中職電器PLC控制技術(shù)第5章教學(xué)課件

1、正版可修改PPT課件(中職）電器PLC控制技術(shù)第5章教學(xué)課件 第5章PLC程序設(shè)計(jì)方法5.1編程方法指導(dǎo)5.2功能表圖設(shè)計(jì)法5.3程序設(shè)計(jì)舉例5.1編程方法指導(dǎo)PLC是專為工業(yè)控制而開發(fā)的裝置，其主要使用者是工廠廣大電氣技術(shù)人員，為了適應(yīng)他們的傳統(tǒng)習(xí)慣和掌握能力，通常PLC不采用微機(jī)的編程語言，而常常采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”編程。梯形圖是使用得最多的圖形編程語言，被稱為PLC的第一編程語言。梯形圖與電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開關(guān)量邏輯控制。梯形圖常被稱為電路或程序，梯形圖的設(shè)計(jì)稱為編程。下一頁返回5.1編程方法指導(dǎo)5.1

2、.1梯形圖的特點(diǎn) 1.軟繼電器 PLC梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器等，但是它們不是真實(shí)的物理繼電器，而是一些存儲(chǔ)單元(軟繼電器)，每一軟繼電器與PLC存儲(chǔ)器中映像寄存器的一個(gè)存儲(chǔ)單元相對(duì)應(yīng)。該存儲(chǔ)單元如果為“1”狀態(tài)，則表示梯形圖中對(duì)應(yīng)軟繼電器的線圈“通電”，其常開觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開，稱這種狀態(tài)是該軟繼電器的“1”或“ON”狀態(tài)。下一頁返回上一頁5.1編程方法指導(dǎo)2.能流如圖5-1所示觸點(diǎn)1,2接通時(shí)，有一個(gè)假想的“概念電流”或“能流”( Power Flow)從左向右流動(dòng)，這一方向與執(zhí)行用戶程序時(shí)的邏輯運(yùn)算的順序是一致的。能流只能從

3、左向右流動(dòng)。利用能流這一概念，可以幫助我們更好地理解和分析梯形圖。3.母線梯形圖兩側(cè)的垂直公共線稱為母線(Busbar)，在分析梯形圖的邏輯關(guān)系時(shí)，為了借用繼電器電路圖的分析方法，可以想象左右兩側(cè)母線(左母線和右母線)之間有一個(gè)左正右負(fù)的直流電源電壓，母線之間有“能流”從左向右流動(dòng)。右母線可以不畫出。下一頁返回上一頁5.1編程方法指導(dǎo)4.梯形圖的邏輯解算 根據(jù)梯形圖中各觸點(diǎn)的狀態(tài)和邏輯關(guān)系，求出與圖中各線圈對(duì)應(yīng)的編程元件的狀態(tài)，稱為梯形圖的邏輯解算。梯形圖中邏輯解算是按從左至右、從上到下的順序進(jìn)行的。解算的結(jié)果，馬上可以被后面的邏輯解算所利用。邏輯解算是根據(jù)輸入映像寄存器中的值，而不是根據(jù)解算

4、瞬時(shí)外部輸入觸點(diǎn)的狀態(tài)來進(jìn)行的。梯形圖按自上而下、從左到右的順序排列。下一頁返回上一頁5.1編程方法指導(dǎo)5.1.2梯形圖編程的基本原則PLC編程應(yīng)該遵循以下基本原則: .外部輸入、輸出繼電器、內(nèi)部繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等器件的接點(diǎn)可多次重復(fù)使用，無需用復(fù)雜的程序結(jié)構(gòu)來減少接點(diǎn)的使用次數(shù); .梯形圖每一行都是從左母線開始，線圈接在最右邊，接點(diǎn)不能放在線圈的右邊參看圖5-2; .線圈不能直接與左母線相連，如果需要，可以通過一個(gè)沒有使用的內(nèi)部繼電器的常閉接點(diǎn)或者特殊內(nèi)部繼電器89010(常ON)的常開接點(diǎn)來連接，參看圖5 -3;下一頁返回上一頁5.1編程方法指導(dǎo) .同一編號(hào)的線圈在一個(gè)程序中使用兩次

