PLC编程及应用课件第5章

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h M0.2 I0.3 M0.3 M0.4 I0.2 j
T37 M1.0 T37 I0.3
M0.2 I0.2
M0.3
M0.4
M0.2
I0.2
M0.2 M0.4
M0.3
(
)
M0.3
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5.1.5 选择序列应用举例
液体混合装置如图 5-6 所示 , 上限位、下限位和中限位液位传感器被液体 淹没时为1状态,阀A、阀B和阀C为电磁阀,线圈通电时打开,线圈断电时关 闭。开始时容器是空的,各阀门均关闭,各传感器均为0状态。按下起动按 钮后,打开阀A,液体A流人容器,中限位开关变为 ON时,关闭阀A,打开阀B, 液体B流人容器。液面升到上限位开关时 ,关闭阀B,电机M开始运行,搅拌 液体,60s后停止搅拌,打开阀C,放出混合液,当液面降至下限位开关之后再 过5s,容器放空,关闭阀C,打开阀A，又开始下一周期的操作。按下停止按 返回 钮,当前工作周期的操作结束后,才停止操作(返回并停在初始状态)。

对于某一步之前有N个转换，即有N 条分支进入该步，则控制该步的位存储 器的起保停电路的起动电路由N条支路并 联而成，各支路由某一前级步对应的存 储器位的常开触点与相应转换条件对应 的触点串联而成。
5.1.3 并行序列的编程方法 1．并行序列分支开始的编程方法


图中步M0.3之后有一个并行序列的分支。


若转换条件 I0.2先满足，则 后续步M0.2将变 为活动步，而 M0.0变为不活动 步。在编程时应 将M0.1和M0.2的 常闭触点与M0.0 的线圈串联，作 为步M0.0的结束 条件。

若某一步的后面有 一个由N条分支组成的 选择序列，该步可能要 转换到某一条支路去， 这时应将这N条支路的 后续步对应的存储器位 的常闭触点与该步的线 圈串联，作为该步的结 束条件。

如果某些输出量 像Q0.0一样，在连 续的若干步均为1状 态，也可以用置位、 复位指令来控制它 们，如图所示。
5.1.2 选择序列的编程方法
1．选择序列分支开始的编程方法 图中步M0.0之后有1个选择序列的分支开始，设 M0.0为活动步时，后面有两条支路供选择，若转换条 件I0.0先满足，则后续步M0.1将变为活动步，而M0.0 变为不活动步。
图5-6中的M1.0用来实现在按下停止按钮后不马上停止工作 ,而是在当前 工作周期的操作结束后 , 才停止运行。 M1.0 用起动按钮 I0.3 和停止按钮 I0.4来控制。运行时它处于0N状态,系统完成一个周期的工作后，步M0.5 到 M0.1 的转换条件 M1.0· T38 满足 , 转到步 M0.1 后继续运行。按了停止按 钮I0.4之后,M1.0变为OFF，要等系统完成最后一步M0.5的工作后,转换条 件M1.0· T38满足,才能返回初始步,系统停止运行。图5-6中步M0.5之后有 一个选择序列的分支 ,当它的后续步 M0.0或M0.1变为活动步时 ,它都应变 返回 为不活动步，所以应将M0.0和M0.1的常闭触点与M0.5的线圈串联。
5 .1.4 仅有两步的闭环的处理
如果在顺序功能图中有仅由两步组成的小闭环 ( 见图 5-5a) ， 用起保停电路设计的梯形图不能正常工作。例如 M0.2 和 10.2均为 1 时， M0.3 的起动电路接通，但是这时与 M0.3 的 线圈串联的 M0.2 的常闭触点却是断开的，所以 M0.3 的线 圈不能“通电”。出现上述问题的根本原因在于步M0.2既 是步M0.3的前级步，又是它的后续步。在小闭环中增设一 步就可以解决这一问题 ( 见图 5-5b) ，这一步只起延时作用， 延时时间可以取得很短 ( 如 0.1s) ，对系统的运行不会有什 么影响。
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它们之后的“=1”表示转换条件总是满足,即只要M0.4和M0.7都变为活 动步 ,就会实现步 M0.4、M0.7到步M1.0的转换。在步 M1.0，控制工件 松开的 Q0.5 为 1, 工件被松开后 , 限位开关 10.7 为 ON, 系统返回初始步 M0.0。 步M1.0之前有一个并行序列的合并,转换条件 “=1”表示该转换条件总 是满足。所以只需将前级步 M0.4 和 M0.7 的常开触点串联后作为控制 M1.0的起保停电路的起动电路。M1.0变为活动步后 ,其常闭触点断开, 使M0.4和M0.7的线圈断电,步M0.4和M0.7变为不活动步。
(3)各序列都不设等待步。以图5-7为例，使步M0.3 和 M0.6 结束的转换条件分别是 I0.3 和 I0.5 ，可以取 消等待步M0.4和M0.7，用I0.3· I0.5代替图5-7中的转 换条件“=1”。
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为了及时断开先结束的序列最后一步 ( 步 M0.3 或 M0.6)的输出负载Q0.2和Q0.4，在梯形图中，应将 转换条件 I0.3和I0.5的常闭触点分别与输出Q0.2和 Q0.4 的线圈串联。不管采用以上哪一种处理方法， 虽然顺序功能图并不完全相同，并行序列合并的 编程方法却是相同.
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转换条件 M0.0
M0.0 I0.1 M0.1
当前步
)
)
I0.1
M0.1 前步
( S
1
( R
M0.0
1
前步
某组合机床的动力头在初始状态时停在最左边， 限位开关I0.3为1状态(见图5-8)。按下起动按钮I0.0， 动力头的进给运动如图所示，工作一个循环后， 返回并停在初始位置，控制电磁阀的Q0.0—Q0.2 在各工步的状态如图5-8中的顺序功能图所示。
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5.1 使用起保停电路设计顺序控制梯形图的方法
根据顺序功能图设计梯形图时,可以用存储器位M 来代表步。某一步为活动步时,对应的存储器位为1,某 一转换实现时,该转换的后续步变为活动步,前级步变 为不活动步。很多转换条件都是短信号,即它存在的时 间比它激活的后续步为活动步的时间短,因此应使用有 记忆功能的电路或指令(如起保停电路和置位、复位指 令)来控制代表步的存储器位。 转换条件
2．并行序列分支合并的编程方法 图中步M1.0之前有一个并行序列的合并，该转换 实现的条件是所有的前级步（即M0.5和M0.7）都是活 动步和转换条件I0.7满足就可以使步M1.0为活动步。


