PLC顺序功能图.ppt
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1、小车自动往返运动的梯形图设计外部接线图外部接线图梯形图梯形图根据继电器电路图设计梯形图的方法 用PLC的外部硬件接线和梯形图软件来实现继电器控制系统的功能。 特点:不需要改动控制面板,操作人员不用改变长期形成的操作习惯。基本方法 1)了解和熟悉被控设备的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)确定可编程序控制器的输入信号和输出负载,对应的梯形图中的输入位和输出位的地址,画出可编程序控制器的外部接线图。 3)确定与继电器电路图的中间继电器、时间继电器对应的梯形图中的存储器位(M)和定时器(T)的地址。 4)根据上述对应关系画出梯形图。某三速异步电动机起动和自
2、动加速的继电器控制电路图PLC外部接线图外部接线图 梯形图梯形图组合型逻辑设计组合型逻辑设计步骤步骤分析工分析工艺要求艺要求根据工艺根据工艺要求列写要求列写动作表动作表根据动作根据动作表列写逻表列写逻辑式辑式化简化简 逻辑式逻辑式根据逻辑根据逻辑式绘制梯式绘制梯形图形图修改修改补充补充2 2、设计举例设计举例例:设计一联锁保护环节,要求三个检测开关中只例:设计一联锁保护环节,要求三个检测开关中只要有两个或两个以上动作,则相应的电磁阀打开要有两个或两个以上动作,则相应的电磁阀打开。检测开关为常开型,电磁阀为带电打开。检测开关为常开型,电磁阀为带电打开。 状态元件1234输入X1X2X311010
3、1011111输出Y1111逻辑式:逻辑式:Y=X1X2 + X1X3 + X2X3 + X1X2X3 Y= X1X2 + X1X3 + X2X3“经验”编程法1. “经验”编程法的设计基础 (找出符合控制要求的系统各个输出的工作条件。 (2)梯形图的基本模式为启-保-停电路。每个启-保-停电路一般只针对一个输出。 (3) 编程中约定俗成的基本环节,可以在许多地方借以应用。2.“经验”编程法的编程步骤 (1) 合理分配输入输出端。选择必要的定时器、计数器、辅助继电器。 (2)对于一些控制要求较简单的输出,直接写出它们的工作条件 (3)对于较复杂的控制要求,确定组成总的控制要求的关键点。 (4)
4、将关键点用梯形图表达出来。 (5) 针对系统最终的输出进行梯形图的编绘。 (6)审查草绘图纸,补充遗漏的功能,更正错误,进行最后的完善。采用经验编程法的注意事项(1)应遵守梯形图语言中的语法规定(2)合理设置中间单元(3)尽量减少PLC的输入信号和输出信号(4)设立外部联锁电路(5)梯形图优化设计(6)注意外部负载的额定电压 5.1系统设计的步骤系统设计的步骤 1. 熟悉被控对象、工艺流程、控制要求。熟悉被控对象、工艺流程、控制要求。2. 确定控制方案、选择输入输出设备确定控制方案、选择输入输出设备 。3. 选择选择PLC 。4. 分配分配I/O地址、列地址、列I/O分配表、绘制接线图、分配表
5、、绘制接线图、设计控制台设计控制台(柜柜)。5. 配置配置PLC、编写控制程序、调试修改、编写控制程序、调试修改6. 编写控制系统的技术文件,包括说明书、电编写控制系统的技术文件,包括说明书、电气原理图及电气元器件列表、气原理图及电气元器件列表、I/O连接图、连接图、I/O地址分配表、控制软件。地址分配表、控制软件。返回本节返回本节5.2顺序功能图设计方法顺序功能图设计方法 顺序控制功能图顺序控制功能图,简称功能图,又叫,简称功能图,又叫状态功能图、状态流程图或状态转移图。它状态功能图、状态流程图或状态转移图。它是专用于工业顺序控制程序设计的一种功能是专用于工业顺序控制程序设计的一种功能说明性
6、语言,能完整地描述控制系统的工作说明性语言,能完整地描述控制系统的工作过程、功能和特性,是分析、设计电气控制过程、功能和特性,是分析、设计电气控制系统控制程序的重要工具。系统控制程序的重要工具。返回本章首页返回本章首页l步步l有向连线有向连线l转换、转换条件转换、转换条件l动作(或命令)动作(或命令)一一. 顺序功能图的基本元素顺序功能图的基本元素1 1 步步l步的概念步的概念 步是根据系统输出量的变化,将系统的一步是根据系统输出量的变化,将系统的一个工作循环过程分解成若干个顺序相连的个工作循环过程分解成若干个顺序相连的阶段,步对应于系统的一个稳定的状态。阶段,步对应于系统的一个稳定的状态。l