5、稱為雙線圈輸出。雙線圈輸出容易引起誤操作，應(yīng)盡量避免線圈重復(fù)使用; .梯形圖程序必須符合順序執(zhí)行的原則，即從左到右，從上到下地執(zhí)行，如不符合順序執(zhí)行的電路不能直接編程，例如圖5 -4所示的橋式電路就不能直接編程; .在梯形圖中串聯(lián)接點(diǎn)、并聯(lián)接點(diǎn)的使用次數(shù)沒有限制，可無限次地使用，如圖5 -5所示; .兩個(gè)或兩個(gè)以上的線圈可以并聯(lián)輸出，如圖5 -6所示。下一頁返回上一頁5.1編程方法指導(dǎo)5.1.3動(dòng)斷觸點(diǎn)輸入的處理PLC是繼電器控制柜(盤)的理想替代物，在實(shí)際應(yīng)用中，常遇到對(duì)老設(shè)備的改造，即用PLC取代繼電器控制柜。這時(shí)已有了繼電器控制電路圖，此電路圖與PLC的梯形圖相類似，可以進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換，

6、但在轉(zhuǎn)換過程中必須注意對(duì)作為PLC輸入信號(hào)的動(dòng)斷觸點(diǎn)的處理。以三相異步電動(dòng)機(jī)起停的控制電路為例，改造后的PLC輸入輸出接線如圖5-6 (a)所示，從圖中可見，這里仍沿用繼電器控制的習(xí)慣，啟動(dòng)按鈕SB1選用動(dòng)合形式，停止按鈕SB2選用動(dòng)斷形式。此時(shí)如果直接將圖5-6 (b)所示的原繼電器控制電路圖轉(zhuǎn)換為圖5-6 (c)所示的PLC梯形圖，運(yùn)行程序時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)輸出繼電器Y31無法接通，電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)。返回上一頁5.2功能表圖設(shè)計(jì)法PLC在邏輯控制系統(tǒng)中的程序設(shè)計(jì)方法主要有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法、邏輯設(shè)計(jì)法和繼電器控制電路移植法三種。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法實(shí)際上是沿用了傳統(tǒng)繼電器系統(tǒng)電氣原理圖的設(shè)計(jì)方法，即在一些典型單元電路(

7、梯形圖)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)調(diào)試和修改梯形圖，增加很多輔助觸點(diǎn)和中間編程元件，最后才能得到一個(gè)較為滿意的結(jié)果。這種設(shè)計(jì)方.法沒有規(guī)律可遵循，具有很大的試探性和隨意性，最后的結(jié)果因人而異。下一頁返回5.2功能表圖設(shè)計(jì)法 繼電器控制電路移植法，主要用于繼電器控制電路改造時(shí)的編程，按原電路圖的邏輯關(guān)系對(duì)照翻譯即可。 在邏輯設(shè)計(jì)法中最為常用的是功能表圖設(shè)計(jì)法(又稱順序控制設(shè)計(jì)法)。本節(jié)將主要介紹功能表圖的繪制方法。 在工業(yè)控制領(lǐng)域中，順序控制的應(yīng)用很廣，尤其在機(jī)械行業(yè)，幾乎無例外地利用順序控制來實(shí)現(xiàn)加工的自動(dòng)循環(huán)。下一頁返回上一頁5.2功

8、能表圖設(shè)計(jì)法5.2.1功能表圖的設(shè)計(jì) 1.步的劃分 分析被控對(duì)象的工作過程及控制要求，將系統(tǒng)的工作過程劃分成若干階段，這些階段稱為“步”。步是根據(jù)PLC輸出量的狀態(tài)劃分的，只要系統(tǒng)的輸出量狀態(tài)發(fā)生變化，系統(tǒng)就從原來的步進(jìn)入新的步。如圖5-7 (a)所示，某液壓動(dòng)力滑臺(tái)的整個(gè)工作過程可劃分為四步，即:0步A,B,C均不輸出;1步A,B輸出;2步B,C輸出;3步C輸出。在每一步內(nèi)PLC各輸出量狀態(tài)均保持不變。下一頁返回上一頁5.2功能表圖設(shè)計(jì)法步也可根據(jù)被控對(duì)象工作狀態(tài)的變化來劃分，但被控對(duì)象的狀態(tài)變化應(yīng)該是由PLC輸出狀態(tài)變化引起的。如圖5-7 (b)所示，初始狀態(tài)是停在原位不動(dòng)，當(dāng)?shù)玫絾?dòng)信號(hào)

