PL C梯形图编程方法.pptx

会计学1PL C梯形图编程方法梯形图编程方法(fngf)第一页，共42页。教学教学(jio xu)目的目的 1、掌握常见的可编程序控制器典型环节电路(dinl)的程序编写 2、要求学生掌握基本程序用经验设计法来编程 第1页/共42页第二页，共42页。梯形图经验梯形图经验(jngyn)设计法设计法 经验设计方法也叫试凑法，经验设计方法需要设计者掌握大量的典型电路，在掌握这些典型电路的基础上，充分理解实际的控制(kngzh)问题，将实际控制(kngzh)问题分解成典型控制(kngzh)电路，然后用典型电路或修改的典型电路进行拼凑梯形图。第2页/共42页第三页，共42页。梯形图经验梯形图经验(jngyn)设计法的设计法的步骤步骤n n分解梯形图程序n n输入信号逻辑组合 n n使用辅助元件(yunjin)和辅助触点 n n使用定时器和计数器 n n使用功能指令 n n画互锁条件 n n画保护条件 第3页/共42页第四页，共42页。常用基本常用基本(jbn)环节梯形图程环节梯形图程序序 1.1.起动、保持和停止电路起动、保持和停止电路 2.2.常闭触点输入信号的处理常闭触点输入信号的处理 3.3.多继电器线圈控制电路多继电器线圈控制电路 4.4.多地控制电路多地控制电路 5.5.互锁控制电路互锁控制电路6.6.顺序起动控制电路顺序起动控制电路7.7.集中集中(jzhng)(jzhng)与分散控制电路与分散控制电路8.8.自动与手动控制电路自动与手动控制电路 9.9.闪烁电路闪烁电路 10.10.延合延分电路延合延分电路 11.11.定时定时(dn(dn sh)sh)范围扩展范围扩展电路电路 第4页/共42页第五页，共42页。启动、保持启动、保持(boch)和停止电路和停止电路 实现实现Y10Y10的启动、保持的启动、保持和停止的四种梯形图如图和停止的四种梯形图如图所示。这些梯形图均能实所示。这些梯形图均能实现启动、保持和停止的功现启动、保持和停止的功能。能。X0X0为启动信号，为启动信号，X1X1为为停止信号。图停止信号。图a a、c c是利用是利用Y10 Y10 常开触点常开触点(ch di(ch di n)n)实实现自锁保持，而图现自锁保持，而图b b、d d是是利用利用SETSET、RSTRST指令实现自指令实现自锁保持。锁保持。第5页/共42页第六页，共42页。起动、保持起动、保持(boch)和停止电路和停止电路第6页/共42页第七页，共42页。电动机正反转控制电动机正反转控制(kngzh)演演示示第7页/共42页第八页，共42页。常闭触点常闭触点(ch din)输入信号输入信号的处理的处理 如果输入信号只能如果输入信号只能(zh nn(zh nn)由常开触点提供，梯形图中由常开触点提供，梯形图中的触点类型与继电器电路的触点类型完全一致。的触点类型与继电器电路的触点类型完全一致。如果接入如果接入PLCPLC的是输入信号的常闭触点，这时在梯形图的是输入信号的常闭触点，这时在梯形图中所用的中所用的X1X1的触点的类型与的触点的类型与PLCPLC外接外接SB2SB2的常开触点时刚的常开触点时刚好相反，与继电器电路图中的习惯也是相反的。建议尽好相反，与继电器电路图中的习惯也是相反的。建议尽可能采用常开触点作为可能采用常开触点作为PLCPLC的输入信号。的输入信号。第8页/共42页第九页，共42页。多继电器线圈多继电器线圈(xinqun)控控制电路制电路 下图是可以下图是可以(ky(ky)自锁的同时控制自锁的同时控制4 4个继电器线圈的电路个继电器线圈的电路图。其中图。其中X0X0是起动按钮，是起动按钮，X1X1是停止按钮。是停止按钮。第9页/共42页第十页，共42页。多地控制电路多地控制电路 下图是两个地方控制一个继电器线圈的程序。其中下图是两个地方控制一个继电器线圈的程序。