《可编程控制器PLC(3).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《可编程控制器PLC(3).ppt（106页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第六章 可编程控制器(PLC),概述,6.2 可编程控制器的程序编制,6.3 可编程控制器应用举例,6.1 可编程控制器的结构和工作原理,第六章 可编程控制器(PLC),本章要求：,1. 了解可编程控制器的结构和工作原理。,2. 了解可编程控制器的几种基本编程方法。,3. 熟悉常用的编程指令。,4. 学会使用梯形图编制简单的程序。,第六章 可编程控制器（PLC）,概述,一、定义： 可编程控制器是一种数字运算的电子操作系统装置，专为工业现场应用而设计的，它采用可编程序的存储器，用于其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的
2、机械或生产过程。可编程控制器及其有关设备都应按易于与工业控制器系统联成一个整体和易于扩充其功能的原则进行设计。,二、 可编程控制器的发展： 它的起源可以追溯到60年代，美国通用汽车公司为了适应汽车型号不断翻新的需要，对生产线上的控制设备提出了新的要求，为此研制了第一台可编程控制器用于生产线上，通过改变存储在里面的指令的方法来改变生产线的控制流程，从而提供了继电器控制系统无法比拟的灵活性。但这一时期它主要是代替继电器系统完成顺序控制，虽然也采用了计算机的设计思想，实际只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器 简称PLC（Programmable Logical Controller）。,进入80
3、年代，随着微电子技术和计算机技术的发展，可编程控制器的功能已远远超出逻辑控制、顺序控制的范围，可以进行模拟量控制、位置控制，特别是远程通讯功能的实现，易于实现柔性加工和制造系统，因此将其称为可编程控制器（Programmable Controller）简称PC ,但为了与个人电脑PC相区别，仍将其称为PLC。PLC已被称为现代工业控制的三大支柱（PLC、机器人和CAD/CAM）之一。,目前PLC已广泛应用于冶金、矿业、机械、轻工等领域，加速了机电一体化的进程。,三、 PLC的主要特点,(1) 可靠性高，抗干扰能力强。由于采用大规模集成电路和微处理器，使系统器件数大大减少，并且在硬件的设计和制造
4、的过程中采取了一系列隔离和抗干扰措施，使它能适应恶劣的工作环境，具有很高的可靠性。,(2) 编程简单，使用方便。,(3) 通用性好，具有在线修改能力。PLC硬件采用模块化结构，可以灵活地组态以适应不同的控制对象，控制规模和控制功能的要求。且可通过修改软件，来实现在线修改的能力，因此其功能易于扩展，具有广泛的工业通用性。,(4) 缩短设计、施工、投产的周期，维护容易。目前PLC产品朝着系列化、标准化方向发展，只需根据控制系统的要求，选用相应的模块进行组合设计，同时用软件编程代替了继电控制的硬连线，大大减轻了接线工作，同时PLC还具有故障检测和显示功能，使故障处理时间缩短。,(5) 体积小，易于实
5、现机电一体化。,四、功能： 顺序控制、逻辑控制、定时/计数等各种功能，高档PLC还具有数字运算、逻辑运算、数据处理、模拟量调节以及联网通信等等功能。,1、按 IO点数分类（1）小型PLC：I/O256点，用户存储器容量2K字节（2）中型PLC：I/O在2562048点之间，用户存储器容量28K字节（3）大型PLC：I/O2048点，用户存储器容量8K字节 以上划分不包括模拟量I0点数，且划分界限不是固定不变的。,五、分类,2、按结构形式分类（1）整体式PLC： 又称单元式或箱体式。整体式PLC是将电源、CPU、I0部件都集中装在一个机箱内。一般小型PLC采用这种结构。（2）模块式PLC：将PL