9、后開始快進(jìn)，快進(jìn)到加工位置轉(zhuǎn)為工進(jìn)，到達(dá)終點(diǎn)加工結(jié)束又轉(zhuǎn)為快退，快退到原位停止，又回到初始狀態(tài)。因此，液壓滑臺(tái)的整個(gè)工作過程可以劃分為停止(原位)、快進(jìn)、工進(jìn)、快退四步。下一頁返回上一頁5.2功能表圖設(shè)計(jì)法 2.轉(zhuǎn)換條件的確定 確定各相鄰步之間的轉(zhuǎn)換條件是順序控制設(shè)計(jì)法的重要步驟之一。轉(zhuǎn)換條件是使系統(tǒng)從當(dāng)前步進(jìn)入下一步的條件。常見的轉(zhuǎn)換條件有按鈕、行程開關(guān)、定時(shí)器和計(jì)數(shù)器觸點(diǎn)的動(dòng)作(通/斷)等。 如圖5 -7 (b)所示，滑臺(tái)由停止(原位)轉(zhuǎn)為快進(jìn)，其轉(zhuǎn)換條件是按下啟動(dòng)按鈕SB1(即SB1的動(dòng)合觸點(diǎn)接通);由快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)的轉(zhuǎn)換條件是行程開關(guān)SQ2動(dòng)作;由工進(jìn)轉(zhuǎn)為快進(jìn)的轉(zhuǎn)換條件是終點(diǎn)行程開關(guān)SQ

10、3動(dòng)作;由快退轉(zhuǎn)為停止(原位)的轉(zhuǎn)換條件是原位行程開關(guān)SQ1動(dòng)作。下一頁返回上一頁5.2功能表圖設(shè)計(jì)法 3.功能表圖的繪制 根據(jù)以上分析畫出描述系統(tǒng)工作過程的功能表圖，是順序控制設(shè)計(jì)法中最為關(guān)鍵的一個(gè)步驟。繪制功能表圖的具體方法將在下面介紹。 4.梯形圖的編制 根據(jù)功能表圖，采用某種編程方式設(shè)計(jì)出梯形圖程序。有關(guān)編程方式將在本章第三節(jié)中介紹。下一頁返回上一頁5.2功能表圖設(shè)計(jì)法5.2.2功能表圖的繪制方法 1.功能表圖概述 功能表圖又稱做狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，它是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形，也是設(shè)計(jì)PLC的順序控制程序的有力工具。功能表圖并不涉及所描述的控制功能的具體技術(shù)，它是一種通用

11、的技術(shù)語言，可以用于進(jìn)一步設(shè)計(jì)和不同專業(yè)的人員之間進(jìn)行技術(shù)交流。下一頁返回上一頁5.2功能表圖設(shè)計(jì)法2.功能表圖的組成要素 圖5-8所示為功能表圖的一般形式。它主要由步、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件、有向連線和動(dòng)作等要素組成。 (1)步在功能表圖中用矩形框表示，圖5 -8所示各步的編號(hào)為n-1,n,n + 1。編程時(shí)一般用PLC內(nèi)部編程元件來代表各步，因此經(jīng)常直接用代表該步的編程元件的元件號(hào)作為步的編號(hào)，如M300等，這樣在根據(jù)功能表圖設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)較為方便。 (2)初始步即與系統(tǒng)的初始狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的步。初始狀態(tài)一般是系統(tǒng)等待啟動(dòng)命令的相對(duì)靜止的狀態(tài)。初始步用雙線方框表示，每一個(gè)功能表圖至少應(yīng)該有一個(gè)初始步。下

