《MCSYSTEM-6.1系统设计》.ppt

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6.1 系统设计 6.1.1 系统设计的原则 6.1.2 系统设计的步骤 本章主要内容: 应用设计的基本知识 系统设计,包括系统设计的步骤和几种常用的设计方法 程序设计,比较详细地介绍在程序设计时功能流程图的使用 应用实例 本章要求对应用系统设计的方法和步骤掌握会用,重点是掌握程序设计方法中的功能流程图法。 6.1.1 系统设计的原则 在可编程序控制器控制系统的设计中,应该最大限度地满足生产机械或生产流程对电气控制的要求,在满足控制要求的前提下,力求PLC控制系统简单、经济、安全、可靠、操作和维修方便,而且应使系统能尽量降低使用者长期运行的成本。 设计一个PLC控制系统有多种途径:可以在原有的继电接触控制系统基础上加以改造,形成可编程序控制器的控制系统。 6.1.2 系统设计的步骤 1. 熟悉被控对象 2. 制定控制方案 3. 详细描述控制对象 4. 详细描述操作员站 5. 配置可编程序控制器 6. 程序设计 6.2 程序设计 6.2.1 功能流程图概述 6.2.2 由功能流程图到程序 程序设计的内容包括:编写程序、编译程序、模拟运行及调试程序等。 程序设计的方法是指用什么方法和编程语言来编写用户程序。 程序设计有多种方法:如果控制系统是改造原有成熟的继电接触控制系统,则可由电气控制电路图很容易地转化为梯形图,生成控制程序。 本节主要介绍功能流程图法。 6.2.1 功能流程图概述 功能流程图,简称功能图,又叫状态流程图或状态转移图。它是专用于工业顺序控制程序设计的一种功能说明性语言,能完整地描述控制系统的工作过程、功能和特性,是分析、设计电气控制系统控制程序的重要工具。 1. 组成 (1)步 步是控制系统中的一个相对不变的性质,它对应于一个稳定的状态。在功能流程图中步通常表示某个执行元件的状态变化。步用矩形框表示,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,也可以是与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)。步的图形符号如图7.1(a)所示。 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,如图7.1(b)所示。 (2)有向线段和转移 有向线段和转移及转移条件如图7.2所示。 (3)动作说明 一个步表示控制过程中的稳定状态,它可以对应一个或多个动作。可以在步右边加一个矩形框,在框中用简明的文字说明该步对应的动作,如下图6.3所示。 图中(a)表示一个步对应一个动作;图(b)和(c)表示一个步对应多个动作,两种方法任选一种。 2. 使用规则 (1)步与步不能直接相连,必须用转移分开; (2)转移与转移不能直接相连,必须用步分开; (3)步与转移、转移与步之间的连线采用有向线段,画功能图的顺序一般是从上向下或从左到右,正常顺序时可以省略箭头,否则必须加箭头。 (4)一个功能图至少应有一个初始步。 3. 结构形式 (1)顺序结构 (2)分支结构 选择性分支 并发性分支 (3)循环结构 (4)复合结构 (1)顺序结构 (2)分支结构 并发性分支 (3)循环结构 循环结构用于一个顺序过程的多次或往复执行。功能图画法如图6.7所示,这种结构可看作是选择性分支结构的一种特殊情况。 (4)复合结构 6.2.2 由功能流程图到程序 1. 逻辑函数法 2. 功能流程图实例 3. 步标志继电器法 1. 逻辑函数法 (1)通用辅助继电器的逻辑函数式 (2)执行元件的逻辑函数式 (3)由逻辑函数式画梯形图 (1)通用辅助继电器的逻辑函数式 函数规则: 除第一步外,每一步用一个通用辅助继电器(以下简称继电器)表示本步是否被执行,即步状态。如图7.9所示。 (2)执行元件的逻辑函数式 图7.8中的Yj、Yk、Yp分别表示这3个步所对应的动作或输出,可以是执行元件或其他继电器,也可以是指令盒。一般情况下,一个步对应一个动作,当功能流程图中有多个步对应同一个动作时,其输出可用这几个步对应的继电器“或”来表示。 (3)由逻辑函数式画梯形图 可由每个逻辑函数式中的与或逻辑关系,用串联或并联触点对应线圈的形式画出所有梯级的梯形图。 (1)写通用辅助继电器的逻辑函数式 (2)写执行元件的逻辑函数式 (3)由逻辑函数式画梯形图 * * 返回本章首页 返回本章首页 返回本节 返回本节 返回本章首页 图6.1 步和初始步 图6.2 转移 图6.4 顺序结构 图6.5 选择性分支 图6.6 并发性分支 图6.7 并发性分支 图6.8 功能流程图举例 返回本节 图6.9 步与继电器 2. 功能流程图实例

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