可编程序控制器软件设计基础.doc

可编程序控制器软件设计基础 学习PLC的最终目的是能把它应用到实际的工业控制系统中去。本章将介绍PLC控制系统设计的基本知识，重点介绍如何进行PLC软件设计，为实现PLC控制系统的软件设计打好基础。 5.1.3 PLC系统设计的基本原则 任何一种电器控制系统都是为了实现被控对象（生产设备或生产过程）的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。因此，在设计PLC控制系统时，应遵循以下基本原则： (1) 最大限度地满足被控对象的控制要求。设计前，应深入现场进行调查研究，搜集资料，并与机械部分的设计人员和实际操作人员密切配合，共同拟定电器控制方案，协同解决设计中出现的各种问题。 (2) 在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济，使用及维修方便。 (3) 保证控制系统的安全、可靠。 (4) 考虑到生产的发展和工艺的改进，在选择PLC容量时，应适当留有裕量。 5.1.4 PLC系统设计的基本内容 PLC控制系统是由PLC与用户输入、输出设备连接而成的。因此，PLC控制系统设计的基本内容应包括： (1) 拟定控制系统设计的技术条件。技术条件一般以设计任务书的形式来确定，它是整个设计的依据。 (2) 选择用户输入设备（按钮、操作开关、限位开关、传感器等）、输出设备（继电器、接触器等）以及由输出设备驱动的控制对象（电动机、电磁阀等）。 (3) PLC的选择。PLC是PLC控制系统的核心部件，正确选择PLC对于保证整个控制系统的技术经济性能指标起着重要的作用。选择PLC，应包括机型的选择、容量的选择、I/O模块的选择、电源模块的选择等。 (4) 分配I/O点，编制I/O分配表或绘制I/O端子连接图。 (5) 设计控制程序。控制程序是控制整个系统工作的条件，是保证系统工作正常、安全、可靠的关键。因此，控制系统的设计必须经过反复调试、修改，直到满足设计要求为止。关于这一部分，后面还要做详细介绍。 (6) 设计操作台、电气柜及非标准电器元部件。 (7) 编制控制系统的技术文件。包括说明书、电器图及电器元件明细表等。 5.6 常用基本环节编程 本节将介绍一些在应用程序中常用的基本环节的编程。这些程序是以三菱FX系列机型为目标机型并按其指令系统编写的，不过无论是采用哪一种PLC的指令系统进行编程，它们编程的思路都是一样的，只是地址分配、图形符号、指令格式不同而已，读者在掌握了本节提供的常用基本环节编程的思路后，可把本节提供的程序改造成其它PLC机型上的应用程序加以使用。 5.6.1 延时电路 1．失电延时定时器 PLC的定时器一般多为接通延时定时器，即输入条件为ON，定时器线圈通电，定时器的设定值开始作减运算，直至设定值减到零时，其常开触点闭合，常闭触点断开。当定时器的输入断开时，定时器立即复位，即由当前值恢复到设定值，使其常开触点断开，常闭触点闭合。有时我们需要另一种定时器，即从某个输入条件断开时开始延时计时，这就是失电延时定时器，其逻辑功能梯形图如图5—11所示。 当X0为ON时，其常开触点闭合，输出继电器Y0接通并自保持，但此时定时器T0却无法接通。只有X0断开，且断开时间达到设定值（10秒）时，Y0才由ON变成OFF，实现了失电延时。 程序清单： 时序图： 2．双延时定时器 所谓双延时定时器，是指通电和失电均延时的定时器，用两个定时器完成双延时控制，逻辑功能梯形图如图5—12所示。 当输入X0为ON时，T0开始定时，10秒后接通Y0并自保持。当输入X0由ON变OFF时，T1开始定时，15秒后，T1常闭触点断开，Y0复位，这样就实现了输出线圈Y0在通电和失电时均产生延时控制的效果。改变定时器的设定值即可改变通电和失电的延迟时间。 程序清单： 时序图： 3．长延时定时器（自学） FX系列PLC最大计时时间为3276.7s，为产生更长的设定时间，可将多个定时器、计数器联合使用，扩大其延时时间，以适应长延时需要。 （1）长延时定时器方案一：用两个定时器实现常延时。 在图5—13所示中，输入X0导通后，输出Y0在t1+t2的延时之后才允许接通，延时时间为两个定时器设定值之和。 程序清单： 时序图： （2）长延时定时器方案二：用一个定时器和一个计数器连接以形成一个等效倍乘的定时器。逻辑功能梯形图如图5—14所示。梯形图的第一行形成一个设定值为200s（t1）的自复位定时器T0，T0的常开触点每200s接通一次，每次接通时间为一个扫描周期，C0对这个脉冲进行计数，计到300（n）次时，C0的常开触点闭合。即输入X0导通后，输出Y0在（t1+Δt）×n的延时之后才允许导通，Δt为一个扫描周期。由于Δt很短，可近似认为输出Y0的延时为t1×n ，即一个定时器和一个计数器连接，等效定时器的延时为定时器设定值和计数器设定值之积。 程序清单： 时序图： 5.6