第 章 顺序控制梯形图的编程方法
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PLC顺序控制设计法编制梯形图的四种方式季汉棋江苏省盐城市中等专业学校 224005摘要:本文通过一个实例,归纳总结了顺序控制设计法四种编程方式的思路和特点,并对它们进行了比较。
关键词:PLC,梯形图,顺序控制,起保停电路,步进梯形指令,移位寄存器,置位复位指令。
可编程控制器PLC外部接线简单方便,它的控制主要是程序的设计,编制梯形图是最常用的编程方式,使用中一般有经验设计法,逻辑设计法,继电器控制电路移植法和顺序控制设计法,其中顺序控制设计法也叫功能表图设计法,功能表图是一种用来描述控制系统的控制过程功能、特性的图形,它主要是由步、转换、转换条件、箭头线和动作组成。
这是一种先进的设计方法,对于复杂系统,可以节约60%--90%的设计时间.我国1986年颁布了功能表图的国家标准(GB6988.6—86)。
有了功能表图后,可以用四种方式编制梯形图,它们分别是:起保停编程方式、步进梯形指令编程方式、移位寄存器编程方式和置位复位编程方式。
本文以三菱公司F1系列PLC为例,说明实现顺序控制的四种编程方式。
例如:某PLC控制的回转工作台控制钻孔的过程是:当回转工作台不转且钻头回转时,若传感器X400检测到工件到位,钻头向下工进Y430当钻到一定深度钻头套筒压到下接近开关X401时,计时器T450计时,4秒后快退Y431到上接近开关X402,就回到了原位。
功能表图见图1。
一、使用起保停电路的编程方式起保停电路仅仅使用与触点和线圈有关的指令,无需编程元件做中间环节,各种型号PL C的指令系统都有相关指令,加上该电路利用自保持,从而具有记忆功能,且与传统继电器控制电路基本相类似,因此得到了广泛的应用。
这种编程方法通用性强,编程容易掌握,一般在原继电器控制系统的PLC改造过程中应用较多。
PLC顺序控制中编制梯形图的四种方式可(编程)控制器(PLC)外部接线简单方便,它的控制主要是程序的设计,编制梯形图是最常用的编程方式,使用中一般有经验设计法,逻辑设计法,继电器(控制电路)移植法和顺序控制设计法,其中顺序控制设计法也叫功能表图设计法,功能表图是一种用来描述(控制系统)的控制过程功能、特性的图形,它主要是由步、转换、转换条件、箭头线和动作组成。
这是一种先进的设计方法,对于复杂系统,可以节约60%~90%的设计时间.我国1986年颁布了功能表图的国家标准(GB6988.6-86)。
有了功能表图后,可以用四种方式编制梯形图,它们分别是:起保停编程方式、步进梯形指令编程方式、移位(寄存器)编程方式和置位复位编程方式。
本文以三菱公司F1系列PLC为例,说明实现顺序控制的四种编程方式。
例如:某PLC控制的回转工作台控制钻孔的过程是:当回转工作台不转且钻头回转时,若(传感器)X400(检测)到工件到位,钻头向下工进Y430当钻到一定深度钻头套筒压到下接近开关X401时,计时器T450计时,4s后快退Y431到上接近开关X402,就回到了原位。
功能表图见图1:图1功能表图2使用起保停电路的编程方式起保停电路仅仅使用与触点和线圈有关的指令,无需编程元件做中间环节,各种型号PLC的指令系统都有相关指令,加上该电路利用自保持,从而具有记忆功能,且与传统继电器控制电路基本相类似,因此得到了广泛的应用。
这种编程方法通用性强,编程容易掌握,一般在原继电器控制系统的PLC改造过程中应用较多。
如图2为使用起保停电路编程方式编制的与图1顺序功能图所对应的梯形图,图2中只有常开触点、常闭触点及输出线圈组成。
图2起保停电路实现顺序控制3使用步进梯形指令的编程方式步进梯形指令是专门为顺序控制设计提供的指令,它的步只能用状态寄存器S来表示,状态寄存器有断电保持功能,在编制顺序控制程序时应与步进指令一起使用,而且状态寄存器必须用置位指令SET置位,这样才具有控制功能,状态寄存器S才能提供STL触点,否则状态寄存器S与一般的中间继电器M相同。
起保停电路顺序控制梯形图的编程方法作者:刘学普来源:《电脑学习》2008年第03期摘要:论述了起保停电路顺序控制梯形图的编程方法对两步闭环进行编程时要进行特殊的两种处理方法。
关键词:两步闭环顺序功能图起保停电路梯形图中图分类号:TP211文献标识码:A文章编号:1002-2422(2008)03-0019-021顺序功能图的控制过程设计起保停电路的关键是找出起动条件和停止条件。
根据转换实现的基本规则,转换实现的条件是该转换的所有前级步为活动步,并且满足相应转换条件,步M2变为活动步的条件是前级步M1为活动步,其转换条件X1=1。
在起保停电路中,用M1和X1的常开触点组成的串联电路,作为控制M2的线圈的起动电路。
如图1所示。
当M2和X2均为ON时,步M3为活动步,这时步M2应该变为不活动步,可以将M3=1作为使辅助继电器M2变为OFF的条件,即将后续步M3的常闭触点与M2的线圈串联作为起保停电路的停止电路。
