第四章开关量控制统梯形图设计方法.ppt

第四章 开关量控制系统梯形图设计方法 4.1 梯形图的经验设计方法与继电器电路转换法 4.2 根据继电器电路设计梯形图方法 4.3 顺序控制设计方法与顺序功能图 4.1 梯形图的经验设计方法 4.1.1 梯形图中的基本电路 1.起动、保持和停止电路（起保停） 应用广泛、具有“记忆”、“自锁”、“自保持”功能。 2.置位复位电路 功能等同于起保停电路，复位指令可实现记忆功能， X2的常开触点控制复位，而起保停电路中使Y1OFF的是X2的常闭触点。 4.1.1 梯形图中的基本电路 3.定时范围的扩展 4.1.1 梯形图中的基本电路 4.脉冲宽度可调的脉冲发生器(闪烁电路) 4.1.1 梯形图中的基本电路 5.三相异步电动机正反转控制电路 4.1.1 梯形图中的基本电路 4.1.1 梯形图中的基本电路 4.1.1 梯形图中的基本电路 4.1.2 梯形图经验设计法 1. 基本方法： 类似于普通继电器电路图设计，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，不断修改和完善梯形图，有时需要多次反复调试和修改梯形图。 特点： （1）具有试探性和随意性； （2）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。 4.1.2 梯形图经验设计法 3.设计实例一 控制要求：小车开始停在左限位开关SQ1处，按下右行启动按钮SB1，小车右行，到达限位开关SQ2停止运动，10S后定时器定时时间到，小车自动返回起始位置。 电机正反转PLC控制系统基础上设计接线图和梯形图。 4.1.2 梯形图经验设计法 3.设计实例一 扩展 控制要求：送料小车在限位开关X4处装料，10S后结束然后右行，碰到X3后停下来卸料，15S后左行，碰到X4后，又停下来卸料，这样不停地循环工作，直到按下停机按钮。 设计实例一 送料小车控制梯形图 4.1.3 根据继电器电路图设计梯形图 1. 基本方法： （1）了解被控设备的工艺工程和机械的动作情况； （2）确定PLC的输入信号和输出负载，画出外部接线图； （3）确定中间继电器、时间继电器对应的辅助继电器、定时器。 （4）根据对应关系画出梯形图程序。 4.1.3 根据继电器电路图设计梯形图 2.注意事项： （1）设计梯形图的基本原则：电路结构清晰、易于理解； （2）分离交织在一起的电路：分离各线圈的控制电路，避免使用堆栈指令，使得电路结构清晰； （3）中间单元的设置：多个线圈均受某一触点串并联电路的复杂电路的控制时，设置辅助继电器控制多个线圈输出。 （4）复杂电路的等效：将控制同一线圈的各条电路并联； （5）尽量减少PLC的输入信号和输出信号：继电器电路图中，几个输入触点的串并联电路只出现一次，或作为整体多次出现，可将它们作为PLC的一个输入信号； （6）软硬件互锁； （7）梯形图电路的优化设计； （8）热继电器触点的处理。 4.2 顺序控制设计方法与顺序功能图 4.2.1 顺序控制设计法 1. 用经验设计法设计梯形图存在的问题 ① 设计时没有固定的方法和步骤可以遵循，具有很大的试探性和随意性； ② 对多重因素交织的复杂系统，设计困难，容易有遗漏； ③ 修改某一局部电路时，会牵一发而动全身； ④ 梯形图很难阅读，给系统的维修和改进带来了很大的困难。 2.顺序控制：按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间顺序，在生产过程中各个执行机构自动地有秩序地进行操作。 3.顺序控制设计法的优点： ① 很容易被初学者接受， ② 对于有经验的工程师，也会提高设计的效率， ③ 程序的调试、修改和阅读也很方便。 4.2.1 顺序控制设计法 顺序控制设计法的基本思想 4.2.2 步与动作 1.步 ① 步的概念：顺序控制设计法最基本的思想是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）。 ② 步的表示方法：在顺序功能图中，用由有向连线连接起来的各矩形框来表示各步，用一组编程元件（例如辅助继电器M或状态继电器S）的元件号来表示各步的编号。 ③ 步的划分依据：根据输出量的状态变化来划分。在任何一步之内，各输出量的ON/OFF状态都不变，但是在相邻的两步中，至少有一个输出量的状态发生了变化。 ④ 划分步的意义：将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的步后，可以通过代表各步的编程元件（M）的“桥梁”作用，使得PLC的各输入量（X）与各输出量（Y）之间的逻辑关系变得极为简单，从而使得控制系统的用户程序的编写变得极为简单。 ⑤ “步”的划分举例： （b）步的划分：根据Y0～Y3的ON/OFF状态的变化，显然一个工作周期可以分为装料、左行、卸料和右行这4步，另外还应设置等待起动的初始步，分别用M0～M4来代表这5步。 （c）