1、4 4 數(shù)字量控制系統(tǒng)梯形圖程序設(shè)計方法數(shù)字量控制系統(tǒng)梯形圖程序設(shè)計方法 在一些典型的控制環(huán)節(jié)和電路的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控制對象對控制系統(tǒng)的具體要求，憑經(jīng)驗進行選擇、組合。有時為了得到一個滿意的設(shè)計結(jié)果，需要進行多次反復(fù)地調(diào)試和修改，增加一些輔助觸點和中間編程元件。 返回4 4 數(shù)字量控制系統(tǒng)梯形圖程序設(shè)計方法數(shù)字量控制系統(tǒng)梯形圖程序設(shè)計方法 經(jīng)驗設(shè)計法對于一些比較簡單的控制系統(tǒng)的設(shè)計是比較奏效的，可以收到快速、簡單的效果。但是，由于這種方法主要是依靠設(shè)計人員的經(jīng)驗進行設(shè)計，所以對設(shè)計人員的要求也比較高，特別是要求設(shè)計者有一定的實踐經(jīng)驗。返回復(fù)雜的控制程序一般都是由一些典型的基本環(huán)節(jié)有機地組合而成

2、的，因此，掌握這些基本環(huán)節(jié)尤為重要。它有助于程序設(shè)計水平的提高。幾個常用的典型環(huán)節(jié)：電動機的起動與停止控制程序；具有點動功能電動機起動、停止控制程序；電動機的正、反轉(zhuǎn)控制程序；返回幾個常用的典型環(huán)節(jié) ： 通電禁止輸出程序；閃爍電路；報警電路；高精度時鐘程序；脈沖寬度可控制電路；分頻電路 。 常用基本環(huán)節(jié)編程常用基本環(huán)節(jié)編程 啟動、保持、停止控制啟動、保持、停止控制 : :常規(guī)啟保停梯形圖常規(guī)啟保停梯形圖SETSET、RESETRESET分分開開控制的控制的啟啟保停梯形保停梯形圖圖SET-RESETSET-RESET啟啟保停梯形保停梯形圖圖 常用基本環(huán)節(jié)編程常用基本環(huán)節(jié)編程 互鎖控制互鎖控制單重

3、互鎖梯形圖單重互鎖梯形圖互鎖控制互鎖控制雙重互鎖梯形圖雙重互鎖梯形圖 時間控制時間控制用定時器設(shè)計延時接通用定時器設(shè)計延時接通/延時斷開電路延時斷開電路時間控制時間控制長延時定時器方案一長延時定時器方案一 :思想十分簡單，就是將多個定時器思想十分簡單，就是將多個定時器聯(lián)合起來使用。聯(lián)合起來使用。輸入輸入I0.0I0.0接通接通后后T37T37、T38T38各各計時半小時，計時半小時，總延時時間一總延時時間一小時為兩個定小時為兩個定時器設(shè)定值之時器設(shè)定值之和。和。長延時定時器方案一梯形圖長延時定時器方案一梯形圖 時間控制時間控制長延時定時器方案二長延時定時器方案二 :基本思想是將秒脈沖與計數(shù)器聯(lián)

4、合基本思想是將秒脈沖與計數(shù)器聯(lián)合使用。使用。 只要設(shè)備運行，標(biāo)志只要設(shè)備運行，標(biāo)志M0.0就接通，計數(shù)器就接通，計數(shù)器C100每秒計數(shù)每秒計數(shù)1次，次，每每60秒使分鐘計數(shù)器秒使分鐘計數(shù)器C101加加1，計數(shù)器，計數(shù)器C100自身復(fù)位，每自身復(fù)位，每60分鐘使小時計數(shù)器分鐘使小時計數(shù)器C102加加1，計數(shù)器，計數(shù)器C101自身復(fù)位，每小時自身復(fù)位，每小時使千小時計數(shù)器使千小時計數(shù)器C103加加1，計數(shù)器，計數(shù)器C102自身復(fù)位。自身復(fù)位。時間控制時間控制設(shè)備運行時間追蹤梯形圖設(shè)備運行時間追蹤梯形圖閃爍電路閃爍電路用定時器設(shè)計輸出脈沖的周期和占空比可調(diào)的振蕩電路。用定時器設(shè)計輸出脈沖的周期和占空

5、比可調(diào)的振蕩電路。 邊沿信號的檢測邊沿信號的檢測指令檢測法指令檢測法 :例如例如|P|、|N|、DIFU、DIFD程序檢測法程序檢測法 ：經(jīng)驗設(shè)計法舉例經(jīng)驗設(shè)計法舉例4.3 順序控制設(shè)計法與順序功能圖順序控制設(shè)計法與順序功能圖u所謂順序控制，就是按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序，在各個輸入信號的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時間的順序，在生產(chǎn)過程中各個執(zhí)行機構(gòu)自動有序地進行操作。u順序控制設(shè)計法就是根據(jù)系統(tǒng)的工藝過程，畫出順序功能圖，然后根據(jù)順序功能圖設(shè)計出梯形圖。順序功能圖又稱做狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，它是描述控制系統(tǒng)的控制順序功能圖又稱做狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，它是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形。過程、功能和特性