12、一頁返回上一頁5.2功能表圖設(shè)計(jì)法 (3)活動(dòng)步當(dāng)系統(tǒng)正處于某一步時(shí)，該步處于活動(dòng)狀態(tài)，稱該步為“活動(dòng)步”。步處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，相應(yīng)的動(dòng)作被執(zhí)行。若為保持型動(dòng)作則該步不活動(dòng)時(shí)繼續(xù)執(zhí)行該動(dòng)作，若為非保持型動(dòng)作則指該步不活動(dòng)時(shí)，動(dòng)作也停止執(zhí)行。 (4)動(dòng)作一個(gè)控制系統(tǒng)可以劃分為被控系統(tǒng)和施控系統(tǒng)，例如在數(shù)控車床系統(tǒng)中，數(shù)控裝置是施控系統(tǒng)，而車床是被控系統(tǒng)。對(duì)于被控系統(tǒng)，在某一步中要完成某些“動(dòng)作”，對(duì)于施控系統(tǒng)，在某一步中則要向被控系統(tǒng)發(fā)出某些“命令”，將動(dòng)作或命令簡稱為動(dòng)作。如果某一步有幾個(gè)動(dòng)作，可以用如圖5-9所示的兩種畫法來表示，但是圖中并不隱含這些動(dòng)作之間的任何順序。下一頁返回上一頁5.2功

13、能表圖設(shè)計(jì)法 (5)有向連線、轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)換條件如圖5 -9所示，步與步之間用有向連線連接，并且用轉(zhuǎn)換將步分隔開。步的活動(dòng)狀態(tài)進(jìn)展是按有向連線規(guī)定的路線進(jìn)行。有向連線上無箭頭標(biāo)注時(shí)，其進(jìn)展方向是從上到下、從左到右。如果不是上述方向，應(yīng)在有向連線上用箭頭注明方向。步的活動(dòng)狀態(tài)進(jìn)展是由轉(zhuǎn)換來完成的。轉(zhuǎn)換是用與有向連線垂直的短劃線來表示。步與步之間不允許直接相連，必須有轉(zhuǎn)換隔開，而轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)換之間也同樣不能直接相連，必須有步隔開。下一頁返回上一頁5.2功能表圖設(shè)計(jì)法 3.功能表圖中轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn) 步與步之間實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換應(yīng)同時(shí)具備兩個(gè)條件:前級(jí)步必須是“活動(dòng)步”;對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件成立。 當(dāng)同時(shí)具備以上兩個(gè)條件時(shí)，才能

14、實(shí)現(xiàn)步的轉(zhuǎn)換，即所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號(hào)相連的后續(xù)步都變?yōu)榛顒?dòng)，而所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號(hào)相連的前級(jí)步都變?yōu)椴换顒?dòng)。例如圖5-8中n步為活動(dòng)步的情況下轉(zhuǎn)換條件。成立，則轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)，即:n+1步變?yōu)榛顒?dòng)，而n步變?yōu)椴换顒?dòng)。如果轉(zhuǎn)換的前級(jí)步或后續(xù)步不止一個(gè)，則同步實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。下一頁返回上一頁5.2功能表圖設(shè)計(jì)法4.功能表圖的基本結(jié)構(gòu) 根據(jù)步與步之間轉(zhuǎn)換的不同情況，功能表圖有以下幾種不同的基本結(jié)構(gòu)形式。 (1)單序列結(jié)構(gòu)功能表圖的單序列結(jié)構(gòu)形式最為簡單，它由一系列按順序排列、相繼激活的步組成。每一步的后面只有一個(gè)轉(zhuǎn)換，每一個(gè)轉(zhuǎn)換后面只有一步，如圖5-8所示。 (2)并列序列結(jié)構(gòu)并列序列也有開始與

15、結(jié)束之分。并列序列的開始也稱為分支，并列序列的結(jié)束也稱為合并。圖5-10 (a)所示為并列序列的分支，它是指當(dāng)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)后將同時(shí)使多個(gè)后續(xù)步激活。下一頁返回上一頁5.2功能表圖設(shè)計(jì)法(3)選擇序列結(jié)構(gòu)選擇序列有開始和結(jié)束之分。選擇序列的開始稱為分支，選擇序列的結(jié)束稱為合并;選擇序列的分支是指一個(gè)前級(jí)步后面緊接著有若干個(gè)后續(xù)步可供選擇，各分支都有各自的轉(zhuǎn)換條件。分支中表示轉(zhuǎn)換的短劃線只能標(biāo)在水平線之下。如圖5-11 (a)所示為選擇序列的分支。假設(shè)步4為活動(dòng)步，如果轉(zhuǎn)換條件a成立，則步4向步5實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換;如果轉(zhuǎn)換條件b成立，則步4向步7轉(zhuǎn)換。如圖5-11 (b)所示為選擇序列的合并。如果步6為活動(dòng)步

