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1、5.1 PLC程序的经验设计法 5.1.1 概述 基基本本思思路路：在已有的典型梯形图的基础上，根据被控对象对控制的要求，通过多次反复地调试和修改梯形图，增加中间编程元件和触点，以得到一个较为满意的程序。基基本本特特点点：无普遍的规律可循，具有很强的试探性和随意性,最终的设计结果不唯一。所用时间、设计质量与编程者的经验有很大的关系。适用场合：适用场合：可用于逻辑关系较简单的梯形图程序设计。基本步骤：基本步骤：分析控制要求、选择控制原则；设计主令和检测元件，确定输入输出设备；设计执行元件的控制程序；检查修改和完善程序。第1页/共29页图5.1 三相异步电动机单向运行控制线路(a)主电路(b)控制
2、电路SB1：停止SB2：启动5.1.2 有记忆功能的电路图5-2 起保停控制电路(a)梯形图1(b)控制时序（c）梯形图2 第2页/共29页图5-3 延时接通/延时断开电路5.1.3 5.1.3 定时器应用电路 第3页/共29页图5-4 长延时电路(a)(b)SM0.4是周期为1分钟的方波时钟脉冲第4页/共29页图5-5 闪烁电路 当I0.0一直按下后,Q0.0处于通断交替状态第5页/共29页5.1.4 5.1.4 经验设计法举例 图5-6 小车自动往复运动的继电器控制电路图 SB1：停止SB2：右行启动SB3：左行启动第6页/共29页图5-7(a)PLC接线图图5-7(b)PLC梯形图程序图
3、5-7(c)控制电路第7页/共29页5.2 根据继电器电路图设计梯形图的方法图5-9 PLC外部接线图 图5-10 梯形图 图5-8 继电器电路图 5.2.1 基本方法 PLC的外部接线图等同于继电器控制系统控制箱的外部接线；梯形图程序等同于控制箱内部的线路图（完成逻辑运算）。该方法主要用于对继电器控制系统进行改造。因学生没有时间继电器方面的知识,此部分内容不讲.请学生阅读P51页第二自然段的内容(掌握继电器系统转换为PLC系统的基本原则).第8页/共29页5.2.2 注意事项1.应遵守梯形图语言中的语法规定；2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梯形图的
4、优化设计；6外部负载的额定电压。第9页/共29页5.3.1 概述顺序控制系统：顺序控制系统：控制过程可以分解成几个独立的控制动作，且这些动作必须严格按照一定的先后次序执行才能保证生产过程的正常运行，也称为步进控制系统。顺序控制设计法顺序控制设计法 就是针对顺序控制系统的一种专门的程序设计方法。该方法便于系统的维修和改进，类似于画系统的流程框图，很容易被初学者所接受。5.3 PLC程序的顺控设计法第10页/共29页5.3.2 顺控设计法的设计步骤 根根据据系系统统的的工工艺艺流流程程，画画出出顺顺序序功功能能图图，再再根根据据顺顺序序功功能能图图设设计计出出梯梯形形图图。有有些些PLCPLC为为
5、用用户户提提供供了了顺顺序序功功能能图图语语言言，在在编编程程软软件件中生成顺序功能图后便完成了编程工作。中生成顺序功能图后便完成了编程工作。顺顺序序功功能能图图是是PLCPLC位位居居首首位位的的编编程程语语言言，是是描描述述控控制制系系统统的的控控制制过过程程、功功能能和和特特性性的的一一种种图图形形语语言言。它它主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作（命令）组成。第11页/共29页1.1.步的划分及表示方法步的划分及表示方法2.2.有向连线、转换与转换条件有向连线、转换与转换条件3.3.顺序功能图的基本结构顺序功能图的基本结构 4.4.梯形图的编制梯形图的编制 第12页/共29页1.1
6、.步的划分及表示方法步的划分及表示方法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，并且用编程元件（M、S）来代表各步。步是根据PLC输出量的状态变化来划分的。在任何一步内，各输出量的状态不变，但是相邻步之间输出量总的状态是不同的。第13页/共29页步步：步用矩形框表示，方框内是该步的编号。编程时一般用PLC内部编程元件来代表各步.初初始始步步：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，每一个功能表图至少应该有一个初始步。活活动动步步：当系统正处于某一步时，该步处于活动状态，称该步为“活动步”。步处于活动时，相应的动作被执行。图5-13 顺序功能图 第14页