由此可知，应将M0.5、M0.7和I0.7的常开触 点串联，作为控制M1.0的起保停电路的起动电路。
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I2.0 是自动／手动切换开关 , 当它 为 1 时将跳过自动程序 , 执行手动 程序 ,为 0时将跳过手动程序 ,执行 自动程序,公用程序用于自动程序 和手动程序相互切换的处理。开 始执行自动程序时,要求系统处于 与自动程序的顺序功能图中初始 步对应的初始状态。如果开机时 系统没有处于初始状态 ,则应进人 手动工作方式,用手动操作使系统 进入初始状态后,再切换到自动工 作方式,也可以设置使系统自动进 入初始状态的工作方式 ( 见 5.4 节 ) 。
第5章 顺序控制梯形图的 设计方法
5.1 使用起保停电路设计顺序控制梯形图的方法
5.2 以转换为中心的顺序控制梯形图设计方法
5.3 使用SCR指令的顺序控制梯形图设计方法
5.4 具有多种工作方式的系统的顺序控制梯形 图设计方法
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先介绍两种通用的设计方法，即使用起保停电路 的设计方法和以转换为中心的设计方法，然后介绍 使用顺序控制继电器的设计方法，最后介绍具有多 种工作方式的控制系统的设计方法。 本章介绍的编程方法很容易掌握，用它们可以迅速 地、得心应手地设计出任意复杂的数字量控制系统 的梯形图。 较复杂的控制系统的梯形图一般采用图5-1所示的 典型结构。

2．选择序列分支合并的编程方法 图中，步M0.3之前有一个选择序列分支的合并。

当步M0.1为活动步，且转换条件I0.1满足，或 M0.2为活动步，且转换条件I0.3满足，步M0.3都将变 为活动步，故步M0.3的起保停电路的起始条件应为 M0.1· I0.1+M0.2· I0.3，对应的起动电路由两条并联支 路组成，每条支路分别由M0.1· I0.1或M0.2· I0.3的常开 触点串联而成。
根据Q0.0和 Q0.1接通/断开状 态的变化，其工 作期间可以分为3 步，分别用M0.1、 M0.2、M0.3来代 表这3步，用M0.0 来代表等待起动 的初始步。 起动按钮I0.0，停止按 钮I0.1的常开触点、定时器 延时接通的常开触点为各 步之间的转换条件，顺序 功能图如图所示。

