第4章数字量控制系统梯形图设计方法1-课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,?,学习内容及要求,?,掌握梯形图的编制规则,?,了解梯形图的经验设计法,?,熟练掌握顺序功能图的组成和结构,?,熟练掌握顺序功能图的绘制原则,第,4,章,数字量控制系统梯形图程序设计方法,?学习内容及要求?掌握梯形图的编制规则?了解梯形图的经验,一、梯形图编程的基本规则,?,触点只能与左母线相连，不能与右母线相连；,?,线圈只能与右母线相连，不能直接与左母线相,连，右母线可以省略；,?,线圈可以并联，不能串联连接；,?,应尽量避免双线圈输出。,4.1,梯形图的经验设计法,一、梯形图编程的基本规则?触点只能与左母线相连，不能与右母,二、编程的技巧,?,并联电路,上下,位置可调，应将单个触点的支路放,下面。,0 LD I0.0,1 LD I0.1,2 A I0.2,3,OLD,4 =Q0.0,0 LD I0.1,1 A I0.2,2 O I0.0,3 =Q0.0,不好！,I0.1,Q0.0,I0.2,I0.0,OLD,好！,I0.1,Q0.0,I0.2,I0.0,二、编程的技巧?并联电路上下位置可调，应将单个触点的支路放,?,串联电路,左右,位置可调，应将单个触点放在右边。,LD I0.0,LD I0.1,O I0.2,ALD,=Q0.0,LD I0.1,O I0.2,A I0.0,=Q0.0,好！,不好！,ALD,?串联电路左右位置可调，应将单个触点放在右边。LD,?,双线圈输出的处理,I0.0,Q0.0,I0.1,Q0.0,I0.2,Q0.0,I0.0,Q0.0,I0.1,I0.2,?双线圈输出的处理 I0.0 Q0.0 I0.1 Q0.0,?,线圈并联电路中，应将单个线圈放在上边。,好！,不好！,?,LD I0.0,?,LPS,?,A I0.1,?,=Q0.0,?,LPP,?,=Q0.1,?,LD I0.0,?,=Q0.1,?,A I0.1,?,=Q0.0,?线圈并联电路中，应将单个线圈放在上边。好！不好！?L,?,桥形电路的化简方法：找出每条,输出路径,进行并联,I0.0,Q0.0,I0.2,I0.4,I0.3,I0.5,I0.0,I0.0,I0.4,I0.5,I0.3,Q0.0,I0.2,I0.5,I0.3,?桥形电路的化简方法：找出每条输出路径进行并联 I0.0 Q,三、,梯形图的经验设计法,?,在典型电路（起保停、定时器电路）的基础上，根,据被控对象对控制系统具体要求，不断修改和完善梯,形图，直至达到要求为止。,?,没有普遍规律可循，具有很大的试探性和随意性。,?,设计结果在很大程度上依据设计者的经验。,三、梯形图的经验设计法?在典型电路（起保停、定时器电路,三相异步电动机的起保停,三相异步电动机的起保停,例,1,、电动机的正反转控制,FU,KM1,QS,正转,接触器,反转接触器,L1,L2,L3,?,主电路,KM2,FR,M,3,注意调相,例1、电动机的正反转控制 FU KM1 QS 正转 接触器,?,I/O,接线图,正转启动,SB2-I0.0,反转启动,SB3-I0.1,停止,SB1-I0.2,KM2,SB2,KM1,SB3,SB1,KM2,KM1,电源,FR,正转接触器,KM1-Q0.0,反转接触器,KM2-Q0.2,正转互锁,反转互锁,Q0.0,1M,I0.0,I0.1,I0.2,Q0.1,1L,?I/O接线图 正转启动 SB2-I0.0 反转启动 SB3,?,梯形图,?梯形图,第4章数字量控制系统梯形图设计方法1-课件,例,2,、小车自动往复运动，按下右行启动按钮,SB2,或左行启动,按钮,SB3,后，要求小车在左限位开关,SQ1,和右限位开关,SQ2,之间不停地循环往返，直到按下停止按钮,SB1,停车。