第6章(1)plc順序功能圖設(shè)計(jì)

可編程序控制器的編程方法與工程應(yīng)用梯形圖程序的設(shè)計(jì)方法

梯形圖的基本電路梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖的方法梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法順序功能圖梯形圖的基本電路起動(dòng)、保持和停止電路三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路定時(shí)器、計(jì)數(shù)器應(yīng)用程序

定時(shí)范圍的擴(kuò)展

閃爍電路

延時(shí)接通斷開(kāi)電路常閉觸點(diǎn)的輸入圖中所用的x1的觸點(diǎn)類型與可編程序控制器外接SB2的常開(kāi)觸點(diǎn)時(shí)剛好相反，與繼電器電路圖中的習(xí)慣也是相反的。建議盡可能用常開(kāi)觸點(diǎn)作可編程序控制器的輸入信號(hào)

如果某些信號(hào)只能用常閉觸點(diǎn)輸入，可以按輸入全部為常開(kāi)觸點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)，然后將梯形圖中相應(yīng)的輸入繼電器的觸點(diǎn)改為相反的觸點(diǎn)，即常開(kāi)觸點(diǎn)改為常閉觸點(diǎn)，常閉觸點(diǎn)改為常開(kāi)觸點(diǎn)

梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法

沿用了設(shè)計(jì)繼電器電路圖的方法來(lái)設(shè)計(jì)梯形圖，即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，不斷地修改和完善梯形圖。有時(shí)需要多次反復(fù)地調(diào)試和修改梯形圖，不斷地增加中間編程元件和輔助觸點(diǎn)，最后才能得到一個(gè)較為滿意的結(jié)果1、自動(dòng)往返控制的梯形圖設(shè)計(jì)

2、時(shí)序控制電路的設(shè)計(jì)方法

建立在電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制梯形圖的基礎(chǔ)上

根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖的方法

這種設(shè)計(jì)方法沒(méi)有改變系統(tǒng)的外部特性，對(duì)于操作工人來(lái)說(shuō)，除了控制系統(tǒng)的可靠性提高了之外，改造前后的系統(tǒng)沒(méi)有什么區(qū)別，他們不用改變長(zhǎng)期形成的操作習(xí)慣。這種設(shè)計(jì)方法一般不需要改動(dòng)控制面板和它上面的元器件，可以減少硬件改造的費(fèi)用和改造的工作量

基本方法了解和熟悉被控設(shè)備的工藝過(guò)程和機(jī)械的動(dòng)作情況，根據(jù)繼電器電路圖分析和掌握控制系統(tǒng)的工作原理，這樣才能做到在設(shè)計(jì)和調(diào)試控制系統(tǒng)時(shí)心中有數(shù)。確定可編程序控制器的輸入信號(hào)和輸出負(fù)載，以及它們對(duì)應(yīng)的梯形圖中的輸入繼電器和輸出繼電器的元件號(hào)，畫出可編程序控制器的外部接線圖。確定與繼電器電路圖的中間繼電器、時(shí)間繼電器對(duì)應(yīng)的梯形圖中輔助繼電器和定時(shí)器的元件號(hào)。這兩步建立了繼電器電路圖和梯形圖中的元器件的對(duì)應(yīng)關(guān)系。根據(jù)上述對(duì)應(yīng)關(guān)系畫出梯形圖。

梯形圖由多個(gè)梯級(jí)組成，每個(gè)線圈可構(gòu)成一個(gè)梯級(jí)，每個(gè)梯級(jí)有多條支路，每個(gè)梯級(jí)代表一個(gè)邏輯方程梯形圖中的繼電器繼電器、接點(diǎn)、線圈不是物理的，是PLC存儲(chǔ)器中的位(1=ON；0=OFF)；故編程時(shí)常開(kāi)/常閉接點(diǎn)可無(wú)限次引用，線圈輸出只能是一次梯形圖中流過(guò)的不是物理電流而是“概念電流”，只能從左向右流用戶程序的運(yùn)算是根據(jù)PLC的輸入/輸出映象寄存器中的內(nèi)容，邏輯運(yùn)算結(jié)果可以立即被后面的程序使用PLC的內(nèi)部繼電器不能做控制用，只能存放邏輯控制的中間狀態(tài)輸出線圈不能直接驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行元件，通過(guò)I/O模塊上的功率器件來(lái)驅(qū)動(dòng)PLC梯形圖語(yǔ)的編程原則注意以下問(wèn)題應(yīng)遵守梯形圖語(yǔ)言中的語(yǔ)法規(guī)定

