三菱PLC應用技術培訓(講稿)第三部分課件

部分可編程序控制器的程序設計第一節(jié)梯形圖的特點及繪制原則第二節(jié)PLC程序設計方法

第三節(jié)順序控制設計方法中梯形圖的編程方式7/23/2023第一節(jié)梯形圖的特點及繪制原則一、梯形圖的特點（1）梯形圖按自上而下、從左到右的順序排列。每個繼電器線圈為一個邏輯行，即一層階梯。每一個邏輯行起于左母線，然后是觸點的連接，最后終止于繼電器線圈或右母線。（2）在梯形圖中某個編號繼電器線圈只能出現(xiàn)一次，而繼電器觸點（常開或常閉）可無限次引用。（3）在每一邏輯行中，串聯(lián)觸點多的支路應放在上方。如果將串聯(lián)觸點多的支路放在下方，則語句增多，程序變長。7/23/2023圖3-1梯形圖之一124LD1AND2OR3OUT43(a)合理1243LD3LD1AND2ORBOUT4(b)不合理（4）在每一個邏輯行中，并聯(lián)觸點多的支路應放在左邊。如果將并聯(lián)觸點多的電路放在右邊，則語句增多、程序變長。LD1OR2AND3OUT41342(a)合理3142LD3LD1OR2ANBOUT4(b)不合理圖3-2梯形圖之二7/23/2023（5）梯形圖中，不允許一個觸點上有雙向“電流”通過。對于這樣的梯形圖，應根據(jù)其邏輯功能作適當?shù)牡刃ё儞Q。512643（a）523541624（b）圖3-3梯形圖之三7/23/2023（6）梯形圖中，當多個邏輯行都具有相同條件時，為了節(jié)省語句數(shù)量，常將這些邏輯行合并。147213621582（a）不合理24781365（b）合理圖3-4梯形圖之四7/23/2023（7）如果電路結構復雜，用ANB、ORB等指令難以處理時，可以重復使用一些觸點改成等效電路，再進行編程。12345AB2A35B134圖3-5復雜電路的處理方法(8)設計梯形圖時，輸入繼電器的觸點狀態(tài)全部按相應的輸入設備為常開進行設計更為合適，不易出錯。7/23/2023二、典型單元梯形圖分析1、起動保持和停止電路圖3-6起保停電路最主要的特點是具有“記憶”功能

7/23/20232、電動機正反轉控制電路～KM2KM1KM1KM2SB1SB2SB3COMX000Y000X001X002Y001PLCCOM(a)PLC的外部接線圖Y001X001X000X002Y000Y001X000X001X002Y001Y000Y000（b）梯形圖圖3-7電動機正反轉控制電路SB1為停止按鈕，SB2為正轉起動按鈕，SB3為反轉起動按鈕，KM1為正轉接觸器，KM2為反轉接觸器。7/23/20233、延時接通/斷開電路圖3-8延時接通/斷開電路K90T0X000T1T0Y001Y001K60X000Y001T19sT0的常開觸點X000Y001T1的常開觸點6s當X000的常開觸點閉合時，T0開始定時，9s后T0的常開觸點閉合，使Y001有輸出，當X000為ON時，X000的常閉觸點斷開，使T1復位。當X000變?yōu)镺FF時，T1開始定時，6s后T1的常閉觸點斷開，使Y001斷電，T1復位。7/23/20234.定時范圍的擴展（1）幾個定時器組合圖3-9采用兩定時器擴展延時電路（a）梯形圖（b）波形圖當X000閉合時，T0線圈得電并開始延時，當?shù)竭_600s時，T0常開觸點閉合，又使T1線圈得電并開始計時，再延時500s后，T1的常開觸點閉合，才能使Y000線圈得電。7/23/2023（2）定時器與計數(shù)器組合圖3-10定時器和計數(shù)器的組合擴展延時(a)梯形圖（b）波形圖當X000閉合時，定時器T0產生周期為100S的脈沖序列，作為計數(shù)器C0的計數(shù)輸入，當C0計數(shù)到達400次，其常開觸點閉合使Y001接通。7/23/2023（3）兩個計數(shù)組合圖3-11兩個計數(shù)器組合（a）梯形圖（b）波形圖M8012給C0提供周期為0.1s的計數(shù)輸入脈沖。X000接通時，C0開始計數(shù)，計滿500次（50s）時，C0的常開觸點閉合，使C1計數(shù)1次，同時又使C0自己復位，重新開始計數(shù)。C0是產生周期為50s的脈沖序列，送給C1計數(shù)。當C1計滿100次時，C0動作，Y000得電接通。7/23/2023第二節(jié)PLC程序設計方法一、經(jīng)驗設計法經(jīng)驗設計法是根據(jù)被控對象對控制系統(tǒng)的要求，利用經(jīng)驗直接設計出梯形圖，再進行必要的化簡和校驗，在調試過程中進行必要的修改。這種設計方法較靈活，設計出的梯形圖一般不是唯一的。程序設計的經(jīng)驗不能一朝一夕獲得，但熟悉典型的基本控制程序，是設計一個較復雜的系統(tǒng)的控制程序的基礎。