4 plc数字量控制系统梯形图程序设计方法
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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。
用“经验设计法”编写PLC 梯形图程序宁波技师学院电气系王柏华一、经验设计法简介梯形图程序设计是可编程控制器应用中最关键的问题,PLC 梯形图程序设计常用方法有: 经验设计法、顺序控制设计法和逻辑代数设计法等。
PLC 梯形图程序用“经验设计法”编写, 是沿用了设计继电器电路图的方法来设计梯形图, 即在某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, 不断地修改和完善梯形图。
有时需要多次反复地进行调试和修改梯形图, 不断地增加中间编程元件和辅助触点, 最后才能得到一个较为满意的结果。
因此, 所谓的经验设计法是指利用已经的经验( 一些典型的控制程序、控制方法等), 对其进行重新组合或改造, 再经过多次反复修改, 最终得出符合要求的控制程序。
这种设计方法没有普遍的规律可以遵循, 具有很大的试探性和随意性, 最后的结果也不是唯一的, 设计所用的时间、设计质量与设计者的经验有很大的关系, 因此有人就称这种设计方法为经验设计法, 它是其他设计方法的基础, 用于较简单的梯形图程序设计。
用经验设计法编程, 可归纳为以下四个步骤:(1) 控制模块划分( 工艺分析) 。
在准确了解控制要求后, 合理地对控制系统中的事件进行划分, 得出控制要求有几个模块组成、每个模块要实现什么功能、因果关系如何、模块与模块之间怎样联络等内容。
划分时, 一般可将一个功能作为一个模块来处理, 也就是说, 一个模块完成一个功能。
(2) 功能及端口定义。
对控制系统中的主令元件和执行元件进行功能定义、代号定义与I/O 口的定义( 分配), 画出I/O 接线图。
对于一些要用到的内部元件, 也要进行定义, 以方便后期的程序设计。
在进行定义时, 可用资源分配表的形式来进行合理安排元器件。
(3) 功能模块梯形图程序设计。
根据已划分的功能模块, 进行梯形图程序的设计, 一个模块, 对应一个程序。
这一阶段的工作关键是找到一些能实现模块功能的典型的控制程序, 对这些控制程序进行比较, 选择最佳的控制程序( 方案选优), 并进行一定的修改补充, 使其能实现所需功能。
PLC编程:梯形图程序设计基础梯形图仿真继电器控制电路电动机启、停控制电路电动机启、停控制梯形图S7-200所接输⼊/输出设备图与S7-200梯形图关系的图⽰PLC控制的基本电路1 单输出⾃锁控制电路启动信号I0.0和停⽌信号I0.1持续为ON的时间般都短。
该电路最主要的特点是具有“记忆”功能。
多地控制2 多输出⾃锁控制电路(置位、复位)多输出⾃锁控制即多个负载⾃锁输出,有多种编程⽅法,可⽤置位、复位指令3 单向顺序启\停控制电路1. 单向顺序启动控制电路是按照⽣产⼯艺预先规定的顺序,在各个输⼊信号的作⽤下,⽣产过程中的各个执⾏机构⾃动有序动作。
只有Q0.0启动后,Q0.1⽅可启动,Q0.2必须在Q0.1启动完成后才可以启动。
2. 单向顺序停⽌控制电路就是要求按⼀定顺序停⽌已经执⾏的各机构。
只有Q0.2被停⽌后才可以停⽌Q0.1,若想停⽌Q0.0,则必须先停⽌Q0.1。
I0.4为急停按钮。
4 延时启\停控制电路1.延时启动控制设计延时启动程序,要利⽤中间继电器(内部存储器M)的⾃锁状态使定时器能连续计时。
定时时间到,其常开触点动作,使Q0.0动作。
2.延时停⽌控制定时时间到,延时停⽌。
I0.0为启动按钮、I0.1为停⽌按钮。
3.延时启\停控制电路该电路要求有输⼊信号后,停⼀段时间输出信号才为ON;⽽输⼊信号0FF后,输出信号延时⼀段时间才OFF。
T37延时3 s作为Q0.0的启动条件,T38延时5 s作为Q0.0的关断条件。
5 超长定时控制电路S7-200 PLC中的定时器最长定时时间不到1 h,但在⼀些实际应⽤中,往往需要⼏⼩时甚⾄⼏天或更长时间的定时控制,这样仅⽤⼀个定时器就不能完成该任务。
下例表⽰在输⼊信号I0.0有效后,经过10 h 30 min 后将输出Q0.0置位。
