(电气控制与PLC)第八章梯形图程序设计方法

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基于顺序功能图的梯形图设计方法——起保停 起始步编程转换示例
初始化 标志位
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基于顺序功能图的梯形图设计方法——起保停
编程转换示例——动作(输出)
• 由步序标志位(保存"步"的状态)统一控制输出
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步
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与步对应的 动作/命令
输出
➢ 输出：Q，定时器，…… ➢ 只写当前步对应启动的输出 ➢ 相邻步对应的动作/命令不同
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顺序控制设计法与顺序功能图
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转换条件
➢ 系统由当前步进入下一步 的信号（输入）
1. 外部输入信号，如按钮， 开关的变化
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I0.0 I0.1 I0.2 Q0.1 Q0.0
Q0.0 I0.1 I0.0 I0.2 Q0.0 Q0.1
Q0.1
梯形图
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经验设计法
Ø 拓展案例1： 按下右行起动按钮SB2或左行起动按钮SB3后， 小车在两个限位开关之间不停地循环往返，按下 停止按钮SB1后，电动机断电，小车停止运动。
I0.1 I0.0 I0.3 I0.2 Q0.0 Q0.1 I0.4 Q0.1
PLC的外部接线图
小车自动往返的梯形图
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经验设计法——总结
❖ 将继电器电路转换为梯形图 1. 确定PLC的输入/和输出信号。 2. 画PLC的外部接线图 • 启动/停止一般使用常开按钮 • 互锁使用常闭开关 3. 控制线路图 >> 梯形图 4. 注意互锁环节
与采用起保停电路相同
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基于顺序功能图的梯形图设计方法——置位/复位
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谢 谢！
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S7-1200的编程语言——国际标准
IEC 61131是PLC的国际标准，其中第三部分IEC 61131-3是 PLC的编程语言标准。
IEC 61131-3是世界上第一个，也是至今唯一的工业控制系统 的编程语言标准。
IEC 61131-3的5种编程语言： • 指令表(Instruction List) • 结构文本(Structured Text, ST) • 梯形图(Ladder Diagram, LD) • 功能块图(Function Block Diagram, FBD) • 顺序功能图(Sequential Function Chart, SFC)
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基于顺序功能图的梯形图设计方法
组合机床动力头 运动示意图
I0.3
I0.1
I0.2
1. I0.0 启动，快速移动
2. I0.1 触发后，进入工速
3. I0.2 触发后，停止并退 回起点 (I0.3)
➢ 起保停电路 ➢ 置位复位指令
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经验设计法
❖ 将继电器电路转换为梯形图 • 确定PLC的输入信号和输出信号。 • 画PLC的外部接线图 • 启动/停止一般使用常开按钮 • 互锁使用常闭开关
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PLC的外部接线图
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经验设计法
❖ 将继电器电路转换为梯形图 • 控制线路图 >> 梯形图 • 注意互锁环节
时间顺序更直观
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基于顺序功能图的梯形图设计方法——置位/复位 起始步编程转换示例
步序标志位清0
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基于顺序功能图的梯形图设计方法——置位/复位 编程转换示例——动作(输出)
• 由步序标志位(保存"步"的状态)统一控制输出
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顺序控制设计法与顺序功能图
绘制顺序功能图的注意事项
1) 顺序功能图中相邻步绝对不能直接相连，必 须用一个转换将它们隔开；
2) 顺序功能图中相邻步必须具有不同的输出；
3) 顺序功能图中的初始步一般对应于系统等待 启动的初始状态，不要遗漏这一步；
4) 实际控制系统应能多次重复执行同一工艺过 程，因此在顺序功能图中一般应有由步和有向 连线组成的闭环回路，即在完成一次工艺过程 的全部操作之后，应该根据工艺要求返回到初 始步或下一工作周期开始运行的第一步；
IEC-国际电工委员会，International Electrotechnical Commission
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顺序控制设计法与顺序功能图
I0.3
I0.1
I0.2
组合机床动力头运动示意图
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顺序控制设计法与顺序功能图
步
有 向 连 线
初始步
与步对应的 动作/命令
转换条件
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顺序控制设计法与顺序功能图 ❖ 步-Step
• 将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段，每个 阶段称为步。
• 以输出的变化来划分阶段(步)
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顺序控制设计法与顺序功能图
