第5章顺序功能图SFC及步进梯形图STL
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第五章梯形图程序设计方法由于PLC所有控制功能都是以程序的形式来实现的,因此程序设计对PLC 的应用是很重要的。
PLC的应用主要包括开关量控制和模拟量控制2类。
本章仅介绍开关量控制程序的设计方法。
不同类型的控制问题所采用的设计方法不尽相同,主要的梯形图程序设计方法有:(1)逻辑设计法:对控制任务进行逻辑分析和综合,将控制电路中元器件的通断状态看作以触点通断状态为逻辑变量的逻辑函数,并进行化简,利用PLC 的逻辑指令即可得到控制程序的设计方法。
这种方法主要用于组合逻辑问题的程序设计。
(2)时序图设计法:当PLC各输出信号按照固定的时间间隔发生先后变化时,可以根据输出信号的时间先后关系来设计程序的一种方法。
(3)经验设计法:要求设计者透彻理解PLC各种指令的功能,凭着对各种典型控制环节和基本单元电路的设计经验,选择各种指令并进行修改和完善相应程序的方法。
(4)顺序控制设计法:当控制要求满足一定的先后顺序时,可以将系统的l 个工作周期划分为若干个顺序相连的步,每个步对应一种操作状态,并分析清楚相邻步的转换条件,进而绘制功能图,再按一定的规则转化为梯形图程序的设计方法。
这种方法主要用于解决顺序控制问题,包括单一顺序、选择顺序和并发顺序控制问题。
(5)继电器控制电路图转换设计法:在继电器控制电路图的基础上,经过选择相应指令和合理转换后,就能设计出符合要求的控制程序的方法。
在介绍以上程序设计方法的基础上,还将以实例来介绍具有多种工作方式的系统的控制程序设计思路。
5.1 逻辑设计法当控制对象是开关量且按照它们之间的逻辑关系来实现控制时,可用逻辑设计法来设计控制程序。
逻辑设计法就是根据输入量、输出量及其他变量之间的逻辑关系来设计程序的一种方法。
下面以1个简单的控制为例介绍这种编程方法。
例1 某系统中有4台通风机,设计1个监视系统,监视通风机的运转。
要求如下:4台通风机中有3台及以上开机时,绿灯常亮;只有2台开机时,绿灯以5Hz的频率闪烁;只有1台开机时,红灯以5Hz的频率闪烁;4台全部停机时,红灯常亮。
SFC图到步进梯形图的转换一、单一序列顺序功能图转换梯形图的方法某小车开始时停在左限位SQ2处,按下启动按钮后,小车右行至SQ1处,SQ1动作后左行返回SQ2处,然后再右行至SQ3处,然后再返回SQ2处完成一个循环,周而复始。
要求在任何时刻按下停止按钮后将本周期剩余的动作完成后返回初始位置(即SQ2处)等待。
图所示小车的顺序功能图转换为梯形图。
状态的激活使用SET指令,初始步S0用M8002初始化脉冲激活。
然后写出状态器的步进触点,表示系统工作于此状态下时的输出状况和与后续步的转换关系。
有输出的先写输出,所有的输出写完后,写出与后续步的转换关系,即S0满足转换条件X0时,激活后续步S20。
依次类推。
最末一步返回S0时通常使用OUT指令,而不是SET指小车的步进梯形图二、 选择序列顺序功能图转换梯形图的方法X3X7 X6X5X2 X12 S0M8002 X0 S26K200X4S22S23C0S24S25X1 S20S21Y0Y1M2Y2C0Y6 S0Y5三、并行序列顺序功能图转换梯形图的方法示例:十字路口交通信号灯控制程序现有一十字路口交通信号灯。
控制要求:(1)按下启动按钮后,东西红灯亮,并维持25秒。
东西红灯亮的同时,南北绿灯也亮,维持20秒后,南北绿灯闪烁3秒,之后熄灭;然后变为南北黄灯亮,2秒后熄灭。
之后,南北红灯亮,东西绿灯亮。
(2)南北红灯亮30秒后熄灭。
东西绿灯亮25秒后变为闪烁,闪烁3秒后熄灭,然后东西黄灯亮2秒后熄灭。
之后,东西红灯亮,南北绿灯亮。
(3)信号灯按以上方式周而复始地工作。
名称输入点名称输出点名称输出点启动按钮SB1 X0 东西红灯Y0 南北红灯Y3停止按钮SB2 X1 东西绿灯Y1 南北绿灯Y4东西黄灯Y2 南北黄灯Y5十字路口交通灯的顺序功能图十字路口交通灯的步进梯形图物料小车构件:运料小车实物图:接线图:使用说明:用鼠标点击行程开关,然后移动鼠标可改变行程开关的位置,行程开关的初始状态是上面为常闭触点,下面为常开触点。