淺談PLC - 串行 - 工作方式與梯形圖的編制-

1、 2010.983隰摘要:詳細介紹了由繼電接觸器控制電路圖設計梯形圖時,PLC “串行”工作方式對梯形圖控制結(jié)果的影響以及解決方法。關鍵詞:繼電接觸器控制電路圖;梯形圖;PL C;串行工作方式我們知道梯形圖是一種從繼電接觸器控制電路圖演變而來的圖形,繼電器接觸器控制是將程序固化在接線當中,是一種“硬”的程序;而PLC 是將程序保存在存儲器中,是一種“軟”的程序。用PL C 來取代傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制就是將原先繼電器接觸器控制中“硬”的程序變成“軟”的程序保存在存儲器中。這樣一來可以大大簡化控制系統(tǒng)的外部接線,方便用戶的安裝使用與維護,用戶只需要將外部的輸入輸出設備連接到相應的PL C 輸入輸

2、出端子上就可以了,而控制系統(tǒng)的主要控制邏輯都在PL C 程序中實現(xiàn)。因繼電接觸器控制系統(tǒng)已廣泛為電氣工作者所熟知,原有的繼電接觸器控制系統(tǒng)經(jīng)過長期的使用和考驗,已被證明能完成系統(tǒng)要求的控制功能。對同一受控設備而言,繼電接觸器電路圖又與梯形圖在表示方法和分析方法上有很多相同之處:1.圖形符號相似它們都是用接點和線圈來繪制電路圖或編制梯形圖,且圖形符號相似。PLC 繼承了繼電器接點和線圈控制理論。2.電路結(jié)構(gòu)相似它們都有兩條母線。在電路圖中,母線表示電流源。在梯形圖中,母線表示能流源。在電路圖中,只要回路被導通,線圈就能勵磁工作。在梯形圖中,只要梯級被導通,能流就能激活線圈。3.工作原理相同無論是

3、電路圖,或者是梯形圖,它們回路中的元件或梯級中的編程元素,都按預設的功能,完成預期的控制目的。對同一受控設備而言,電路圖與梯形圖基本的工作原理是相同的。比如,控制接點(或稱編程元素的導通(ON或斷開(OFF及它們的組合,完成預期的控制目的。4.邏輯規(guī)律相同無論是電路圖,還是梯形圖的控制過程,只要前提條件具備,就會得到預期的結(jié)果。對同一受控設備而言,在電路圖中,是通過接點與接點或接點與線圈的連接和組合體現(xiàn)基本邏輯或復合邏輯。如常開串聯(lián)為與邏輯;常開并聯(lián)為或邏輯;常開與常閉串聯(lián)為非邏輯。在梯形圖中,是通過編程元素(存儲位的導通與斷開及其組合,來實現(xiàn)基本邏輯或復合邏輯,其邏輯規(guī)律是相同的,其邏輯規(guī)律

4、是通過程序控制實現(xiàn)的。因此對于初學者,在編制用戶程序梯形圖時,最簡單直接的方法就是先設計繪制出繼電接觸器控制電路圖,然后按編程原則將電路圖中的電器符號改為對應PLC 的“線圈”和“觸點”符號,這樣就很容易地畫出了用戶程序梯形圖(從而也就很容易寫出指令語句表。所以根據(jù)繼電接觸器控制電路圖設計梯形圖,不失為一條捷徑。那么是不是任何情況下都可以將繼電接觸器控制電路圖直接轉(zhuǎn)換成梯形圖呢?不是的。在將繼電接觸器控制電路圖轉(zhuǎn)換成梯形圖時,除了要考慮畫梯形圖時應注意的事項外,還要考慮串行工作方式對梯形圖控制結(jié)果的影響。一般來說,在學習PL C 之前都是先學習傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制,因為PL C 最初就是在傳