7、步的表示步的表示 用矩形框表示,框中的数字或符号是该步用矩形框表示,框中的数字或符号是该步的编号。的编号。l活动步活动步 正在执行的步称为活动步正在执行的步称为活动步,其他为不活动其他为不活动步步l起始步起始步 起始步对应于控制系统的初始状态,是系起始步对应于控制系统的初始状态,是系统运行的起点。一个控制系统至少有一个统运行的起点。一个控制系统至少有一个初始步,初始步用双线框表示。初始步,初始步用双线框表示。Step50图图5.1 步步图图5.2 起始步起始步 2 有向线段和转换有向线段和转换l功能图中,步和步按运行时工作的顺序功能图中,步和步按运行时工作的顺序排列并用表示变化方向的有向线段连
8、接排列并用表示变化方向的有向线段连接起来。起来。l步的活动状态习惯的进展方向是从上到步的活动状态习惯的进展方向是从上到下从左到右,这两个方向上的有向连线下从左到右,这两个方向上的有向连线的箭头可以省略,其它方向不可省略。的箭头可以省略,其它方向不可省略。l转换用有向连线上的短划线表示,用于转换用有向连线上的短划线表示,用于分隔两个相邻的步,步的活动状态的转分隔两个相邻的步,步的活动状态的转化由转换实现。化由转换实现。l转换条件是与转换相关的逻辑命题,可转换条件是与转换相关的逻辑命题,可以用文字、布尔表达式、图形符号等标以用文字、布尔表达式、图形符号等标注在表示转换的短线旁边。注在表示转换的短线
9、旁边。图图5.3有向线段有向线段 和转移和转移210电机M2起动电机M1起动等待T1延时时间到按下停止按钮按下起动按钮3 动作动作l 一个步表示控制过程中的稳定状态,它可以对应一个或一个步表示控制过程中的稳定状态,它可以对应一个或多个动作。多个动作。l可以在步右边加一个矩形框,在框中用简明的文字说明可以在步右边加一个矩形框,在框中用简明的文字说明该步对应的动作,如下图该步对应的动作,如下图5.4所示。所示。l一个步对应多个动作时有两种画法,可任选一种,一步一个步对应多个动作时有两种画法,可任选一种,一步中的动作是同时进行的,动作之间没有顺序关系。中的动作是同时进行的,动作之间没有顺序关系。l可
10、以有存储型、非存储型等,如可以有存储型、非存储型等,如“打开打开1号阀们并保持号阀们并保持”。图5.4 动作的表示二二. 顺序功能图设计基本规则顺序功能图设计基本规则 1 步与步不能直接相连,必须用转移分开;步与步不能直接相连,必须用转移分开;2 两个转换也不能直接相连,必须用步分开;两个转换也不能直接相连,必须用步分开;3 一个功能图必须有一个初始步,用于表示初始状一个功能图必须有一个初始步,用于表示初始状态态4 自动控制系统应能多次重复执行同一工艺过程,自动控制系统应能多次重复执行同一工艺过程,因此功能图应包含有由步和有向连线组成的闭因此功能图应包含有由步和有向连线组成的闭环。环。三、顺序
11、功能图基本结构三、顺序功能图基本结构1 单序列单序列结构结构 2 分支结构分支结构 选择分支选择分支 并列分支并列分支 3 循环结构循环结构 4 复合结构复合结构 1 单序列结构单序列结构图图5.5顺序结构顺序结构210电机M2起动电机M1起动等待T1延时时间到按下停止按钮按下起动按钮单序列结构由若干顺序激活的步组成,每步后面有一个转换,每个转换后也仅有一个步2 分支结构分支结构 图图5.6选择性分支选择性分支3 3 73 3 63333323333543 3 83 3 1AFCJHEBIGD(1)选择分支 选择分支结构含多个可选择的分支序列,多个分支序列分支开始和结束处用水平连线将各分支连起
12、来。 在选择分支开始处,转换符号只能标注在水平连线之上。 选择序列的结束称合并,合并处的转换符号只能标注在水平线之上,每个分支结束处都有自己的转换条件。 选择分支处,程序将转到满足转换条件的分支执行,一般只允许选择一个分支,两个分支条件同时满足时,优先选择左侧分支。(2)并列分支)并列分支l当转换条件满足时,并列分支中的所有分支序列将同时当转换条件满足时,并列分支中的所有分支序列将同时激活,用于表示系统中的同时工作的独立部分。激活,用于表示系统中的同时工作的独立部分。图图5.7并发性分支并发性分支l为强调转换的同步实现,并列分支为强调转换的同步实现,并列分支用双水平线表示用双水平线表示l在并列