設(shè)置中間單元

盡量減少可編程序控制器的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)

外部聯(lián)鎖電路的設(shè)立為了減少使用的指令條數(shù)，在串聯(lián)電路中單個(gè)觸點(diǎn)應(yīng)放在右邊，在并聯(lián)電路中單個(gè)觸點(diǎn)應(yīng)放在下面。外部負(fù)載的額定電壓

典型繼電器控制線路例一

與、或和非邏輯X1X2Y100X1X2Y100X1X4X3Y2X1X4X3Y2Y2Y3Y2Y3輸出線圈邏輯電源常開(kāi)接點(diǎn)常閉接點(diǎn)+-典型繼電器控制線路例二

起動(dòng)、保持和停止邏輯AQY2ATY2AQY2ATY2AQY2Y2AQY2ATY2AT起動(dòng)優(yōu)先的自保持電路停止優(yōu)先的自保持電路典型繼電器控制線路例三

雙向（正反轉(zhuǎn)）控制邏輯AQZZZFZZZAQZZZATZZ正轉(zhuǎn)ATAQFAQFFZZZFZATAQZ反轉(zhuǎn)AQFFZAQFFZATFZAQZZZ典型繼電器控制線路例四閃爍邏輯X100T201T200T201T200T200T200T201Y1001s2sX100T201Y100X100T200T201典型繼電器控制線路例五單脈沖邏輯M200T200M200T200M200M200M200T2002sM200T200Y200X200M200Y200T200X200M200T200X200Y200梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法

用經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)梯形圖存在的問(wèn)題

設(shè)計(jì)方法很難掌握，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)裝置交付使用后維修困難順序控制設(shè)計(jì)法順序控制設(shè)計(jì)法的本質(zhì)

順序控制設(shè)計(jì)法按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序，在各個(gè)輸入信號(hào)的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時(shí)間的順序，在生產(chǎn)過(guò)程中各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)地有秩序地進(jìn)行操作。順序控制設(shè)計(jì)法又稱步進(jìn)控制設(shè)計(jì)法，它是一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，很容易被初學(xué)者接受

順序控制設(shè)計(jì)法將系統(tǒng)的一個(gè)工作周期劃分為若干個(gè)順序相連的階段，這些階段稱為步(Step)用編程元件(例如輔助繼電器M和狀態(tài)S)來(lái)代表各步。步是根據(jù)輸出量的狀態(tài)變化來(lái)劃分，在任何一步之內(nèi)，各輸出量的ON／OFF狀態(tài)不變，但是相鄰兩步輸出量總的狀態(tài)是不同的使系統(tǒng)由當(dāng)前步進(jìn)入下一步的信號(hào)稱為轉(zhuǎn)換條件，轉(zhuǎn)換條件可能是外部輸入信號(hào)，如按鈕、指令開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)的接通／斷開(kāi)等；也可能是可編程序控制器內(nèi)部產(chǎn)生的信號(hào)，如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器常開(kāi)觸點(diǎn)的接通等，轉(zhuǎn)換條件還可能是若干個(gè)信號(hào)的與、或、非邏輯組合。順序控制設(shè)計(jì)法用轉(zhuǎn)換條件控制代表各步的編程元件，讓它們的狀態(tài)按一定的順序變化，然后用代表各步的編程元件去控制各輸出繼電器

順序控制設(shè)計(jì)法的本質(zhì)順序控制設(shè)計(jì)法則是用輸入量x控制代表各步的編程元件(如輔助繼電器M)再用它們控制輸出量Y步是根據(jù)輸出量Y的狀態(tài)劃分的，M與Y之間具有很簡(jiǎn)單的“與”的邏輯關(guān)系，輸出電路的設(shè)計(jì)極為簡(jiǎn)單。順序功能圖

順序功能圖主要由步、有向連線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件和動(dòng)作(或命令)組成

步有向連線與轉(zhuǎn)換條件

順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)修飾詞示例步初始步：與步對(duì)應(yīng)的動(dòng)作或命令

活動(dòng)步：當(dāng)系統(tǒng)正處于某一步所在的階段時(shí)，叫做該步處于活動(dòng)狀態(tài)，稱該步為“活動(dòng)步”