其中X0X0和和X1X1是一个地方的起动是一个地方的起动(q(q dn dn)和停止控制按钮，和停止控制按钮，X2X2和和X3X3是另一个地方的起动是另一个地方的起动(q(q dn dn)和停止控制按钮。和停止控制按钮。第10页/共42页第十一页，共42页。互锁控制电路互锁控制电路 下图是下图是3 3个输出线圈的互锁电路。其中个输出线圈的互锁电路。其中X0X0、X1X1和和X2X2是起动按钮，是起动按钮，X3X3是停止按钮。由于是停止按钮。由于Y0Y0、Y1Y1、Y2Y2每次只能有一个接通，所以将每次只能有一个接通，所以将Y0Y0、Y1Y1、Y2Y2的常闭的常闭触点触点(ch di(ch di n)n)分别串联到其它两个线圈的控制电分别串联到其它两个线圈的控制电路中。路中。第11页/共42页第十二页，共42页。顺序顺序(shnx)起动控制电路起动控制电路 如图所示。如图所示。Y0Y0的常开触点的常开触点(ch di(ch di n)n)串在串在Y1Y1的控制回路中，的控制回路中，Y1Y1的接通是以的接通是以Y0Y0的接通为条件。这样，只有的接通为条件。这样，只有Y0Y0接通才允许接通才允许Y1Y1接通。接通。Y0Y0关断后关断后Y1Y1也被关断也被关断停止，而且停止，而且Y0Y0接通条件下，接通条件下，Y1Y1可以自行接通和停止。可以自行接通和停止。X0X0、X2X2为起动按钮，为起动按钮，X1X1、X3X3为停止按钮。为停止按钮。第12页/共42页第十三页，共42页。集中集中(jzhng)与分散控制电与分散控制电路路 在多台单机组成的自动线上，在多台单机组成的自动线上，有在总操作台上的集中控制和有在总操作台上的集中控制和在单机操作台上分散控制的联在单机操作台上分散控制的联锁。集中与分散控制的梯形图锁。集中与分散控制的梯形图如图所示。如图所示。X2X2为选择开关，以为选择开关，以其触点其触点(ch di(ch di n)n)为集中控制与为集中控制与分散控制的联锁触点分散控制的联锁触点(ch di(ch di n)n)。当当X2X2为为ONON时，为单机分散起时，为单机分散起动控制；当动控制；当X2X2为为OFFOFF时，为集时，为集中总起动控制。在两种情况下，中总起动控制。在两种情况下，单机和总操作台都可以发出停单机和总操作台都可以发出停止命令。止命令。第13页/共42页第十四页，共42页。自动自动(zdng)与手动控制电与手动控制电路路 在自动与半自动工作设备中，在自动与半自动工作设备中，有自动控制与手动控制的联有自动控制与手动控制的联锁，如图所示。输入信号锁，如图所示。输入信号X1X1是选择开关，选其触点为联是选择开关，选其触点为联锁型号。当锁型号。当X1X1为为ONON时，执时，执行主控指令，系统运行自动行主控指令，系统运行自动控制程序，自动控制有效，控制程序，自动控制有效，同时同时(tngsh)(tngsh)系统执行功能系统执行功能指令指令CJ P63CJ P63，直接跳过手动，直接跳过手动控制程序，手动调整控制无控制程序，手动调整控制无效。当效。当X1X1为为OFFOFF时，主控指时，主控指令不执行，自动控制无效，令不执行，自动控制无效，跳转指令也不执行，手动控跳转指令也不执行，手动控制有效。制有效。第14页/共42页第十五页，共42页。闪烁闪烁(shn shu)电路电路 当拨动开关将当拨动开关将X0X0接通，启动接通，启动(q(q dng)dng)脉冲发生器。延脉冲发生器。延时时2s2s后后Y0Y0接通，再延时接通，再延时1s1s后后Y0Y0断开。这一过程周期性断开。这一过程周期性地重复。地重复。Y0Y0输出一系列脉冲信号，其周期为输出一系列脉冲信号，其周期为3s3s，脉宽，脉宽为为1s1s。第15页/共42页第十六页，共42页。