5、統(tǒng)的繼電器接觸器控制的基礎上發(fā)展起來的,掌握了傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制技術(shù)之后再學習PL C 技術(shù)往往有著事半功倍的效果,但是這樣一來也有一個缺點很容易把兩者工作方式搞混。因為PL C 與繼電接觸器控制的重要區(qū)別之一就是工作方式不同。繼電接觸器控制系統(tǒng)是按“并行”方式工作的,也就是說是按同時執(zhí)行的方式工作的,只要形成電流通路,就可能有幾個電器同時動作。而PLC 是以“串行”方式工作的,PLC 在循環(huán)執(zhí)行程序時,是按照語句的書寫順序自上而下進行邏輯運算,而前面邏輯運算的結(jié)果會影響后面語句的邏輯運算結(jié)果。因此梯形圖編程時,各語句的位置也會對控制功能產(chǎn)生關鍵影響。所以對傳統(tǒng)繼電接觸器控制系統(tǒng)更新改造時

6、,不能簡單地將繼電器(或接觸器觸點與PL C 觸點相置換,必須對實際電路的控制功能進行分析,給出相應的控制梯形圖。下面通過例子來說明。例1圖1(a 中用一個按鈕開關X0(輸入信號控制3個輸出量:Y0、Y1、Y2。電路中Y0與Y2具有相同的響應速度。X0閉合Yl 接通Y0、Y2同時接通,即不存在滯后現(xiàn)象。根據(jù)繼電器控制進行置換轉(zhuǎn)化成如下梯形圖1(b。我們通過三個掃描周期來說明控制過程中輸出的滯后問題:第一個掃描周期:輸入信號還未進入映像區(qū),X0輸入映像寄存器中的狀態(tài)為輸出“0FF ”,所有Y0、Y1、Y2當然均為“0FF ”。第二個掃描周期:在輸入采樣階段,X0信號進入映像區(qū),X0輸入映像寄存器

7、中的狀態(tài)變?yōu)椤癘N ”。由于在掃描到Y(jié)0時,Y1尚處在斷開狀態(tài),所以Y0=“OFF ”;而在第二周期中,程序執(zhí)行后Y1在輸出映像寄存器中的狀態(tài)變?yōu)椤癘N ”,所以,后掃描的Y2在其輸出映像寄存器中的狀態(tài)也變?yōu)椤癘N ”。這樣,第二周期的結(jié)果是輸出端子Y0=“OFF ”,Y1=Y2=“ON ”。第三個掃描周期:由于Y1在其輸出映像寄存器中的狀態(tài)已為“ON ”,此時Y0才能接通為“ON ”。顯然,Y0的響應滯后Y2一個掃描周期,在輸入條件為“ON ”時,Y0輸出延遲響應。若在梯形圖中,將Y0和Y2互換位置,則執(zhí)行結(jié)果使Y2的響應滯后于Y0一個掃描周期。如果將梯形圖稍作調(diào)整,改為圖1(c所示,當X0

8、輸入映像寄存器中的狀態(tài)為“ON ”,在第一個周期,所有輸出Y0、Y1、Y2均為“ON ”。因此,在將繼電接觸器控制電路圖轉(zhuǎn)換成梯形圖時要適當淺談PLC “串行”工作方式與梯形圖的編制河南新鄉(xiāng)邢曉莉隰【心聲】百家縱橫(a繼電器并行控制(b直接替換得到的梯形圖(c調(diào)整后得到的梯形圖圖1繼電器控制與相應的梯形圖 地根據(jù)情況調(diào)整梯形圖。例2圖2中梯形圖(a和(b從結(jié)構(gòu)上看是一樣的,但上下順序不一樣,首先看圖2(a,PL C 讀梯形圖的順序如圖中的數(shù)字所示。當輸入繼電器X1動作時,在第一個掃描周期:X1常閉接點斷開,由于還未讀到Y(jié)1線圈,Y1線圈還未得電,所以Y1接點斷開,Y0接點斷開,X2常閉接點閉合