16、，轉(zhuǎn)換條件d成立，則由步6向步11轉(zhuǎn)換;如果步8為活動(dòng)步，且轉(zhuǎn)換條件e成立，則步8向步11轉(zhuǎn)換;如果步10為活動(dòng)步，且轉(zhuǎn)換條件f成立，則步10向步11轉(zhuǎn)換。下一頁返回上一頁5.2功能表圖設(shè)計(jì)法 (4)子步結(jié)構(gòu)在繪制復(fù)雜控制系統(tǒng)功能表圖時(shí)，為了使總體設(shè)計(jì)時(shí)容易抓住系統(tǒng)的主要矛盾，能更簡潔地表示系統(tǒng)的整體功能和全貌，通常采用“子步”的結(jié)構(gòu)形式，可避免一開始就陷人某些細(xì)節(jié)中。 所謂子步的結(jié)構(gòu)是指在功能表圖中，某一步包含著一系列子步和轉(zhuǎn)換。如圖5-12所示的功能表圖采用了子步的結(jié)構(gòu)形式。功能表圖中步5包含了5. 1,5. 2,5. 3,5. 4四個(gè)子步。這些子步序列通常表示整個(gè)系統(tǒng)中的一個(gè)完整子功能，

17、類似于計(jì)算機(jī)編程中的子程序。下一頁返回上一頁5.2功能表圖設(shè)計(jì)法 (5)跳步、重復(fù)和循環(huán)序列除以上單序列、選擇序列、并行序列和子步四種基本結(jié)構(gòu)外，在實(shí)際系統(tǒng)中經(jīng)常使用跳步、重復(fù)和循環(huán)序列等特殊序列。這些序列實(shí)際上都是選擇序列的特殊形式。 圖5-13 (a)所示為跳步序列，當(dāng)步3為活動(dòng)步時(shí)，如果轉(zhuǎn)換條件e成立，則跳過步4和步5直接進(jìn)入步6。 圖5-13 (b)所示為重復(fù)序列，當(dāng)步6為活動(dòng)步時(shí)，如果轉(zhuǎn)換條件d不成立而條件e成立，則重新返回步5，重復(fù)執(zhí)行步5和步6。直到轉(zhuǎn)換條件d成立，重復(fù)結(jié)束，轉(zhuǎn)人步7。 圖5-13 (c)所示為循環(huán)序列，在序列結(jié)束后，即步3為活動(dòng)步時(shí)，如果轉(zhuǎn)換條件e成立，則直接返

18、回初始步0，形成系統(tǒng)的循環(huán)。下一頁返回上一頁5.2功能表圖設(shè)計(jì)法 5.舉例 本節(jié)已分析過組合機(jī)床液壓動(dòng)力滑臺(tái)的自動(dòng)工作過程，可劃分為如圖5 -14 (a)所示的原位、快進(jìn)、工進(jìn)、快退四步，且各步之間轉(zhuǎn)換條件也已確定。每一步要執(zhí)行的動(dòng)作見圖5-14 (b)所示的液壓元件動(dòng)作表，YV1,YV2,YV3為液壓電磁閥。圖5-15所示為液壓動(dòng)力滑臺(tái)自動(dòng)工作過程的功能表圖。原位為步of初始步)、快進(jìn)為步1、工進(jìn)為步2、快退為步3。 圖5 -15只是描述了液壓動(dòng)力滑臺(tái)自動(dòng)循環(huán)的工作過程，而實(shí)際的液壓動(dòng)力滑臺(tái)除實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)工作外，還要實(shí)現(xiàn)滑臺(tái)的快進(jìn)、快退點(diǎn)動(dòng)等調(diào)整工作。下一頁返回上一頁5.2功能表圖設(shè)計(jì)法假設(shè)

