開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法

1、第五章第五章 開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法5.1 5.1 梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法5.2 5.2 根據(jù)繼電器電路設(shè)計(jì)梯形圖方法根據(jù)繼電器電路設(shè)計(jì)梯形圖方法5.3 5.3 順序控制設(shè)計(jì)方法與順序功能圖順序控制設(shè)計(jì)方法與順序功能圖第五章第五章 開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法5.1 5.1 梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法5.1.1 梯形圖中的基本電路梯形圖中的基本電路1. 起動(dòng)、保持和停止電路（起保停）起動(dòng)、保持和停止電路（起保停） x1 x2 y1y1x1x2y1 （a）梯形圖）梯形圖 （b）波形圖）波形圖 起保停電路

2、起保停電路第五章第五章 開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法5.1 5.1 梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法5.1.1 梯形圖中的基本電路梯形圖中的基本電路fuqfrm3 km1km2km2frkm2km1sb3sb1sb2km2km1km1二、三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路二、三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路主電路主電路控制電路控制電路第五章第五章 開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法5.1 5.1 梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法5.1.1 梯形圖中的基本電路梯形圖中的基本電路x0 y0x1 y1x2 com com1km1km2km2km

3、1fr負(fù)載電源負(fù)載電源sb2sb3sb1正轉(zhuǎn)啟動(dòng)正轉(zhuǎn)啟動(dòng)反轉(zhuǎn)啟動(dòng)反轉(zhuǎn)啟動(dòng)停止停止二、三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路二、三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路plc外部接線圖外部接線圖第五章第五章 開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法5.1 5.1 梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法5.1.1 梯形圖中的基本電路梯形圖中的基本電路 x0 x2 x1 y1 y0y0 x1 x2 x0 y0 y1y1正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)二、三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路二、三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制的梯形圖三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制的梯形圖第五章第五章 開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法開(kāi)

4、關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法5.1 5.1 梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法5.1.1 梯形圖中的基本電路梯形圖中的基本電路三、定時(shí)范圍的擴(kuò)展三、定時(shí)范圍的擴(kuò)展rst c0 x2 t0 t0 k600 x2 t0 c0 k60 c0 y0x2y01 h定時(shí)器與計(jì)數(shù)器配合定時(shí)器與計(jì)數(shù)器配合使用擴(kuò)展定時(shí)范圍。使用擴(kuò)展定時(shí)范圍。t=定時(shí)器的設(shè)定值定時(shí)器的設(shè)定值計(jì)計(jì) 數(shù)器的設(shè)定值數(shù)器的設(shè)定值定時(shí)范圍的擴(kuò)展定時(shí)范圍的擴(kuò)展第五章第五章 開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法5.1 5.1 梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法5.1.1 梯形圖中的基本電路梯形圖中的基本電路四、閃

5、爍電路四、閃爍電路 閃爍電路梯形圖閃爍電路梯形圖 x0 t1 t0 k20 t0 t1 k30y0第五章第五章 開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法5.1 5.1 梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法5.1.1 梯形圖中的基本電路梯形圖中的基本電路五、接通五、接通/斷開(kāi)延時(shí)電路斷開(kāi)延時(shí)電路 y1 x0 t1 k70 t0 t1 y1 x0 t0 k90y1x0y1 t0的常開(kāi)觸點(diǎn)的常開(kāi)觸點(diǎn)t1的常開(kāi)觸點(diǎn)的常開(kāi)觸點(diǎn)9s 7s梯形圖梯形圖波形圖波形圖第五章第五章 開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法5.1 5.1 梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法

6、5.1.1 梯形圖中的基本電路梯形圖中的基本電路六、六、常閉觸點(diǎn)輸入信號(hào)的處理常閉觸點(diǎn)輸入信號(hào)的處理x0x1complc x0 x1 y1y1第五章第五章 開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法5.1 5.1 梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法5.1.2 梯形圖經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法梯形圖經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法1. 基本原則基本原則 在一些典型電路的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對(duì)象對(duì)控制系在一些典型電路的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對(duì)象對(duì)控制系 統(tǒng)的具體要求，統(tǒng)的具體要求，不斷修改和完善梯形圖，多次反復(fù)調(diào)試和修改梯形圖的設(shè)計(jì)方法。不斷修改和完善梯形圖，多次反復(fù)調(diào)試和修改梯形圖的設(shè)計(jì)方法。2. 特點(diǎn)特點(diǎn)（1）具有試探性

