LC梯形图程序设计方法及应用实例.ppt

第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 第10章PLC梯形图程序设计方法及应用实例 n n10.1 PLC10.1 PLC梯形图的经验设计法及应用梯形图的经验设计法及应用n n10.2 PLC10.2 PLC梯形图的逻辑设计法及应用梯形图的逻辑设计法及应用n n10.3 PLC10.3 PLC梯形图的梯形图的“翻译翻译”设计法及应设计法及应用用n n10.4 PLC10.4 PLC梯形图的顺序控制设计法及应梯形图的顺序控制设计法及应用用n n 第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 10.1PLC梯形图的经验设计法及应用 n n 经验设计方法要求设计者具有较丰富的实践经验，掌握较多的典型应用程序的基本环节。根据被控对象对控制系统的具体要求，凭经验选择基本环节，并把它们有机地组合起来。其设计过程是逐步完善的，一般不易获得最佳方案，程序初步设计后，还需反复调试、修改和完善，直至满足被控对象的控制要求。返回本节返回本节第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 启动、保持和停止电路n n 三相异步电动机是最常用的动力输出元件，三相异步电动机是最常用的动力输出元件，因此对它的基本控制也最为重要。下面以三相异因此对它的基本控制也最为重要。下面以三相异步电动机的单向运行电路为例具体说明启动步电动机的单向运行电路为例具体说明启动-保保持持-停止电路的情况。停止电路的情况。n n 三相异步电动机单向运行要求使用一只交流三相异步电动机单向运行要求使用一只交流接触器接触器KM1KM1，需占用，需占用PLCPLC输出口，用于启动输出口，用于启动（SB1SB1）及停止（）及停止（SB2SB2）的两只按钮占用输入口及。）的两只按钮占用输入口及。在不考虑热继电器时，这些元件与在不考虑热继电器时，这些元件与PLCPLC的连接如的连接如图图10-110-1所示。根据经验设计法，结合控制要求和所示。根据经验设计法，结合控制要求和PLCPLC的梯形图的设绘方式，设计的梯形图的梯形图的设绘方式，设计的梯形图如如10-210-2所示。所示。n n 第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 图图10-1 10-1 三相异步电动机单向运行接线图三相异步电动机单向运行接线图 图图10-2 10-2 启动启动-保持保持-停止电路停止电路 第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 10.1.2 运货小车的自动控制 1.1.在现代化的工业生产中，实现生产过程自动化的目的就是为了提高生产效率、减轻工人负担、降低成本。工厂常用的地面运输小车，使用方便、简单。是许多中小型企业常用的运料装置。下面简单讲述一下运货小车的自动控制。第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 1 运货小车的工作过程 返回本节返回本节图图10-3 10-3 小车运货示意图小车运货示意图 第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 2 根据经验设计法对小车的运行过程进行划块分析得出小车往复自动控制的梯形图。n n 图图10-4 10-4 运货小车自动控制的梯形图运货小车自动控制的梯形图 第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 3 对输入输出设备按PLC对应的I/O点进行分配 PLC PLC的时间继电器由软件构成，这里分的时间继电器由软件构成，这里分别用内部定时器别用内部定时器T43T43、T44T44表示装货、卸货表示装货、卸货的延时继电器的延时继电器KT1KT1、KT2KT2。第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 10.1.3 交通指挥信号灯的控制 n n1 1 如图为十字路口交通信号灯示意图如图为十字路口交通信号灯示意图n n在在十十字字路路口口的的东东、南南、西西、北北几几个个方方向向装装设设有有红红、黄黄、绿绿灯灯，它它们们按按照照一一定定的的停停留留时时间间轮轮流流交交替替发发亮亮。例例如如东东西西方方向向的的红红灯灯亮亮75s75s（同同时时南南北北方方向向的的绿绿灯灯亮亮75s75s），75s75s后后，两两方方向向上上的的黄黄灯灯闪闪烁烁5s5s后后，东东西西方方向向的的绿绿灯灯开开始始亮亮（同同时时南北方向的红灯也开始发亮）。南北方向的红灯也开始发亮）。第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 10.1.3 交通指挥信号灯的控制n n2 十字路口交通灯轮流发亮的过程图第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 10.1.3 交通指挥信号灯的控制n n3 控制梯形图第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 10.2 梯形图的逻辑设计法及应用 n n 工业电气控制线路中，有不少都是通过工业电气控制线路中，有不少都是通过继电器、接触器等电气元件来实现的。而继电器、接触器等电气元件来实现的。而继电器、交流接触器的触点都只有两种状继电器、交流接触器的触点都只有两种状态即吸合和断开，因此，可以类似计算机态即吸合和断开，因此，可以类似计算机的二进制码来表示这个过程，如取的二进制码来表示这个过程，如取“0 0”和和“1 1”两种取值的逻辑代数设计电器控制线两种取值的逻辑代数设计电器控制线路是完全可以的。