6、C各部分分成若干个单独的模块，如 CPU模块、I0模块、电源模块和各种功能模块。模块式PLC由框架和各种模块组成。模块插在插座上。一般大、中型PLC采用模块式结构，有的小型PLC也采用这种结构。 有的PLC将整体式和模块式结合起来，称为叠装式PLC。,五、分类,模块式,各种PLC的具体结构虽然多种多样，但其结构和工作原理大同小异，都是以微处理器为核心的电子电气系统。PLC各种功能的实现，不仅基于其硬件的作用，而且要靠其软件的支持。,PLC内部主要由主机、输入 /输出接口、电源、编程器、扩展接口和外部设备接口等几部分组成。,1 PLC的结构和工作原理,6.1.1 可编程控制器的结构及各部分的作用
7、,图4-1 PLC结构示意图,1. 主机,主机部分包括中央处理器（CPU）、系统程序存储器和用户程序及数据存储器。,1. 主机,（1）接收从编程器输入的用户程序，并存入程序存储器中；(2)用扫描方式采集现场输入状态和数据，并存入相应的数据寄存器中；(3)执行用户程序，从程序存储器中逐条取出用户程序，经过解释程序解释后逐条执行，完成程序规定的逻辑和算术运算，产生相应的控制信号去控制输出电路，实现程序规定的各种操作；（4）通过故障自诊断程序，诊断PLC的各种运行错误。因此，CPU的性能对PLC的整机性能有着决定性影响。,CPU是PLC的核心，其主要作用是：,系统程序存储器：主要存放系统管理和监控程
8、序及对用户程序作编译处理的程序。系统程序已由厂家固定，用户不能更改。,用户程序及数据存储器：主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据、中间结果。,2. 输入/输出(I/O)接口,输入接口用于接收输入设备（如：按钮、行程开关、传感器等）的控制信号。,输出接口用于将经主机处理过的结果通过输出电路去驱动输出设备（如:接触器、电磁阀、指示灯等）。,3. 电源,电源是整机的能源供给中心。PLC的工作电源有的采用交流，有的采用直流供电。交流一般采用单相交流220V，直流一般采用24V。,4. 编程器,编程器是PLC很重要的外部设备，它主要由键盘、显示器组成。编程器分简易型和智能型两类。小型PLC常用简易编
9、程器，大、中型PLC多用智能编程器。编程器的作用是编制用户程序并送入PLC程序存储器。利用编程器可检查、修改、调试用户程序和在线监视PLC工作状况。现在许多PLC采用和计算机联接，并利用专用的工具软件进行编程或监控。,6. 外部设备接口,I/O扩展接口用于将扩充外部输入/输出端子数扩展单元与基本单元（即主机）联接在一起。,5. 输入输出扩展接口,此接口可将编程器、打印机、条形码扫描仪等外部设备与主机相连。,6.1.2 可编程控制器的工作原理,PLC的工作过程是在系统软件的控制下顺序扫描工作的过程。 软件分为： 系统软件 应用软件 PLC的工作过程就是在系统软件的控制下顺次扫描各输入点的状态，执
10、行并按用户程序的要求解算控制逻辑，然后向各输出点发出相应的控制信号的过程。,6.1.2 可编程控制器的工作原理,具体工作过程如下：1输入现场信息在系统软件控制下，顺序扫描各输入点，读入各点状态，寄存在输入状态寄存器中。2执行用户程序顺次扫描用户程序中的各条指令(即执行程序)，根据指令内容和输入状态进行逻辑运算，把输出点的运算结果寄存在输出状态寄存器中。,3输出控制信号 执行用户程序结束后，各输出点同时发出相应的开门信号，把输出状态寄存器的值输出，通过输出模块控制相应的执行机构，实现所要求的逻辑控制功能。 为提高可靠性，及时接收外来控制命令，PLC在每次扫描之前都要经过自诊断、与编程器及外设通信
11、这二步。自诊断过程中如发现有故障、程序执行有错误或超时，则PLC立即启动相应保护程序，保留现行工作状态，关断所有输出点，然后停机。自检正常完成后，则检查是否有编程器等外部设备的通信请求。处理完通信后，PLC才开始继续往下扫描输入点的状态。所以整个PLC完整的工作过程应该有五个部分组成。如下图所示,图 PLC扫描过程,扫描周期：重复执行上述五步过程，每执行一遍所需的时间称为扫描周期。 影响扫描周期因素很多：CPU速度、I/O点数、用户程序长短等。 输入扫描和输出刷新的时间一般为4ms，程序执行时间因程序长短不同，所以PLC的扫描周期通常为40100毫秒。,第二次课,6.1.3 可编程控制器的主要