13、分支的入口处只有一个转换,在并列分支的入口处只有一个转换,转换符号必须画在双水平线的上面,转换符号必须画在双水平线的上面,当转换条件满足时,双线下面连接的当转换条件满足时,双线下面连接的所有步变为活动步。所有步变为活动步。l并列序列的结束称为合并,合并处并列序列的结束称为合并,合并处也仅有一个转换条件,必须画在双线也仅有一个转换条件,必须画在双线的下面,当连接在双线上面的所有前的下面,当连接在双线上面的所有前级步都为活动步且转换条件满足时,级步都为活动步且转换条件满足时,才转移到双线下面的步才转移到双线下面的步3 循环结构循环结构 循环结构用于一个循环结构用于一个顺序过程的多次或顺序过程的多次
14、或往复执行。功能图往复执行。功能图画法如图画法如图5.8所示,所示,这种结构可看作是这种结构可看作是选择性分支结构的选择性分支结构的一种特殊情况。一种特殊情况。 图图5.8并发性分支并发性分支4 复合结构复合结构 图图5.9功能流程图举例功能流程图举例返回本节返回本节3 3M01.03 3M00.63 3M00.73 3M01.13 3M00.0I0.4I1.0I0.6I0.03 3M00.43333M00.3M00.23 3M00.53 3M00.1I0.1I0.3I0.2Q0.3Q0.0Q0.0Q0.0Q0.0Q0.0Q0.0Q0.0等 待Q0.1Q0.4Q0.2Q0.0Q0.2Q0.5等
15、 待Q1.0I0.5I1.1I1.2四、顺序功能图转换实现的基本规则四、顺序功能图转换实现的基本规则1 转换实现的条件转换实现的条件 该转换所有的前级步都是活动步。该转换所有的前级步都是活动步。 相应的转换条件得到满足。相应的转换条件得到满足。2 转换实现时完成的操作转换实现时完成的操作 使所有由有向连线与相应转换符号相连的后续步都使所有由有向连线与相应转换符号相连的后续步都变为活动步。变为活动步。 使所有由有向连线与相应转换符号相连的前级步都使所有由有向连线与相应转换符号相连的前级步都变为不活动步。变为不活动步。3 并列序列与选择序列转换的实现并列序列与选择序列转换的实现 并列序列分支处,转
16、换有几个后续步,转换实现时并列序列分支处,转换有几个后续步,转换实现时应同时将他们变为活动步应同时将他们变为活动步 并列序列合并处,转换有几个前级步,它们均为活并列序列合并处,转换有几个前级步,它们均为活动时才有可能实现转换,在转换实现时应将它们全动时才有可能实现转换,在转换实现时应将它们全部变为非活动步部变为非活动步 在选择序列分支与合并处,一个转换实际上只有一在选择序列分支与合并处,一个转换实际上只有一个前级步和一个后续步,但一个步可能有多个前个前级步和一个后续步,但一个步可能有多个前级步或多个后序步级步或多个后序步 一、一、 启动与停止条件启动与停止条件 某步变为活动步的条件为前级步为某
17、步变为活动步的条件为前级步为活动步并且转换条件满足得到满足活动步并且转换条件满足得到满足,因此因此 某步的启动条件某步的启动条件=前级步状态前级步状态 and 转换条件转换条件 即某步的启动回路应为前级步常即某步的启动回路应为前级步常开触点和转换条件的常开触点串联开触点和转换条件的常开触点串联,并与自身常开点并联实现自保持并与自身常开点并联实现自保持 当某步的下一步变为活动步时当某步的下一步变为活动步时,该步就由活动变为不活动步该步就由活动变为不活动步,因此可因此可以用后续步的常闭触点作为该步的以用后续步的常闭触点作为该步的停止条件停止条件. 5.3 基于起保停电路的设计方法基于起保停电路的设
18、计方法Step0Step1Step2Step3SV1SV1SV2SV2S:FSSB1SQ2SQ3SQ1二、按起保停电路设计梯形图的一般方法:二、按起保停电路设计梯形图的一般方法: 如果工步S(i)的前级步是活动步,即S(i-1)=1,并且他们之间的转换条件成立,即X(i)=1,则工步S(i)变为活动步(由“0”变为“1”) 所以,S(i)的启动回路是由S(i-1)和S(i)的常开触点串联而成,并与S(i)的常开触点并联,实现自保持。当后续步S(i+1)变为活动步时,S(i)应该断开,所以将S(i+1)的常闭触点与S(I)的线圈串联。S(i-1)X(i)S(i+1)S(i)S(i)三、输出电路的
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- 关 键 词:
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