左向右流用戶程序的運算是根據(jù)PLC的輸入/輸出映象寄存器中的內(nèi)容，邏輯運算結(jié)果可以立即被后面的程序使用PLC的內(nèi)部繼電器不能做控制用，只能存放邏輯控制的中間狀態(tài)輸出線圈不能直接驅(qū)動現(xiàn)場的執(zhí)行元件，通過I/O模塊上的功率器件來驅(qū)動PLC梯形圖語的編程原則注意以下問題應(yīng)遵守梯形圖語言中的語法規(guī)定

設(shè)置中間單元

盡量減少可編程序控制器的輸入信號和輸出信號

外部聯(lián)鎖電路的設(shè)立為了減少使用的指令條數(shù)，在串聯(lián)電路中單個觸點應(yīng)放在右邊，在并聯(lián)電路中單個觸點應(yīng)放在下面。外部負(fù)載的額定電壓

典型繼電器控制線路例一

與、或和非邏輯X1X2Y100X1X2Y100X1X4X3Y2X1X4X3Y2Y2Y3Y2Y3輸出線圈邏輯電源常開接點常閉接點+-典型繼電器控制線路例二

起動、保持和停止邏輯AQY2ATY2AQY2ATY2AQY2Y2AQY2ATY2AT起動優(yōu)先的自保持電路停止優(yōu)先的自保持電路典型繼電器控制線路例三

雙向（正反轉(zhuǎn)）控制邏輯AQZZZFZZZAQZZZATZZ正轉(zhuǎn)ATAQFAQFFZZZFZATAQZ反轉(zhuǎn)AQFFZAQFFZATFZAQZZZ典型繼電器控制線路例四閃爍邏輯X100T201T200T201T200T200T200T201Y1001s2sX100T201Y100X100T200T201典型繼電器控制線路例五單脈沖邏輯M200T200M200T200M200M200M200T2002sM200T200Y200X200M200Y200T200X200M200T200X200Y200梯形圖的順序控制設(shè)計法

用經(jīng)驗法設(shè)計梯形圖存在的問題

設(shè)計方法很難掌握，設(shè)計周期長裝置交付使用后維修困難順序控制設(shè)計法順序控制設(shè)計法的本質(zhì)

順序控制設(shè)計法按照生產(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(jī)構(gòu)自動地有秩序地進(jìn)行操作。順序控制設(shè)計法又稱步進(jìn)控制設(shè)計法，它是一種先進(jìn)的設(shè)計方法，很容易被初學(xué)者接受

順序控制設(shè)計法將系統(tǒng)的一個工作周期劃分為若干個順序相連的階段，這些階段稱為步(Step)用編程元件(例如輔助繼電器M和狀態(tài)S)來代表各步。步是根據(jù)輸出量的狀態(tài)變化來劃分，在任何一步之內(nèi)，各輸出量的ON／OFF狀態(tài)不變，但是相鄰兩步輸出量總的狀態(tài)是不同的使系統(tǒng)由當(dāng)前步進(jìn)入下一步的信號稱為轉(zhuǎn)換條件，轉(zhuǎn)換條件可能是外部輸入信號，如按鈕、指令開關(guān)、限位開關(guān)的接通／斷開等；也可能是可編程序控制器內(nèi)部產(chǎn)生的信號，如定時器、計數(shù)器常開觸點的接通等，轉(zhuǎn)換條件還可能是若干個信號的與、或、非邏輯組合。順序控制設(shè)計法用轉(zhuǎn)換條件控制代表各步的編程元件，讓它們的狀態(tài)按一定的順序變化，然后用代表各步的編程元件去控制各輸出繼電器

順序控制設(shè)計法的本質(zhì)順序控制設(shè)計法則是用輸入量x控制代表各步的編程元件(如輔助繼電器M)再用它們控制輸出量Y步是根據(jù)輸出量Y的狀態(tài)劃分的，M與Y之間具有很簡單的“與”的邏輯關(guān)系，輸出電路的設(shè)計極為簡單。順序功能圖

