第五章 梯形图程序的设计方法.ppt

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1、可编程序控制器可编程序控制器应用技术应用技术张平张平 北京化工大学信息科学与技术学院北京化工大学信息科学与技术学院第五章第五章 梯形图程序的设计方法梯形图程序的设计方法 5-1 梯形图的基本电路梯形图的基本电路 X1 X2 Y1Y1一、一、起动、保持和停止电路（起保停）起动、保持和停止电路（起保停）X1X2Y1FU 5-1 梯形图的基本电路梯形图的基本电路二、三相异步电动机正反转控制电路二、三相异步电动机正反转控制电路KM2SB1SB3KHQKHM3 SB2KM1KM2KM1KM2KM1KM2KM1 5-1 梯形图的基本电路梯形图的基本电路二、三相异步电动机正反转控制电路二、三相异步电动机正反

2、转控制电路X0 Y0X1 Y1X2 COM COM1SB2SB3SB1KM1KM2KM2KM1FR负载电源负载电源正转启动正转启动反转启动反转启动停止停止 5-1 梯形图的基本电路梯形图的基本电路二、三相异步电动机正反转控制电路二、三相异步电动机正反转控制电路 X0 X2 X1 Y1 Y0Y0 X1 X2 X0 Y0 Y1Y1正转正转反转反转三三、定时器和计数器的应用程序定时器和计数器的应用程序RST C0 X2 T0 T0 K600 X2 T0 C0 K60 C0 Y0X2Y01 h定时定时范围范围的扩展的扩展三三、定时器和计数器的应用程序定时器和计数器的应用程序闪烁电路闪烁电路 X0 T1

3、 T0 K20 T0 T1 K30Y0X0T0T1Y0 2S 3S 2S 3S 2S三三、定时器和计数器的应用程序定时器和计数器的应用程序接通接通/断开延时电路断开延时电路 Y1 X0 T1 K70 T0 T1 Y1 X0 T0 K90Y1X0Y1 T0的常开触点的常开触点T1的常开触点的常开触点9S 7S四四、常闭触点输入信号的处理、常闭触点输入信号的处理X0X1COMPLCX0X1COMPLC X0 X1 Y1Y1 X0 X1 Y1Y1 5-2 梯形图的经验设计法梯形图的经验设计法 在一些典型电路的基础上，根据被控对象对控制系在一些典型电路的基础上，根据被控对象对控制系 统的具体要求，不断

4、修改和完善梯形图，多次反复调试统的具体要求，不断修改和完善梯形图，多次反复调试 和修改梯形图的设计方法。和修改梯形图的设计方法。特特点点（1）具有试探性和随意性）具有试探性和随意性（2）最后的结果不是唯一的）最后的结果不是唯一的（3）设计所用的时间和质量因设计者的经验而异设计所用的时间和质量因设计者的经验而异 1、设计实例一、设计实例一送送料料小小车车在在限限位位开开关关X4处处装装料料，10S后后结结束束然然后后右右行行，碰碰到到X3后后停停下下来来卸卸料料，15S后后左左行行，碰碰到到X4后后，又又停停下下来来卸卸料料，这这样样不不停停地地循环工作，直到按下停机按钮。循环工作，直到按下停机

5、按钮。Y0 右行右行Y1左行左行X4X3 1、设计实例一、设计实例一X0 X1 X2 X3 Y1 Y0X1 X0 X2 X4 Y0 Y1T0Y0T1Y1X4 Y2X3 Y3T0 K100 T1 K150 右行右行左行左行装料装料卸料卸料送料小车送料小车自动控制自动控制系统的梯系统的梯形图设计形图设计 2、设计实例二、设计实例二两处卸料的小车自动控制系统梯形图的设计两处卸料的小车自动控制系统梯形图的设计Y0 右行右行Y1左行左行X4X3X5 2、设计实例二、设计实例二两处卸两处卸料小车料小车的自动的自动控制系控制系统梯形统梯形图设计图设计X1 X0 X2 X4 Y0 Y1卸料卸料X0 X5 X1

