LC課程課件一三

第10章PLC梯形圖程序設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用實(shí)例

10.1PLC梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法及應(yīng)用10.2PLC梯形圖的邏輯設(shè)計(jì)法及應(yīng)用10.3PLC梯形圖的“翻譯”設(shè)計(jì)法及應(yīng)用10.4PLC梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法及應(yīng)用

10.1PLC梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法及應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法要求設(shè)計(jì)者具有較豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，掌握較多的典型應(yīng)用程序的基本環(huán)節(jié)。根據(jù)被控對(duì)象對(duì)控制系統(tǒng)的具體要求，憑經(jīng)驗(yàn)選擇基本環(huán)節(jié)，并把它們有機(jī)地組合起來(lái)。其設(shè)計(jì)過(guò)程是逐步完善的，一般不易獲得最佳方案，程序初步設(shè)計(jì)后，還需反復(fù)調(diào)試、修改和完善，直至滿足被控對(duì)象的控制要求。

返回本節(jié)10.1.1啟動(dòng)、保持和停止電路

三相異步電動(dòng)機(jī)是最常用的動(dòng)力輸出元件，因此對(duì)它的基本控制也最為重要。下面以三相異步電動(dòng)機(jī)的單向運(yùn)行電路為例具體說(shuō)明啟動(dòng)-保持-停止電路的情況。三相異步電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)行要求使用一只交流接觸器KM1，需占用PLC輸出口Q1.0，用于啟動(dòng)（SB1）及停止（SB2）的兩只按鈕占用輸入口I0.1及I0.2。在不考慮熱繼電器時(shí)，這些元件與PLC的連接如圖10-1所示。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，結(jié)合控制要求和PLC的梯形圖的設(shè)繪方式，設(shè)計(jì)的梯形圖如10-2所示。

圖10-1三相異步電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)行接線圖圖10-2啟動(dòng)-保持-停止電路

10.1.2運(yùn)貨小車的自動(dòng)控制

在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的目的就是為了提高生產(chǎn)效率、減輕工人負(fù)擔(dān)、降低成本。工廠常用的地面運(yùn)輸小車，使用方便、簡(jiǎn)單。是許多中小型企業(yè)常用的運(yùn)料裝置。下面簡(jiǎn)單講述一下運(yùn)貨小車的自動(dòng)控制。

1運(yùn)貨小車的工作過(guò)程返回本節(jié)圖10-3小車運(yùn)貨示意圖

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根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法對(duì)小車的運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行劃塊分析得出小車往復(fù)自動(dòng)控制的梯形圖。