7、/共29页 与步对应的动作或命令与步对应的动作或命令动动作作：一个控制系统可以划分为被控系统和施控系统。对于被控系统，在某一步中要完成某些“动作”；对于施控系统，在某一步中则要向被控系统发出某些“命令”，将动作或命令简称为动作动动作作的的表表示示：用矩形框中的文字或符号表示，该矩形框应与相应的步的符号相连。第15页/共29页 保持型动作保持型动作：若为保持型动作，则该步不活动时继续执行该动作。非保持型动作非保持型动作：若为非保持型动作则指该步不活动时，动作也停止执行。说明：一般在功能表图中保持型的动作应该用文字或助记符标注，而非保持型动作不要标注。第16页/共29页2.2.有向连线、转换与转换
8、条件有向连线、转换与转换条件有有向向连连线线：顺序功能图中步的活动状态的顺序进展按有向连线规定的路线和方向进行。活动状态的进展方向习惯上是从上到下或从左至右，在这两个方向有向连线上的箭头可以省略。如果不是上述的方向，应在有向连线上用箭头注明进展方向。转转换换：转换是用有向连线上与有向连线垂直的短划线来表示，转换将相邻两步分隔开。步的活动状态的进展（由当前步前进到下一步）是由转换的实现来完成的。第17页/共29页 转转换换条条件件：系统由当前步转入下一步的条件称为转换条件。转换条件可能是外部输入信号，如按钮、指令开关、限位开关的接通/断开等，也可能是PLC内部产生的信号，如定时器、计数器触点的接
9、通/断开等，转换条件也可能是若干个信号的与、或、非逻辑组合。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旁边。第18页/共29页图5-14 转换条件 第19页/共29页转换实现的基本规则转换实现的基本规则转转换换实实现现的的条条件件：在顺序功能图中步的活动状态的进展是由转换的实现来完成。转换实现必须同时满足两个条件：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。转换实现应完成的操作转换实现应完成的操作：1）使所有的（紧随其后的）后续步都变为活动步；2）使所有的前级步都变为不活动步。第20页/共29页3.3.顺序功能图的基本结构顺序功能图的基本结构 单单序
10、序列列：单序列由一系列相继激活的步组成，每一步的后面仅接有一个转换，每一个转换的后面只有一个步。选选择择序序列列：选择序列的开始称为分支，转换符号只能标在水平连线之下。选择序列的结束称为合并，转换符号只能标在水平连线之上。图5-16(a)单序列、选择序列第21页/共29页并并行行序序列列：并行序列的开始称为分支，当转换条件的实现导致几个序列同时激活时，这些序列称为并行序列。为了强调转换的同步实现，水平连线用双线表示。并行序列的结束称为合并，在表示同步的水平双线之下，只允许有一个转换符号。（只有步5、步7同为活动步，且转换条件i满足时，步10才能变为活动步）图5-16(b)并行序列第22页/共2
11、9页复杂的顺序功能图举例复杂的顺序功能图举例：第23页/共29页绘制顺序功能图应注意的问题绘制顺序功能图应注意的问题 两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们隔开。两个转换也不能直接相连，必须用一个步将它们隔开。顺序功能图中初始步是必不可少的。只有当某一步所有的前级步都是活动步时，该步才有可能变成活动步。PLC开始进入RUN方式时各步均处于“0”状态，因此必须要有初始化信号，将初始步预置为活动步，否则功能表图中永远不会出现活动步，系统将无法工作。第24页/共29页 4.4.梯形图的编制梯形图的编制 根据功能表图，按某种编程方式写出梯形图程序(下节课再详细介绍)。如果PLC支持顺序功能图语言，则可直接使用该功能表图作为最终程序。第25页/共29页 通电延时就是继电器通电后延时动作(触点断开或闭合）;断电延时就是继电器断电后延时动作(触点断开或闭合);第26页/共29页第27页/共29页当断电延时时间继电器的“线圈”断电时：延时常开接点经过设定时间后断开 延时常闭接点经过设定时间后接通 瞬时常开接点立刻断开 瞬时常闭接点立刻接通 当通电延时时间继电器的”线圈”通电时:瞬时常开触点-立即闭合瞬时常闭触点-立即断开延时常闭触点-经过设定时间后断开延时常开触点-经过设定时间后闭合瞬时就是一通电即动作(不考虑继电器固有机械动作时间).第28页/共29页谢谢您的观看！第29页/共29页