6、 X2 X3 Y1 Y0T0Y0T1Y1右行右行左行左行X4 Y2X3 Y3T0 K100 装料装料T1 K150 M100Y1 Y0 X5 Y1 X3 M100 M100 5-3 根据继电器电路设计梯形图方法根据继电器电路设计梯形图方法步骤：步骤：（1）了解被控设备的工艺工程和机械的动作情况）了解被控设备的工艺工程和机械的动作情况（2）确定）确定PLC的输入信号和输出负载，画出外部的输入信号和输出负载，画出外部 接线图接线图（3）确定时间继电器）确定时间继电器 中间继电器中间继电器 定时器定时器 （4）根据对应关系画出梯形图程序）根据对应关系画出梯形图程序1HKK TA ZQA ZFJ ZZ

7、J2HKKZZJZFJFQA ZZJ ZFJ 1ZPK 1JPK ZDC ZZJ SJ ZFJ TA SDJ1ZPK SDJ 2ZPK ZSA ZFC ZZC1JPKZZCZFC ZDC FSA ZZC ZFC SDJ SJ 2DSC 1DSC SJ 1DSC 2DSC ZZJZFJ主轴正转主轴正转主轴反转主轴反转主轴制动主轴制动主轴正转主轴正转主轴反转主轴反转主轴低速主轴低速主轴高速主轴高速2JPKGSK正转启动正转启动反转启动反转启动反转点动反转点动正转点动正转点动继电继电器控器控制电制电路图路图X0 COM1 X1 COM2X2X3X4X5 Y0X6 Y1X7 Y2 Y3X10 Y4CO

8、M正转起动正转起动反转起动反转起动正转点动正转点动反转点动反转点动主轴停止主轴停止速度继电器速度继电器速度变换速度变换主轴速度变换主轴速度变换进给速度变换进给速度变换接通高速接通高速ZQAFQAZSAFSATASDJ 1ZPK 2ZPK2JPK2ZPKGSKFX0S-30MR2HKK 1HKKRJZZC ZFCZFC ZZC1DSC 2DSC2DSC 1DSCZDC主轴正转主轴正转主轴反转主轴反转主轴低速主轴低速主轴高速主轴高速主轴制动主轴制动 X0 X4 M201 M200 主轴正转主轴正转 M200 X1 X4 M200 M201 主轴反转主轴反转 M201M200 X4 X6 Y4 主轴

9、制动、主轴制动、M201 X10 T0 K50梯梯形形图图1HKK TA ZQA ZFJ ZZJ2HKKZZJZFJFQA ZZJ ZFJ 1ZPK 1JPK ZDC ZZJ SJ ZFJ主轴正转主轴正转主轴反转主轴反转主轴制动主轴制动GSK正转启动正转启动反转启动反转启动X4X6Y0Y1Y4X2X5X5Y4X3M202M202M202M202M200 X4 Y1 Y0X7 M200M201 X4 Y0 Y1X5T0 Y3 Y2T0 Y2 Y3主轴正转主轴正转主轴反转主轴反转主轴低速主轴低速主轴高速主轴高速 5-4 梯形图的顺序控制设计法梯形图的顺序控制设计法一一 、用经验设计法设计梯形图存在

10、的问题、用经验设计法设计梯形图存在的问题（1）设计方法很难掌握，设计周期长。）设计方法很难掌握，设计周期长。（2）装置交付使用后维修困难。）装置交付使用后维修困难。5-4 梯形图的顺序控制设计法梯形图的顺序控制设计法二、二、顺序控制设计法的基本思想顺序控制设计法的基本思想步步转换转换转换条件转换条件有向线段有向线段动作或命令动作或命令将系统的一个将系统的一个工作周期划分工作周期划分为若干个顺序为若干个顺序相连的阶段相连的阶段STEP使系统由前使系统由前级步进入下级步进入下一步的信号一步的信号称为转换条称为转换条件件每一步每一步所完成所完成的工作的工作 5-4 梯形图的顺序控制设计法梯形图的顺序