圖10-4運(yùn)貨小車自動(dòng)控制的梯形圖

3對(duì)輸入輸出設(shè)備按PLC對(duì)應(yīng)的I/O點(diǎn)進(jìn)行分配

PLC的時(shí)間繼電器由軟件構(gòu)成，這里分別用內(nèi)部定時(shí)器T43、T44表示裝貨、卸貨的延時(shí)繼電器KT1、KT2。

10.1.3交通指揮信號(hào)燈的控制1如圖為十字路口交通信號(hào)燈示意圖在十字路口的東、南、西、北幾個(gè)方向裝設(shè)有紅、黃、綠燈，它們按照一定的停留時(shí)間輪流交替發(fā)亮。例如東西方向的紅燈亮75s（同時(shí)南北方向的綠燈亮75s），75s后，兩方向上的黃燈閃爍5s后，東西方向的綠燈開(kāi)始亮（同時(shí)南北方向的紅燈也開(kāi)始發(fā)亮）。10.1.3交通指揮信號(hào)燈的控制2十字路口交通燈輪流發(fā)亮的過(guò)程圖10.1.3交通指揮揮信號(hào)燈燈的控制制3控制梯形形圖10.2梯形圖的的邏輯設(shè)設(shè)計(jì)法及及應(yīng)用工業(yè)電氣氣控制線線路中，，有不少少都是通通過(guò)繼電電器、接接觸器等等電氣元元件來(lái)實(shí)實(shí)現(xiàn)的。。而繼電電器、交交流接觸觸器的觸觸點(diǎn)都只只有兩種種狀態(tài)即即吸合和和斷開(kāi)，，因此，，可以類類似計(jì)算算機(jī)的二二進(jìn)制碼碼來(lái)表示示這個(gè)過(guò)過(guò)程，如如取“0”和“1”兩種取值值的邏輯輯代數(shù)設(shè)設(shè)計(jì)電器器控制線線路是完完全可以以的。PLC的早期應(yīng)應(yīng)用就是是代替繼繼電器控控制系統(tǒng)統(tǒng)，因此此用邏輯輯設(shè)計(jì)方方法同樣樣也可以以使用PLC應(yīng)用程序序的設(shè)計(jì)計(jì)。返回本節(jié)節(jié)10.2梯形圖的的邏輯設(shè)設(shè)計(jì)法及及應(yīng)用10.2.1梯形圖的的邏輯設(shè)設(shè)計(jì)法10.2.2梯形圖的的邏輯設(shè)設(shè)計(jì)法的的應(yīng)用實(shí)實(shí)例10.2.1梯形圖的的邏輯設(shè)設(shè)計(jì)法1用邏輯設(shè)設(shè)計(jì)方法法設(shè)計(jì)PLC應(yīng)用程序序的一般般步驟2邏輯狀態(tài)態(tài)的分析析3邏輯計(jì)算算的基本本運(yùn)算規(guī)規(guī)律和邏邏輯函數(shù)數(shù)式下面以典典型加工工工藝的的縱、橫橫向液壓壓進(jìn)給加加工電氣氣控制線線路為例例，來(lái)說(shuō)說(shuō)明邏輯輯設(shè)計(jì)法法的具體體步驟。。返回本節(jié)節(jié)10.2.2梯形圖的的邏輯設(shè)設(shè)計(jì)法的的應(yīng)用實(shí)實(shí)例1分析工藝藝要求，，作出工工作循環(huán)環(huán)圖圖10-5液壓系統(tǒng)統(tǒng)圖返回本節(jié)節(jié)2按照工藝藝要求，，繪制工工作循環(huán)環(huán)圖，如如圖10-6所示圖10-6工作循環(huán)環(huán)圖3寫出繼電電器和執(zhí)執(zhí)行器件件的邏輯輯函數(shù)式式，畫出出響應(yīng)的的控制梯梯形圖列寫繼電電器的邏邏輯函數(shù)數(shù)式時(shí)，，為保證證控制電電路的可可靠性，，應(yīng)注意意兩個(gè)問(wèn)問(wèn)題。一一是保證證電路圖圖不會(huì)發(fā)發(fā)生錯(cuò)誤誤動(dòng)作；；二是當(dāng)當(dāng)一個(gè)主主令信號(hào)號(hào)既是一一個(gè)繼電電器的開(kāi)開(kāi)啟信號(hào)號(hào)，同時(shí)時(shí)又是另另一個(gè)繼繼電器的的關(guān)閉信信號(hào)時(shí)，，應(yīng)明確確主從關(guān)關(guān)系，以以消除可可能存在在的競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)現(xiàn)象。。根據(jù)前面面小節(jié)所所述的邏邏輯函數(shù)數(shù)的表達(dá)達(dá)方法，，可以確確定出電電氣元件件之間的的邏輯相相互關(guān)系系，因此此，也不不難得出出梯形控控制圖。。讀者試試設(shè)計(jì)出出兩種不不同的梯梯形控制制圖。10.3LC梯形圖的的“翻譯譯”設(shè)計(jì)計(jì)法及應(yīng)應(yīng)用對(duì)于一些些簡(jiǎn)單的的繼電器器-接觸器電電氣控制制系統(tǒng)，，可以在在以前設(shè)設(shè)計(jì)思想想的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，結(jié)結(jié)合PLC的梯形圖圖編程規(guī)規(guī)則，對(duì)對(duì)繼電器器-接觸器控控制系統(tǒng)統(tǒng)進(jìn)行““翻譯””，即用用梯形圖圖符號(hào)元元件來(lái)代代替繼電電器控制制系統(tǒng)中中的主要要控制元元件，然然后按照照梯形圖圖邏輯設(shè)設(shè)計(jì)出合合理的控控制方案案來(lái)。返回本章章首頁(yè)下面以三三相異步步電動(dòng)機(jī)機(jī)的啟動(dòng)動(dòng)和自加加速控制制為例來(lái)來(lái)具體說(shuō)說(shuō)明“翻翻譯”設(shè)設(shè)計(jì)法的的主要過(guò)過(guò)程1三相異步電動(dòng)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制制圖圖10-7三相異步電動(dòng)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制制圖（a）電氣原理圖（b）梯形圖2三相異步電動(dòng)動(dòng)機(jī)Y-△啟動(dòng)圖10-8三相異步電動(dòng)動(dòng)機(jī)Y-△啟動(dòng)電氣控制制圖圖10-9三相異步電動(dòng)動(dòng)機(jī)Y-△啟動(dòng)控制梯形形圖10.4PLC梯形圖的順序序控制設(shè)計(jì)法法及應(yīng)用通過(guò)上幾節(jié)的的學(xué)習(xí)，已經(jīng)經(jīng)了解到，用用基本邏輯指指令能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)順序控制。。