如果在顺序功能图中仅有两步组成的闭环,如图2所示,用起保停电路设计的梯形图不能正常工作。
例如在M1和X1均为ON时,M2的起动电路接通。
因为这时与串联的M1的常闭触点确是断开的,所以M2线圈不能“通电”。
出现上述问题的根本原因在于步M1既是步M2的前级步,又是它的后续步。
2第一种解决方法在小闭环中增设一步,这一步只起短延时(≤0.1s)作用,即该步对应动作只要时间继电器,由于延时取得很短,对系统的运行不会有什么影响。
这样就构成三步闭环,用起保停电路设计的梯形图能正常工作。
如图3所示,在M1和X1均为ON时,M2的起动电路接通。
此时M3和M4常闭触点闭合,使得M2线圈“通电”。
3第二种解决方法在图2中M1的常闭触点改为X3的常闭触点,如图4所示。
通过一个例子对第二种解决方案进行说明。
图5中的3条运输带顺序相连,为了避免运送的物料在2号和3号运输带上堆积,起动时先起动下面的运输带,再起动上面的运输带。
3.1PLC梯形图的三种顺序控制设计法PLC以其独特的长处,已经在现今各个领域中取得了普遍的应用,尤其是在组合机床的自动化改造中。
在改造的进程中,主要涉及到PLC硬件的设计和软件的设计, 其中软件的设计主如果编程语言的设计。
PLC常常利用的编程语言有梯形图语言、助记符(指令表)语言、功能块图语言、顺序功能图语言、高级编程语言等。
但利用最普遍的是梯形图语言。
梯形图语言的设计方式很多,主要有经验设计法、翻译法和顺序控制设计法。
用经验设计法和翻译法设计梯形图时,没有一套固定的方式和步骤可以遵循,特别是在设计机床复杂控制系统的梯形图时,常要用大量的中间单元来完成记忆、连锁和互锁的功能,需要考虑的因素很多。
另外,用此方式设计的梯形图很难阅读,给系统的维修和改良带来很大困难。
而用顺序控制设计法设计梯形图,却有必然的规律可循,程序的阅读和改良也比较容易,可以大大提高设计的效率。
本文主要以西门子公司S7 - 200 PLC为例来介绍PLC梯形图的三种顺序控制设计法,并对其进行比较分析,总结其特点。
顺序控制与顺序功能图概述:顺序控制是依照生产工艺预先规定的顺序,在不同的输入信号作用下,按照内部状态和时间的顺序,使生产进程中的每一个执行机构自动有步骤地进行操作。
在利用顺序控制设计法设计梯形图时,首先要按照系统的工艺进程,设计出顺序功能图,然后按照顺序功能图编写出梯形图。
顺序功能图( Sequential Function Chart简称SFC)是描述控制系统的控制进程、功能和特性的一种图形,是设计PLC的顺序控制程序的主要工具。
它主要由步、动作、转换、转换条件、有向连线组成(如图1所示) 。
在顺序功能图中,步表示将一个工作周期划分的不同持续阶段,当转换实现时,步便变成活动步,同时该步对应的动作被执行。
转换实现的条件是前级步为活动步和转换条件取得知足,二者缺一不可。
咱们在进行顺序功能图的具体设计时,必需要注意:顺序功能图中必需有初始步,如没有它系统将无法开始和返回;两个相邻步不能直接相连,必需用一个转换条件将它们分开;应按照不同的控制要求,合理选择功能图的单行序列、选择序列、并行序列三种不同结构(如图2所示) ;设计的顺序功能图必需要由步和有向连线组成闭合回路,使系统能够多次重复执行同一工艺进程,不出现中断的现象。
《机电传动与控制》PLC顺序控制梯形图的编程实验一、实验目的和要求1.掌握顺序控制设计法2.熟悉SFC设计、转换及仿真调试操作二、实验内容和原理1.分析控制要求、设计SFC及梯形图程序2.程序下载及调试三、主要仪器设备编程计算机、S7-1200PLC、下载线(网线)四、操作方法与实验步骤1.按照实验要求设计程序2.输入程序并完成调试基本控制要求:设计启动机械手工件转运控制系统按下启动按钮,机械手手爪下移-吸盘工作吸附工件-机械手手爪上移-机械手右转-机械手手臂伸出-机械手手爪下移-吸盘释放工件-机械手手爪上移-机械手手臂缩回-机械手左转,完成一个工作周。
如没有按过停止按钮,系统继续进行下一周期的操作。
按下停止按钮,当前工作周期的操作结束后,才停止操作,返回并停留在初始状态。
(最高分80)拓展控制要求:奇数个工件放到机械手正前方;偶数个工件放到侧方。
请按控制要求绘制PLC接线图,设计SFC、PLC程序并完成下载调试。
五、实验数据记录和处理1.IO分配表2.PLC接线图3.SFC4.PLC梯形图程序六、实验结果与分析(程序监控图片,选择各步活动时照片共三张)七、讨论和心得通过本次实验熟悉了SFC设计、转换方法及仿真调试操作,更深刻地了解了顺序控制的过程。
充实了自我对于SFC设计的理解与研究。
根据顺序功能图画出梯形图,用图形编辑器将梯形图写入plc这次实训脱离不了集体的力量,遇到问题和同学互相讨论交流,多和同学,老师讨论,多交流经验。
做实训项目的过程中要不断的讨论问题,我们可以互相交流设计方法以至达到更适合的设计方法,同时讨论不仅是一些思想的问题,还可以深入的讨论一些技术上的问题。