路是完全可以的。PLCPLC的早期应用就是代替的早期应用就是代替继电器控制系统，因此用逻辑设计方法同继电器控制系统，因此用逻辑设计方法同样也可以使用样也可以使用PLCPLC应用程序的设计。应用程序的设计。返回本节返回本节第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 10.2 梯形图的逻辑设计法及应用n n10.2.1 梯形图的逻辑设计法n n梯形图的逻辑设计法的应用实例第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 10.2.1 梯形图的逻辑设计法n n1 用逻辑设计方法设计PLC应用程序的一般步骤n n2 逻辑状态的分析n n3 逻辑计算的基本运算规律和逻辑函数式第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 n n下面以典型加工工艺的纵、横向液压进给加工电气控制线路为例，来说明逻辑设计法的具体步骤。返回本节返回本节梯形图的逻辑设计法的应用实例梯形图的逻辑设计法的应用实例第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 1 分析工艺要求，作出工作循环图 n n图图10-5 10-5 液压系统图液压系统图 返回本节返回本节第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 2 按照工艺要求，绘制工作循环图，如图10-6所示 n n 图图10-6 10-6 工作循环图工作循环图 第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 3 写出继电器和执行器件的逻辑函数式，画出响应的控制梯形图n n列写继电器的逻辑函数式时，为保证控制电路的列写继电器的逻辑函数式时，为保证控制电路的可靠性，应注意两个问题。一是保证电路图不会可靠性，应注意两个问题。一是保证电路图不会发生错误动作；二是当一个主令信号既是一个继发生错误动作；二是当一个主令信号既是一个继电器的开启信号，同时又是另一个继电器的关闭电器的开启信号，同时又是另一个继电器的关闭信号时，应明确主从关系，以消除可能存在的竞信号时，应明确主从关系，以消除可能存在的竞争现象。争现象。n n根据前面小节所述的逻辑函数的表达方法，可以根据前面小节所述的逻辑函数的表达方法，可以确定出电气元件之间的逻辑相互关系，因此，也确定出电气元件之间的逻辑相互关系，因此，也不难得出梯形控制图。读者试设计出两种不同的不难得出梯形控制图。读者试设计出两种不同的梯形控制图。梯形控制图。第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 10.3 LC梯形图的“翻译”设计法及应用 n n 对于一些简单的继电器对于一些简单的继电器-接触器电接触器电气控制系统，可以在以前设计思想的气控制系统，可以在以前设计思想的基础上，结合基础上，结合PLCPLC的梯形图编程规则，的梯形图编程规则，对继电器对继电器-接触器控制系统进行接触器控制系统进行“翻译翻译”，即用梯形图符号元件来代替继电，即用梯形图符号元件来代替继电器控制系统中的主要控制元件，然后器控制系统中的主要控制元件，然后按照梯形图逻辑设计出合理的控制方按照梯形图逻辑设计出合理的控制方案来。案来。返回本章首页返回本章首页第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 下面以三相异步电动机的启动和自加速控制为例来具体说明“翻译”设计法的主要过程 第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 1 三相异步电动机启动控制图 n n图10-7 三相异步电动机启动控制图n n（a）电气原理图 （b）梯形图 第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 2 三相异步电动机Y-启动 n n图图10-8 10-8 三三相相异异步步电电动动机机Y-Y-启启动动电电气气控控制图制图 n n 第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 n n图图10-9 10-9 三相异步电动机三相异步电动机Y-Y-启动控制梯形图启动控制梯形图 第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 10.4 PLC梯形图的顺序控制设计法及应用 n n 通过上几节的学习，已经了解到，用基本逻辑指令能够实现顺序控制。在实际运用中不难发现，用基本逻辑指令实现较复杂的顺序控制，其梯形图比较复杂，而且不太直观。PLC制造厂商为了方便用户的应用，开发出步进顺控指令，使复杂的顺序控制程序能够方便地实现，本节将主要介绍梯形图的顺序设计方法及应用实例。第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 10.4.1 状态转移图 n n 前前面面已已经经讨讨论论过过运运料料小小车车往往复复运运动动的的自自动动控控制制，其其控控制制过过程程可可以以描描述述为为初初始始状状态态、快快速速右右行行状状态态、慢慢速速右右行行状状态态、快快速速左左行行状状态态、慢慢速速左左行行状状态态、停停止止状状态态。从从初初始始状状态态到到运运行行状状态态的的转转换换是是由由启启动动信信号号控控制制的的。有有了了启启动动信信号号，小小车车就就进进入入右右行行状状态态。