第4章数字控制系统梯形图程序设计方法.ppt

* 第4章 数字量控制系统梯形图程序设计方法 4.1 梯形图的经验设计法 在一些典型电路的基础上，根据被控制对象对控制系统的具体要求，不断地修改和完善梯形图。有时需要反复地调试和修改梯形图，增加一些中间编程元件和触点，最后才能得到一个比较满意的结果。 这种方法没有普遍的规律可以遵循，具有很大的试探性和随意性，最后的结果不是唯一的，设计所用的时间、质量和设计者的经验有很大的关系。 4.1.1 有记忆功能的电路 4.1.2 定时器应用电路 图4-3 长延时电路 图4-4 闪烁电路 4.1.3 经验设计法举例 图4-5 小车自动往复运动的继电器控制电路图 4.1.3 常闭触点输入信号的处理 分析上个例题中的PLC输入端I0.5处的FR的触点常开常闭情况，我们可以得出这样的结论： 为了使梯形图和继电器电路图中触点的类型相同，建议尽可能地用常开触点作为PLC地输入信号。 4.2 根据继电器电路图设计梯形图的方法 4.2.1 基本方法 “翻译” 用PLC的外部硬件接线图和梯形图程序来实现继电器系统的功能。 PLC→控制箱； 梯形图→控制箱内“线路图”； 输入和输出→控制箱与外部的“接口继电器”。 将继电器电路图转换为功能相同的PLC的外部接线图和梯形图的步骤： 了解和熟悉被控制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。 确定PLC的输入信号和输出负载，以及与它们对应的梯形图中的输入位和输出位的地址，画出PLC的外部接线图。 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位存储器和定时器的地址。 根据上述的对应关系画出梯形图 4.2.2 注意事项 1. 应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PLC的输入信号和输出信号 4．设立外部联锁电路 5．梯形图的优化设计 6．外部负载的额定电压 ? 4.3 顺序控制设计法与顺序功能图 4.3.1 顺序控制设计法 所谓顺序控制，就是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序地进行操作。 使用顺序控制设计法时首先根据系统地工艺过程，画出顺序功能图，然后根据顺序功能图设计梯形图。 顺序功能图（SFC）是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，也是设计PLC的顺序控制程序的有力工具。 4.3.2 步与动作 1．步的基本概念 将系统的一个工作周期划分成若干个顺序相连的阶段，这些阶段称为步（step），用编程元件（M，S）来代表各个步。 步是根据输出量的状态来划分的。 顺序设计法用转换条件控制代表各步的编程元件，让它们的状态按一定的顺序变化，然后用代表各步的编程元件去控制PLC的各输出位。 图4-11 波形图 图4-12 顺序功能图 2．初始步 与系统的初始状态相对应的步称为初始步，初始状态一般是系统等待启动命令的相对静止的状态。初始步用双线方框表示，每个顺序功能图至少对应有一个初始步。 3．与步对应的动作或命令 4．活动步 当系统正处在某一步所在阶段时，该步处于活动状态，称该步为“活动步”。 5 动作A 动作B 6 动作A 动作B 图4-13 顺序功能图 4.3.3 有向连线与转换条件 有向连线： 从上到下或从左至右箭头不标，反之标出。 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。 图4-15 转换条件 SM0.1的作用： 在顺序功能图中，只有当某一步的前级步是活动步时，该步才有可能变成活动步。如果没有断电保持功能的编程元件代表各步，进入RUN工作方式时，他们均处于0状态，必须用开机接通一个扫描周期的初始化脉冲SM0.1的常开触点作为转换条件，将初始步预置为活动步。 4.3.4顺序功能图的基本结构 单序列： 单序列由一些列相继激活的步组成，每一步的后面仅有一个转换，每一个转换的后面只有一个步。 选择序列： 选择序列的开始称为分支，转换符号只能标在水平连线之下；选择序列的结束称为合并，几个选择序