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1、信息学院信息学院信息学院信息学院 电气教研室电气教研室电气教研室电气教研室 陈炜陈炜陈炜陈炜第四节第四节 PLC PLC程序的依次限制设计法程序的依次限制设计法PLC程序的依次限制设计法 n依次限制依次限制n依次限制设计法的设计步骤依次限制设计法的设计步骤n功能表图的绘制功能表图的绘制 依次限制依次限制特点：整个限制过程可划分为几个工步，依次限制特点：整个限制过程可划分为几个工步，依次限制特点：整个限制过程可划分为几个工步，依次限制特点：整个限制过程可划分为几个工步，每个工步按依次轮番工作，而且任每个工步按依次轮番工作，而且任每个工步按依次轮番工作，而且任每个工步按依次轮番工作，而且任何时候都
2、只有一个工步在工作。何时候都只有一个工步在工作。何时候都只有一个工步在工作。何时候都只有一个工步在工作。依次限制设计法的设计步骤要求：小车在初始位置时（要求：小车在初始位置时（要求：小车在初始位置时（要求：小车在初始位置时（SQ1SQ1），若按下起动按钮，），若按下起动按钮，），若按下起动按钮，），若按下起动按钮，小车图示方向依次运动一个循环后自动返回小车图示方向依次运动一个循环后自动返回小车图示方向依次运动一个循环后自动返回小车图示方向依次运动一个循环后自动返回并停在初始位置。并停在初始位置。并停在初始位置。并停在初始位置。依次限制设计法的设计步骤输入：输入：输入：输入：SB1SB1、SB2
3、SB2、SQ1SQ1、SQ2SQ2、SQ3SQ3输出：输出：输出：输出：KM1KM1、KM2KM2启动启动启动启动停止停止停止停止右行右行右行右行左行左行左行左行 依次限制依次限制设计法的设计步骤：依次限制设计法的设计步骤：依次限制设计法的设计步骤：依次限制设计法的设计步骤：步的划分步的划分转换条件的确定转换条件的确定 功能表图的绘制功能表图的绘制 梯形图的编制梯形图的编制 1、步的划分：、步的划分：将整个工作过程分成若干阶段，阶段将整个工作过程分成若干阶段，阶段将整个工作过程分成若干阶段，阶段将整个工作过程分成若干阶段，阶段=步。步。步。步。步是依据步是依据步是依据步是依据PLCPLC的输出
4、量是否发生变更进行划分的。的输出量是否发生变更进行划分的。的输出量是否发生变更进行划分的。的输出量是否发生变更进行划分的。依次限制设计法的设计步骤 输出输出输出输出 步步步步 KM1 KM1 KM2 KM2停止停止停止停止-回到回到回到回到SQ1SQ1处处处处步步步步1 1+-从从从从SQ1SQ1处右行处右行处右行处右行步步步步2 2-+从从从从SQ2SQ2处左行处左行处左行处左行步步步步3 3+-从从从从SQ3SQ3处右行处右行处右行处右行2、转换条件的确定、转换条件的确定：转转转转换换换换条条条条件件件件：从从从从上上上上一一一一工工工工步步步步向向向向下下下下一一一一工工工工步步步步转转
5、转转换换换换时时时时应应应应当当当当满满满满足的条件。足的条件。足的条件。足的条件。转转转转换换换换条条条条件件件件通通通通常常常常是是是是PLCPLC的的的的输输输输入入入入信信信信号号号号、定定定定时时时时器器器器和和和和计计计计数数数数器器器器的的的的触触触触点点点点信信信信号号号号，可可可可以以以以是是是是单单单单一一一一信信信信号号号号，也也也也可可可可以以以以是是是是几几几几个个个个信信信信号的与、或的结果。号的与、或的结果。号的与、或的结果。号的与、或的结果。依次限制设计法的设计步骤 输出输出输出输出 步步步步 KM1KM1 KM2KM2条件条件条件条件停止停止停止停止-SQ1S
6、Q1步步步步1 1+-SB1SB1步步步步2 2-+SQ2SQ2步步步步3 3+-SQ3SQ33、功能表图的绘制：、功能表图的绘制：功功能能表表图图：描描述述限限制制系系统统的的限限制制过过程程、功功能能和和特特性性的一种图形。的一种图形。%功能表图的组成要素：功能表图的组成要素：步步 动作动作 有向连线有向连线 转换和转换条件转换和转换条件 依次限制设计法的设计步骤2 2）动作：某步活动时，被控系统）动作：某步活动时，被控系统）动作：某步活动时，被控系统）动作：某步活动时，被控系统应当执行的动作。应当执行的动作。应当执行的动作。应当执行的动作。3 3）有向连线：）有向连线：）有向连线：）有向