子步不隱含這些動(dòng)作之間的任何順序

施控系統(tǒng):在某一步中則要向被控系統(tǒng)發(fā)出某些“命令”(command)如：數(shù)控裝置被控系統(tǒng):在某一步中要完成某些“動(dòng)作”(action)如：車床初始步用雙線方框表示每一個(gè)順序功能圖至少應(yīng)該有一個(gè)初始步規(guī)則步和步之間必須有轉(zhuǎn)移隔開(kāi)。轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)移之間必須有步隔開(kāi)。步和轉(zhuǎn)移：轉(zhuǎn)移和步之間用有向線段連接，止常畫SFC圖的方向是從上向下或是從左向右，技照正常順序畫圖時(shí)，有向線段可以不加箭頭，否則必須加箭頭。一個(gè)SFC圖是至少有一個(gè)初始步。有向連線與轉(zhuǎn)換條件有向連線：在畫順序功能圖時(shí)，連接代表各步的方框連線，如果在畫圖時(shí)有向連線必須中斷應(yīng)在有向連線中斷之處標(biāo)明下一步的標(biāo)號(hào)和所在的頁(yè)數(shù)，如步83、12頁(yè)

轉(zhuǎn)換條件：轉(zhuǎn)換條件是與轉(zhuǎn)換相關(guān)的邏輯命題，轉(zhuǎn)換條件可以用文字語(yǔ)言、布爾代數(shù)表達(dá)式或圖形符號(hào)標(biāo)注在表示轉(zhuǎn)換的短線的旁邊

順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)N非存儲(chǔ)型

當(dāng)步變?yōu)椴换顒?dòng)步時(shí)動(dòng)作終止S

置位(存儲(chǔ))

當(dāng)步變?yōu)椴换顒?dòng)步時(shí)動(dòng)作繼續(xù)，直到動(dòng)作被復(fù)位R復(fù)位

被修飾詞S，SD，SL或DS起動(dòng)的動(dòng)作被終止L時(shí)間限制

步變?yōu)榛顒?dòng)步時(shí)動(dòng)作被起動(dòng)，直到步變?yōu)椴换顒?dòng)步或設(shè)定時(shí)間到D時(shí)間延遲

步變?yōu)榛顒?dòng)步時(shí)延遲定時(shí)器被起動(dòng)，如果延遲之后步仍然是活動(dòng)的，動(dòng)作被起動(dòng)和繼續(xù)，直到步變?yōu)椴换顒?dòng)步P脈沖

當(dāng)步變?yōu)榛顒?dòng)步，動(dòng)作被起動(dòng)并且只執(zhí)行一次SD存儲(chǔ)與時(shí)間延遲

在時(shí)間延遲之后動(dòng)作被起動(dòng)，一直到動(dòng)作被復(fù)位DS延遲與存儲(chǔ)

在延遲之后如果步仍然是活動(dòng)的，動(dòng)作被起動(dòng)直到被復(fù)位SL存儲(chǔ)與時(shí)間限制

步變?yōu)榛顒?dòng)步時(shí)動(dòng)作被起動(dòng)，一直到設(shè)定的時(shí)間或動(dòng)作被復(fù)位使用動(dòng)作的修飾詞可以在一步中完成不同的動(dòng)作修飾詞允許在不增加邏輯的情況下控制動(dòng)作

修飾詞開(kāi)始時(shí)壓鉗和剪刀在上限位置，限位開(kāi)關(guān)X0和Xl為ON。按下起動(dòng)按鈕X10，工作過(guò)程如下：首先板料右行(YO為ON)至限位開(kāi)關(guān)X3動(dòng)作壓鉗下行(Y1為ON并保持)，壓緊板料后，壓力繼電器X4為ON，壓鉗保持壓緊剪刀開(kāi)始下行(Y2為ON)。剪斷板料后，X2變?yōu)镺N，壓鉗和剪刀同時(shí)上行(Y3和Y4為ON，Y1和Y2為OFF)，它們分別碰到限位開(kāi)關(guān)X0和Xl后，分別停止上行，均停止后，又開(kāi)始下一周期的工作，剪完10塊料后停止工作并停在初始狀態(tài)。步M0是初始步，CO用來(lái)控制剪料的次數(shù)，一次工作循環(huán)完成后，CO的當(dāng)前值加1，沒(méi)有剪完10塊料時(shí)，CO的當(dāng)前值小于設(shè)定值10，其常閉觸點(diǎn)閉合，轉(zhuǎn)換條件CO滿足，將返回M1步，重新開(kāi)始工作。剪完