9、,由于電路不通,Y0線圈不得電,X1接點閉合,線圈Y1得電。在第二個掃描周期:Y1接點閉合,其他不變。當輸入繼電器X1失電時,在第一個掃描周期:X1常閉接點閉合,Y1接點己閉合,Y0接點斷開,X2常閉接點閉合,由于電路己通,Y0線圈得電,X1接點斷開,線圈Y1失電。在第二個掃描周期:Y1接點斷開,但Y0接點閉合,所以Y0線圈得電自鎖。再看圖2(b,當輸入繼電器X1動作時,其結(jié)果和上述一樣,但是當輸入繼電器X 1失電時結(jié)果就不一樣了,Y0、Y1線圈都不得電。所以說,梯形圖中繼電器線圈的接點在線圈之前和在線圈之后,對它的控制結(jié)果是有影響的。圖3(a是點動連續(xù)混合控制電路,它要求點動按鈕SB3常開接

10、點和常閉接點的動作有較長的過渡時間差才能起到點動控制作用,是一個有接點競爭的電路。把它轉(zhuǎn)換成梯形圖,看看是否能起到點動控制作用。如圖3(b所示,當按鈕X3按下動作時,Y0得電,當按鈕X3松開時,X3常開接點斷開,但X3常閉接點閉合,且Y0自鎖接點是閉合的,Y0線圈仍得電自鎖,所以不能起到點動控制。圖3點動連續(xù)混合控制電路圖和梯形圖可見,有的控制電路圖是不可以直接轉(zhuǎn)變成梯形圖的,對于這種情況,可以采用改變接點順序的方法來解決?？筛鶕?jù)控制原理要求需要,加入一些所用輸入或輸出繼電器的“軟”觸點和輔助繼電器,而這些“軟”觸點在程序中的使用次數(shù)是無限制的,它和輔助繼電器都是被編程元件內(nèi)部使用,不占用I/

11、O 點。如圖4所示,用常閉接點M0代替常閉接點X3,而M0線圈在接點M0后面,這樣接點M0比X3晚一個掃描周期,即可實現(xiàn)點動控制。圖4接點順序的調(diào)整參考文獻:1隋振有,隋鳳香.P L C 應用與編程技術(shù)M .北京:中國電力出版社,2009.2樊金榮.歐姆龍C J1系列P L C 原理與應用M .北京:機械工業(yè)出版社,2008.3王阿根.電氣可編程控制原理與應用M .北京:清華大學出版社,2007.(新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學院(新鄉(xiāng)技師學院(a點動連續(xù)混合控制電路圖(b點動連續(xù)混合控制梯形圖基層田徑運動會的徑賽項目一般有:100米、200米、400米、4×100米接力、4×400米接力

12、、100米欄、110米欄、800米、1500米、3000米和5000米。在運動會上一般安排17名或25名裁判員擔任終點計時工作。在整個裁判過程中要求裁判員準確計時,不能弄虛作假。下面就計時長和計時員在運動會上所做的主要工作作一簡要闡述。一、計時長(1比賽前,計時長根據(jù)裁判員的人數(shù)做好具體安排。例如除計時長外有16名裁判員,在分道跑項目中,每道上安排2名計時員計時,以2人中的最低成績作為運動員的最終成績;有24名裁判員,每道上安排3名計時員,以3人中的中間成績作為最終成績。(2比賽前,與起點發(fā)令長、檢查長和終點裁判長協(xié)商,規(guī)定相互聯(lián)系方式,保證每組徑賽項目按預定的時間準時開賽。(3各項比賽開始前3分鐘5分鐘,向計時員宣讀本比賽項目及順序,告知該項目的紀錄是多少,把計時表交給最下面的計時員并迅速向上傳遞。(4當聽到比賽即將開始的“口號聲”或“喇叭聲”時,提示計時員“回表”,并用簡練語言(如“上道”“舉槍”等提示計時員注意。(5比賽中,若計時員秒表或計時出現(xiàn)故障時,應立即通知計時長,讓計時長及時調(diào)換他人計時。(6每小組比賽完后,迅速收回計時表。(7計時長記取每組第一名的成績。破紀錄時,計時長檢查秒表,同時請徑賽裁判長和總裁判長審核。二、計時員1.比賽前,要熟悉秒表性能,知道何時開表和停