7/23/2023（一）送料小車自動控制系統(tǒng)的程序設計題目：如送料小車系統(tǒng)示意圖，SQ1、SQ2為運料小車左右終點的行程開關。運料小車在SQ1處裝料，20s后裝料結束，開始右行。當碰到SQ2后停下來卸料，15s后左行，碰到SQ1后又停下來裝料。這樣不停地循環(huán)工作，直到按下停止按鈕SB3。按鈕SB1和SB2分別是小車右行和左行的起動按鈕。7/23/2023（b）PLC接線圖裝料SQ2右行左行卸料SB1SB2SB3SQ1X000Y000X001Y001X002Y002X003Y003X004COMPLC（a）送料小車系統(tǒng)示意圖SQ1SQ2左行右行圖3-12運料小車系統(tǒng)示意圖及PLC接線圖7/23/2023圖3-13運料小車控制系統(tǒng)的梯形圖程序左行Y000X000X001X002Y001Y000裝料卸料右行Y001X001X000X002Y000Y001K200Y002T0X003K150X004T1Y003（a）不完整的梯形圖卸料右行左行裝料K200X003T0Y002K150X004T1Y003Y000X000X001X002X004Y001Y000T0Y001X001X000X002X003Y000Y001T1（b）完整的梯形圖7/23/2023題目：如送料小車系統(tǒng)示意圖，小車仍然在SQ1處裝料，并在SQ3和SQ2處輪流卸料。（二）小車兩處卸料的自動控制梯形圖的設計SQ1（X003）SQ2(X004)左行右行小車SQ3(X005)圖3-14(a)運料小車系統(tǒng)示意圖7/23/2023T1M100X000X005X001X002X004Y001Y000Y000T0Y001X001X000X002X003Y000Y001右行左行圖3-14（b）控制小車兩處卸料的梯形圖裝料K200X003Y002T0X004Y003T1X005M100Y001X003M100卸料Y001Y000X005K1507/23/2023二、順序控制設計法與順序功能圖的繪制（一）順序控制設計法順序控制設計法：就是按照生產工藝預先規(guī)定的順序，在各個輸入信號的作用下，根據(jù)內部狀態(tài)和時間的順序，在生產過程中各個執(zhí)行機構自動地有秩序地進行操作。7/23/20235s8s6s綠燈X000Y000Y001Y002紅燈黃燈順序控制設計法最基本的思想是將系統(tǒng)的一個工作周期劃分為若干個順序相連的階段，這些分階段稱為步（Step），并用編程元件（例如內部輔助繼電器M和狀態(tài)繼電器S）來代表各步。步是根據(jù)輸出量的狀態(tài)變化來劃分的。圖3-15步的劃分7/23/2023三、順序功能圖中轉換實現(xiàn)的基本規(guī)則（二）順序控制功能圖的繪制順序控制功能圖又稱流程圖。它是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形，順序控制功能圖并不涉及所描述的控制功能的具體技術，它是一種通用的技術語言。1、順序功能圖中轉換的實現(xiàn)1）該轉換的前級步必須是“活動步”；2）相應的轉換條件得到滿足。7/23/20232、轉換實現(xiàn)應完成的操作1）使所有由有向連線與相應轉換條件相連的后續(xù)步都變?yōu)榛顒硬剑?）使所有由有向連線與相應轉換條件相連的前級步都變?yōu)椴换顒硬健?、繪制順序功能圖時的注意事項1）步與步之間不能直接相連，必須用一個轉換條件將它們隔開；2）轉換條件與轉換條件之間也不能直接相連，必須用一個步將它們隔開；3）順序功能圖中的初始步一般對應于系統(tǒng)等待起動的初始狀態(tài)，這一步可能沒有輸出，只是做好預備狀態(tài)；7/23/20234）自動控制系統(tǒng)應能多次重復執(zhí)行同一工藝過程，因此在順序功能圖中一般應有由步和有向連線組成的閉環(huán)，即在完成一次工藝過程的全部操作之后，應從最后一步退回初始步，系統(tǒng)停止在初始狀態(tài)；X003X000X002X001M1M2M3M8002M0圖3-16循環(huán)序列功能圖5）在順序功能圖中，必須用初始化脈沖M002的常開觸點作為轉換條件，將初始步預置為活動步，否則因順序功能圖中沒有活動步系統(tǒng)將無法工作。7/23/2023第三節(jié)順序控制設計方法中梯形圖的編程方式一、使用通用邏輯指令的編程方式所謂通用邏輯指令是指PLC最基本的與觸點和線圈有關的指令，如LD、AND、OR、OUT等。任何一種可編程序控制器的指令系統(tǒng)都有這一類指令，因此這是一種通用的編程方法，可以用于任意型號的可編程序控制器。