19、我們用轉(zhuǎn)換開關(guān)SA來選擇自動(dòng)和點(diǎn)動(dòng)兩種工作方式，SB2為點(diǎn)動(dòng)前進(jìn)按鈕，SB3為點(diǎn)動(dòng)后退按鈕，液壓動(dòng)力滑臺(tái)系統(tǒng)的功能表圖如圖5-16所示。為了使液壓動(dòng)力滑臺(tái)只有在原位時(shí)才可以開始自動(dòng)工作，采用了SA與SQ1相與作為進(jìn)入自動(dòng)工作的轉(zhuǎn)換條件。當(dāng)處于自動(dòng)工作的步1(原位)時(shí)，在按SB1之前如果又重新選擇點(diǎn)動(dòng)應(yīng)能返回到點(diǎn)動(dòng)工作的步5，所以在步1后加SA用以返回點(diǎn)動(dòng)狀態(tài)5。同理，當(dāng)處于點(diǎn)動(dòng)工作的步5，也應(yīng)能返回自動(dòng)工作方式，所以在步5之后又加SA用以返回自動(dòng)狀態(tài)1(此種方法出現(xiàn)了只有兩步的小閉環(huán)形式。返回上一頁5.3程序設(shè)計(jì)舉例5.3.1根據(jù)功能表圖編制梯形圖 組合機(jī)床液壓動(dòng)力滑臺(tái)自動(dòng)工作循環(huán)時(shí)的功能表圖

20、如圖5 -17所示。這種功能表圖對(duì)任何型號(hào)的PLC都是通用的，它并未涉及具體技術(shù)問題，只是對(duì)系統(tǒng)自動(dòng)循環(huán)工作過程作了全面的描述。因此，要將它變成具體的梯形圖程序，需要與某種具體型號(hào)的PLC有機(jī)地聯(lián)系起來。 下面我們將主要針對(duì)F1系列PLC來介紹梯形圖的編程方式。因此首先應(yīng)將液壓動(dòng)力滑臺(tái)的啟動(dòng)按鈕SB1、行程開關(guān)SQ1,SQ2,SQ3、電磁閥YV1,YV2,YV3分別與PLC的vo點(diǎn)聯(lián)系起來。對(duì)應(yīng)關(guān)系見表5-1。下一頁返回5.3程序設(shè)計(jì)舉例1.使用通用邏輯指令的編程方式所謂通用邏輯指令是指PLC最基本的與觸點(diǎn)和線圈有關(guān)的指令，如LD,AND,OR,OUT等。各種型號(hào)的PLC都有這一類指令，所以這

21、種編程方式適用于各種型號(hào)PLC。 編程時(shí)先用輔助繼電器來代表各步。下面我們用輔助繼電器M200-M203來代表液壓動(dòng)力滑臺(tái)的原位一快退四步。因此，可將圖5-15功能表圖寫成如圖5-17所示的形式(在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常是直接畫出這種形式的功能表圖)。圖中用特殊繼電器M71作為初始啟動(dòng)信號(hào)。下一頁返回上一頁5.3程序設(shè)計(jì)舉例 根據(jù)圖5-17的功能表圖，采用通用邏輯指令并用典型的啟動(dòng)、保持、停止電路，分別畫出控制M200-M203激活(得電)的電路，然后再用M200-M203來控制輸出的動(dòng)作，很容易得出如圖5-18所示的梯形圖程序。 圖中，為了保證前級(jí)步為活動(dòng)步且轉(zhuǎn)換條件成立時(shí)，才能進(jìn)行步的轉(zhuǎn)換，總是

22、將代表前級(jí)步的輔助繼電器的動(dòng)合觸點(diǎn)與轉(zhuǎn)換條件對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)串聯(lián)，作為代表后續(xù)步的輔助繼電器線圈得電(激活)的條件。當(dāng)后續(xù)步被激活(由不活動(dòng)步變?yōu)榛顒?dòng)步)，應(yīng)將前級(jí)步變?yōu)椴换顒?dòng)步，所以用代表后續(xù)步的輔助繼電器動(dòng)斷觸點(diǎn)串在前級(jí)步的電路中。下一頁返回上一頁5.3程序設(shè)計(jì)舉例 梯形圖的后半部分是輸出電路。由于輸出Y430在M201和M202兩步中都接通，為避免雙線圈輸出，將M201和M202的動(dòng)合觸點(diǎn)并聯(lián)去控制Y430;而Y431,Y432分別只在M203 , M202活動(dòng)時(shí)才接通，所以用M203和M202動(dòng)合觸點(diǎn)分別作為Y431和Y432線圈得電的條件，也可將Y431,Y432的線圈分別與M203 ,

