plc-梯形圖程序的設計方法

第五章梯形圖程序的設計方法本章主要介紹梯形圖的一些基本電路和常用的設計方法5.1梯形圖的基本電路5.1.1起動、保持和停止電路說明：這種電路具有自鎖或自保持作用。按一下停止按鈕，X2常閉觸點斷開，使YI線圈斷電，接觸器KM也斷電，電機停轉。5.1.2三相異步電動機正反轉控制電路FU

二、三相異步電動機正反轉控制電路KM2SB1SB3KHQKHM3

~SB2KM1KM2KM1KM2KM1KM2KM1梯形圖和外部接線圖說明：雙向控制電路要求2個接觸器KM1、KM2不能同時得電，否則會造成電機電源的短路。互鎖互鎖5.1.3定時器、計數(shù)器應用程序1）單脈沖電路產(chǎn)生脈寬一定的單脈沖

2閃爍電路可產(chǎn)生周期性方脈沖三、定時器和計數(shù)器的應用程序3接通/斷開延時電路

Y1X0T1K70

T0T1Y15.1.4常閉觸點輸入信號的處理下圖是電動機直接起動的繼電器控制電路，如果用PLC來控制，則停止按鈕SB1和起動按鈕SB2是它的輸入設備，在外部接線時，SB1有兩種接法第一種接法SB1接常閉（動斷）觸點第二種接法，SB1用常開（動合）觸點由以上分析可以看出，為了使梯形圖和繼電器控制電路一一對應，PLC輸入設備的觸點應盡可能接成常開形式此外，熱繼電器FR的觸點只能接成動斷（常閉）形式，通常不作為PLC的輸入信號，而將其接在輸出電路中直接通斷接觸器線圈5.2梯形圖的經(jīng)驗設計法有一些簡單的梯形圖可以借鑒繼電器控制的電路圖來設計，即在一些典型電路的基礎上，根據(jù)被控對象對控制系統(tǒng)的具體要求，進行修改和改善，得到符合控制要求的梯形圖。因此把這種設計方法叫做經(jīng)驗設計方法。特點（1）具有試探性和隨意性（2）最后的結果不是唯一的（3）設計所用的時間和質量因設計者的經(jīng)驗而異5.2.1自動往返控制的梯形圖設計設計步驟： 1）理解控制策略 2）I/O分配 3)設計梯形圖I/O分配1）I/O分配輸入：右行啟動按鈕SB1X0左行啟動按鈕SB2X1 停止按鈕SB3X2 右端行程開關ST2X4 左端行程開關ST1X3輸出：右行接觸器 Y0左行接觸器 Y1

梯形圖5.2.2時序控制電路的設計方法時序控制使用多個定時器來控制輸出繼電器的工作5---3根據(jù)繼電器電路設計梯形圖方法步驟：（1）了解被控設備的工藝工程和機械的動作情況（2）確定PLC的輸入信號和輸出負載，畫出外部接線圖（3）確定時間繼電器中間繼電器定時器（4）根據(jù)對應關系畫出梯形圖程序5.3根據(jù)繼電器電路圖設計梯形圖的方法5.3.1概述根據(jù)繼電器圖設計時應注意以下問題1應遵守梯形圖中的語言規(guī)定2設置中間單元3盡量減少可編程序控制器的輸入信號和輸出信號4外部聯(lián)鎖電路的設立5為了減少使用的指令條數(shù)，在串聯(lián)電路中單個觸點應放在右邊，在并聯(lián)電路中的單個觸點應放在下面6外部負載的額定電壓5.4梯形圖的順序控制設計法5.4.1用經(jīng)驗法設計梯形圖存在的問題1設計方法難掌握，設計周期長2裝置交付使用后維修困難5.4.2順序控制設計法1、順序控制：就是按照就生產(chǎn)工藝預先規(guī)定的順序，在各個輸入信號的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時間的順序，在生產(chǎn)過程中各個執(zhí)行機構自動地有秩序的進行操作，順序控制設計法又稱步進控制設計法5.4.3順序控制設計法的本質順序設計法是用輸入量X代表各步的編程元件，再用它們控制輸出量Y順序控制設計法最基本的思想是將系統(tǒng)的一個工作周期劃分為若干個順序相連的階段，這些分階段稱為步（Step），并用編程元件（例如內(nèi)部輔助繼電器M和狀態(tài)繼電器S）來代表各步。步是根據(jù)輸出量的狀態(tài)變化來劃分的。5.5順序功能圖5.5.1概述1概念