7、和隨意性）具有試探性和隨意性（2）最后的結(jié)果不是唯一的）最后的結(jié)果不是唯一的 （3）設(shè)計(jì)所用的時(shí)間和質(zhì)量因設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)而異）設(shè)計(jì)所用的時(shí)間和質(zhì)量因設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)而異第五章第五章 開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法5.1 5.1 梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法5.1.2 梯形圖經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法梯形圖經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法送料小車在限位開(kāi)關(guān)送料小車在限位開(kāi)關(guān)x4處裝料，處裝料，10s后結(jié)束后結(jié)束然后右行，碰到然后右行，碰到x3后停下來(lái)卸料，后停下來(lái)卸料，15s后左后左行，碰到行，碰到x4后，又停下來(lái)卸料，這樣不停地后，又停下來(lái)卸料，這樣不停地循環(huán)工作，直到按下停機(jī)按鈕。循環(huán)工作，直到按

8、下停機(jī)按鈕。y0 右行右行y1左行左行x4x33. 設(shè)計(jì)實(shí)例一設(shè)計(jì)實(shí)例一控制要求控制要求x0 x1 x2 x3 y1 y0x1 x0 x2 x4 y0 y1t0y0t1y1x4 y2 右行右行左行左行x3 y3t0 k100 t1 k150 裝料裝料卸料卸料第五章第五章 開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法3.送料小車控制梯形圖送料小車控制梯形圖基本電路：基本電路： 三相異步電機(jī)三相異步電機(jī) 正反轉(zhuǎn)電路正反轉(zhuǎn)電路 定時(shí)器電路定時(shí)器電路 輸出電路輸出電路第五章第五章 開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法5.25.2根據(jù)繼電器電路設(shè)計(jì)梯形圖方法根據(jù)繼電器電路

9、設(shè)計(jì)梯形圖方法5.2.1基本方法：基本方法：（1）了解被控設(shè)備的工藝工程和機(jī)械的動(dòng)作情況）了解被控設(shè)備的工藝工程和機(jī)械的動(dòng)作情況（2）確定）確定plc的輸入信號(hào)和輸出負(fù)載，畫(huà)出外部接線圖的輸入信號(hào)和輸出負(fù)載，畫(huà)出外部接線圖（3）確定時(shí)間繼電器）確定時(shí)間繼電器 中間繼電器中間繼電器 定時(shí)器定時(shí)器（4）根據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系畫(huà)出梯形圖程序）根據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系畫(huà)出梯形圖程序第五章第五章 開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法5.25.2根據(jù)繼電器電路設(shè)計(jì)梯形圖方法根據(jù)繼電器電路設(shè)計(jì)梯形圖方法5.2.2 例題例題 某銑床的繼電器控制電路原理圖，主軸電動(dòng)機(jī)用接觸器某銑床的繼電器控制電路原理圖，主軸電動(dòng)

10、機(jī)用接觸器km1控制，控制，km2用于控制主軸電動(dòng)機(jī)的反接控制，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)用用于控制主軸電動(dòng)機(jī)的反接控制，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)用km3和和km4控制。控制。某銑床的繼電器控制電路原理圖某銑床的繼電器控制電路原理圖plc外部接線圖外部接線圖梯形圖梯形圖第五章第五章 開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法5.25.2根據(jù)繼電器電路設(shè)計(jì)梯形圖方法根據(jù)繼電器電路設(shè)計(jì)梯形圖方法5.2.3 注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)：（1）設(shè)計(jì)梯形圖的基本原則：電路結(jié)構(gòu)清晰、易于理解。）設(shè)計(jì)梯形圖的基本原則：電路結(jié)構(gòu)清晰、易于理解。（2）分離交織在一起的電路：分離各線圈的控制電路，避免使用堆棧指令，使）分離交織在一起的電