12、技术性能,2. 用户程序存储容量,用来衡量PLC所能存储用户程序的多少。,3. 扫描速度,指扫描1000步用户程序所需的时间，以ms/千步为单位。,4. 指令系统条数,指PLC具有的基本指令和高级指令的种类和数量。种类数量越多，软件功能越强。,5. 编程元件的种类和数量,编程元件指：输入继电器、输出继电器、辅助继电器、状态器、定时器、计数器、通用“字”寄存器、数据寄存器及特殊功能继电器等。其种类和数量是衡量PLC的一个指标。,FX2N编程软元件的表示形式及编号范围,C100C199 共100点, 2 可编程控制器的程序编制,6.2.1 可编程控制器的编程语言,同其它电脑装置一样，PLC的操作是
13、依其程序操作进行的，而程序是用程序语言表达的，并且表达的方式多种多样，不同的生产厂家，不同的机种，采用的表达方式不同，但基本上可归纳为：,1. 梯形图,是在继电控制系统电气原理图基础上开发出来的一种图形语言。它继承了继电器接点、线圈、串联、并联等术语和类似的图形符号，具有形象、直观、实用的特点，不需学习计算机专业知识，电气技术人员使用最方便。,例：用PLC组成电机起停控制电路,继电接触控制图,例：用PLC组成电机起停控制电路,利用梯形图编制控制程序：,梯形图特点：,(1)梯形图按自上而下、从左到右的顺序排列。梯形图由多个梯级组成，每个线圈可构成一个梯级，每个梯级有多条支路，每个梯级代表一个逻辑
14、方程.（2）梯形图中的继电器并不是物理继电器，每个继电器或输入接点各为存储器中的一位，相应位为“1”态，表示继电器线圈通电或常开触头闭合，或常闭触头断开。,（3）梯形图中的继电器触点在编写用户程序时（即作为逻辑接点）可根据需要在梯形图中反复使用，没有数量限制，既可用常开也可用常闭，线圈输出只能是一次。,（7）PLC在解算用户逻辑时按照梯形图从上到下、从左到右的先后顺序进行处理，即按扫描方式顺序执行程序。,（4）梯形图中流过的电流不是物理电流，而是“概念电流”，是程序执行的形象表示方式，只能从左向右流。,（5）输入继电器用于接收PLC的外部输入信号，而不能由内部其它继电器的触点驱动。因此，梯形图
15、中只出现输入继电器的触点而不出现输入继电器的线圈。,（6）输出线圈不能直接驱动现场的执行元件，通过I/O模 块上的功率器件来驱动。,2. 语句表语言,这种编程语言与汇编语言类似，不同的厂家其语句表有所不同，这里以日本三菱FX2N可编程控制器为例，对上述电机起、停控制进行编程（即将梯形图转换成语句表语言）。,注意：按梯形图从左到右，从上到下的顺序编程。,6.2.2 可编程控制器的编程原则和方法,1. 编程原则,（1）PLC编程元件的触点在编程过程中可以无限次使用，每个继电器的线圈在梯形图中只能出现一次，它的触点可以使用无数次。,（2）梯形图的每一逻辑行皆起始于左母线，终止于右母线。线圈总是处于最
16、右边，且不能直接与左边母线相连。,（3）编制梯形图时，应尽量做到“上重下轻、左重右轻”。,不合理,合理,（4）两个或两个以上的线圈可以并联，但不可以串联。,2. 编程方法,(1)确定I/O点数及分配 (2)编制梯形图和指令语句表,(5) 程序以END指令结束，程序的执行是从第一个地址到END指令结束.,6.2.3 可编程控制器的基本编程指令,1. 起始指令LD，LDI与输出指令OUT,功能：常开触点逻辑运算起始。在每一条逻辑线或一个程序段的开始都要使用LD指令或LDI指令。,功能：常闭触点逻辑运算起始。,功能：把输出指令之前的运算结果输出到指定的接点，输出指令可并列使用。,例：当输入接点X0