延合延分电路延合延分电路(dinl)如图所示用如图所示用X0X0控制控制Y0Y0，当，当X0X0的常开触点接通后，的常开触点接通后，T0T0开开始定时，始定时，10s10s后后T0T0的常开触点接通，使的常开触点接通，使Y0Y0变为变为ONON。X0X0为为ONON时其常闭触点断开时其常闭触点断开(dun ki)(dun ki)，使，使T1T1复位，复位，X0X0变为变为OFFOFF后后T1T1开始定时，开始定时，5s5s后后T1T1的常闭触点断开的常闭触点断开(dun ki)(dun ki)，使，使Y0Y0变为变为OFFOFF，T1T1也被复位。也被复位。Y0Y0用起动、保持、停止电路来用起动、保持、停止电路来控制。控制。第16页/共42页第十七页，共42页。定时范围定时范围(fnwi)扩展电路扩展电路 FX2N系列(xli)PLC定时器的最长定时时间为3276.7s，如果需要更长的定时时间，可以采用以下方法以获得较长延时时间。多个定时器组合电路定时器和计数器组合第17页/共42页第十八页，共42页。1)多个多个(du)定时器定时器组合电路组合电路 如图所示。当如图所示。当X0X0接通，接通，T0T0线圈得电并开始线圈得电并开始(kish(kish)延时，延时到延时，延时到T0T0常常开触点闭合，又使开触点闭合，又使T1T1线圈得电，并开始线圈得电，并开始(kish(kish)延时，当定时器延时，当定时器T1T1延时延时到，其常开触点闭合，再使到，其常开触点闭合，再使T2T2线圈得电，并开始线圈得电，并开始(kish(kish)延时，当定时延时，当定时器器T2T2延时到，其常开触点闭合，才使延时到，其常开触点闭合，才使Y0Y0接通。因此，从接通。因此，从X0X0为为ONON开始开始(kish(kish)到到Y0Y0接通共延时接通共延时9000s9000s。第18页/共42页第十九页，共42页。2)定时器和计数器组定时器和计数器组合合(zh)当当X1X1为为ONON时，时，T1T1开始定时，开始定时，0.6s0.6s后后T1T1定时时间到，其常闭触点断开，定时时间到，其常闭触点断开，使它自己复位，复位后使它自己复位，复位后T1T1的当前值的当前值变为变为0 0，同时它的常闭触点接通，使，同时它的常闭触点接通，使它自己的线圈重新通电，又开始定它自己的线圈重新通电，又开始定时。时。T1T1将这样周而复始地工作，直将这样周而复始地工作，直至至X1X1变为变为OFFOFF。从分析中可看出，。从分析中可看出，1 1最上面一行电路是一个脉冲信号发最上面一行电路是一个脉冲信号发生器，脉冲周期等于生器，脉冲周期等于T1T1的设定值。的设定值。产生产生(ch(ch nshng)nshng)的脉冲列送给的脉冲列送给C0C0计数，计数，计满计满3 3个数后，个数后，C0C0的当前值等于设的当前值等于设定值，它的常开触点闭合，定值，它的常开触点闭合，Y0Y0开始开始输出。输出。第19页/共42页第二十页，共42页。定时定时(dn sh)器和计数器组合定器和计数器组合定时时(dn sh)演示演示第20页/共42页第二十一页，共42页。案例案例(n l)一一 在生产实践过程中，某些生产机械常要求既能正常起动，又能实现调整位置的点动工作。试用可编程控制(kngzh)器的基本逻辑指令来控制(kngzh)电动机的点动及连续运行。第21页/共42页第二十二页，共42页。一、异步电动机控制一、异步电动机控制(kngzh)线路图线路图 第22页/共42页第二十三页，共42页。异步电动机控制异步电动机控制(kngzh)线路线路图图 图（图（a a）为主电路。工作时，合上刀开关）为主电路。工作时，合上刀开关 QS QS，三相，三相(sn xin(sn xin)交流电经交流电经过过 QS QS，熔断器，熔断器 FU FU，接触器，接触器 KM KM 主触点，热继电器主触点，热继电器 FR FR 至三相至三相(sn xin(sn xin)交流电动机。交流电动机。图（图（b b）为最简单的点动控制线路。