第四章-开关量控制系统梯形图设计方法.ppt
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1、第四章 开关量控制系统梯形图设计方法教学目的 1、熟悉常见的可编程序控制器典型环节电路的程序编写 2、掌握基本程序用经验设计法来编程 3、掌握继电器控制电路移植法编程 4、掌握顺序控制设计法与顺序功能图一、梯形图经验设计法 经验设计方法也叫试凑法,经验设计方法需要设计者掌握大量的典型电路,在掌握这些典型电路的基础上,充分理解实际的控制问题,将实际控制问题分解成典型控制电路,然后用典型电路或修改的典型电路进行拼凑梯形图。1、梯形图经验设计法的步骤分解梯形图程序输入信号逻辑组合 使用辅助元件和辅助触点 使用定时器和计数器 使用功能指令 画互锁条件 画保护条件 2、常用基本环节梯形图程序 起动、保持
2、和停止电路 三相异步电动机正反转控制电路 多继电器线圈控制电路 多地控制电路 延合延分电路 常闭触点输入信号的处理 互锁控制电路 顺序起动控制电路 集中与分散控制电路 自动与手动控制电路 闪烁电路 定时范围扩展电路(1)启动、保持和停止电路 实现Y10的启动、保持和停止的四种梯形图如图所示。这些梯形图均能实现启动、保持和停止的功能。X0为启动信号,X1为停止信号。图a、c是利用Y10 常开触点实现自锁保持,而图b、d是利用SET、RST指令实现自锁保持。起动、保持和停止电路(2)电动机正反转控制(3)多继电器线圈控制电路 下图是可以自锁的同时控制4个继电器线圈的电路图。其中X0是起动按钮,X1
3、是停止按钮。(4)多地控制电路 下图是两个地方控制一个继电器线圈的程序。其中X0和X1是一个地方的起动和停止控制按钮,X2和X3是另一个地方的起动和停止控制按钮。(5)互锁控制电路 下图是3个输出线圈的互锁电路。其中X0、X1和X2是起动按钮,X3是停止按钮。由于Y0、Y1、Y2每次只能有一个接通,所以将Y0、Y1、Y2的常闭触点分别串联到其它两个线圈的控制电路中。(6)顺序起动控制电路 如图所示。Y0的常开触点串在Y1的控制回路中,Y1的接通是以Y0的接通为条件。这样,只有Y0接通才允许Y1接通。Y0关断后Y1也被关断停止,而且Y0接通条件下,Y1可以自行接通和停止。X0、X2为起动按钮,X
4、1、X3为停止按钮。(7)集中与分散控制电路 在多台单机组成的自动线上,有在总操作台上的集中控制和在单机操作台上分散控制的联锁。集中与分散控制的梯形图如图所示。X2为选择开关,以其触点为集中控制与分散控制的联锁触点。当X2为ON时,为单机分散起动控制;当X2为OFF时,为集中总起动控制。在两种情况下,单机和总操作台都可以发出停止命令。(8)自动与手动控制电路 在自动与半自动工作设备中,有自动控制与手动控制的联锁,如图所示。输入信号X1是选择开关,选其触点为联锁型号。当X1为ON时,执行主控指令,系统运行自动控制程序,自动控制有效,同时系统执行功能指令CJ P63,直接跳过手动控制程序,手动调整
5、控制无效。当X1为OFF时,主控指令不执行,自动控制无效,跳转指令也不执行,手动控制有效。(9)闪烁电路 当拨动开关将X0接通,启动脉冲发生器。延时2s后Y0接通,再延时1s后Y0断开。这一过程周期性地重复。Y0输出一系列脉冲信号,其周期为3s,脉宽为1s。(10)延合延分电路 如图所示用X0控制Y0,当X0的常开触点接通后,T0开始定时,10s后T0的常开触点接通,使Y0变为ON。X0为ON时其常闭触点断开,使T1复位,X0变为OFF后T1开始定时,5s后T1的常闭触点断开,使Y0变为OFF,T1也被复位。Y0用起动、保持、停止电路来控制。(11)定时范围扩展电路 FX2N系列PLC定时器的
6、最长定时时间为3276.7s,如果需要更长的定时时间,可以采用以下方法以获得较长延时时间。多个定时器组合电路 定时器和计数器组合多个定时器组合电路 如图所示。当X0接通,T0线圈得电并开始延时,延时到T0常开触点闭合,又使T1线圈得电,并开始延时,当定时器T1延时到,其常开触点闭合,再使T2线圈得电,并开始延时,当定时器T2延时到,其常开触点闭合,才使Y0接通。因此,从X0为ON开始到Y0接通共延时9000s。定时器和计数器组合 当X1为ON时,T1开始定时,0.6s后T1定时时间到,其常闭触点断开,使它自己复位,复位后T1的当前值变为0,同时它的常闭触点接通,使它自己的线圈重新通电,又开始定
7、时。T1将这样周而复始地工作,直至X1变为OFF。从分析中可看出,最上面一行电路是一个脉冲信号发生器,脉冲周期等于T1的设定值。产生的脉冲列送给C1计数,计满3个数后,C1的当前值等于设定值,它的常开触点闭合,Y0开始输出。定定时时器和器和计计数器数器组组合定合定时时演示演示(12)常)常闭闭触点触点输输入信号的入信号的处处理理X0X1COMX0X1COM X0 X1 Y1Y1 X0 X1 Y1Y1两个两个计计数器数器组组合合 顺顺序循序循环环接通程序接通程序 顺顺序延序延时时接通程序接通程序(1)具有)具有试试探性和随意性探性和随意性(2)最后的)最后的结结果不是唯一的果不是唯一的(3)设计
8、设计所用的所用的时间时间和和质质量因量因设计设计者的者的经验经验而异而异 经验设计经验设计法在一些典型法在一些典型电电路的基路的基础础上,根据被控上,根据被控对对象象对对控制系控制系统统的具体要求,不断修改和完善梯形的具体要求,不断修改和完善梯形图图,多,多次反复次反复调试调试和修改梯形和修改梯形图图的的设计设计方法。有以下特点:方法。有以下特点:3、梯形、梯形图图的的经验设计经验设计法特点法特点4、设计实设计实例例(根据(根据电动电动机正反机正反转转控制)控制)送送料料小小车车在在限限位位开开关关X3处处装装料料,10S后后结结束束然然后后右右行行,碰碰到到X4后后停停下下来来卸卸料料,15
9、S后后左左行行,碰碰到到X3后后,又又停停下下来来装装料料,这这样样不不停停地地循循环环工作,直到按下停机按工作,直到按下停机按钮钮。Y0 右行右行Y1左行左行X3X4PLC外部连接图PLC的的I/O点分配表点分配表 PLCPLC点名称点名称连连接的外部接的外部设备设备功能功能说说明明X0X0SB1SB1右行启右行启动动X1X1SB2SB2左行启左行启动动X2X2SB3SB3停止停止X3X3SQ1SQ1左限位左限位X4X4SQ2SQ2右限位右限位Y0Y0KM2KM2右行右行Y1Y1KM1KM1左行左行Y2Y2KM3KM3装料装料Y3Y3KM4KM4卸料卸料X0 X1 X2 X4 Y1 Y0X1
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