西門子CPU1215C模塊控制器西門子中國總代理  西門子授權(quán)代理商

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西門子PLC順序控制梯形圖的設(shè)計(jì)方法

本章首先介紹兩種通用的設(shè)計(jì)方法，即使用起保停電路的設(shè)計(jì)方法和以轉(zhuǎn)換為中心的設(shè)計(jì)方法，然后介紹使用順序控制繼電器的設(shè)計(jì)方法，最后介紹具有多種工作方式的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。

??本章介紹的編程方法很容易學(xué)握，用它們可以迅速地、得心應(yīng)手地設(shè)計(jì)出任意復(fù)雜的數(shù)字量控制系統(tǒng)的梯形圖。

??較復(fù)雜的控制系統(tǒng)的梯形圖一般采用圖5-1所示的典型結(jié)構(gòu)。I2.0是自動(dòng)/手動(dòng)切換開關(guān)，當(dāng)它為1時(shí)將跳過自動(dòng)程序，執(zhí)行手動(dòng)程序?yàn)?時(shí)將跳過手動(dòng)程序，執(zhí)行自動(dòng)程序，公用程序用于自動(dòng)程序和手動(dòng)程序相互切換的處理。開始執(zhí)行自動(dòng)程序時(shí)，要求系統(tǒng)處于與自動(dòng)程序的順序功能圖中初始步對(duì)應(yīng)的初始狀態(tài)。如果開機(jī)時(shí)系統(tǒng)沒有處于初始狀態(tài)，則應(yīng)進(jìn)人手動(dòng)工作方式，用手動(dòng)操作使系統(tǒng)進(jìn)人初始狀態(tài)后，再切換到自動(dòng)工作方式，也可以設(shè)置使系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)人初始狀態(tài)的工作方式(見5.4節(jié)):

??系統(tǒng)進(jìn)人初始狀態(tài)之前，還應(yīng)將與順序功能圖的初始步對(duì)應(yīng)的編程元件置1，為轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)作好準(zhǔn)備，并將其余各步對(duì)應(yīng)的編程元件置為0狀態(tài)，這是因?yàn)樵跊]有并行序列或并行序列木處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，同時(shí)只能有一個(gè)活動(dòng)步。

??圖5-1自動(dòng)/手動(dòng)程序

??為了便于將順序功能圖轉(zhuǎn)換為梯形圖，zuihao用代表各步的編程元件的地址(如MO.0)作為步的代號(hào)，并用編程元件的地址來標(biāo)注轉(zhuǎn)換條件和各步的動(dòng)作或命令。

??在5.1-5.3節(jié)中，假設(shè)剛開始執(zhí)行用戶程序時(shí)，系統(tǒng)已處于要求的初始狀態(tài)，并用初始化脈沖SM0.1將初始步置1，代表其余各步的各編程元件均為0狀態(tài)，為轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)作好了準(zhǔn)備。

??使用起保停電路設(shè)計(jì)順序控制梯形圖的方法

??根據(jù)順序功能圖設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)，可以用存儲(chǔ)器位M米代表步。某一步為活動(dòng)步時(shí)，對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器位為1，某一轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)時(shí)，該轉(zhuǎn)換的后續(xù)步變?yōu)榛顒?dòng)步，前級(jí)步變?yōu)椴换顒?dòng)步。很多轉(zhuǎn)換條件都是短信號(hào)，即它存在的時(shí)間比它激活的后續(xù)步為活動(dòng)步的時(shí)間短，因此應(yīng)使用有記憶功能的電路或指令(如起保停電路和置位、復(fù)位指令)來控制代表步的存儲(chǔ)器位。

??單序列的編程方法

??起保停電路僅僅使用與觸點(diǎn)和線圈有關(guān)的指令，任何一種可編程序控制器的指令系統(tǒng)都有這一類指令，因此這是一種通用的編程方法，可以用于任意型號(hào)的可編程序控制器。圖5-2中的波形圖給出了控制鍋爐的鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的要求，按了起動(dòng)按鈕I0.0后，應(yīng)先開引風(fēng)機(jī)，延時(shí)5s后再開鼓風(fēng)機(jī)。按了停止按鈕10.1后再停引風(fēng)機(jī)。

??根據(jù)Q0.0和Q0.10N/OFF狀態(tài)的變化，顯然工作期間可以分為3步，分別用M0.1、M0.2、M0.3來代表這3步，另外還應(yīng)設(shè)置用M0.0米代表的等待起動(dòng)的初始步。起動(dòng)按鈕I0.0和停止按鈕I0.1的常開觸點(diǎn)、定時(shí)器延時(shí)接通的常開觸點(diǎn)是各步之間的轉(zhuǎn)換條件。順序功能圖如圖5-2所示，圖中有兩個(gè)T37，它們的意義完全不同。與M0.1步相連的動(dòng)作框中的T37表示T37的IN輸人端在MO.1步應(yīng)為1狀態(tài)，在梯形圖中，T37的IN輸人端與M0.1的線圈左側(cè)相連。轉(zhuǎn)換旁邊的T37表示T37延時(shí)接通的常開觸點(diǎn)，它被用來作M0.1和M0.2之間的轉(zhuǎn)換條件。

