PLC顺序控制设计法编制梯形图的四种方式.docx
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PLC顺序控制设计法编制梯形图的四种方式
PLC顺序控制设计法编制梯形图的四种方式
1引言
可编程控制器PLC外部接线简单方便,它的控制主要是程序的设计,编制梯形图是最常用的编程方式,使用中一般有经验设计法,逻辑设计法,继电器控制电路移植法和顺序控制设计法,其中顺序控制设计法也叫功能表图设计法,功能表图是一种用来描述控制系统的控制过程功能、特性的图形,它主要是由步、转换、转换条件、箭头线和动作组成。
这是一种先进的设计方法,对于复杂系统,可以节约60%~90喲设计时间.我国1986年颁布
了功能表图的国家标准(GB6988.6-86)。
有了功能表图后,可以用四种方式编制梯形图,它们分别是:
起保停编程方式、步进梯形指令编程方式、移位寄存器编程方式和置位复位编程方式。
本文以三菱公司F1系列PLC为例,说明实现顺序控制的四种编程方式。
例如:
某PLC控制的回转工作台控制钻孔的过程是:
当回转工作台不转且钻头回转时,
若传感器X400检测到工件到位,钻头向下工进Y430当钻到一定深度钻头套筒压到下接近
开关X401时,计时器T450计时,4s后快退Y431到上接近开关X402,就回到了原位。
功能表图见图1:
图1功能表图
2使用起保停电路的编程方式
起保停电路仅仅使用与触点和线圈有关的指令,无需编程元件做中间环节,各种型号PLC的指令系统都有相关指令,加上该电路利用自保持,从而具有记忆功能,且与传统继电器控制电路基本相类似,因此得到了广泛的应用。
这种编程方法通用性强,编程容易掌握,一般在原继电器控制系统的PLC改造过程中应用较多。
如图2为使用起保停电路编程方式
编制的与图1顺序功能图所对应的梯形图,图2中只有常开触点、常闭触点及输出线圈组
成。
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图2起保停电路实现顺序控制
3使用步进梯形指令的编程方式
步进梯形指令是专门为顺序控制设计提供的指令,它的步只能用状态寄存器S来表示,
状态寄存器有断电保持功能,在编制顺序控制程序时应与步进指令一起使用,而且状态寄存器必须用置位指令SET置位,这样才具有控制功能,状态寄存器S才能提供STL触点,
否则状态寄存器S与一般的中间继电器M相同。
在步进梯形图中不同的步进段允许有双重输出,即允许有重号的负载输出,在步进触点结束时要用RET指令使后面的程序返回原母
线。
把图1中的0-3用状态寄存器S600-S603代替,代替以后使用步进梯形指令编程,对应的梯形图如图3所示。
这种编程方法很容易被初学者接受和掌握,对于有经验的工程师,也会提高设计效率,程序的调试、修改和阅读也很容易,使用方便,程序也较短,在顺序控制设计中应优先考虑,该法在工业自动化控制中应用较多。
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il~Tl^rr|muH
图3步进指令实现顺序控制
4使用移位寄存器的编程方式
从功能表图可以看出,在0-3各步中只有一个步在某时刻接通而其他步都在断开,把各步用中间继电器
替,就很容易用移位寄存器实现控制。
图4为用移位寄存器编程时的梯形图,采用移位寄存器M200-M217的前
代表4个步,组成1个环形移位寄存器。
用移位寄存器主要是对数据、移位、复位3个输入信号的处理。
该
形图看起来简洁,所用指令也较少,但对较复杂控制系统设计就不方便,使用过程中在线修改能力差,在工较少,大多数应用在彩灯顺序控制电路中。
图4移位寄存器实现顺序控制
5使用置位复位指令的编程方式
如图5为使用置位复位编程方式编制的与图1顺序功能图所对应的梯形图。
在以置位复位指令的编程方