起动按钮）为最简单的点动控制线路。起动按钮 SB SB 没有并联接触器没有并联接触器 KM KM 的的自锁触点，按下自锁触点，按下 SB SB，KM KM 线圈通电，松开按钮线圈通电，松开按钮 SB SB 时，接触器时，接触器 KM KM 线圈线圈又失电，其主触点断开，电动机停止运转。又失电，其主触点断开，电动机停止运转。图（图（c c）是带手动开关）是带手动开关 SA SA 的点动控制线路。当需要点动控制时，只要把的点动控制线路。当需要点动控制时，只要把开关开关 SA SA 断开，由按钮断开，由按钮 SB 2 SB 2 来进行点动控制。当需要正常运行时，只要把来进行点动控制。当需要正常运行时，只要把开关开关 SA SA 合上，将合上，将 KM KM 的自锁触点接入，即可实现连续控制。的自锁触点接入，即可实现连续控制。图（图（d d）中增加了一个复合按钮）中增加了一个复合按钮 SB 3 SB 3 来实现点动控制。需要点动运行时，来实现点动控制。需要点动运行时，按下按下 SB 3 SB 3 点动按钮，其常闭触点先断开自锁电路，常开触发后闭合接通点动按钮，其常闭触点先断开自锁电路，常开触发后闭合接通起动控制电路，起动控制电路，KM KM 接触器线圈得电，主触点闭合，接通三相接触器线圈得电，主触点闭合，接通三相(sn xin(sn xin)电源，电动机起动运转。当松开点动按钮电源，电动机起动运转。当松开点动按钮 SB 3 SB 3 时，时，KM KM 线圈失电，线圈失电，KM KM 主触点断开，电动机停止运转。主触点断开，电动机停止运转。若需要电动机连续运转，由停止按钮若需要电动机连续运转，由停止按钮 SB 1 SB 1 及起动按钮及起动按钮 SB 2 SB 2 控制，接触器控制，接触器 KM KM 的辅助触点起自锁作用。的辅助触点起自锁作用。第23页/共42页第二十四页，共42页。二、可编程控制器的硬件二、可编程控制器的硬件(yn jin)连接连接 实现电动机的点动及连续运行所需的器件有：起实现电动机的点动及连续运行所需的器件有：起点按钮点按钮 SB1 SB1，停止按钮，停止按钮 SB2 SB2，交流接触器，交流接触器 KM KM，热继电器热继电器 JR JR 及刀开关及刀开关QS QS 等。主电路等。主电路(dinl)(dinl)的连接的连接如图所示。如图所示。第24页/共42页第二十五页，共42页。三、梯形图的设计三、梯形图的设计(shj)梯形图便是是以图形符号及图形符号在图中的相互关系(gun x)表示控制关系(gun x)的编程语言，是从继电器电路图演变而来。两者部分符号对应关系(gun x)如表所示。第25页/共42页第二十六页，共42页。梯形图的设计梯形图的设计(shj)根据根据(gnj)(gnj)输入输出接线圈可设计出异步电动机点动运输入输出接线圈可设计出异步电动机点动运行的梯形图如图行的梯形图如图 （a a）所示。工作过程分析如下：当按下）所示。工作过程分析如下：当按下 SB1SB1时，输入继电器时，输入继电器X0X0得电，其常开触点闭合，因为异步电动机得电，其常开触点闭合，因为异步电动机未过热，热继电器常开触点不闭合，输入继电器未过热，热继电器常开触点不闭合，输入继电器 X2 X2 不接通，不接通，其常闭触点保持闭合，则此时输出继电器其常闭触点保持闭合，则此时输出继电器 Y0 Y0 接通，进而接触接通，进而接触器器 KM KM 得电，其主触点接通电动机的电源，则电动机起动运行。得电，其主触点接通电动机的电源，则电动机起动运行。当松开按钮当松开按钮 SB1 SB1 时，时，X0 X0 失电，其触点断开，失电，其触点断开，Y0 Y0 失电，接触失电，接触点点 KM KM 断电，电动机停止转动，即本梯形图可实现点动控制功断电，电动机停止转动，即本梯形图可实现点动控制功能。能。第26页/共42页第二十七页，共42页。