6、的一種圖形。順序功能圖不涉及所描述控制功能的具體技術(shù)，是一種通順序功能圖不涉及所描述控制功能的具體技術(shù)，是一種通用的技術(shù)語言，可用于進一步設(shè)計和不同專業(yè)的人員之間用的技術(shù)語言，可用于進一步設(shè)計和不同專業(yè)的人員之間進行技術(shù)交流。進行技術(shù)交流。國際電工委員會國際電工委員會19941994年年5 5月公布的可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)月公布的可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)IEC1131IEC11313 3中，中，將將SFC SFC （Sequential Function ChartSequential Function Chart）確確定為可編程控制器位居首位的編程語言。各個定為可編程控制器位居首位的編程語言。各個PLCP

7、LC廠家都開廠家都開發(fā)了相應(yīng)的順序功能圖。發(fā)了相應(yīng)的順序功能圖。S7-300/400S7-300/400的的S7 GraphS7 Graph是典型的順序功能圖語言。是典型的順序功能圖語言。4.3 順序控制設(shè)計法與順序功能圖順序控制設(shè)計法與順序功能圖S7-GRAPH S1S2S8S3T0SST8T3T2T1ST9圖3.13順序流程圖主要由主要由步、有向連線、轉(zhuǎn)換條件步、有向連線、轉(zhuǎn)換條件和和動作（命令）動作（命令）組成。組成。：矩形框表示步，方框內(nèi)是該步的編矩形框表示步，方框內(nèi)是該步的編號。號。編程時一般用編程時一般用PLCPLC內(nèi)部編程元件來內(nèi)部編程元件來代表各步代表各步：與系統(tǒng)的初始狀態(tài)相對

8、應(yīng)的步：與系統(tǒng)的初始狀態(tài)相對應(yīng)的步稱為初始步。初始步用雙線方框表示，稱為初始步。初始步用雙線方框表示，每一個功能表圖至少應(yīng)該有一個初始步。每一個功能表圖至少應(yīng)該有一個初始步。：一個控制系統(tǒng)可以劃分為被控系統(tǒng)和施控系統(tǒng)。對于被控系一個控制系統(tǒng)可以劃分為被控系統(tǒng)和施控系統(tǒng)。對于被控系統(tǒng)，在某一步中要完成某些統(tǒng)，在某一步中要完成某些“動作動作”；對于施控系統(tǒng)，在某一步中；對于施控系統(tǒng)，在某一步中則要向被控系統(tǒng)發(fā)出某些則要向被控系統(tǒng)發(fā)出某些“命令命令”，將動作或命令簡稱為動作，將動作或命令簡稱為動作：矩形框中的文字或符號表示，該矩形框應(yīng)與相應(yīng)的步矩形框中的文字或符號表示，該矩形框應(yīng)與相應(yīng)的步的符號相連

9、。的符號相連。將系統(tǒng)的一個工作周期劃分為若干個順序相連將系統(tǒng)的一個工作周期劃分為若干個順序相連的階段，這些階段稱為步，并且用編程元件來的階段，這些階段稱為步，并且用編程元件來代表各步。代表各步。步是根據(jù)步是根據(jù)PLCPLC輸出狀態(tài)的變化來劃分的，在任何輸出狀態(tài)的變化來劃分的，在任何一步內(nèi)，各輸出狀態(tài)不變，但是相鄰步之間輸一步內(nèi)，各輸出狀態(tài)不變，但是相鄰步之間輸出狀態(tài)是不同的。出狀態(tài)是不同的。步也可根據(jù)被控對象工作狀態(tài)的變化來劃分，但被步也可根據(jù)被控對象工作狀態(tài)的變化來劃分，但被控對象工作狀態(tài)的變化應(yīng)該是由控對象工作狀態(tài)的變化應(yīng)該是由PLCPLC輸出狀態(tài)變化輸出狀態(tài)變化引起的。否則就不能這樣劃分

10、，例如從快進到工進引起的。否則就不能這樣劃分，例如從快進到工進與與PLCPLC輸出無關(guān)，那么快進和工進只能算一步。輸出無關(guān)，那么快進和工進只能算一步。 使系統(tǒng)由當(dāng)前步轉(zhuǎn)入下一步的信號稱為轉(zhuǎn)換條件。使系統(tǒng)由當(dāng)前步轉(zhuǎn)入下一步的信號稱為轉(zhuǎn)換條件。轉(zhuǎn)換條件可能是外部輸入信號，如按鈕、指令開關(guān)、限位轉(zhuǎn)換條件可能是外部輸入信號，如按鈕、指令開關(guān)、限位開關(guān)的接通開關(guān)的接通/ /斷開等，也可能是斷開等，也可能是PLCPLC內(nèi)部產(chǎn)生的信號，如定內(nèi)部產(chǎn)生的信號，如定時器、計數(shù)器觸點的接通時器、計數(shù)器觸點的接通/ /斷開等，斷開等，轉(zhuǎn)換條件也可能是若干個信號的與、或、非邏輯組合。轉(zhuǎn)換條件也可能是若干個信號的與、或、