转换所有前级步对应的辅助继电器的常开触点与转换对应的触点或电路串联,作为使所有后续步对应的辅助
使所有前级步对应的辅助继电器复位的条件。
对简单顺序控制系统也可直接对输出继电器置位或复位。
该方系明确,编程易理解,一般多用于自动控制系统中手动控制程序的编程。
图5置位复位指令实现顺序控制
以上四种顺序控制编程方式各有特点,可以根据实际情况选择一种来编制梯形图,它们的一般比较见附表明这些编程方式很容易被初学者接受和掌握,用它们可以得心应手地设计出任意复杂的顺序控制程序。
6结束语
采用功能表图的四种方式来编制梯形图,可适应于不同场合,供工程技术人员视工艺要求决定。
它是一方法,对于复杂系统,能节省(60~90)%的时间。
几个基本PLC梯形图
1。
启动、保持、停止电路
x1x2
|--||---|/|(y1)||
|y1|
|--||-
|2.三相异步电机正反转控制电路
|
|x0x2x1y1
|--|||/||/||/|(y0)正转
||
|y0|
|
|x1x2x0y0
|--|||/||/||/|(y1)反转
||
|y1|
|3.闪烁电路
x0T1
|--||---|/|(To)k20
|
|T0
|--||(T1)k30
||
|(y0)
4.延时接通/断开电路
x0
|--||(T0)k90
|
|y1x0
|--|||/|(T1)k30
|
|t0t1
|--|||/|(y1)
||
|y1|
根据继电器电路图设计PLC梯形图
2007年06月12日星期二19:
04
PLC使用与继电器电路图极为相似的梯形图语言。
如果用PLC改造继电器控
制系统,根据继电器电路图来设计梯形图是一条捷径。
这是因为原有的继电器控制系统经过长时间的使用和考验,已经被证明能完成系统要求的控制功能,而继电器电路图又与梯形图有很多相似之处,因此可以将继电器电路图“翻译”成梯形图,即用PLC的外部硬件接线图和梯形图有很多想似之处,继电器系统的功能。
这种设计方法一般不需要改动控制面板,保持了系统原有的外部特性,操作人员不用改变长期形成的操作习惯。
1、基本方法
继电器电路图是一个纯粹的硬件电路图。
将它改为PLC控制时,需要用PLC
的外部接线图和梯形图来等效继电器电路图。
可以将PLC想象成是一个控制箱,
其外部接线图描述了这个控制箱的外部接线,梯形图是这个控制箱的内部“线路图”,梯形图中的输入位和输出位是这个控制箱与外部世界联系的“接口继电器”,这样就可以用分析继电器电路图的方法来分析PLC控制系统。
在分析梯形图时可以将输入位的触点想象成对应的外部输入器件的触点,将输出位的线圈想象成对应的外部负载的线圈。
外部负载的线圈除了受梯形图的控制外,还右能受外部触点的控制。
将继电器电路图转换成为功能相同的PLC的外部接线图和梯形图的步骤如下:
1)了解和熟悉被控设备的工作原理、工艺过程和机械的动作情况,根据继电器电路图分析和掌握控制系统的工作原理。
2)确定PLC的输入信号和输出负载。
继电器电路图中的交流接触器和电磁阀等执行机构如果用PLC的输出位来控制,它们的线圈在PLC的输出端。
按钮、操作开关和行程开关、接近开关等提供PLC的数字量输入信号继电器电路图中的中间继电器和时间继电器的功能用PLC内部的存储器位和定时器来完成,它们与PLC的输入位、输出位无关。
3)选择PLC的型号,根据系统所需要的功能和规模选择CPU模块,电源模块和数字量输入和输出模块,对硬件进行组态,确定输入、输出模块在机架中的安装位置和它们的起始地址。
4)确定PLC各数字量输入信号与输出负载对应的输入位和输出位的地址,画出PLC的外部接线图。
各输入和输出在梯形图中的地址取决于它们的模块的起始地址和模块中的接线端子号。
5)确定与继电器电路图中的中间、时间继电器对应的梯形图中的存储器和定时器、计数器的地址。
6)根据上述的对应关系画出梯形图
1、注意事项
根据继电器电路图设计PLC的外部接线图和梯形图时应注意以下问题:
