数字量控制系统梯形图设计方法

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,*,第,4,章,数字量控制系统梯形图程序设计方法,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,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,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,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,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,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,I0.3,三、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,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,梯形图,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。,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,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。,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,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。,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,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,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,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。,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。,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。）,顺序功能图的组成：,由,步,、有向连线、转换、转换条件、动作组成,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）。,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,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。,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。,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。,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,