7、连线：表示步的活动状态表示步的活动状态表示步的活动状态表示步的活动状态的进展方向。的进展方向。的进展方向。的进展方向。4 4）转换和转换条件：）转换和转换条件：）转换和转换条件：）转换和转换条件：功能表图的组成要素：1 1）步：）步：）步：）步：活动步活动步活动步活动步 、初始步、初始步、初始步、初始步 （用（用（用（用 M M 或或或或 S S 表示）表示）表示）表示）功能表图的绘制功能表图的绘制 1）功能表图中步的确定与绘制：）功能表图中步的确定与绘制：输出输出输出输出 步步步步 KM1KM1 KM2KM2条件条件条件条件停止停止停止停止-SQ1SQ1步步步步1 1+-SB1SB1步步步步
8、2 2-+SQ2SQ2步步步步3 3+-SQ3SQ3功能表图的绘制功能表图的绘制 2）转换条件和动作的绘制：）转换条件和动作的绘制：输出输出输出输出 步步步步 KM1KM1 KM2KM2条件条件条件条件停止停止停止停止-SQ1SQ1步步步步1 1+-SB1SB1步步步步2 2-+SQ2SQ2步步步步3 3+-SQ3SQ3 功能表图中转换的实现：1 1）步与步之间实现转换必需同时具备的两个条件：）步与步之间实现转换必需同时具备的两个条件：）步与步之间实现转换必需同时具备的两个条件：）步与步之间实现转换必需同时具备的两个条件：前级步必需是前级步必需是前级步必需是前级步必需是“活动步活动步活动步活动
9、步”对应的转换条件满足对应的转换条件满足对应的转换条件满足对应的转换条件满足 2 2）当转换实现时：后续步被激活的同时前级步自动）当转换实现时：后续步被激活的同时前级步自动）当转换实现时：后续步被激活的同时前级步自动）当转换实现时：后续步被激活的同时前级步自动复位。复位。复位。复位。功能表图的绘制功能表图的绘制 3）初始条件的确定：）初始条件的确定：输出输出输出输出 步步步步 KM1KM1 KM2KM2条件条件条件条件停止停止停止停止-SQ1SQ1步步步步1 1+-SB1SB1步步步步2 2-+SQ2SQ2步步步步3 3+-SQ3SQ3梯形图的绘制梯形图的绘制 v画出步的转换梯形图画出步的转换
10、梯形图 v画出每步动作画出每步动作 步的转换梯形图步的转换梯形图步的转换梯形图步的转换梯形图梯形图的绘制梯形图的绘制功能表图基本结构功能表图基本结构-选择序列选择序列功能表图基本结构功能表图基本结构并行序列并行序列例例1：加料自动限制系统：加料自动限制系统M1M1输送带电机输送带电机输送带电机输送带电机 M2M2闸门电机闸门电机闸门电机闸门电机 M3M3电振下料电机电振下料电机电振下料电机电振下料电机例例1：加料自动限制系统：加料自动限制系统工艺要求：工艺要求：1.1.启动后，启动后，启动后，启动后，M1M1和和和和M3M3得电，输送带运转并起先进料。得电，输送带运转并起先进料。得电，输送带运
11、转并起先进料。得电，输送带运转并起先进料。2.2.当当当当斗斗斗斗称称称称中中中中的的的的原原原原料料料料达达达达到到到到设设设设定定定定重重重重量量量量，S3S3动动动动作作作作，切切切切断断断断M3M3，停停停停止止止止进进进进料料料料，同同同同时时时时M2M2电电电电机机机机得得得得电电电电正正正正转转转转，打打打打开开开开斗斗斗斗称称称称闸闸闸闸门门门门，下料至传送带，当闸门完全打开，碰撞下料至传送带，当闸门完全打开，碰撞下料至传送带，当闸门完全打开，碰撞下料至传送带，当闸门完全打开，碰撞S1S1，切断，切断，切断，切断M2M2。3.3.当当当当斗斗斗斗称称称称中中中中原原原原料料料料
12、下下下下完完完完，S4S4动动动动作作作作，M2M2电电电电机机机机反反反反转转转转，关关关关闭闭闭闭闸闸闸闸门门门门，当当当当闸闸闸闸门门门门完完完完全全全全关关关关闭闭闭闭，碰碰碰碰撞撞撞撞S2S2切切切切断断断断M2M2，接接接接通通通通M3M3重新起先下料。重新起先下料。重新起先下料。重新起先下料。4.4.当当当当按按按按停停停停车车车车时时时时，应应应应等等等等斗斗斗斗称称称称中中中中的的的的原原原原料料料料下下下下完完完完，再再再再延延延延长长长长1.51.5分分分分钟，待传送带上的原料输送完毕，才切断电源。钟，待传送带上的原料输送完毕，才切断电源。钟，待传送带上的原料输送完毕，才