1)应遵守梯形图语言中的语法规定。
由于工作原理不同,梯形图不能照搬继电器电路中的某些处理方法。
例如在继电器电路中,触点可以放在线圈的两侧,但是在梯形图中,线圈必须放在电路的最右边。
2)适当的分离继电器电路图中的某些电路。
设计继电器电路图时的一个基本原则是尽量减少图中使用的触点的个数,因为这意味着成本的节约,但是这往往会使某些线圈的控制电路交织在一起。
在设计梯形图时首要的问题是设计的思路要清楚,设计出的梯形图容易阅读和理解,并不是告别在意是否多用几个触点,因为这不会增加硬作的成本,只是在输入程序时需要多花一点时间。
3)尽量减少PLC的输入和输出点。
PLC的价格与I/O点数有关,因此输入、输出信号的点数是降低硬件费用的主要措施。
在PLC的外部输入电路中,各输入端可以接常开点或是常闭点,也可以接触点组成的串并联电路。
PLC不能识别外部电路的结构和触点类型,只能识别外部电路的通断。
4)时间继电器的处理
时间继电器除了有延时动作的触点外,还有在线圈通电瞬间接通的瞬动触点。
在梯形图中,可以在定时器的线圈两端并联储器位的线圈,它的触点相当于定时器的瞬动触点。
5)设置中间单元
在梯形图中,若多个线圈都受某一触点串并联电路的控制。
为了简化电路,在梯形图中可以设置中间单元,即用该电路来控制某存储位,在各线圈的控制电路中使用其常开触点。
这种中间元件类似于继电器电路中的中间继电器。
6)设立外部互锁电路
控制异步电动机正以转的交流接触器如果同时动作,将会造成三相电源短路。
为了防止出现这样的事故,应在PLC外部设置硬件互锁电路。
7)外部负载的额定电压
PLC双向晶闸管输出模块一般只能驱动额定电压AC220V勺负载,如果系统原来的交流接触器的线圈电压为380V,应换成220V的线圈,或是设置外部中间继电器。
PLC初学者梯形图编程的一般原则
2008-02-1118:
35
初学PLC梯形图编程,应要遵循一定的规则,并养成良好的习惯。
下面以三菱FX系列PLC为例,简单介绍一下PLC梯形图编程时需要遵循的规则,希望对大家有所帮助。
有一点需要说明的是,本文虽以三菱PLC为例,但这些规则在其它PLC编程时也可同样遵守。
一,梯形阶梯都是始于左母线,终于右母线(通常可以省掉不画,仅画左母线)。
每行的左边是接点组合,表示驱动逻辑线圈的条件,而表示结果的逻辑线圈只能接在右边的母线上。
接点不能出现在线圈右边。
如下图(a)应改为
(b):
圈1:
耙頁爪庄主线圈的右廿
二,接点应画在水平线上,不应画在垂直线上,如下图(a)中的接点X005与其它接点间的关系不能识别。
对此类桥式电路,应按从左到右,从上到下的单向性原则,单独画出所有的去路。
如图(b)所示:
三,并联块串联时,应将接点多的去路放在梯形图左方(左重右轻原则);串联块并联时,应将接点多的并联去路放在梯形图的上方(上重下轻的原则)。
这样做,程序简洁,从而减少指令的扫描时间,这对于一些大型的程序尤为重要。
如下图所示:
上1卞轻廉则
十重右莊僚则
團:
“誹屋编曜射庄廛信的两亍鹼I
四,不宜使用双线圈输出。
若在同一梯形图中,同一组件的线圈使用两次或两次以上,则称为双线圈输出或线圈的重复利用。
双线圈输出一般梯形图初学者容易犯的毛病之一。
在双线圈输出时,只有最后一次的线圈才有效,而前面的线圈是无效的。
这是由PLC的扫描特性所决定的。
PLC的CPU采用循环扫描的工作方式。
一般包括五个阶段(如图所示):
内部诊断与处理,与外设进行通讯,输入采样,用户程序执行和输出刷新。
当方式开关处于STOF时,只执行前两个阶段:
内部诊断与处理,与外设进行通讯。
駅PL『打梯工作厦理
1,输入采样阶段
PLC顺序读取每个
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- PLC 顺序 控制 设计 编制 梯形 方式