順序功能圖主要由步、有向連線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件和動作(或命令)組成

步有向連線與轉(zhuǎn)換條件

順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)修飾詞示例步初始步：與步對應(yīng)的動作或命令

活動步：當(dāng)系統(tǒng)正處于某一步所在的階段時，叫做該步處于活動狀態(tài)，稱該步為“活動步”

子步不隱含這些動作之間的任何順序

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”(command)如：數(shù)控裝置被控系統(tǒng):在某一步中要完成某些“動作”(action)如：車床初始步用雙線方框表示每一個順序功能圖至少應(yīng)該有一個初始步規(guī)則步和步之間必須有轉(zhuǎn)移隔開。轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)移之間必須有步隔開。步和轉(zhuǎn)移：轉(zhuǎn)移和步之間用有向線段連接，止常畫SFC圖的方向是從上向下或是從左向右，技照正常順序畫圖時，有向線段可以不加箭頭，否則必須加箭頭。一個SFC圖是至少有一個初始步。有向連線與轉(zhuǎn)換條件有向連線：在畫順序功能圖時，連接代表各步的方框連線，如果在畫圖時有向連線必須中斷應(yīng)在有向連線中斷之處標(biāo)明下一步的標(biāo)號和所在的頁數(shù)，如步83、12頁

轉(zhuǎn)換條件：轉(zhuǎn)換條件是與轉(zhuǎn)換相關(guān)的邏輯命題，轉(zhuǎn)換條件可以用文字語言、布爾代數(shù)表達(dá)式或圖形符號標(biāo)注在表示轉(zhuǎn)換的短線的旁邊

順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)N非存儲型

當(dāng)步變?yōu)椴换顒硬綍r動作終止S

置位(存儲)

當(dāng)步變?yōu)椴换顒硬綍r動作繼續(xù)，直到動作被復(fù)位R復(fù)位

被修飾詞S，SD，SL或DS起動的動作被終止L時間限制

步變?yōu)榛顒硬綍r動作被起動，直到步變?yōu)椴换顒硬交蛟O(shè)定時間到D時間延遲

步變?yōu)榛顒硬綍r延遲定時器被起動，如果延遲之后步仍然是活動的，動作被起動和繼續(xù)，直到步變?yōu)椴换顒硬絇脈沖

當(dāng)步變?yōu)榛顒硬剑瑒幼鞅黄饎硬⑶抑粓?zhí)行一次SD存儲與時間延遲

在時間延遲之后動作被起動，一直到動作被復(fù)位DS延遲與存儲

在延遲之后如果步仍然是活動的，動作被起動直到被復(fù)位SL存儲與時間限制

步變?yōu)榛顒硬綍r動作被起動，一直到設(shè)定的時間或動作被復(fù)位使用動作的修飾詞可以在一步中完成不同的動作修飾詞允許在不增加邏輯的情況下控制動作

修飾詞開始時壓鉗和剪刀在上限位置，限位開關(guān)X0和Xl為ON。按下起動按鈕X10，工作過程如下：首先板料右行(YO為ON)至限位開關(guān)X3動作壓鉗下行(Y1為ON并保持)，壓緊板料后，壓力繼電器X4為ON，壓鉗保持壓緊剪刀開始下行(Y2為ON)。剪斷板料后，X2變?yōu)镺N，壓鉗和剪刀同時上行(Y3和Y4為ON，Y1和Y2為OFF)，它們分別碰到限位開關(guān)X0和Xl后，分別停止上行，均停止后，又開始下一周期的工作，剪完10塊料后停止工作并停在初始狀態(tài)。步M0是初始步，CO用來控制剪料的次數(shù)，一次工作循環(huán)完成后，CO的當(dāng)前值加1，沒有剪完10塊料時，CO的當(dāng)前值小于設(shè)定值10，其常閉觸點閉合，轉(zhuǎn)換條件CO滿足，將返回M1步，重新開始工作。剪完