11、路：分離各線圈的控制電路，避免使用堆棧指令，使得電路結(jié)構(gòu)清晰。得電路結(jié)構(gòu)清晰。（3）中間單元的設(shè)置：多個(gè)線圈均受某一觸點(diǎn)串并聯(lián)電路的復(fù)雜電路的控制時(shí)，）中間單元的設(shè)置：多個(gè)線圈均受某一觸點(diǎn)串并聯(lián)電路的復(fù)雜電路的控制時(shí)，設(shè)置輔助繼電器控制多個(gè)線圈輸出。設(shè)置輔助繼電器控制多個(gè)線圈輸出。（4）復(fù)雜電路的等效：將控制同一線圈的各條電路并聯(lián)。）復(fù)雜電路的等效：將控制同一線圈的各條電路并聯(lián)。（5）盡量減少）盡量減少plc的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)：繼電器電路圖中，幾個(gè)輸入觸點(diǎn)的串并的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)：繼電器電路圖中，幾個(gè)輸入觸點(diǎn)的串并聯(lián)電路只出現(xiàn)一次，或作為整體多次出現(xiàn)，可將它們作為聯(lián)電路只出現(xiàn)一次，或作為整

12、體多次出現(xiàn)，可將它們作為plc的一個(gè)輸入信號(hào)。的一個(gè)輸入信號(hào)。（6）軟硬件互鎖）軟硬件互鎖（7）梯形圖電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)）梯形圖電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)（8）熱繼電器觸點(diǎn)的處理）熱繼電器觸點(diǎn)的處理第五章第五章 開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法5.3 5.3 順序控制設(shè)計(jì)方法與順序功能圖順序控制設(shè)計(jì)方法與順序功能圖5.3.1 5.3.1 順序控制設(shè)計(jì)法順序控制設(shè)計(jì)法1. 用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)梯形圖存在的問(wèn)題用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)梯形圖存在的問(wèn)題（1）設(shè)計(jì)方法很難掌握，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)。）設(shè)計(jì)方法很難掌握，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)。（2）裝置交付使用后維修困難。）裝置交付使用后維修困難。（3）要求技術(shù)人員經(jīng)驗(yàn)豐富。）

13、要求技術(shù)人員經(jīng)驗(yàn)豐富。2. 2. 順序控制設(shè)計(jì)法的基本思想順序控制設(shè)計(jì)法的基本思想第五章第五章 開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法5.3 5.3 順序控制設(shè)計(jì)方法與順序功能圖順序控制設(shè)計(jì)方法與順序功能圖5.3.1 5.3.1 順序控制設(shè)計(jì)法順序控制設(shè)計(jì)法步步轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換條件轉(zhuǎn)換條件有向線段有向線段動(dòng)作或命令動(dòng)作或命令將系統(tǒng)的一個(gè)工作將系統(tǒng)的一個(gè)工作周期劃分為若干個(gè)周期劃分為若干個(gè)順序相連的階段順序相連的階段step使系統(tǒng)由前級(jí)步進(jìn)使系統(tǒng)由前級(jí)步進(jìn)入下一步的信號(hào)稱入下一步的信號(hào)稱為轉(zhuǎn)換條件為轉(zhuǎn)換條件每一步所完每一步所完成的工作成的工作步轉(zhuǎn)換的步轉(zhuǎn)換的方向方向第五章第五章 開(kāi)

14、關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法5.3 5.3 順序控制設(shè)計(jì)方法與順序功能圖順序控制設(shè)計(jì)方法與順序功能圖5.3.2 5.3.2 順序功能圖順序功能圖1. 1. 概述概述功能表圖（功能表圖（function chartfunction chart）又叫做狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖或順序功能圖，又叫做狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖或順序功能圖，它是描述控制系統(tǒng)的控制過(guò)程、它是描述控制系統(tǒng)的控制過(guò)程、功能和特性的一種圖形。功能和特性的一種圖形。初始步初始步活動(dòng)步活動(dòng)步動(dòng)作命令動(dòng)作命令 轉(zhuǎn)換條件轉(zhuǎn)換條件動(dòng)作的修飾詞見(jiàn)教材表動(dòng)作的修飾詞見(jiàn)教材表4-1 p60m200m201m202m203 y0y1y0y2m8002