根據(jù)順序功能圖設計梯形圖時,可以用輔助繼電器M來代表各步.某一步為活動步時,對應的輔助繼電器為1,某一轉換條件實現(xiàn)時,該轉換的后續(xù)步變?yōu)榛顒硬?前級步變?yōu)椴换顒硬?7/23/20231.單序列的編程方法例：控制鍋爐的鼓風機和引風機的要求。按下起動按鈕SB1（X000點輸入）后，應先開引風機，延時5s后再開鼓風機。按下停止按鈕SB2（X001點輸入）后，應先停鼓風機，5s后再停引風機。KM1為引風機交流接觸器（Y000點驅動），KM2為鼓風機交流接觸器（Y001點驅動）。單序列：動作一個接一個完成，每步僅連接一個轉移，每個轉移也僅連接著一個步。7/23/2023Y000T0Y000Y001Y000T1T1X000X001T0M1M2M3M8002M0圖3-17(b)順序功能圖鼓風機引風機Y001Y000X001X0005s5s圖3-17（a）波形圖7/23/2023M8002M3T1M1M0M0M1M0X000M2M1K50T0M2M1T0M3M2Y001M3M3M3K50T1M1M2Y000M2X001M0圖3-17(c)梯形圖7/23/2023根據(jù)Y000和Y001接通/斷開狀態(tài)的變化，顯然工作期間可以分為3步，分別用M1、M2、M3來代表這3步，用M0來代表等待起動的初始步。起動按鈕X000及停止按鈕X001的常開觸點、定時器延時接通的常開觸點是各步之間的轉換條件。設計梯形圖的輸出電路部分方法：當某一輸出量僅在某一步中為接通狀態(tài)，可以將它的線圈與對應步的輔助繼電器的線圈并聯(lián)。當某一輸出在幾步中都為接通狀態(tài)，應將代表各有關步的輔助繼電器的常開觸點并聯(lián)后，驅動該輸出的線圈。7/23/20232.選擇序列的編程方法（1）選擇序列的分支的編程方法選擇序列是指在某一步后有若干個單序列等待選擇，一次僅能選擇進入一個序列。選擇序列中的各單序列是互相排斥的，其中任何兩個單序列都不會同時執(zhí)行。（2）選擇序列的合并的編程方法M5M6M7X005X007M5M6M7X005X007X010X011M87/23/20233.并行序列的編程方法（1）并行序列的分支的編程方法并行序列是指在某一轉換條件下，同時起動若干個單序列。并行序列的開始用雙水平線表示，同時結束若干個序列也用雙水平線表示，（2）并行序列的合并的編程方法X003Y001M2X004Y002M3X005Y003M5Y005M7X006X003Y001M2X004M4Y002M3X005Y004M6Y003M57/23/2023X007Y005M7X006X003X001X000M8002M0X002Y000M1Y001M2X004M4Y002M3X005Y004M6Y003M5圖3-18選擇序列與并行序列7/23/2023X002M8002M0M7X007M1M2M0M0X000M2M1M1Y000M2M1X001M3M0Y001M2M3M2X003M4M3Y002M4M3X004M7M4M5M2X003M6M5Y003M4M6X006M0M7M7Y005M6M5X005M7M6Y004圖3-19選擇序列與并行序列梯形圖7/23/20234.僅有兩步的閉環(huán)的處理如果在順序功能圖中存在僅由兩步組成的小閉環(huán)，用起保停電路設計的梯形圖時不能正常工作，如果在小閉環(huán)中增設一步就可以解決這一問題。M3X003X002M2M4X003T0X002M2M3M4M10T0M3M2X002M2M4M3圖3-20僅有兩步閉環(huán)的處理7/23/2023二、以轉換條件為中心的編程方法1.單序列的編程方法例：某組合機床的動力頭在初始狀態(tài)時停在左邊，限位開關SQ3（X003輸入）為1狀態(tài)，按下起動按鈕SB1（X000輸入），動力頭按圖示工作路線工作。工作一個循環(huán)后，返回并停在初始位置，控制電磁閥YV0（Y000控制）、YV1（Y001控制）、YV2（Y002控制）在各工步的狀態(tài)如順序功能圖所示。7/23/2023圖3-21某組合機床動力頭控制系統(tǒng)的順序功能圖與梯形圖X003Y001Y000Y001X000X002X001M1M2M3M8002M0Y002（b）功能圖M1M2M8002SETM0M0X000SETM1RSTM0M1X001SETM2RSTM1M2X002SETM3RSTM2M3X003SETM0RSTM3M1Y000M3Y002Y001(c)梯形圖(a)流程圖X003X001X002快退快進工進7/23/20232.選擇序列的編程方法圖3-22選擇序列與并行序列梯形圖7/23/20233.并行序列的編程方法圖3-23轉換的同步實現(xiàn)（a）功能圖(b