,例2、小车自动往复运动，按下右行启动按钮SB2或左行启动按钮,第4章数字量控制系统梯形图设计方法1-课件,第4章数字量控制系统梯形图设计方法1-课件,第4章数字量控制系统梯形图设计方法1-课件,?,为了使梯形图和继电器电路图中触点的类型相同，,应尽可能的采用常开触点作为,PLC,的输入信号。,?,如果某些信号只能用常闭触点输入，可以按输入全,部为常开触点来设计梯形图，然后将梯形图中外接,常闭触点的输入位的触点改为相反的触点。,常闭输入信号的处理,?为了使梯形图和继电器电路图中触点的类型相同，应尽可能的采用,例,3,、根据下图电动机星,-,角启动的波形图，,设计梯形图并写出语句表。,例3、根据下图电动机星-角启动的波形图，设计梯形图并写出语,例,4,：运料小车行程控制系统,(1),启动小车，前进至,A,点停车，装料,5s,后自动向,B,点运行；到达,B,点后停车，卸料,3 s,后小车自动向,A,点前进，开始下一个循环。,三个上述循环后，小车自动停于,B,点，同时蜂鸣,器发出秒脉冲规律信号，,10s,后蜂鸣器停止。,(2),小车装、卸料的时候，均有相应的指示灯显示，,装、卸料完毕后灯灭。,例4：运料小车行程控制系统 (1)启动小车，前进至A点停,1,、设计三相异步电动机的,Y-,启动控制程序。首先按,总电源开关（,I0.0,）接通总电源（,Q0.0,），然后接通启,动开关,(I0.1),使电动机绕组先实现,Y,接,(Q0.1),，经延时,5S,后，电动机绕组改为接延时用定时器,T101,实现，,按停车按钮（,I0.2,常闭）电动机停转。,2,、,用,PLC,实现彩灯的自动控制。控制过程为：,按下启动按钮，第一花样绿灯亮，,10S,后，第,二花样红灯亮；,20S,后，第三花样绿灯亮；,10S,后返回第一花样，如此循环，并仅第三花,样后方可停止。编写梯形图,?,作业,1、设计三相异步电动机的Y-启动控制程序。首先按总电源开关,4.2,根据继电器电路图设计梯形图的方法,用,PLC,的外部硬件接线和梯形图软件来实现继,电器控制系统的功能。,特点：不需要改动控制面板，操作人员不用改,变长期形成的操作习惯。,4.2 根据继电器电路图设计梯形图的方法 用PLC的外部硬件,?,1),了解和熟悉被控设备的工艺过程和机械的动作,情况，根据继电器电路图分析和掌握控制系统的,工作原理。,?,2),确定可编程序控制器的输入信号和输出负载，,对应的梯形图中的输入位和输出位的地址，画出,可编程序控制器的外部接线图。,?,3),确定与继电器电路图的中间继电器、时间继,电器对应的梯形图中的存储器位,(M),和定时器,(T),的地址。,?,4),根据上述对应关系画出梯形图。,一、基本方法,?1)了解和熟悉被控设备的工艺过程和机械的动作情况，根据继电,例：某三速异步电动机起动和自动加速的继,电器控制电路图如下图，改为,PLC,控制,例：某三速异步电动机起动和自动加速的继电器控制电路图如下图,第4章数字量控制系统梯形图设计方法1-课件,第4章数字量控制系统梯形图设计方法1-课件,第4章数字量控制系统梯形图设计方法1-课件,?,1,）遵守梯形图语言中的语法规定。,?,2,）设置中间单元。,?,3,）尽量减少可编程序控制器的输入信号和输出信号。,?,4,）外部联锁电路的设立。,?,5,）在串联电路中单个触点应放在右边，在并联电路,中单个触点应放在下边。,?,6,）外部负载的额定电压。,二、注意事项,?1）遵守梯形图语言中的语法规定。?2）设置中间单元,4.3,顺序控制设计法与顺序功能图,一、顺序控制设计法,?,1,顺序控制的定义：按照生产工艺预先规定的顺序，,在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间的顺序，,在生产过程中各个执行机构自动地有秩序地进行操作。,4.3 顺序控制设计法与顺序功能图 一、顺序控制设计法?,?,2.,顺序控制设计法的设计思想：,?,将系统的一个周期划分为若干个顺序相连的,阶段（步）,?,用编程元件代表各个阶段,?,利用转换条件控制代表各部的编程元件,?,代表各部的编程元件控制,PLC,的各输出位。