23、M202的線圈直接并聯(lián)。下一頁返回上一頁5.3程序設(shè)計(jì)舉例 使用通用邏輯指令的編程方式應(yīng)注意以下問題: (1)不允許出現(xiàn)雙線圈輸出現(xiàn)象如果某輸出繼電器在幾步中都被接通，只能用相應(yīng)步的輔助繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)的并聯(lián)電路來驅(qū)動(dòng)輸出繼電器的線圈。 (2)如果在功能表圖中含有僅由兩步組成的小閉環(huán)(如圖5-19 (a)所示)，則相應(yīng)的輔助繼電器將無法接通。如在功能表圖寫出的M203線圈電路(如圖5-19 (b)所示)中，當(dāng)M202活動(dòng)且X402接通時(shí)，M203本來應(yīng)該接通，但此時(shí)與其串聯(lián)的M202的動(dòng)斷觸點(diǎn)卻是斷開的，所以M203無法接通。要解決這個(gè)問題必須在小閉環(huán)中增設(shè)一步。如圖5-19 (c)所示，增設(shè)步

24、M210，這一步起過渡作用，延時(shí)時(shí)間可以取得很短，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行不會(huì)有什么影響。下一頁返回上一頁5.3程序設(shè)計(jì)舉例2.使用置位、復(fù)位指令的編程方式 幾乎每種型號(hào)的PLC都有置位、復(fù)位指令或相同功能的編程元件。PLC的這種功能正滿足順序控制中總是前級(jí)步停止(復(fù)位)，后續(xù)步活動(dòng)(置位)的特點(diǎn)。因此，可利用置位、復(fù)位指令來編寫梯形圖程序。(1)以轉(zhuǎn)換條件為中心的編程方式有些PLC(如三菱的F,F1,F2系列等)具有置位(S)、復(fù)位(R)指令，且對(duì)同一個(gè)繼電器的置位和復(fù)位可分開編程，即能以轉(zhuǎn)換條件為中心進(jìn)行編程。 我們同樣用輔助繼電器M200-M203來代表原位一快退四步，根據(jù)圖5-15液壓動(dòng)力滑臺(tái)的功

25、能表圖，用S/R指令可編制出如圖5-20所示的梯形圖程序。下一頁返回上一頁5.3程序設(shè)計(jì)舉例 圖中，當(dāng)前級(jí)步為活動(dòng)步時(shí)且轉(zhuǎn)換條件成立，則將代表后續(xù)步的輔助繼電器置位變成活動(dòng)步，而將代表前級(jí)步的輔助繼電器復(fù)位，變成不活動(dòng)。 如圖中用M200動(dòng)合觸點(diǎn)與X400動(dòng)合觸點(diǎn)串聯(lián)作為M201置位和M200復(fù)位的條件。每一個(gè)轉(zhuǎn)換都對(duì)應(yīng)這樣一個(gè)控制置位(S)和復(fù)位(R)的電路塊，有多少個(gè)轉(zhuǎn)換就有多少個(gè)這樣的電路塊。 當(dāng)功能表圖中含有并行序列時(shí)，情況就有所不同。如圖5-21所示，對(duì)于并行序列的分支，需要置位的輔助繼電器不止一個(gè);而對(duì)于并行序列的合并，應(yīng)該用所有前級(jí)步對(duì)應(yīng)的輔助繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件串聯(lián)作

26、為后續(xù)步置位和前級(jí)步復(fù)位的條件。下一頁返回上一頁5.3程序設(shè)計(jì)舉例 (2)以編程元件為中心編程方式某些型號(hào)的PLC具有與S,R指令功能相同的編程元件，但是同一編程元件的置位和復(fù)位電路不能分開，即要以編程元件為中心進(jìn)行編程。例如，C系列PLC用鎖存指令KEEP構(gòu)成的鎖存器就是這樣的編程元件，如圖5-22所示。 下面我們介紹使用C系列PLC的鎖存器對(duì)液壓動(dòng)力滑臺(tái)功能表圖進(jìn)行編程的方法。由于C系列PLC與F1系列PLC的內(nèi)部軟繼電器編號(hào)不同，所以要將原功能表圖作如下修改:用輔助繼電器1000-1003來代表原位至快退四步，輸入繼電器0000,0001,0002,0003與SB1,SQ2,SQ3,SQ

