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第4章数字量控制系统梯形图程序设计方法4 .1梯形图的经验设计法经验设计法:在典型电路的基础上,根据对 控制系统要求,不断地修改和完善梯形图。 设计所用的时间、设计的质量与设计者的经 验有很大的关系,它可以用于较简单的梯形 图(如手动程序)的设计。4.1.1梯形图的基本电路 1.起动保持和停止电路2.延时接通/短开电路3.闪烁电路( 图4-4)。 4.1.2.小车自动往返运动的梯形图设 计4.2根据继电器电路图设计梯形图的方法4.2.1 概述 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。4.2.2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。 例:是某三速异步电动机起动和自 动加速的继电器控制电路图,图4- 8、图4-9、图4-10。 4.3.3注意事项 遵守梯形图语言中的语法规定。 置中间单元。 3)尽量减少可编程序控制器的输入信号 和输出信号。 4)外部联锁电路的设立。 5)在串联电路中单个触点应放在右边, 在并联电路中单个触点应放在下向。 6)外部负载的额定电压。4.3顺序控制设计法与顺序功能图4.3.1顺序控制设计法1 用经验设计法设计梯形图时,没有一 套同定的方法和步骤可以遵循,具有很大的 试探性和随意性,对于不同的控制系统,没 有一种通用的容易掌握的设计方法。梯形图 往往很难阅读,系统的维修和改进困难。 4.3顺序控制设计法与顺序功能图4.3.1顺序控制设计法1 用经验设计法设计梯形图时,没有一 套同定的方法和步骤可以遵循,具有很大的 试探性和随意性,对于不同的控制系统,没 有一种通用的容易掌握的设计方法。梯形图 往往很难阅读,系统的维修和改进困难。 2定义: 所谓顺序控制,就是按照生 产工艺预先规定的顺序,在各个输入信 号的作用F,根据内部状态和时间的顺 序,在生产过程中各个执行机构自动地 有秩序地进行操作。3.顺序控制设计法的基本思想:将系统的 一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶 段,这些阶段称为步(step),并用编程元 件(M和S)来代表各步。 a.步的划分:根据输出量的状态,在任何一步 之内,各输出量的ONOFF状态不变,但 是相邻两步输出量的状态是不同的。 b. 转换条件:使系统由当前步进入下一步的 信号。432顺序功能图 1顺序功能图的由来 功用:描述控制系统的控制过程、功能 和特性的一种图形,也是设计可编程序 控制器的顺序控制程序的有力工具。 组成:步、有向连线、转换、转换条件 、动作2.步1)表示方法: 用矩形方框,方框中可以 用数字,编程元件的地址作为步的编号。图4 -12是某组合机床动力头的进给运动示意图和 输入输出信号时序图。2)初始步: 与系统的初始状态相对应的 步称为初始步,初始步用双线方框表示。3)与步对应的动作或命令。4)活动步:系统正处于某一步所在的阶段 时该步处于活动状态。3有向连线与转换条件1)有向连线:从上到下或从左至右箭头 不标,反之标出。2)转换:用有向连线上与有向连线垂直 的短划线来表示,将相邻两步隔开。3)转换条件: 转换条件是与转换相关的 逻辑命题,转换条件可以用文字语言、布尔 代数表达式或图形符号标注在表示转换的短 线的旁边。4基本结构 1)单序列 2)选择序列 3)并列序列 4)顺序功能图举例 5转换实现的基本规则 1)转换实现的条件 (1)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。 2)转换实现应完成的操作 (1)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。 (2)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。6注意事项(1)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。(3)初始步一般对应于系统等待起动的初始 状态,始步是必不可少。(4)自动控制系统应能多次重复执行同一 工艺过程,一般应有由步和有向连线组 成的闭环,即在完成一次工艺过程的全 部操作之后,应从最后一步返回初始步 ,系统停留在初始状态(单周期,图4-12) ,在连续循环工作方式时,将从最后一 步返回下一工作周期开始运行的第一步( 图4-17)。 (5)只有当某一步的前级步是活动步时, 该步才有可能变成活动步 第5章 顺序控制梯形图的设计 方法定义:根据顺序功能图设计梯形图的方法。 方法:使用起保停电路;以转换为中心;使 用控制继电器。 5.1 使用起保停电路设计顺序 控制梯形图的方法1.锅炉的鼓风机和引风机梯形图设计 2.输出电路的设计方法。: 1)某一输出量仅在某一步中为ON, 将它的线圈与对应步的存储器位(M0.2 )的线圈并联。 2)某一输出在几步中都为ON,将代 表各有关步的存储器位的常开触点并联 后,驱动该输出的线圈。(M0.1MO.3 的常开触点并联驱动Q0.O的线圈) 5.2以转换为中心的顺序控制梯形图 设计方法1.梯形图与顺序功能图的对应关系 特点:这种设计方法特别有规律。在设计 复杂的顺序功能图的梯形图时既容易掌握 ,又不容易出错。 2.某组合机床的动力头控制系统梯形图设 计(图5-8) 注意:使用这种编程方法时,不能将输出 位的线圈与置位指令和复位指令并联。5.3使用SCR指令的顺序控制梯形图设 计方法5.3.1顺序控制继电器指令顺序控制继电器s专门用于编制 顺序控制程序。 装载顺序控制继电器(Load Sequence Control Relay)指令SCR :表示一个 SCR段即顺序功能图中的步的开始。顺序控制继电器结束(sequence Control Relay End)指令SCRE:表示SCR段的结束 。顺序控制继电器转换(sequence Control Relay Transition)指令SCRT :表示SCR段 之间的转换,即步的活动状态的转换。 使用SCR时有如下的限制:不能在不同 的程序中使用相同的s位;不能在SCR段 中使用JMP及LBL指令,即不允许用跳转 的方法跳人或跳出SCR段;不能在SCR 段中使用FOR、NEXT和END指令。 532 编程方法 某小车运动的梯形图设计。5.4具有多种工作方式的系统的顺序控制梯形 图设计方法 概述 多种工作方式:手动和自动(包括连续、单 周期、单步、自动返回初始状态等)手动程 序比较简单,一般用经验法设计,复杂的 自动程序一般根据系统的顺序功能图用顺 序控制法设计。
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