??圖5-2鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的順序功能圖和梯形圖

??設(shè)計(jì)起保停電路的關(guān)鍵是找出它的起動(dòng)條件和停止條件。根據(jù)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則，轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的條件是它的前級(jí)步為活動(dòng)步并且滿足相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件。步M0.1變?yōu)榛顒?dòng)步的條件是步M0.0為活動(dòng)步，且二者之間的轉(zhuǎn)換條件I0.0=1。在起保停電路中，則應(yīng)將代表前級(jí)步的M0.0的常開觸點(diǎn)和代表轉(zhuǎn)換條件的I0.0的常開觸點(diǎn)申聯(lián)后，作為控制M0.1的起動(dòng)電路。

??開M0.1和T37的常開觸點(diǎn)均閉合時(shí)，步M0.2變?yōu)榛顒?dòng)步，這時(shí)步M0.1應(yīng)變?yōu)椴换顒?dòng)步，因此可以將M0.2=1作為使存儲(chǔ)器位M0.1變?yōu)镺FF的條件，即將M0.2的常閉觸點(diǎn)與M0.1的線圈申聯(lián)。上述的邏輯關(guān)系可以用邏輯代數(shù)式表示為:平始自說關(guān)

??在這個(gè)例子中，可以用T37的常閉觸點(diǎn)代替M0.2的常閉觸點(diǎn)。但是當(dāng)轉(zhuǎn)換條件由多個(gè)信號(hào)經(jīng)“與，或、非"邏輯運(yùn)算組合而成時(shí)，需將它的邏輯表達(dá)式求反，再將對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)串井聯(lián)電路作為起保停電路的停止電路，這樣做不如使用后續(xù)步對(duì)應(yīng)的常閉觸點(diǎn)簡單方便。

??根據(jù)上述的編程方法和順序功能圖，很容易畫出梯形圖。以初始步M0.0為例，由順序功能圖可知，M0.3是它的前級(jí)步，二者之間的轉(zhuǎn)換條件為T38的常開觸點(diǎn)。所以應(yīng)將M0，3和T38的常開觸點(diǎn)串聯(lián)，作為M0.0的起動(dòng)電路?？删幊绦蚩刂破鏖_始運(yùn)行時(shí)應(yīng)將M0.0置為1，否則系統(tǒng)無法工作，故將僅在第一個(gè)掃描周期接通的SM0.1的常開觸點(diǎn)與起動(dòng)電路并聯(lián)，起動(dòng)電路還并聯(lián)了M0.0的自保持觸點(diǎn)。后續(xù)步M0.1的常閉觸點(diǎn)與M0.0的線圈串聯(lián)，M0.1為1時(shí)M0.0的線圈“斷電”，初始步變?yōu)椴换顒?dòng)步。

??下面介紹設(shè)計(jì)梯形圖的輸出電路部分的方法。由于步是根據(jù)輸出變量的狀態(tài)變化來劃分的，它們之間的關(guān)系極為簡單，可以分為兩種情況來處理:

??某一輸出最僅在某一步中為ON，例如圖5-2中的Q0.1就屬于這種情況，可以將它的線周與對(duì)應(yīng)步的存儲(chǔ)器位M0.2的線圍并聯(lián)。

??有的人也許會(huì)認(rèn)為，既然如此，不如用這些輸出來代表該步，例如用00.1代節(jié)M0.2。當(dāng)然這樣做可以節(jié)省些編程元件，但是存儲(chǔ)器位M是完全夠用的，多用一些不會(huì)增加硬件費(fèi)用，在設(shè)計(jì)和輸人程序時(shí)也多花不了多少時(shí)間。全部用存儲(chǔ)器位來代表步具有概念清楚、縮程規(guī)范、梯形圖易于閱讀和查錯(cuò)的優(yōu)點(diǎn)。

??某輸出在兒少中都為ON，應(yīng)將代表各有關(guān)步的存儲(chǔ)器位的常開觸點(diǎn)并聯(lián)后，驅(qū)動(dòng)該輸出的線圈圖5-2中Q0.0在M0.1~M0.3這3步中均應(yīng)工作，所以用M0.1-M0.3的常開觸點(diǎn)組成的并聯(lián)電路來驅(qū)動(dòng)Q0.0的線圈。