順序功能圖又稱狀態(tài)狀態(tài)轉移圖，功能表圖或流程圖。它是描述控制系統(tǒng)的控制過程，功能和特性的一種圖形,順序控制功能圖并不涉及所描述的控制功能的具體技術，它是一種通用的技術語言。2組成主要由步、有向連線、轉換、轉換條件和動作（命令）組成1、步（1）步的劃分：將系統(tǒng)的一個工作周期劃分為若干個順序相連的階段，這些階段稱為步，并且用編程元件來代表各步。步是根據(jù)PLC輸出狀態(tài)的變化來劃分的，在任何一步內(nèi)，各輸出狀態(tài)不變，但是相鄰步之間輸出狀態(tài)是不同的。步2)步用矩形框表示，框內(nèi)的數(shù)字表示步的編號（1）步的表示方法：用矩形方框表示，方框中是該步的編號，編程時用PLC內(nèi)部編程元件來代表各步。（2）初始步：與系統(tǒng)的初始狀態(tài)相對應的步稱為初始步，初始步用雙線方框表示。每一個順序功能圖至少有一個初始步2、步與動作3）與步對應的動作或命令。2種表示（4）動作的表示：用文字或符號表示，并與相應的步的符號相連。（5）活動步：當系統(tǒng)正處于某一步所在的階段時．該步處于活動狀態(tài)。步處于活動時，相應的動作被執(zhí)行。5.5.3有向連線與轉換條件1有向連線

功能表圖中步的活動狀態(tài)的順序進展按有向連線規(guī)定的路線和方向進行?；顒訝顟B(tài)的進展方向習慣上是從上到下或從左至右，在這兩個方向有向連線上的箭頭可以省略。反之標出。2轉換用有向連線上與有向連線垂直的短劃線來表示，轉換將相鄰兩步分隔開。步的活動狀態(tài)的進展是由轉換的實現(xiàn)來完成的，并與控制過程的發(fā)展相對應。3轉換條件轉換條件可以用文字語言、布爾代數(shù)表達式或圖形符號標注在表示轉換的短劃線旁邊梯形圖的順序控制設計法順序控制設計法的基本思想步轉換轉換條件有向線段動作或命令將系統(tǒng)的一個工作周期劃分為若干個順序相連的階段STEP使系統(tǒng)由前級步進入下一步的信號稱為轉換條件每一步所完成的工作順序控制的思想梯形圖XY經(jīng)驗設計法控制電路XY輸出電路順序控制設計法5.5.4順序功能圖的基本結構1單序列由一系列相繼激活的步組成，動作一個接一個完成，每一步的后面僅接一個轉換，每一個轉換的后面只有一個步2選擇序列某一步的后面有幾個步，當滿足不同的轉換條件時，轉向不同的步分支：選擇序列的開始合并：選擇序列的結束選擇序列一般只允許同時選擇一個序列

選擇序列是指在某一步后有若干個單序列等待選擇，一次僅能選擇進入一個序列。選擇序列中的各單序列是互相排斥的，其中任何兩個單序列都不會同時執(zhí)行。3并行序列用來表示系統(tǒng)的幾個同時工作的獨立部分的工作情況分支：并行序列的開始合并：并行序列的結束注：水平連線用雙線表示并行序列是指在某一轉換條件下，同時起動若干個單序列。并行序列的開始用雙水平線表示，同時結束若干個序列也用雙水平線表示，

5.5.5順序功能圖中轉換實現(xiàn)的基本原則(1)該轉換所有的前級步都是活動步(2)相應的轉換條件得到滿足（一）、轉換實現(xiàn)的條件（二）、轉換實現(xiàn)應完成的操作(1)使由有向連線與相應轉換符號相連的后續(xù)步都變成活動步(2)使由有向連線與相應的轉換符號相連的前級步都變成不活動步