17、ON时，使输出继电器Y0、Y1动作，当接点X1 OFF时，使继电器Y2动作。,梯形图对应的助记符程序,功能：常开触点串联连接。,2. 触点串联指令AND，ANI与触点并联指令OR，ORI,例：当输入条件X0和X1及X2同时为ON时Y3被输出的程序。,时序图,梯形图程序,功能：常闭触点串联连接。,Y0,例：当输入条件X0为ON，X1和X2为OFF时，Y3被输出程序。,OR X1,功能：常开触点并联连接。,Y0,梯形图程序,例：当输入条件X0或X1或X2为ON时Y3被输出程序。,例：当输入条件X0为ON，或X1或X2为OFF时Y3被输出程序。,ORI X1,功能：常闭触点并联连接。,Y0,梯形图程
18、序,说明：OR、ORI用作为1个触点的并联连接指令，为连接2个以上的触点串联连接的电路块的并联连接时，要用后述的ORB指令。,3. 块串联指令ANB与块并联指令ORB,ANB：将并联电路块与前面电路串联。使用该指令的原则：（1）先组块后串联；（2）在每一电路块开始时，须使用LD、LDI指令；（3）许多电路组成的串联电路，在组成一个电路块后，紧跟一条ANB指令，则串联电路块的个数没有限制。也可在所有的电路块组成后，集中写若干条ANB指令，但这种写法串联电路块数不能超过8个，这是不好的编程方式。ORB：两个以上触点串联的支路与前面支路并联。使用该指令对各个支路进行并联时，各个支路的起点须使用LD、
19、LDI指令。,3. 块串联指令ANB与块并联指令ORB,指令块1,指令块2,指令块1,指令块2,语句表指令 LD X0 OR X2 LD X1 ORI X3 ANB OUT Y0,语句表指令 LD X0 AND X1 LD X2 ANI X3 ORB OUT Y0,ORB说明：1、2个以上的触点串联连接的电路称之为串联电路块。串联电路块并联连接时，分支的开始用LD、LDI指令，分支的结束用ORB指令。2、ORB和ANB指令均为无操作元件号的指令。,ANB说明：1、分支电路并联电路块与前面电路串联连接时，使用ANB指令。 分支的开始用LD、LDI指令。并联电路块结束后，使用ANB指令与前面电路串
20、联。,练习：,4. 置位、复位指令SET，RST,功能：置位，令元件自保持ON。当输入条件变为ON时，使指定输出接点保持ON状态，此后即使输入变为OFF，该输出仍保持ON状态。,功能：复位，令元件自保持OFF，清数据寄存器。用于计数器、移位寄存器的复位。使计数器的当前值回复到设定值或使移位寄存器清零。当输入条件变为ON时，使指定输出接点保持OFF状态，此后即使输入变为OFF，该输出仍保持OFF状态。,说明：（1）X0一接通，即使再变成断开，Y0也保持接通。X1接通后，即使再变成断开，Y0也将保持断开。,（2）对同一个元件可以多次使用SET、RST指令，顺序可任意，但在最后执行的一条才有效。,5
21、. 定时器指令T,设置值,定时器号,语句表指令 LD X0 OUT T2 K 200 LD T2OUT Y0,6. 计数器指令C,X1,X0,C100,Y0,设置值,计数器号,语句表指令LD X0RST C100LD X1OUT C100K 4LD C100OUT Y0,X0,X1,Y0,C100K4,7. 空操作指令NOP,语句表指令 LD X0 NOP OUT Y0,NOP指令的使用对程序运行的结果没有任何影响，一般为了方便阅读。,NOP指令用法：,语句表指令 LD X0 AND X1 AND X2 OUT Y0,语句表指令 LD X0 NOP NOP OUT Y0,a）短接触点X1、X2
22、,NOP指令用法：,语句表指令 LD X0 OR X1 LDI X2 OR X3 ANB OUT Y0,语句表指令 NOP NOP LDI X2 OR X3 NOP OUT Y0,b）短接触点X0、X1,NOP指令用法：,语句表指令 LD X0 AND X2 LD X1 AND X3 ORB OUT Y0,语句表指令 NOP NOP LD X1 AND X3 NOP OUT Y0,c）删除触点X0、X2,说明：（1）程序若加入NOP指令，改动或追加程序时，可以减少步序号的改变。另外，用NOP指令替换已写入的指令，也可改变电路。（2）执行程序全清操作后，全部指令都变成NOP。,第四次课,8. 堆