T37每分钟产⽣⼀个脉冲,所以是分钟计时器。
C21每⼩时产⽣⼀个脉冲,故C21为⼩时计时器。
当10 h计时到时,C22为ON,这时C23再计时30 min,则总的定时时间为10 h 30 min,Q0.0置位成ON。
GE系列PLC梯形图的编程技巧与方法 1 引言本文基于ge fanuc公司的pac3i PLC对几种常用的典型PLC控制程序的梯形图编程方法进行了总结、归纳,阐述了各种典型程序的主要特征及运用范围,意在使GE PLC学习者和使用者能较快的掌握其梯形图编程方法,在短时间内设计出满足控制要求的高质量的应用程序。
2 梯形图编程军规根据PLC的扫描顺序和执行顺序,梯形图语言编程时有一些具体的语法规定,编程过程中应必须遵循这些语法规定,才能保证所编梯形图程序的正确运行[2]。
2.1 顺序编程梯形图应按照自上而下,从左至右的顺序编写。
2.2 线圈唯一性同一变量的输出线圈在一个程序中不能使用两次,不同变量的输出线圈可以并行输出。
2.3 GE线圈可以直接驱动与其他PLC不同的是在GE PLC的梯形图编程中线圈可以直接与左母线直接相连,其功能为上电即导通。
2.4 构造清晰的结构串联多的支路应尽量放在该指令行的顶部,根据从多到少自上而下排列;并联较多的支路应尽量靠近左母线,如图1所示。
图12.5 最少化PLC的输入信号和输出信号可编程逻辑控制器的价格与I/O点数有关,因此减少I/O点数是降低硬件费用的主要措施[3]。
如果几个输入器件触点的串并联电路总是作为一个整体出现,可以将他们作为可编程控制器的一个输入信号,只占可编程控制器的一个输入点。
3 典型控制电路编程案例梯形图的设计方式一般有两种,一是根据原有的继电器电路图来设计梯形图;二是根据被控制对象的工艺过程和控制要求先设计控制方案,然后再设计出梯形图,比较复杂的控制系统有时还要先编制工艺流程图。
图23.1 根据继电器电路设计梯形图用plc改造继电器控制系统时,原有的继电器控制系统经过长期的使用和考验,已经被证明能完成系统要求的控制功能,而继电器电路图与梯形图在表示方法和分析方法上有很多相似之处,因此可以根据继电器电路图设计梯形图,即将继电器电路图“转换”为具有相同功能的PLC的外部硬件接线图和梯形图。
plc的程序设计方法和技巧PLC(可编程逻辑控制器)是一种广泛应用于自动化控制领域的设备,它通过编写程序来控制工业过程中的各种机械和电气设备。
PLC程序设计是将控制要求转化为计算机可执行的指令集,以实现自动化控制系统的运行。
本文将探讨PLC程序设计的方法和技巧。
一、程序设计方法PLC程序设计的方法有很多种,常见的有梯形图(Ladder Diagram)、指令表(Instruction List)、功能块图(Function Block Diagram)、结构化文本(Structured Text)等。
不同的方法适用于不同的控制任务,选择合适的方法对于程序的编写和维护都非常重要。
1. 梯形图(Ladder Diagram)梯形图是一种图形化的PLC编程语言,它模拟了传统的继电器电路图。
梯形图程序由各种逻辑元件(如接触器、线圈等)和它们之间的连接线组成,通过逻辑元件之间的连接关系来表示控制逻辑。
梯形图简单直观,容易理解,适用于较小规模和简单的控制系统。
2. 指令表(Instruction List)指令表是一种类似于汇编语言的PLC编程语言,它使用指令和操作数的组合来描述控制逻辑。
指令表程序通常以文本的形式呈现,每一行表示一条指令。
指令表编程需要熟悉PLC的指令集和寄存器的使用,适用于对控制逻辑有较深理解的工程师。
3. 功能块图(Function Block Diagram)功能块图是一种图形化的PLC编程语言,它将控制逻辑表示为功能块之间的连接关系。
每个功能块代表一个特定的功能,如计算、比较、存储等。
功能块图程序由功能块、连接线和数据流组成,通过连接线将功能块连接在一起,实现控制逻辑的描述。
功能块图适用于较复杂的控制系统,可以方便地对程序进行模块化设计和重用。
4. 结构化文本(Structured Text)结构化文本是一种类似于高级编程语言的PLC编程语言,它使用类似于C语言的语法来描述控制逻辑。