梯形图的设计梯形图的设计(shj)图（图（b b）为电动机连续运行的梯形图，其工作过程分析如下：）为电动机连续运行的梯形图，其工作过程分析如下：当按当按 SB 1 SB 1 被按下时被按下时 X0 X0 接通接通(ji tn(ji tn)，Y0 Y0 置置 1 1，这时电动机连续，这时电动机连续运行。需要停车时，按下停车按钮运行。需要停车时，按下停车按钮 SB 2,SB 2,串联于串联于 Y0 Y0 线圈回路中的线圈回路中的 X1 X1 的常闭触点断开，的常闭触点断开，Y0 Y0 置置 1 1，电机失电停车。，电机失电停车。第27页/共42页第二十八页，共42页。启启-保保-停电路停电路(dinl)梯形图（梯形图（b b）称为启）称为启-保保-停电路。这个名称主要来源于图中的自保持触点停电路。这个名称主要来源于图中的自保持触点 Y0 Y0。并联在。并联在 X0 X0 常开常开触点上的触点上的 Y0 Y0 常开触点的作用是当钮常开触点的作用是当钮 SB 1 SB 1 松开，输入继电器松开，输入继电器 X0 X0 断开时，线圈断开时，线圈 Y0 Y0 仍然能保持接通仍然能保持接通(ji tn(ji tn)状态。工程中把这个触点叫做状态。工程中把这个触点叫做“自保持触点自保持触点“。启。启-保保-停电路是梯形图中最典型的单元，停电路是梯形图中最典型的单元，它包含了梯形图程序的全部要素。它们是：它包含了梯形图程序的全部要素。它们是：a a、事件、事件 每一个梯形图支路都针对一个事件。事件输出线圈（或功能框）表示，本例中为每一个梯形图支路都针对一个事件。事件输出线圈（或功能框）表示，本例中为 Y0 Y0。b b、事件发生的条件、事件发生的条件 梯形图支路中除了线圈外还有触点的组合，使线圈置梯形图支路中除了线圈外还有触点的组合，使线圈置 1 1 的条件既是事件发生的的条件既是事件发生的条件，本例中为起动按钮条件，本例中为起动按钮 X0 X0 置置 1 1。c c、事件得以延续的条件、事件得以延续的条件 触点组合中使线圈置触点组合中使线圈置 1 1 得以持久的条件。本例中为与得以持久的条件。本例中为与 X0 X0 并联的并联的 Y0 Y0 的自保的自保持触点。持触点。d d、使事件终止的条件、使事件终止的条件 触点组合中使线圈置触点组合中使线圈置 1 1 中断的条件。本例中为中断的条件。本例中为 X1 X1 的常闭触点断开。的常闭触点断开。第28页/共42页第二十九页，共42页。四、语句四、语句(yj)表表 点动控制即图点动控制即图 （a a）所使用到的基本指令有：）所使用到的基本指令有：从母线取用常开触点指令从母线取用常开触点指令 LD LD；常闭触点的串联常闭触点的串联(chunlin)(chunlin)指令指令 ANI ANI；输出继电器的线圈驱动指令输出继电器的线圈驱动指令 OUT OUT。每条指令占用一个程序步，语句表如下每条指令占用一个程序步，语句表如下:程序(chngx)步 指令 元件 0 LD X0 1 ANI X1 2 OUT Y0第29页/共42页第三十页，共42页。语句语句(yj)表表连续运行控制即图（连续运行控制即图（b b）所使用到的基本）所使用到的基本(jbn)(jbn)指令有：指令有：从母线取用常开触点指令从母线取用常开触点指令 LD LD；常开触点的并联指令常开触点的并联指令 OR OR；常闭触点的串联指令常闭触点的串联指令 ANI ANI；输出继电器的线圈驱动指令输出继电器的线圈驱动指令 OUT OUT。语句表如下：。语句表如下：程序(chngx)步 指令 元件 0 LD X0 1 OR Y0 2 ANI X1 3 ANI X2 4 OUT Y0 第30页/共42页第三十一页，共42页。案例案例(n l)二二 由电机及拖动基础可知，三相交流异步电动机起动时电流较大，一般是额定电流的（5 7）倍。