在實(shí)際運(yùn)用用中不難發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，用基本邏邏輯指令實(shí)現(xiàn)現(xiàn)較復(fù)雜的順順序控制，其其梯形圖比較較復(fù)雜，而且且不太直觀。。PLC制造廠商為了了方便用戶的的應(yīng)用，開(kāi)發(fā)發(fā)出步進(jìn)順控控指令，使復(fù)復(fù)雜的順序控控制程序能夠夠方便地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)，本節(jié)將主主要介紹梯形形圖的順序設(shè)設(shè)計(jì)方法及應(yīng)應(yīng)用實(shí)例。10.4.1狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖前面已經(jīng)討論論過(guò)運(yùn)料小車車往復(fù)運(yùn)動(dòng)的的自動(dòng)控制，，其控制過(guò)程程可以描述為為初始狀態(tài)、、快速右行狀狀態(tài)、慢速右右行狀態(tài)、快快速左行狀態(tài)態(tài)、慢速左行行狀態(tài)、停止止?fàn)顟B(tài)。從初初始狀態(tài)到運(yùn)運(yùn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換是由啟動(dòng)動(dòng)信號(hào)控制的的。有了啟動(dòng)動(dòng)信號(hào)，小車車就進(jìn)入右行行狀態(tài)。當(dāng)右右行到右行慢慢速限位后，，小車進(jìn)入右右行慢速狀態(tài)態(tài)，當(dāng)小車運(yùn)運(yùn)行到右限位位后，小車進(jìn)進(jìn)入左行狀態(tài)態(tài)，當(dāng)左行到到左行慢速限限位后，小車車進(jìn)入慢速左左行狀態(tài)，當(dāng)當(dāng)左行到左限限位后，小車車又轉(zhuǎn)換到右右行狀態(tài)。如如此往復(fù)進(jìn)行行下去。速度度狀態(tài)的轉(zhuǎn)換換和方向的改改變都是由限限位開(kāi)關(guān)來(lái)控控制的。其過(guò)過(guò)程用下圖10-10來(lái)表示。圖10-10送料小車往復(fù)復(fù)運(yùn)動(dòng)方框圖圖10.4.2狀態(tài)轉(zhuǎn)移流程程圖的主要要組成及其其形式1組成功能圖的基本本構(gòu)成元素是是步、有向線線段和動(dòng)作說(shuō)說(shuō)明。2結(jié)構(gòu)形式功能流程圖有有順序結(jié)構(gòu)、、分支結(jié)構(gòu)、、循環(huán)結(jié)構(gòu)和和復(fù)合結(jié)構(gòu)。。1組成1.步2.向線段和轉(zhuǎn)移移3.動(dòng)作說(shuō)明使用規(guī)則:步與步不能直直接連用，必必須用轉(zhuǎn)移分分開(kāi)；轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)移不不能連用，必必須用步分開(kāi)開(kāi)；步與轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移與步之間間的連線采用用有向線段，，功能圖的流流程順序一般般是從上帶下下、從左到右右。正常順序序可以省略箭箭頭，否則必必須加箭頭。。如果在畫圖圖時(shí)有向連線線必須中斷（（例如在復(fù)雜雜的圖中，或或用幾個(gè)圖來(lái)來(lái)表示一個(gè)順順序功能圖時(shí)時(shí)），應(yīng)在有有向連線中斷斷之處標(biāo)明下下一步的標(biāo)號(hào)號(hào)和所在的頁(yè)頁(yè)數(shù)，2結(jié)構(gòu)形式1.順序結(jié)構(gòu)2.分支結(jié)構(gòu)3.循環(huán)結(jié)構(gòu)4.復(fù)合結(jié)構(gòu)10.4.3順序功能圖設(shè)設(shè)計(jì)舉例1系統(tǒng)描述2.控制方案3.設(shè)計(jì)功能流程程圖（SFC圖）4.建立步與輔助助標(biāo)志寄存器器關(guān)系表1系統(tǒng)描述設(shè)計(jì)一個(gè)三工工位旋轉(zhuǎn)臺(tái)，，其工作圖如如圖10-11所示。三個(gè)工工位分別完成成上料、鉆孔孔和卸件任務(wù)務(wù)。工位1上料器的動(dòng)作作是推進(jìn)，料料到位后退回回等待。工位位2的動(dòng)作較多，，首先將工料料夾緊，然后后鉆頭向下進(jìn)進(jìn)給鉆孔，鉆鉆孔深度到后后，鉆頭退回回到原位；最最后將工件松松開(kāi)，等待。。工位3上的卸料器將將加工完成的的工件推出，，推出后退回回等待。圖10-11三工位旋轉(zhuǎn)臺(tái)臺(tái)2控制方案系統(tǒng)采取4臺(tái)電機(jī)，鉆頭頭主電機(jī)、冷冷卻電機(jī)和工工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)電電機(jī)。在3個(gè)工位的可運(yùn)運(yùn)動(dòng)部件上，，除了鉆頭的的主軸旋轉(zhuǎn)和和工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)用電機(jī)拖動(dòng)動(dòng)外，其余運(yùn)運(yùn)動(dòng)都采用液液壓傳動(dòng)。對(duì)對(duì)于部分與順順序控制和工工作循環(huán)過(guò)程程無(wú)關(guān)的主令令部件和控制制部件，如總總停止按鈕、、液壓泵電機(jī)機(jī)的啟動(dòng)、停停止按鈕等，，為節(jié)省輸入入輸出