,?2.顺序控制设计法的设计思想：?将系统的一个周期划分为若,?,在中小型,PLC,程序设计时，如果用顺序控制设计法，,则先要根据系统的工艺过程设计顺序功能图，然后,根据顺序功能图画出梯形图程序。,?,大型或部分中型,PLC,，有的可直接用功能流程图进,行编程（比如，利用,S7-GRAPH,软件绘制顺序功能,图程序就可以在,S7-300PLCCPU,上直接运行。）,?在中小型PLC程序设计时，如果用顺序控制设计法，则先要根据,?,顺序功能图的组成：,由步、有向连线、转换、转换条件、动作组成,?顺序功能图的组成：由步、有向连线、转换、转换条件、动作组,二、步与动作,?,步,步是控制系统中的一个相对不变的性质，对应于一个稳定,的状态。,?,初始步,?,初始步对应于控制系统的初始状态，是系统运行的起点。,一个控制系统至少有一个初始步，初始步用双线框表示。,?,相邻两部之间的状态总是不同,(,步的划分）,?,步用矩形方框表示，框中的数字是该步的编号，编号可以是,该步对应的工步序号，也可以是该步相对应的编程元件（如,PLC,内部的通用辅助继电器、步标志继电器等）。,二、步与动作?步 步是控制系统中的一个相对不变的,第4章数字量控制系统梯形图设计方法1-课件,?,一个步表示控制过程中的稳定状态，可以对应一个或多个,动作。可以在步右边加一个矩形框，在框中用简明文字说,明该步对应的动作。,?,活动步,?一个步表示控制过程中的稳定状态，可以对应一个或多个动作。可,?,有向连线,?,有向连线表明了各部成为活动步的先后次序和转,移的方向。,?,有向连线的默认方向为,从上到下或从左至右，,这两个方向的,箭头可以省略。,?,必须中断的有向连线应在,中断处标明下一步的,标号和所在的页数。,?有向连线?有向连线表明了各部成为活动步的先后次序和,?,转换：用有向连线上与有向连线垂直的短划线来表示，,将相邻两步隔开。,?,转换条件：,转换条件是与转换相关的逻辑命题，转换,条件可以用文字语言、布尔代数表达式或图形符号，,标注在表示转换的短线的旁边。,?转换：用有向连线上与有向连线垂直的短划线来表示，将相邻两步,第4章数字量控制系统梯形图设计方法1-课件,?,顺序功能图的基本结构,?,单序列,?,选择序列,?,并列序列,?顺序功能图的基本结构?单序列?选择序列?并列序列,?,顺序功能图举例,开始时压钳和剪刀在上限位置，限位开关,I0.0,、,I0.1,为,ON,，按,下启动按钮,I1.0,，板料右行,Q0.0,为,ON,至,I0.3,处，压钳下行,（,Q0.1),压紧板料,I0.4,为,ON,，剪刀下行（,Q0.2),，剪断板料,I0.2,为,ON,，压钳和剪刀同时上行（,Q0.3,、,Q0.4),到达,I0.0,I0.1,后分别停止，开始下一周期，,10,块后停止到初始态。,?顺序功能图举例 开始时压钳和剪刀在上限位置，限位开关I0.,第4章数字量控制系统梯形图设计方法1-课件,?,顺序功能图转换实现的基本规则,1,）转换实现的条件,?,该转换所有的前级步都是活动步。,?,相应的转换条件得到满足。,2,）转换实现应完成的操作,?,使所有由有向连线与相应转换符号相连的后续步都变,为活动步。,?,使所有由有向连线与相应转换符号相连的前级步都变,为不活动步。,?顺序功能图转换实现的基本规则 1）转换实现的条件,绘制顺序功能图时的注意事项,(1),两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们分隔开。,(2),两个转换也不能直接相连，必须用一个步将它们分隔开。,(3),不要漏掉初始步。,(4),在顺序功能图中一般应有由步和有向连线组成的闭环。,顺序控制设计法的本质,?,经验设计是试图用输入信号,I,直接控制,输出信号,Q,。,?,顺序控制设计法则是用输入量,I,控制代,表各步的编程元件，再用它们控制输,出量,Q,。,?,步是根据输出量,Q,的状态划分的。,?,图,4-26,改错,