西門子PLC選擇序列的編程方法有哪些

?1.選擇序列的分支的編程方法

??圖|5-3中步M0.0之后有一個(gè)選擇序列的分支，設(shè)M0，0為活動(dòng)步，當(dāng)它的后續(xù)步M0.1或M0.2變?yōu)榛顒?dòng)步時(shí)，它都應(yīng)變?yōu)椴换顒?dòng)步(M0，0變?yōu)?狀態(tài))，所以應(yīng)將M0.I和M0.2的常閉觸點(diǎn)與M0.0的線圈串聯(lián)。

??如果某一步的后面有一個(gè)山N條分支組成的選擇序列，該步可能轉(zhuǎn)換到不同的N步去，則應(yīng)將這N個(gè)后續(xù)步對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器位的常閉觸點(diǎn)與該步的線圈申聯(lián)，作為結(jié)束該步的條件。

??2.選擇序列的合并的編程方法

??圖5-3中，步M0.2之前有一個(gè)選擇序列的合并，當(dāng)步M0.1為活動(dòng)步(M0.1為1)并且轉(zhuǎn)換條件I0.1滿足，或步M0，0為活動(dòng)步并且轉(zhuǎn)換條件I0.2滿足，步M0.2都應(yīng)變?yōu)榛顒?dòng)步，即代表該步的存儲(chǔ)器位M0.2的起動(dòng)條件應(yīng)為M0.1I0.1 M0.0-10.2，對(duì)應(yīng)的起動(dòng)電路由兩條并聯(lián)支路組成，每條支路分別由MO.1、10.1和M0.0、I0.2的常開觸點(diǎn)申聯(lián)而成(見圖5-4)。

??-般來說，對(duì)于選擇序列的合并，如果某一步之前有N個(gè)轉(zhuǎn)換(即有N條分支進(jìn)人該步)，則代表該步的存儲(chǔ)器位的起動(dòng)電路由N條支路并聯(lián)而成，各支路由某一前級(jí)步對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器位的常開觸點(diǎn)與相應(yīng)轉(zhuǎn)換條件對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)或電路中聯(lián)而成。

圖5-4 梯形圖

??并行序列的編程方法

??1.井行序列的分支的編程方法

??圖5-3中的步M0.2之后有一個(gè)并行序列的分支，當(dāng)步M0.2是活動(dòng)步并且.轉(zhuǎn)換條件I03滿足時(shí)，步M0.3與步M0.5應(yīng)同時(shí)變?yōu)榛顒?dòng)步，這是用M0.2和I0.3的常開觸點(diǎn)組成的串聯(lián)電路分別作為M0.3和M0.5的起動(dòng)電路來實(shí)現(xiàn)的，與此同時(shí)，步M0.2應(yīng)變?yōu)椴换顒?dòng)步步M0.3和M0.5是同時(shí)變?yōu)樵拕?dòng)步的，只需將M0.3或M0.5的常閉觸點(diǎn)與M0.2的線副串聯(lián)就行了。

??2.并行序列的合并的編程方法

??步M0.7之前有一個(gè)并行序列的合并，該轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的條件是所有的前級(jí)步(即步M0.4和M0.6)都是活動(dòng)步和轉(zhuǎn)換條件I0.6滿足。由此可知，應(yīng)將M0.4，M0.6和I0.6的常開觸點(diǎn)串聯(lián)，作為控制M0.7的起保停電路的起動(dòng)電路。

??任何復(fù)雜的順序功能圖都是由單序列、選擇序列和并行序列組成的，掌握了單序列的編程方法和選擇序列、并行序列的分支、合井的縱程方法，就不難迅來地設(shè)計(jì)出任意復(fù)雜的順序功能圖描述的開關(guān)量控制系統(tǒng)的梯形圖。

??僅有兩步的閉環(huán)的處理

??如果在順序功能圖中有僅由兩步組成的小閉環(huán)(見圖5-5a)，用起保停電路設(shè)計(jì)的梯形圖不能正常工作。例如M0.2和I0.2均為1時(shí)，M0.3的起動(dòng)電路接通，但是這時(shí)與M03的線圈串聯(lián)的M0.2的常閉觸點(diǎn)卻是斷開的所以M0.3的線圈不能“通電"。出現(xiàn)上述問題的根本原因在于少M(fèi)0.2既是步M0.3的前級(jí)步，又是它的后續(xù)步。在小閉環(huán)中增設(shè)一步就可以解決這一問題(見圖5-5b)，這一步只起延時(shí)作用，延時(shí)時(shí)間可以取得很短(如0.1s)，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行不會(huì)有什么影響。

??圖5-5僅有兩步的閉壞的處理