第四章 开关量控制梯形图设计-1

第4章开关量控制系统梯形图设计方法第四章开关量控制系统梯形图程序设计方法4.2根据继电器电路图设计梯形图的方法4.1梯形图的经验设计法4.3顺序功能图4.4顺序控制设计法第4章开关量控制系统梯形图设计方法学习要求：1、熟练掌握以时间和位置为关键点的经验法梯形图的设计；2、熟练掌握顺序功能图的绘制。3、了解根据继电器原理图设计梯形图重点、难点内容：1、利用梯形图的经验设计法进行中等复杂程度的实际控制要求；2、能够熟练的根据控制要求画出其顺序功能图。本章学习要求第4章开关量控制系统梯形图设计方法4.1梯形图的经验设计法1．基本方法2．设计步骤4．实例介绍3.PLC控制系统设计原则第4章开关量控制系统梯形图设计方法1．基本方法经验法是在一些典型电路的基础上，根据控制系统的具体要求，经过多次反复地调试、修改和完善，最后才能得到一个较为满意的结果。用经验法设计时，可以参考一些基本电路的梯形图或以往的一些编程经验。第4章开关量控制系统梯形图设计方法2．设计步骤（1）准确了解控制要求，合理分配I/O接口，画分配图（2）写出输出信号的控制条件。比较简单的输出信号，依起保停电路的编程方法完成相应输出信号的编程；对于控制条件较复杂的输出信号，可借助辅助继电器来编程。对于较复杂的控制，要正确分析控制要求，确定各输出信号的关键控制点。在以空间位置为主的控制中，关键点为引起输出信号状态改变的位置点；在以时间为主的控制中，关键点为引起输出信号状态改变的时间点。第4章开关量控制系统梯形图设计方法（3）在完成关键点梯形图的基础上，针对系统的控制要求，画出其他输出信号的梯形图。（4）在此基础上，审查以上梯形图，更正错误，补充遗漏的功能，进行最后的优化。第4章开关量控制系统梯形图设计方法最大限度地满足被控对象的要求尽可能使控制系统简单、经济、实用、可靠且维护方便确保控制系统、操作人员及生产设备的安全考虑生产的发展和工艺的更改，对所采用的PLC容量留出适当的余地。控制系统以实现控制对象的自动化要求为前提，以保证系统安全为准则，以提高生产效率和产品质量为宗旨。在设计中要遵循以下原则：3.PLC控制系统设计原则第4章开关量控制系统梯形图设计方法4．经验法的应用实例一用经验法设计三相异步电动机正反转控制的梯形图。控制要求为：若按正转按钮SBF，正转接触器KMF得电，电动机正转；若按反转按钮SBR，反转接触器KMR得电，电动机反转；若按停止按钮SB或热继电器动作，正转接触器KMF或反转接触器KMR失电，电动机停止。第4章开关量控制系统梯形图设计方法（1）根据以上控制要求，可画出其I/O分配图，如下图：220V～SBSBFSBRFRX0X1X2X3Y0Y1COMCOMKMFFU3KMR第4章开关量控制系统梯形图设计方法（2）根据控制要求编写梯形图：正转接触器KMF得电的条件、失电的条件；反转接触器KMR得电的条件、失电的条件。因此，可用两个起保停电路叠加第4章开关量控制系统梯形图设计方法（3）更正错误，优化梯形图第4章开关量控制系统梯形图设计方法FRKMKMFFSBSBSBSBFFKMKMFF3~MFRFUFUM3~QKMFFRKMKMFFSBSBSBSBFFKMKMFF3~MFRFUFUM3~QKMF正反转电气原理图KMFSBRKMRKMRKMR正转触点正转按钮反转接触器反转按钮反转触点正转接触器反转接触器KMR第4章开关量控制系统梯形图设计方法KMRKMRM3～QSKMFFRFUKMFKMRFRSBSBFSBRKMFKMRKMF220～FU2L1L2L3SBRSBF正反转电气原理图(电气互锁与机械互锁)第4章开关量控制系统梯形图设计方法优化后的梯形图：第4章开关量控制系统梯形图设计方法讨论：1、外部接线图中的硬件互锁2、热继电器的联接第4章开关量控制系统梯形图设计方法I/O分配图，如下图：220V～SBSBFSBRFRX0X1X2X3Y0Y1COMCOMKMFFU3KMRKMFKMR1、手动复位热继电器2、自动复位热继电器第4章开关量控制系统梯形图设计方法另外，可用SET、RST指令进行编程，第4章开关量控制系统梯形图设计方法4．经验法的应用实例二用经验法设计钻削加工时刀架的运动梯形图。控制要求为：刀架开始时在限位开关X4处，按下启动按钮X0，刀架左行，开始钻削加工，到达限位开关X3所在位置时停止进给，钻头继续转动，进行无进给切削，6s后定时器T0的定时时间到，刀架自动返回起始位置。