西门子plc设计方法

第4章数字量控制系统梯形图程序设计方法4.1梯形图的经验设计法经验设计法:在典型电路的基础上，根据对控制系统要求，不断地修改和完善梯形图。设计所用的时间、设计的质量与设计者的经验有很大的关系，它可以用于较简单的梯形图(如手动程序)的设计。4.1.1梯形图的基本电路1.起动保持和停止电路2.延时接通/短开电路3.闪烁电路（图4-4）。4.1.2.小车自动往返运动的梯形图设计4.2根据继电器电路图设计梯形图的方法4.2.1概述用PLC的外部硬件接线和梯形图软件来实现继电器控制系统的功能。特点：不需要改动控制面板，操作人员不用改变长期形成的操作习惯。4.2.2基本方法1)了解和熟悉被控设备的工艺过程和机械的动作情况，根据继电器电路图分析和掌握控制系统的工作原理。2)确定可编程序控制器的输入信号和输出负载，对应的梯形图中的输入位和输出位的地址，画出可编程序控制器的外部接线图。3)确定与继电器电路图的中间继电器、时间继电器对应的梯形图中的存储器位(M)和定时器(T)的地址。4)根据上述对应关系画出梯形图。例：是某三速异步电动机起动和自动加速的继电器控制电路图，图4-8、图4-9、图4-10。•4.3.3注意事项•遵守梯形图语言中的语法规定。•置中间单元。•3)尽量减少可编程序控制器的输入信号和输出信号。•4)外部联锁电路的设立。•5)在串联电路中单个触点应放在右边，在并联电路中单个触点应放在下向。•6)外部负载的额定电压。4.3顺序控制设计法与顺序功能图4.3.1顺序控制设计法1．用经验设计法设计梯形图时，没有一套同定的方法和步骤可以遵循，具有很大的试探性和随意性，对于不同的控制系统，没有一种通用的容易掌握的设计方法。梯形图往往很难阅读，系统的维修和改进困难。4.3顺序控制设计法与顺序功能图4.3.1顺序控制设计法1．用经验设计法设计梯形图时，没有一套同定的方法和步骤可以遵循，具有很大的试探性和随意性，对于不同的控制系统，没有一种通用的容易掌握的设计方法。梯形图往往很难阅读，系统的维修和改进困难。2．定义：所谓顺序控制，就是按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用F，根据内部状态和时间的顺序，在生产过程中各个执行机构自动地有秩序地进行操作。3.顺序控制设计法的基本思想：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)，并用编程元件(M和S)来代表各步。a.步的划分:根据输出量的状态,在任何一步之内，各输出量的ON／OFF状态不变，但是相邻两步输出量的状态是不同的。b.转换条件:使系统由当前步进入下一步的信号。4．3．2顺序功能图1．顺序功能图的由来功用：描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，也是设计可编程序控制器的顺序控制程序的有力工具。组成：步、有向连线、转换、转换条件、动作2.步1）表示方法：用矩形方框，方框中可以用数字，编程元件的地址作为步的编号。图4-12是某组合机床动力头的进给运动示意图和输入输出信号时序图。2）初始步：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。3）与步对应的动作或命令。4）活动步：系统正处于某一步所在的阶段时．该步处于活动状态。3．有向连线与转换条件1）有向连线：从上到下或从左至右箭头不标，反之标出。2）转换：用有向连线上与有向连线垂直的短划线来表示，将相邻两步隔开。3）转换条件：转换条件是与转换相关的逻辑命题，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的旁边。4．基本结构1）单序列2）选择序列3）并列序列4）顺序功能图举例•5．转换实现的基本规则•1）转换实现的条件•(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。•2）转换实现应完成的操作•(1)使所有由有向连线与相应转换符号相连的后续步都变为活动步。•(2)使所有由有向连线与相应转换符号相连的前级步都变为不活动步。6．注意事项(1)两个步绝对不能直接相连必须用一个转换将它们隔开。(2)两个转换也不能直接相连必须用一个步将它们隔开。(3)初始步一般对应于系统等待起动的初始状态，始步是必不可少。(4)自动控制系统应能多次重复执行同一工艺过程，一般应有由步和有向连线组成的闭环，即在完成一次工艺过程的全部操作之后，应从最后一步返回初始步，系统停留在初始状态(单周期，图4-12)，在连续循环工作方式时，将从最后一步返回下一工作周期开始运行的第一步(图4-17)。(5)只有当某一步的前级步是活动步时，该步才有可能变成活动步第5章顺序控制梯形图的设计方法定义:根据顺序功能图设计梯形图的方法。方法:使用起保停电路；以转换为中心；使用控制继电器。5.1使用起保停电路设计顺序控制梯形图的方法1.锅炉的鼓风机和引风机梯形图设计•2.输出电路的设计方法。：•1）某一输出量仅在某一步中为ON，将它的线圈与对应步的存储器位（M0.2）的线圈并联。•2）某一输出在几步中都为ON，将代表各有关步的存储器位的常开触点并联后，驱动该输出的线圈。（M0.1～MO.3的常开触点并联驱动Q0.O的线圈）5.2以转换为中心的顺序控制梯形图设计方法1.梯形图与顺序功能图的对应关系特点：这种设计方法特别有规律。在设计复杂的顺序功能图的梯形图时既容易掌握，又不容易出错。2.某组合机床的动力头控制系统梯形图设计（图5-8）注意：使用这种编程方法时，不能将输出位的线圈与置位指令和复位指令并联。5.3使用SCR指令的顺序控制梯形图设计方法5.3.1顺序控制继电器指令顺序控制继电器s专门用于编制顺序控制程序。装载顺序控制继电器(LoadSequenceControlRelay)指令SCR：表示一个SCR段即顺序功能图中的步的开始。顺序控制继电器结束(sequenceControlRelayEnd)指令SCRE：表示SCR段的结束。顺序控制继电器转换(sequenceControlRelayTransition)指令SCRT:表示SCR段之间的转换，即步的活动状态的转换。•使用SCR时有如下的限制：不能在不同的程序中使用相同的s位；不能在SCR段中使用JMP及LBL指令，即不允许用跳转的方法跳人或跳出SCR段；不能在SCR段中使用FOR、NEXT和END指令。•5．3．2编程方法•某小车运动的梯形图设计。5.4具有多种工作方式的系统的顺序控制梯形图设计方法•概述•多种工作方式：手动和自动(包括连续、单周期、单步、自动返回初始状态等)手动程序比较简单，一般用经验法设计，复杂的自动程序一般根据系统的顺序功能图用顺序控制法设计。