13、切断电源。钟，待传送带上的原料输送完毕，才切断电源。例例1：加料自动限制系统：加料自动限制系统主电路：主电路：例例1：加料自动限制系统：加料自动限制系统I/O接线图：接线图：例例2：液体混合加热装置：液体混合加热装置MM搅拌电机搅拌电机搅拌电机搅拌电机 RR加热器加热器加热器加热器 例例2：液体混合加热装置：液体混合加热装置工艺要求：工艺要求：1.1.启启启启动动动动电电电电源源源源，接接接接通通通通YV1YV1，流流流流进进进进液液液液体体体体A A，当当当当液液液液位位位位达达达达到到到到传传传传感感感感器器器器S2S2的的的的高度，高度，高度，高度，S2S2发出信号，切断发出信号，切断发
14、出信号，切断发出信号，切断YV1YV1接通接通接通接通YV2YV2。2.2.YV2YV2接接接接通通通通，流流流流进进进进液液液液体体体体B B，当当当当液液液液位位位位高高高高度度度度达达达达到到到到S1S1，S1S1发发发发出出出出信信信信号号号号关关关关断断断断YV2YV2，接通，接通，接通，接通MM。3.3.MM接接接接通通通通，搅搅搅搅拌拌拌拌液液液液体体体体，使使使使之之之之混混混混合合合合，搅搅搅搅拌拌拌拌3 3分分分分钟钟钟钟后后后后，自自自自动动动动切切切切断断断断电电电电动机动机动机动机MM，同时接通加热器，同时接通加热器，同时接通加热器，同时接通加热器R R。4.4.R
15、R接接接接通通通通对对对对液液液液体体体体进进进进行行行行加加加加热热热热，当当当当液液液液体体体体温温温温度度度度达达达达到到到到设设设设定定定定温温温温度度度度，S3S3发发发发出出出出信号，切断信号，切断信号，切断信号，切断R R，接通，接通，接通，接通YV3YV3。5.5.YV3YV3接接接接通通通通，打打打打开开开开出出出出口口口口电电电电磁磁磁磁阀阀阀阀，排排排排出出出出液液液液体体体体，定定定定时时时时2 2分分分分钟钟钟钟，液液液液体体体体排完，切断排完，切断排完，切断排完，切断YV3YV3，接通，接通，接通，接通YV1YV1，进行下一次进液。，进行下一次进液。，进行下一次进液
16、。，进行下一次进液。6.6.当当当当按按按按停停停停止止止止按按按按钮钮钮钮，待待待待整整整整个个个个循循循循环环环环进进进进行行行行到到到到结结结结束束束束，即即即即待待待待罐罐罐罐内内内内液液液液体体体体排排排排完完完完，切断切断切断切断YV3YV3，不再接通，不再接通，不再接通，不再接通YV1YV1，停止工作。，停止工作。，停止工作。，停止工作。例例2：液体混合加热装置：液体混合加热装置主电路：主电路：例例2：液体混合加热装置：液体混合加热装置I/O接线图：接线图：例例3：废品检测自动限制系统：废品检测自动限制系统A A，BB输送带输送带输送带输送带 GG机械手机械手机械手机械手 DD报
17、警灯报警灯报警灯报警灯H1H1废品检测废品检测废品检测废品检测H2H2零件检测零件检测零件检测零件检测 H3H3机械手复机械手复机械手复机械手复 位检测位检测位检测位检测例例3：废品检测自动限制系统：废品检测自动限制系统工艺要求：工艺要求：1.1.系系系系统统统统启启启启动动动动后后后后，工工工工作作作作指指指指示示示示灯灯灯灯F F亮亮亮亮，M1M1启启启启动动动动输输输输送送送送带带带带A A起起起起先先先先运运运运行行行行，当当当当零零零零件件件件经经经经过过过过废废废废品品品品检检检检测测测测传传传传感感感感器器器器H1H1时时时时，若若若若零零零零件件件件为为为为废废废废品品品品H1
18、H1触触触触头头头头闭闭闭闭合一下又打开，将信号存入。合一下又打开，将信号存入。合一下又打开，将信号存入。合一下又打开，将信号存入。2.2.当当当当零零零零件件件件经经经经过过过过传传传传感感感感器器器器H2H2时时时时，若若若若为为为为正正正正品品品品工工工工件件件件，A A输输输输送送送送带带带带接接接接着着着着往往往往前前前前送并计数，当达送并计数，当达送并计数，当达送并计数，当达5 5个时，系统停止运行，操作台指示灯个时，系统停止运行，操作台指示灯个时，系统停止运行，操作台指示灯个时，系统停止运行，操作台指示灯E E亮。亮。亮。亮。3.3.当当当当零零零零件件件件经经经经过过过过传传传