23、栈指令MPS、MRD、MPP,MPS用于压入堆栈，MRD用于读出堆栈，MPP用于弹出堆栈。,语句表指令 LD X0 MPS AND X1 OUT Y0 MRD AND X2 OUT Y1 MPP AND X3 OUT Y2,MPS（push）：进栈，MRD （read）：读栈，MPP （pop）:出栈。,9、主控母线指令MC：主控开始指令MCR：主控返回指令在逻辑电路中经常会遇到几个线圈同时受一个触点或一组触点的控制即受到公共逻辑条件的控制，在PLC编程中称之为主控。借用代表公共逻辑的辅助继电器来控制一条分支母线，可以缩短程序，节约程序空间。主控指令MC后面的由LD或LDI指令开始，用MCR指
24、令返回。,a）,b）,X2,X3,Y1,Y0,Y2,X4,X5,Y3,X1,X0,MC,N0,M100,N0,M100,MCR,N0,语句表指令LD X0AND X1MC N0 SP M100LD X2OUT Y0LD X3OUT Y1LD X4 OUT Y2MCR N0LD X5OUT Y3,c）,说明：（1）输入X0接通时，执行MC与MCR之间的指令。（2)MC指令后，母线（LD、LDI点）移至MC触点之后，返回原来母线的指令是MCR。MC指令使用后必定要用MCR指令。（3）使用不同的Y、M元件号，可多次使用MC指令。但是若用同一软元件号，就与OUT指令一样成为双线圈输出。（4）在MC指令
25、内再使用MC指令时，嵌套级N的编号就顺次增大（按程序顺序由小到大）。 返回时用MCR指令，就从大的嵌套级开始解除（按程序顺序由大至小）。,10程序结束指令ENDEND指令用于程序结束。有效程序结束后，写一条END指令，可以缩短扫描运算周期。如F-40M型允许程序长度890步，用户程序长度不到890步时，可在程序结尾加上一条END指令。FEND指令表示主程序结束。当用户程序中有子程序和中断服务子程序时，主程序结束用FEND指令，整个用户程序结束时用END指令。,四、编程注意事项1、程序应按自上而下，从左至右的方式编制。2、适当的编程顺序可减少程序步数，如下图：（1）串联多的电路应尽量放在上部。,
26、不需要ORB指令,四、编程注意事项2、适当的编程顺序可减少程序步数，如下图：（2）并联多的电路应尽量靠近母线。,不需要ANB指令,四、编程注意事项3、重新安排不能编程的电路，如下图：,桥式电路,(1)将电路改成右图的形式才能编程。,四、编程注意事项3、重新安排不能编程的电路，如下图：,线圈的位置,(2)不能将触点画在线圈的右边，只能在触点的右边接线圈。,第五次课,3 PLC的程序设计及应用举例,一、PLC程序设计基本步骤 （1）根据控制要求，确定控制的操作方式（手动、自动、连续、单步等），应完成的动作（动作的顺序和动作条件），以及必须的保护和联锁；还要确定所有的控制参数，如转步时间、计数长度、
27、模拟量的精度等。 （2）根据生产设备现场的需要，把所有的按钮、限位开关、接触器、指示灯等配置按照输入、输出分类；每一类型设备按顺序分配输入/输出地址，列出PLC的I/O地址分配表。每一个输入信号占用一个输入地址，每一个输出地址驱动一个外部负载。,（3）对于较复杂的控制系统，应先绘制出控制流程图，参照流程图进行程序设计。可以用梯形图语言，也可以用助记符语言。 （4）对程序进行模拟调试、修改，直至满意为止。调试时可采用分段调试，并利用计算机或编程器进行监控。 （5）程序设计完成后，应进行在线统调。开始时先带上输出设备（如接触器、信号指示灯等），不带负载进行调试。调试正常后，再带上负载运行。全部调试
28、完毕，交付试运行。如果运行正常，可将程序固化到EPROM中，以防程序丢失。,二、应用程序的设计方法,应用程序设计过程中，应正确选择能反映生产过程的变化参数作为控制参量进行控制；应正确处理各执行电器、各编程元件之间的互相制约、互相配合的关系，即联锁关系。PLC应用程序的设计方法有多种，常用的设计方法有经验设计法、顺序功能图法等。,（一）梯形图的经验设计法,经验设计法是沿用设计继电器电路图的方法来设计梯形图。即在一些典型电路的基础上，根据被控对象对控制系统的具体要求，不断修改和完善梯形图。设计无普遍规律可遵循，设计的质量与设计者的经验有很大关系，因而称为经验设计法。它可用于较简单的梯形图设计，如一