初始步
❖ 活动步
➢ 当系统正处于某一步所在的
阶段时，称该步处于活动状
步
态，即该步为“活动步”
➢ 通过位存储器(M)来表征步 的状态（活动步：M=1）
➢ 步处于活动状态时，执行相 应的动作（输出）
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顺序控制设计法与顺序功能图
2. PLC内部的信号，如定时 器、计数器等
3. 多个信号的逻辑组合 (P79，图4-11)
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顺序控制设计法与顺序功能图
有 向
➢ 有向连线表明步的转换顺序，
连
即输出状态的变化顺序
线
➢ 有向连线的方向若是从上到
下或从左至右，则有向连线
上的箭头可以省略；
➢ 否则应在有向连线上用箭头 注明步的进展方向
第八章 PLC的梯形图设计方法
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提纲
1. 经验设计法 2. 顺序控制设计法与顺序功能图 3. 基于顺序功能图的梯形图设计方法
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经验设计法
❖ 继电器控制线路（上篇）转换法 ▪ 先设计继电器控制线路 ▪ 转换成梯形图语言
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顺序控制设计法与顺序功能图
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动力头控制的 顺序功能图
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Leabharlann Baidu
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顺序控制设计法与顺序功能图
顺序控制设计法 ❖ 首先根据系统的工艺过程，画出顺序功能图 ❖ 然后根据顺序功能图编写梯形图程序。 ✓ 部分PLC提供了顺序功能图编程语言，用户在编程 软件中生成顺序功能图后便完成了编程工作，如西门 子S7-300/400 PLC中的S7 Graph编程语言。 ✓ 容易被初学者接受，对于有经验的工程师，也会提 高设计的效率，程序的调试、修改和阅读也很方便。
I0.0 I0.1 I0.2 Q0.1 Q0.0
Q0.0 I0.1 I0.0 I0.2 Q0.0 Q0.1
Q0.1
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提纲
1. 经验设计法 2. 顺序控制设计法与顺序功能图 3. 基于顺序功能图的梯形图设计方法
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❖ 起保停电路 ▪ 按下起动按钮（I0.0）后放开—自锁 ▪ 按下停止按钮（I0.1）后放开—停止
I0.0 I0.1
Q0.0
图4-1a 起保停电路
Q0.0
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3
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KM2 Q0.1
KM1 Q0.0
I0.3 SQ1
I0.4 SQ2
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经验设计法 Ø 拓展案例1：
KM2 Q0.1
KM1 Q0.0
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I0.3 SQ1
I0.4 SQ2
I0.0 I0.1 I0.4 I0.2 Q0.1 Q0.0 I0.3 Q0.0
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基于顺序功能图的梯形图设计方法——起保停
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转换条件控制步序标志部分 步序标志实现输出部分
优点 • 程序结构清晰 • 便于调试和维护
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基于顺序功能图的梯形图设计方法
组合机床动力头 运动示意图
I0.3
I0.1
I0.2
1. I0.0 启动，快速移动
2. I0.1 触发后，进入工速
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顺序功能图的基本结构
a) 单序列
OR
AND
b) 选择序列
c) 并列序列
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基于顺序功能图的执行流程
2．转换实现应完成的操作 转换实现时应完成以下两个操作： 1) 使所有由有向连线与相应转换 条件相连的后续步变为活动步； 2)使所有由有向连线与相应转换条 件相连的前级步变为不活动步。
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提纲
1. 经验设计法 2. 顺序控制设计法与顺序功能图 3. 基于顺序功能图的梯形图设计方法
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基于顺序功能图的执行流程
1．转换实现的条件 在顺序功能图中，步的活动状态
的进展是由转换的实现来完成的。 转换实现必须同时满足两个条件： 1) 该转换的前级步是活动步 2) 相应的转换条件得到满足
3. I0.2 触发后，停止并退 回起点 (I0.3)
➢ 起保停电路 ➢ 置位复位指令
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基于顺序功能图的梯形图设计方法——置位/复位 编程转换示例
• M0.1 (步序标志位) • 进入M0.1的转换条件 • 置位指令保持M0.1为活动步 • 将M0.0复位(不活动)
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基于顺序功能图的梯形图设计方法——起保停
编程转换示例
• M0.1 (步序标志位) • 进入M0.1的转换条件 • 保持M0.1为活动步 • M0.2激活时，M0.1不活动
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基于顺序功能图的梯形图设计方法——起保停 编程转换示例
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