第4章开关量控制系统梯形图设计方法刀架Y000Y001X003X004初始位置：X0041、钻削加工2、无进给切削3、返回起始位置第4章开关量控制系统梯形图设计方法（1）根据以上控制要求，可画出其I/O分配图，如下图：220V～进给启动SB1返回启动SB2停止SB3过载保护FRX0X1X2X3Y0Y1COM1COMKM1KM2KM1KM2X10左限位SQ1右限位SQ2COM0X4进给返回第4章开关量控制系统梯形图设计方法（2）分析控制要求：刀架开始在限位开关X4处刀架左行即进给的条件：按下启动按钮X0进给停止的条件：到达限位开关X3或按下停止按钮X2刀架返回的条件：无进给切削停止即6s后或按下返回启动按钮X1返回停止的条件：到达限位开关X4，或按下停止按钮X2第4章开关量控制系统梯形图设计方法第4章开关量控制系统梯形图设计方法(1)T0：无进给切削时间，是从刀架到达左限位开关X003处时开始计时10s(2)过载保护X010优化梯形图：按钮互锁：Y000与Y001的互锁，刀架不会同时左行和右行；X000与X001的互锁，实现进给和返回间控制第4章开关量控制系统梯形图设计方法按照PLC的外部接线图全为常开触点设计梯形图如果配线图中的热继电器的常闭触点接到PLC的输入端，梯形图如何？第4章开关量控制系统梯形图设计方法实例3：啤酒自动灌装线控制系统1、控制要求及分析啤酒灌装生产线以全自动模式运行，按下启动按钮后，传送带开始前进，当瓶子传感器检测到空瓶传送到灌装工位时，传送带停止运行，灌装阀门打开，开始瓶子灌装，灌装3秒后，灌装阀门自动关闭，生产线又自动启动向前运行。满瓶传感器完成装箱计数功能，满瓶传感器每检测到连续6个满瓶通过时，接通一个输出指示灯1秒，表示瓶子装满一箱。第4章开关量控制系统梯形图设计方法第4章开关量控制系统梯形图设计方法2、输入输出分配表及配线图分配表Y000Y001Y002第4章开关量控制系统梯形图设计方法配线图第4章开关量控制系统梯形图设计方法1）灌装部分：电机运行与停止的条件灌装进行与停止的条件梯形图程序设计-灌装部分第4章开关量控制系统梯形图设计方法第4章开关量控制系统梯形图设计方法当光电开关(X002)检测到空瓶时，电机停止运行，但当灌装完毕后，由于光电开关仍处于闭合状态，电机不会自动恢复运行，这里利用T1的常开触点使电机(Y000)强制置位运行。电机一运行，光电开关X002又处于断开状态，其常开触点又使定时器T1复位，准备下一个灌装计时，完成全自动过程。讨论如何让传送带全自动运行？第4章开关量控制系统梯形图设计方法2）装箱部分：装箱指示灯亮与灭的条件梯形图程序设计-装箱部分第4章开关量控制系统梯形图设计方法计数器的复位第4章开关量控制系统梯形图设计方法实例4：六工位料车控制某处有一电动小车，供六个加工点使用，电动车在六个工位之间运行，每个工位均有一个到位行程开关和呼叫按钮。具体控制要求是：送料车开始可以在六个工位中的任一工位上停止并压下相应的行程开关。PLC启动后，任一工位呼叫后，电动小车均能驶向该工位并停止在该工位上。1、控制要求第4章开关量控制系统梯形图设计方法第4章开关量控制系统梯形图设计方法2、输入输出分配表及配线图输入功能说明输出功能说明SB0X000启动KM1Y001右行SB1X001呼叫1KM2Y002左行SB2X002呼叫2SB3X003呼叫3SB4X004呼叫4SB5X005呼叫5SB6X006呼叫6SB7X007停止SQ1X011限位1SQ2X012限位2SQ3X013限位3SQ4X014限位4SQ5X015限位5SQ6X016限位6第4章开关量控制系统梯形图设计方法Y2Y1配线图第4章开关量控制系统梯形图设计方法1、假定小车停在3号工作位，如果在其右边工位呼叫，则小车必须右行，而在其左边工作位呼叫，小车必须左行。小车左行右行两个控制方式，可以用KM1控制其右行，KM2控制其左行。分别由Y001和Y002输出。分析控制要求2.如果六号工位呼叫，则小车右行，到达六号工位碰到SQ6停止。这是一个“起保停”程序小车所停工位固定第4章开关量控制系统梯形图设计方法第4章开关量控制系统梯形图设计方法小车停在任一工位3.小车起始是任意的，当六号工位呼叫时，凡停在一至五号工位均要右行。这样，就给出了六号工位呼叫小车右行的呼叫程序块第4章开关量控制系统梯形图设计方法梯形图程序设计六号工位呼叫小车右行的呼叫程序块第4章开关量控制系统梯形图设计方法三号工位呼叫小车左行程序块三号工位呼叫小车右行程序块同理得出一号工位呼叫小车左行；二号、四号和五号工位呼叫小车左行和右行程序块第4章开关量控制系统梯形图设计方法小结：熟练掌握运用经验法进行梯形图的编辑。特别是时序逻辑电路和软硬件互锁的应用习题：本节小结