5.5.6繪制順序功能圖時的注意事項（1）兩個步絕對不能直接相連，必須用一個轉換將它們隔開。（2）兩個轉換也不能直接相連，必須用一個步將它們隔開。（3）功能表中的初始步一般對應于系統(tǒng)等待起動的初始狀態(tài)，它是必不可少的。（4）自控系統(tǒng)應能多次重復執(zhí)行同一工藝過程，因此功能表圖中應由有向連線組成的閉環(huán).（5）在順序功能圖中，只有當某一步的前級步是活動步時，該步才有可能變成活動步。如果用沒有斷電保持功能的編程元件代表各步，PC開進入RUN工作方式時，它們均處于斷開狀態(tài),所以必須用M8002的常開觸點作為轉換條件，將初始步預置為活動步。否則因順序功能圖中沒有活動步，系統(tǒng)將無法工作。6定時器在下一次運行之前，首先應將它復位，同一定時器可以在不同的步使用（一般不這樣做），但是如果用于相鄰的兩步，在步的活動狀態(tài)轉換時，該定時器的線圈不能斷開，當前值不能復位，將導致定時器的非正常運行功能表圖對應的梯形圖功能表圖對應的梯形圖步20000為起始步，它的前面有2條分支

功能表圖對應的梯形圖步20001的后面有3條并行序列的分支

功能表圖對應的梯形圖步20006是單序列的步，步20005、步20007為其前級步和后續(xù)步

功能表圖對應的梯形圖步20009的后面有2條選擇序列的分支功能表圖對應的梯形圖步20012的前面有2條選擇序列的分支功能表圖對應的梯形圖步20015的前面有3條選擇序列的分支3順序控制程序設計舉例3順序控制程序設計舉例

例一一動力頭進給運動1）I/O分配2）畫出功能表圖3）設計梯形圖功能表圖功能表圖梯形圖梯形圖例2例2兩處送料小車的控制1）I/O分配2）畫出功能表3）設計梯形圖功能表圖功能表圖1）I/O分配2）畫出功能表3）設計梯形圖梯形圖梯形圖例3例3用傳送帶傳送

長物體的控制系統(tǒng)

1）I/O分配2）畫出功能表圖3）設計梯形圖功能表圖用傳送帶傳送長物體的控制圖如圖所示。為了減少傳送帶的運行時間，采用分段傳送方式。A、B為兩條傳送帶，GK1、GK2為兩個光電開關，工作過程如下：按一下起動按鈕，A開始運行，B不運行；當長物體前端靠近GK1時，A、B都運行；當長物體后端離開GK1時，B運行，A不運行；當長物體后端離開GK2時，A、B都不運行。功能表圖梯形圖梯形圖例45-10根據(jù)圖示信號燈控制系統(tǒng)的時序圖設計出梯形圖要求：1用基本指令編寫梯形圖，并寫出指令表程序2畫出功能圖，并用起保停電路編寫梯形圖。

例4一剪板機的控制1）I/O分配2）畫出功能表3）設計梯形圖功能表圖功能表圖1）I/O分配2）畫出功能表3）設計梯形圖梯形圖梯形圖4.多工作方式4.具有多工作方式的系統(tǒng)舉例

送料小車的控制系統(tǒng)

示意圖如下：操作面板圖如右4種工作方式系統(tǒng)的4種工作方式

1）手動工作方式

2）單周期工作方式3）連續(xù)工作方式4）單步工作方式功能表圖單周期、連續(xù)、單步工作的

功能表圖自動方式下的總功能表圖自動工作方式下的總功能表圖梯形圖的總體結構梯形圖的總體結構

說明：整個程序可分為三段： 公用程序 手動程序 自動程序

1．手動程序1)手動程序

說明：手動按鈕00104~00107控制小車的各個動作，程序中設置了一些必要的聯(lián)鎖。2)自動程序2)自動程序3)公用程序3)公用程序說明