15、x0x1x2x3工工作作時(shí)時(shí)序序圖圖x3 x1 x2快進(jìn)快進(jìn)工進(jìn)工進(jìn)快退快退 m8002 x0 x1 x2 x3初始初始快進(jìn)快進(jìn)工進(jìn)工進(jìn)快退快退初始初始m200m201m202m203y0y1y2例例1 1：某組合機(jī)床動(dòng)力頭進(jìn)給運(yùn)動(dòng)示意圖及輸入輸出信號(hào)時(shí)序圖：某組合機(jī)床動(dòng)力頭進(jìn)給運(yùn)動(dòng)示意圖及輸入輸出信號(hào)時(shí)序圖運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)示意示意圖圖5.3 5.3 順序控制設(shè)計(jì)方法與順序功能圖順序控制設(shè)計(jì)方法與順序功能圖5.3.2 5.3.2 順序功能圖順序功能圖2. 2. 功能圖的基本結(jié)構(gòu)功能圖的基本結(jié)構(gòu)345de51196d e fm n p51196選擇序列選擇序列單序列單序列第五章第五章 開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形

16、圖設(shè)計(jì)方法開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法5.3 5.3 順序控制設(shè)計(jì)方法與順序功能圖順序控制設(shè)計(jì)方法與順序功能圖5.3.2 5.3.2 順序功能圖順序功能圖2. 2. 功能圖的基本結(jié)構(gòu)功能圖的基本結(jié)構(gòu)第五章第五章 開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法51196d51196e并行序列并行序列5.3 5.3 順序控制設(shè)計(jì)方法與順序功能圖順序控制設(shè)計(jì)方法與順序功能圖5.3.2 5.3.2 順序功能圖順序功能圖2. 2. 功能圖的基本結(jié)構(gòu)功能圖的基本結(jié)構(gòu)第五章第五章 開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法例例2 2這是一個(gè)三工位鉆床的工作臺(tái)的俯視圖這是一個(gè)三工位鉆床

17、的工作臺(tái)的俯視圖鉆孔鉆孔卸工件卸工件返回返回返回返回裝工件裝工件返回返回三個(gè)工位分別完成：三個(gè)工位分別完成：（1 1）送料）送料（2 2）鉆孔）鉆孔（3 3）合格品檢測(cè)）合格品檢測(cè)鉆床的工作臺(tái)視頻鉆床的工作臺(tái)視頻117567892101112131434送料送料返回返回夾緊夾緊鉆頭下降鉆頭下降鉆頭上升鉆頭上升松開(kāi)松開(kāi)測(cè)量頭下降測(cè)量頭下降測(cè)量頭上升測(cè)量頭上升卸料卸料返回返回16測(cè)量頭測(cè)量頭上升上升15起動(dòng)起動(dòng)已送料已送料已返回已返回已夾緊已夾緊已鉆完已鉆完已上升已上升已松開(kāi)已松開(kāi)合格合格不合格不合格已上升已上升已上升已上升已卸料已卸料已返回已返回重新啟動(dòng)重新啟動(dòng)已旋轉(zhuǎn)已旋轉(zhuǎn)=1鉆床的工作順序功能

18、圖鉆床的工作順序功能圖第五章第五章 開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法5.3 5.3 順序控制設(shè)計(jì)方法與順序功能圖順序控制設(shè)計(jì)方法與順序功能圖5.3.2 順序功能圖順序功能圖3. 順序功能圖中轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本原則順序功能圖中轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本原則功能表圖中的表示活動(dòng)狀態(tài)的進(jìn)展是由轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)來(lái)完成的。功能表圖中的表示活動(dòng)狀態(tài)的進(jìn)展是由轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)來(lái)完成的。（一）、轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的條件（一）、轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的條件（二）、轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)應(yīng)完成的操作（二）、轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)應(yīng)完成的操作(1)該轉(zhuǎn)換所有的前級(jí)步都是活動(dòng)步該轉(zhuǎn)換所有的前級(jí)步都是活動(dòng)步(2)相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件得到滿足相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件得到滿足(1)使由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號(hào)相連的后續(xù)步都變成活動(dòng)步使由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號(hào)相連的后續(xù)步都變成活動(dòng)步(2)使由有向連線與相應(yīng)的轉(zhuǎn)換符號(hào)相連的前級(jí)步都變成不活動(dòng)步使由有向連線與相應(yīng)的轉(zhuǎn)換符號(hào)相連的前級(jí)步都變成不活動(dòng)步第五章第五章 開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法開(kāi)關(guān)量控