11、控制设计法二、二、顺序控制设计法的基本思想顺序控制设计法的基本思想梯形图梯形图XY经验设计法经验设计法控控制制电电路路XY输输出出电电路路顺序控制设计法顺序控制设计法 5-5 顺序控制设计中的功能表图绘制顺序控制设计中的功能表图绘制又叫做状态转移图或顺序功能图，又叫做状态转移图或顺序功能图，它是描述控制系统的控制过程、它是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形。功能和特性的一种图形。功能表图功能表图（Function Chart）M200M201M202M203Y0Y1Y0Y2M8002X0X1X2X3一、一、概述概述举举例例X3 X1 X2快进快进工进工进快退快退工工作作时时序序图图

12、M8002 X0 X1 X2 X3初始初始快进快进工进工进快退快退初始初始M200M201M202M203Y0Y1Y2 5-5 顺序控制设计中的功能表图绘制顺序控制设计中的功能表图绘制二、二、顺序功能图的基本结构顺序功能图的基本结构345de单序列单序列51196d e fm n p51196选择序列选择序列 5-5 顺序控制设计中的功能表图绘制顺序控制设计中的功能表图绘制二、二、顺序功能图的基本结构顺序功能图的基本结构5119651196de并行序列并行序列 5-5 顺序控制设计中的功能表图绘制顺序控制设计中的功能表图绘制二、二、顺序功能图的基本结构顺序功能图的基本结构2.12.22.3dc

13、2.42.5bdfga2ag子步子步 5-5 顺序控制设计中的功能表图绘制顺序控制设计中的功能表图绘制二、二、顺序功能图的基本结构顺序功能图的基本结构举例举例钻孔钻孔卸工件卸工件返回返回返回返回装工件装工件返回返回这是一个三工位钻床的工作台的俯视图这是一个三工位钻床的工作台的俯视图三个工位分别完成：三个工位分别完成：（1）送料）送料（2）钻孔）钻孔（3）合格品检测）合格品检测117567892101112131434送料送料返回返回夹紧夹紧钻头下降钻头下降钻头上升钻头上升松开松开测量头下降测量头下降测量头上升测量头上升卸料卸料返回返回16测量头测量头上升上升15起动起动已送料已送料已返回已返回

14、已夹紧已夹紧已钻完已钻完已上升已上升已松开已松开合格合格不合格不合格已上升已上升已上升已上升已卸料已卸料已返回已返回重新启动重新启动已旋转已旋转=1 5-5 顺序控制设计中的功能表图绘制顺序控制设计中的功能表图绘制三、三、顺序功能图中转换实现的基本原则顺序功能图中转换实现的基本原则功能表图中的表示活动状态的功能表图中的表示活动状态的进展是由转换的实现来完成的进展是由转换的实现来完成的(1)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 (2)相应的转换条件得到满足相应的转换条件得到满足（一）、转换实现的条件（一）、转换实现的条件（二）、转换实现应完成的操作（二）、转换实现应完成的操作

15、(1)使由有向连线与相应转换符号相连的后续步都变成活动步使由有向连线与相应转换符号相连的后续步都变成活动步(2)使由有向连线与相应的转换符号相连的前级步都变成不活动步使由有向连线与相应的转换符号相连的前级步都变成不活动步 5-5 顺序控制设计中的功能表图绘制顺序控制设计中的功能表图绘制四、四、顺序功能图的特点顺序功能图的特点（1）两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们隔开。）两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们隔开。（2）两个转换也不能直接相连，必须用一个步将它们隔开。）两个转换也不能直接相连，必须用一个步将它们隔开。（3）功能表中的初始步一般对应于系统等待起动的初始状态，）功能表中的初始步一般对应于系统等待起动的初始状态，它是必不可少的。它是必不可少的。（4）自控系统应能多次重复执行同一工艺过程，因此功能表）自控系统应能多次重复执行同一工艺过程，因此功能表 图中应由有向连线组成的闭环图中应由有向连线组成的闭环.（5）如果用没有断电保持功能的编程元件代表各步，）如果用没有断电保持功能的编程元件代表各步，PC开始开始 进入进入RUN工作方式时，它们均处于断开状态工作方式时，它们均处于断开状态,所以必须用所以必须用 M8002的常开触点作为转换条件，将初始步预置为活动步。的常开触点作为转换条件，将初始步预置为活动步。