故对于功率较大的电动机，应采用降压起动方式，Y/降压起动是常用的方法之一。起动时，定子绕组首先接成星形，待转速上升到接近额定转速时，再将定子绕组的接线换成三角形，电动机便进入全电压正常(zhngchng)运行状态。第31页/共42页第三十二页，共42页。一、异步电动机一、异步电动机一、异步电动机一、异步电动机Y/Y/降压降压降压降压(jin(jin y)y)起动控制电路起动控制电路起动控制电路起动控制电路 第32页/共42页第三十三页，共42页。异步电动机异步电动机Y/降压降压(jin y)起动控制电路起动控制电路工作(gngzu)过程分析如下 第33页/共42页第三十四页，共42页。二、可编程控制器的硬件二、可编程控制器的硬件(yn jin)连接连接 本模块所需的硬件及输入本模块所需的硬件及输入/输出端口分配输出端口分配(fnpi)(fnpi)如图所示。由图可见：如图所示。由图可见：本模块除可编程控制器之外，还增添了部分器件，其中，本模块除可编程控制器之外，还增添了部分器件，其中，SB1 SB1 为停止为停止按钮，按钮，SB2SB2为起动按钮，为起动按钮，FRFR为热继电器的常开触点，为热继电器的常开触点，KM1KM1为主电源接为主电源接触器，触器，KM2 KM2 为为形运行接触器，形运行接触器，KM3KM3为为Y Y形起动接触器。形起动接触器。第34页/共42页第三十五页，共42页。三、软件设计三、软件设计 第35页/共42页第三十六页，共42页。1、分析控制要求，确定输入、输出设备，绘制(huzh)I/O接线图：1）要实现小车的左右往复运动，只要对小车的拖动电动机实现正反转控制即可。这里用两个接触器分别控制小车左行（KM2）右行（KM1）。2）系统的起动（左SB2、右SB1）、停止（SB3）需要三个按钮，起点和终点处的两个行程开关是用来自动控制小车的往复运动的，也应作为输入设备 案例案例(n l)三三 第36页/共42页第三十七页，共42页。2、修改、完善以满足控制要求：1）小车在两处装料、卸料需要延时，应增加定时器。2）延时结束，小车要能自动继续左行或右行，应在Y2和Y3线圈前加入(jir)定时器的延时触点。3）小车到达SQ1或SQ2处要能自动停下，应在Y2和Y3线圈前加入相应行程开关的常闭触点。4）若小车停在SQ1或SQ2处，就算曾经按下停止按钮，小车仍然会自行起动。解决方法：增加辅助(fzh)继电器记忆起动信号。第37页/共42页第三十八页，共42页。二、两处卸料的小车(xioch)控制系统的梯形图设计：要求：运料小车(xioch)第一次右行在SQ3处卸料；第二次右行在SQ2处卸料。1、分析控制要求，确定输入、输出设备，绘制I/O接线图：与上例比较可知，要实现两处 卸料，增加了行程开关SQ3，故只要在上例I/0图的基础上将SQ3连接到PLC的输入端X5。2、修改、完善以满足(mnz)控制要求：1）要实现两处卸料，重要的是判断小车右行时在SQ3处是否需要停。可增加一个辅助继电器（M1）来记忆小车是否到过SQ3（M1+），或SQ2（M1）。2）小车到达SQ2处，回头左行时会压下SQ3，使M1+，导致小车第三次右行压下SQ3时不停。第38页/共42页第三十九页，共42页。3）小车左行或第二次右行经过SQ3时会使T1瞬间得电，非控制(kngzh)要求。4）若小车停在SQ1或SQ2处，就算曾经按下停止按钮，小车仍然会自行起动。第39页/共42页第四十页，共42页。解决方法解决方法(fngf(fngf)：增加辅助继电器记忆起动信号：增加辅助继电器记忆起动信号 设设计计(shj)(shj)法法的的缺缺点点：易易漏漏掉掉某某些些环环节节，设设计计(shj)(shj)出出的的梯梯形形图图可可读读性性差差，只只适适用用来来设设计计(shj)(shj)一些简单的程序。一些简单的程序。第40页/共42页第四十一页，共42页。第41页/共42页第四十二页，共42页。