鼓风机和引风机的梯形图程序
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5.2 以转换为中心的顺序控制梯形图设计方法
5.2.1 以转换为中心的单序列的编程方法
从图5-8可以看出以转换为中心的编程方法的顺序功 能图与梯形图的对应关系。实现图中I0.0对应的转换 需要同时满足两个条件 ,即该转换的前级步是活动步 (M0.0=1)和转换条件满足(I0.0=1)。在梯形图中,可以 用 M0.0 和 I0.0 的常开触点组成的串联电路来表示上 述条件。该电路接通时 ,两个条件同时满足，此时应 将该转换的后续步变为活动步 ( 用 SM0.1 ， 1 指令将 M0.1 置位 ) 和将该转换的前级步变为不活动步 ( 用 R M0.0，1 指令将 M0.0复位 ) ，这种编程方法与转换实 现的基本规则之间有着严格的对应关系 ,用它编制复 杂的顺序功能图的梯形图时 ,更能显示出它的优越性。
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图5-7中系统的顺序功能图用存储器位M0.0~M1.0代表各步。两只钻头和 各自的限位开关组成了两个子系统，这两个子系统在钻孔过程中并行工 作，因此用并行序列中的两个子序列来分别表示这两个子系统的内部工 作情况。 在步M0.1,Q0.0为1,夹紧电磁阀的线圈通电 ,工件被夹紧后,压力继电器I0.1 的常开触点 ON, 使步 M0.1 变为不活动步 , 步 M0.2 和步 M0.5 同时变为活动 步,Q0.1、Q0.3为1,大、小钻头向下进给 ,开始钻孔。当大、小孔分别钻完 了 ,Q0.2 、 Q0.4 分别变为 1,钻头向上运动，返回初始位置后 , 限位开关 I0.3 与I0.5均为ON,等待步M0.4与M0.7分别变为活动步。
步M0.1之前有一个选择序列的合并,当M0.0为活动步并且转换条件I0.3 满足,或步M0.5为活动步并且转换条件M1.0· T38满足,步M0.1都应变为活 动步,即代表该步的存储器位M0.1的起动条件应为 M0.0· I0.3+M0.5· M1.0· T38 对应的起动电路由两条并联支路组成，每条支路分别由M0.0、I0.3和 M0.5、M1.0、T38的常开触点串联而成(见图5-6)。
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5.1.6 并行序列应用举例
某专用钻床用两只钻头同时钻两个孔。操作人员放好工件后,按下起 动按钮I0.0,工件被夹紧后两只钻头同时开始工作，钻到由限位开关I0.2 和I0.4设定的深度时分别上行,回到由限位开关I0.3和I0.5设定的起始位 置时停止上行。两个都到位后,工件被松开,松开到位后,加工结束,系统 返回初始状态。
M0.0
M0.1 M0.2
前步
当前步
(
M0.0
I0.1
M0.2
M0.1
I0.1
M0.1
)
后步
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5.1.1 单序列的编程方法

图中的波形图给出了锅炉鼓风机和引风机的控制 要求。当按下起动按钮I0.0后，应先开引风机，延时 15 s后再开鼓风机。按下停止按钮I0.1后，应先停鼓风 机，20s后再停引风机。
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并行序列中的各序列分别表示系统的几个独立部分 的工作情况，实际上它们的工作往往不是同时结束 的。为了实现各序列的同步结束，可以采用以下 3 种方法：
(1) 在各序列的末尾分别设置一个等待步，结束并 行序列的转换条件为“=1’’(见图5-7)。 (2) 如果可以肯定某一序列总是最后结束，它的末 尾可以不设等待步，但是其他序列则应设置。
பைடு நூலகம்

当步M0.3为活动 步并且转换条件I0.4 满足时，步M0.4与步 M0.6应同时变为活动 步，这是用M0.3和 I0.4的常开触点组成 的串联电路分别作为 M0.4和M0.6的起动电 路来实现的；与此同 时，步M0.3应变为不 活动步。

由于步M0.4和步M0.6是 同时变为活动步的，所以只 需将M0.4或M0.6的常闭触点 与M0.3的线圈串联，作为步 M0.3的结束条件。