19、传感感感感器器器器H2H2时时时时，若若若若为为为为废废废废品品品品零零零零件件件件，输输输输送送送送带带带带A A停停停停止止止止，机机机机械手械手械手械手GG把废品从输送带把废品从输送带把废品从输送带把废品从输送带A A上拿走，放到上拿走，放到上拿走，放到上拿走，放到B B输送带上。输送带上。输送带上。输送带上。4.4.机机机机械械械械手手手手回回回回到到到到原原原原位位位位置置置置后后后后，原原原原位位位位检检检检测测测测开开开开关关关关H3H3闭闭闭闭合合合合一一一一次次次次又又又又打打打打开开开开，切切切切断断断断机机机机械械械械手手手手电电电电源源源源，启启启启动动动动电电电电机机
20、机机M2M2把把把把废废废废品品品品经经经经输输输输送送送送带带带带B B运运运运走走走走，1515秒秒秒秒后后后后切断切断切断切断M2M2，输送带，输送带，输送带，输送带B B停止运行并对废品进行计数。停止运行并对废品进行计数。停止运行并对废品进行计数。停止运行并对废品进行计数。5.5.当当当当废废废废品品品品达达达达到到到到5 5个个个个时时时时，发发发发出出出出报报报报警警警警信信信信号号号号，警警警警灯灯灯灯D D亮亮亮亮，操操操操作作作作台台台台警警警警笛笛笛笛响响响响，系统暂停运行。系统暂停运行。系统暂停运行。系统暂停运行。例例3：废品检测自动限制系统：废品检测自动限制系统主电路：
21、主电路：例例3：废品检测自动限制系统：废品检测自动限制系统I/O接线图：接线图：例例4：大小球自动分捡系统：大小球自动分捡系统例例4：大小球自动分捡系统：大小球自动分捡系统工艺要求：工艺要求：大大大大、小小小小球球球球分分分分类类类类选选选选择择择择机机机机构构构构。其其其其动动动动作作作作依依依依次次次次为为为为：下下下下降降降降、吸住、上升、右行、下降、释放、上升、左行。吸住、上升、右行、下降、释放、上升、左行。吸住、上升、右行、下降、释放、上升、左行。吸住、上升、右行、下降、释放、上升、左行。机机机机械械械械臂臂臂臂下下下下降降降降压压压压着着着着大大大大球球球球时时时时，下下下下限限限
22、限开开开开关关关关SQ2SQ2断断断断开开开开；压压压压着小球时，着小球时，着小球时，着小球时，SQ2SQ2接通。接通。接通。接通。例例4：大小球自动分捡系统：大小球自动分捡系统主电路：主电路：例例4：大小球自动分捡系统：大小球自动分捡系统I/O接线图：接线图：例例5：自动装箱生产线系统：自动装箱生产线系统例例5：自动装箱生产线系统：自动装箱生产线系统工艺要求：工艺要求：1.1.按按按按SB1SB1启启启启动动动动系系系系统统统统，传传传传输输输输线线线线2 2起起起起动动动动运运运运行行行行，当当当当箱箱箱箱子子子子进进进进入入入入指定位置时指定位置时指定位置时指定位置时SQ2SQ2动作，传
23、输线动作，传输线动作，传输线动作，传输线2 2停止；停止；停止；停止；2.2.SQ2SQ2动动动动作作作作后后后后延延延延时时时时1 1秒秒秒秒起起起起动动动动传传传传输输输输线线线线1 1，物物物物品品品品逐逐逐逐一一一一落落落落入入入入箱箱箱箱内内内内，由由由由SQlSQl检检检检测测测测物物物物品品品品（在在在在物物物物品品品品通通通通过过过过时时时时发发发发出出出出脉脉脉脉冲冲冲冲信信信信号号号号），当当当当落落落落入入入入箱箱箱箱内内内内的的的的物物物物品品品品达达达达到到到到1010个个个个，传传传传输输输输线线线线1 1停停停停止，同时起动传输线止，同时起动传输线止，同时起动传输线止，同时起动传输线2 2；3.3.按下停止按钮，传输线按下停止按钮，传输线按下停止按钮，传输线按下停止按钮，传输线l l和和和和2 2均停止。均停止。均停止。均停止。例例5：自动装箱生产线系统：自动装箱生产线系统I/O接线图：接线图：