11、非邏輯組合。當(dāng)系統(tǒng)正處于某一步時，該步處于活動狀態(tài)，稱當(dāng)系統(tǒng)正處于某一步時，該步處于活動狀態(tài)，稱該步為該步為“活動步活動步”。步處于活動時，相應(yīng)的動作被執(zhí)行。步處于活動時，相應(yīng)的動作被執(zhí)行。：將各步對應(yīng)的方框按它們成為活動步的順序用有：將各步對應(yīng)的方框按它們成為活動步的順序用有向線段連接起來，使圖成為一個整體。有向線段的方向代表向線段連接起來，使圖成為一個整體。有向線段的方向代表了系統(tǒng)動作的順序。順序功能圖中，從上到下、從左到右的了系統(tǒng)動作的順序。順序功能圖中，從上到下、從左到右的方向，有向線段代表方向的箭頭可以省略。方向，有向線段代表方向的箭頭可以省略。 ：轉(zhuǎn)換條件可以用文字語言、布爾代數(shù)表

12、達式或圖：轉(zhuǎn)換條件可以用文字語言、布爾代數(shù)表達式或圖形符號標(biāo)注在表示轉(zhuǎn)換的短線的旁邊。形符號標(biāo)注在表示轉(zhuǎn)換的短線的旁邊。：在功能表圖中步的活動狀態(tài)的進展是由：在功能表圖中步的活動狀態(tài)的進展是由轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)來完成。轉(zhuǎn)換實現(xiàn)必須同時滿足兩個條件：轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)來完成。轉(zhuǎn)換實現(xiàn)必須同時滿足兩個條件：轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)應(yīng)完成兩個操作：轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)應(yīng)完成兩個操作： 單序列由一系列相繼激活的步組成，每一步的后面僅接有一個單序列由一系列相繼激活的步組成，每一步的后面僅接有一個轉(zhuǎn)換條件，每一個轉(zhuǎn)換條件的后面只有一個步。轉(zhuǎn)換條件，每一個轉(zhuǎn)換條件的后面只有一個步。如果某一步的轉(zhuǎn)換條件由于需要超過一個，每個轉(zhuǎn)換條件都有自己的后續(xù)如

13、果某一步的轉(zhuǎn)換條件由于需要超過一個，每個轉(zhuǎn)換條件都有自己的后續(xù)步，而轉(zhuǎn)換條件每時每刻只能有一個滿足。步，而轉(zhuǎn)換條件每時每刻只能有一個滿足。選擇的開始稱為分支，選擇的結(jié)束稱為合并。分支、合并處的轉(zhuǎn)換條件應(yīng)選擇的開始稱為分支，選擇的結(jié)束稱為合并。分支、合并處的轉(zhuǎn)換條件應(yīng)該標(biāo)在分支序列上。該標(biāo)在分支序列上。并行序列的開始稱為分支，當(dāng)轉(zhuǎn)換條件的并行序列的開始稱為分支，當(dāng)轉(zhuǎn)換條件的實現(xiàn)導(dǎo)致幾個序列同時激活時，這些序列稱為并行序?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)致幾個序列同時激活時，這些序列稱為并行序列。為了強調(diào)轉(zhuǎn)換的同步實現(xiàn)，水平連線用雙線表示。列。為了強調(diào)轉(zhuǎn)換的同步實現(xiàn)，水平連線用雙線表示。并行序列的結(jié)束稱為合并，在表示同步的水平雙線之并行序列的結(jié)束稱為合并，在表示同步的水平雙線之下，只允許有一個轉(zhuǎn)換符號。下，只允許有一個轉(zhuǎn)換符號。 兩個步絕對不能直接相連，必須用一個轉(zhuǎn)換將它們隔開。兩個步絕對不能直接相連，必須用一個轉(zhuǎn)換將它們隔開。兩個轉(zhuǎn)換也不能直接相連，必須用一個步將它們隔開。兩個轉(zhuǎn)換也不能直接相連，必須用一個步將它們隔開。順序功能圖應(yīng)該是一個或兩個由方框和有向線段組成的閉順序功能圖應(yīng)該是一個或兩個由方框和有向線段組成的閉環(huán)。環(huán)。功能表圖中初始步是必不可少的，否則，系統(tǒng)沒有停止?fàn)罟δ鼙韴D中初始步是必不可少的，否