27、1對(duì)應(yīng)，輸出繼電器0500,0501,0502與YV1, YV2, YV3對(duì)應(yīng)?？傻萌鐖D5-23 (a)所示的C系列PLC的功能表圖。下一頁返回上一頁5.3程序設(shè)計(jì)舉例圖5-23 (b)所示為用C系列PLC的鎖存器編制的梯形圖程序。圖中每個(gè)鎖存器都有R,S兩端，且不能分開，因此同一鎖存器的置位和復(fù)位電路都在一起。代表某步的鎖存器的S端輸入電路由代表其前級(jí)步的鎖存器動(dòng)合觸點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件串聯(lián)組成，而R端輸入電路由代表其后續(xù)步的鎖存器動(dòng)合觸點(diǎn)組成。下一頁返回上一頁5.3程序設(shè)計(jì)舉例 3.使用移位寄存器的編程方式 單序列功能表圖中的各步總是順序地接通和斷開，并且同時(shí)只能有一步是活動(dòng)步。因此經(jīng)常采用

28、移位寄存器的功能來實(shí)現(xiàn)這種控制。 圖5 -24所示為使用移位寄存器編程的液壓動(dòng)力滑臺(tái)的梯形圖。梯形圖中用移位寄存器的前4位M200一M203代表原位至快退四步。移位寄存器的移位輸入端由若干串聯(lián)電路并聯(lián)而成，每條串聯(lián)電路由某一步(除最后一步外)的輔助繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件組成。下一頁返回上一頁5.3程序設(shè)計(jì)舉例 PLC剛開始運(yùn)行時(shí)，M201-M203均處于斷開狀態(tài)，移位寄存器數(shù)據(jù)輸入端的三個(gè)動(dòng)斷觸點(diǎn)均閉合，初始步M200得電)被激活。按下啟動(dòng)按鈕SB1(X400)，移位輸入電路第一行的M200和X400動(dòng)合觸點(diǎn)均閉合，使M200的“1”狀態(tài)移到M201, M201被激活。此時(shí)數(shù)據(jù)輸入端的

29、M201動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，M200斷電;M201的動(dòng)合觸點(diǎn)使輸出Y430接通，動(dòng)力滑臺(tái)快進(jìn)。同理，各轉(zhuǎn)換條件SQ2 ( X401) , SQ3 ( X402 ) , SQ1( X403)接通產(chǎn)生的移位脈沖使“1”狀態(tài)向M202,M203移動(dòng)，并返回M200。下一頁返回上一頁5.3程序設(shè)計(jì)舉例4.使用步進(jìn)指令的編程方式 使用步進(jìn)指令編程時(shí)，首先用狀態(tài)繼電器代表功能表各步，然后即可繪制出如圖5-25所示的功能表圖和梯形圖。當(dāng)系統(tǒng)投人運(yùn)行時(shí)，初始化脈沖信號(hào)M71激活初始步S600;此時(shí)如按下啟動(dòng)按鈕，轉(zhuǎn)換條件X400接通，激活后續(xù)步S601，接通Y430 , YV1得電，動(dòng)力滑臺(tái)快進(jìn);當(dāng)行程開關(guān)SQ2動(dòng)

30、作時(shí)，轉(zhuǎn)換條件X401接通，S602成為活動(dòng)步，接通Y430,Y432,使YV1,YV3同時(shí)得電，動(dòng)力滑臺(tái)由快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn);當(dāng)行程開關(guān)SQ3動(dòng)作時(shí)，轉(zhuǎn)換條件X402接通，S603成為活動(dòng)步，接通Y431，使YV2得電，動(dòng)力滑臺(tái)由工進(jìn)轉(zhuǎn)為快退;當(dāng)動(dòng)力滑臺(tái)回到原位時(shí)，SQ1動(dòng)作使X403接通，系統(tǒng)返回初始步。下一頁返回上一頁5.3程序設(shè)計(jì)舉例5.3.2功能表圖法設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)幾種方式的比較一般情況下，使用專用順序控制編程元件或指令的編程方式(如:使用步進(jìn)指令的編程方式)，較為簡單、方便，編制的程序較短，應(yīng)優(yōu)先采用。使用通用邏輯指令的編程方式可以用于任何型號(hào)的PLC，但編制的程序較長;使用S, R指令編制的程序相對(duì)較短;使用移位寄存器