当当右右行行到到右右行行慢慢速速限限位位后后，小小车车进进入入右右行行慢慢速速状状态态，当当小小车车运运行行到到右右限限位位后后，小小车车进进入入左左行行状状态态，当当左左行行到到左左行行慢慢速速限限位位后后，小小车车进进入入慢慢速速左左行行状状态态，当当左左行行到到左左限限位位后后，小小车车又又转转换换到到右右行行状状态态。如如此此往往复复进进行行下下去去。速速度度状状态态的的转转换换和和方方向向的的改改变变都都是是由由限限位位开开关关来来控控制制的的。其过程用下其过程用下图图10-1010-10来表示。来表示。第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 图图10-10 10-10 送料小车往复运动方框图送料小车往复运动方框图 第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 10.4.2 状态转移流程图的主 要组成及其形式1 1 组成组成功能图的基本构成元素是步、有向线段和动功能图的基本构成元素是步、有向线段和动作说明。作说明。2 2 结构形式结构形式 功能流程图有顺序结构、分支结构、循环功能流程图有顺序结构、分支结构、循环结构和复合结构。结构和复合结构。第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 1 组成n n1.1.步步n n2.2.向线段和转移向线段和转移n n3.3.动作说明动作说明n n使用规则使用规则:n n步与步不能直接连用，必须用转移分开；步与步不能直接连用，必须用转移分开；n n转移与转移不能连用，必须用步分开；转移与转移不能连用，必须用步分开；n n步与转移、转移与步之间的连线采用有向线段，功能图的流程顺序步与转移、转移与步之间的连线采用有向线段，功能图的流程顺序一般是从上带下、从左到右。正常顺序可以省略箭头，否则必须加一般是从上带下、从左到右。正常顺序可以省略箭头，否则必须加箭头。如果在画图时有向连线必须中断（例如在复杂的图中，或用箭头。如果在画图时有向连线必须中断（例如在复杂的图中，或用几个图来表示一个顺序功能图时），应在有向连线中断之处标明下几个图来表示一个顺序功能图时），应在有向连线中断之处标明下一步的标号和所在的页数，一步的标号和所在的页数，第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 2 结构形式n n1.1.顺序结构顺序结构n n2.2.分支结构分支结构n n3.3.循环结构循环结构n n4.4.复合结构复合结构第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 顺序功能图设计举例n n1 系统描述n n2.控制方案n n3.设计功能流程图（SFC图）n n4.建立步与辅助标志寄存器关系表第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 1 系统描述 设计一个三工位旋转台，其工作设计一个三工位旋转台，其工作图如图图如图10-1110-11所示。三个工位分别完成所示。三个工位分别完成上料、钻孔和卸件任务。工位上料、钻孔和卸件任务。工位1 1上料器上料器的动作是推进，料到位后退回等待。的动作是推进，料到位后退回等待。工位工位2 2的动作较多，首先将工料夹紧，的动作较多，首先将工料夹紧，然后钻头向下进给钻孔，钻孔深度到然后钻头向下进给钻孔，钻孔深度到后，钻头退回到原位；最后将工件松后，钻头退回到原位；最后将工件松开，等待。工位开，等待。工位3 3上的卸料器将加工完上的卸料器将加工完成的工件推出，推出后退回等待成的工件推出，推出后退回等待。第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 图图10-11 10-11 三工位旋转台三工位旋转台 第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 2 控制方案 系统采取系统采取4 4台电机，钻头主电机、台电机，钻头主电机、冷却电机和工作台旋转电机。在冷却电机和工作台旋转电机。在3 3个工个工位的可运动部件上，除了钻头的主轴位的可运动部件上，除了钻头的主轴旋转和工作台转动用电机拖动外，其旋转和工作台转动用电机拖动外，其余运动都采用液压传动。对于部分与余运动都采用液压传动。对于部分与顺序控制和工作循环过程无关的主令顺序控制和工作循环过程无关的主令部件和控制部件，如总停止按钮、液部件和控制部件，如总停止按钮、液压泵电机的启动、停止按钮等，为节压泵电机的启动、停止按钮等，为节省输入输出点数，不进入省输入输出点数，不进入PLCPLC控制。控制。第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 3 设计功能流程图（SFC图）根据系统的动作特性和控制要求，根据系统的动作特性和控制要求，设计出功能流程图，如设计出功能流程图，如图图10-1210-12。本系。本系统共有统共有2424步。在此只对系统的自动部步。在此只对系统的自动部分进行阐述罗列分进行阐述罗列。第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 图图10-12 10-12 功能流程图功能流程图 第第1010章章PLCPLC梯形图程序设计方法及应用实例梯形图程序设计方法及应用实例 4 建立步与辅助标志寄存器关系表 由功能流程图转为梯形图，每一步需要一个辅助标志继电器。由功能流程图转为梯形图，每一步需要一个辅助标志继电器。建立步与辅助标志寄存器关系表，可使编程方便。建立步与辅助标志寄存器关系表，可使编程方便。