29、些继电器基本控制电路的设计。,特点：没有普遍的规律可以遵循，具有很大的试探性和随意性。结果不唯一。设计时间、质量与设计者的经验有很大的关系。,编程实例例1：用PLC组成电机起停控制电路（1）继电器接触器控制电路如下图。,继电接触控制图,（2） I/O分配：,从上图可见，为满足控制要求，需要有2个按钮：启动按钮、停止按钮；此外还需要控制电动机的1个交流接触器；一个热继电器作为过载保护。共需3个I/O点，其中2个输入，1个输出。输入信号：启动按钮 SB0X0； 停止按钮 SB1X1；输出信号：流接触器 KMY0。,(3) PLC系统图,注意： 在继电器控制系统中，一般启动使用常开按钮，停止用常闭按
30、钮。用PLC控制时，停止按钮可是动合也可用动断触点，相应梯形图和语句表程序亦作不同处理。,常闭接点,(4) 梯形图程序设计,Y0,X0,X1,如：按SB0，则X0存储单元为“1”则其常开接点闭合，线圈通电，电机转动。,注意：这些接点或线圈并不是真实的物理继电器接点或线圈，而是在软件编程中使用的编程元件，每个编程元件与存储器中的一个存储单元相对应，该存储单元为“1”则表示梯形图中常开闭合, 常闭断开，线圈通电。, ,Y0,如：按SB1，则X1存储单元为“1”则其常闭接点断开，线圈断电，电机停车。,输出继电器(线圈),常开接点,（5）、 语句表语言,对上述电机起、停控制进行编程（即将梯形图转换成语
31、句表语言）。,例2 : 利用PLC实现正反转控制,1控制要求：电动机可以正向旋转，也可以反向旋转。为避免改变旋转方向时由于换相造成电源短路，要求电动机在正、反转状态转换前先停转，然后再换向启动。电动机正、反转继电器接触器控制系统主电路及控制电路如图所示。,电气互锁,例2 : 利用PLC实现正反转控制,1 要求：SB2按钮为正转按钮，SB3为反转按钮，SB1为停止按钮，KM1为正向接触器，KM2为反向接触器。,按钮互锁,2. I/O分配：,从上图可见，为满足控制要求，需要有3个按钮：正转起动按钮、反转起动按钮和停止按钮。此外还需要控制电动机正、反转的两个交流接触器，一个热继电器作为过载保护。共需
32、5个I/O点，其中3个输入，2个输出。输入信号：停止按钮 SB1X0。 正转起动按钮 SB2X1； 反转起动按钮 SB3X2； 输出信号：正转交流接触器 KM1Y0； 反转交流接触器 KM2Y1。,3实际接线图,在下图的实际接线图中，COM为公共端。根据PLC的型号不同、I/O点数不同，输入、输出端子有不同数量的COM端。各COM端彼此独立，可以单独使用。如果电源相同，可以共用一个COM端，但要考虑累积通过的电流值，应小于通过的数值。,注意： PLC的输入点较富裕，热继电器的常闭触点可占用PLC的输入点；若输入点较紧张，热继电器的信号可不输入PLC中，而直接接在PLC外部的控制电路中。,4、
33、梯形图程序,语句表：LD X1OR Y0ANI X0ANI X2ANI Y1OUT Y0LD X2OR Y1ANI X0ANI X1ANI Y0OUT Y1,1.要求,教材P7图1-4,2. I/O分配：,输入信号： X1：停止； X2：起动； 输出信号：Y1：KM1； Y2：KM2； Y3: KM3。,3.系统图,4.梯形图程序,Y1 接通电源、Y2 形连接、Y3 星形连接,启动时，按下SB2，X2常开闭合，此时Y1接通，定时器接通，Y1、Y3也接通，KM1、KM3接触器接通，电动机进入星形降压启动。,延时5秒后，定时器T0动作，其常闭触点断开，使Y3断开，KM3断开。,T0的常开触点闭合，
34、Y2接通，KM2接通，KM1任然得电，电动机三角形联结，进入正常工作。,第六次课,（二）梯形图的顺序控制设计法, 经验设计法的设计方法不规范，没有一个普遍的规律可遵循，具有一定的试探性和随意性。 由于联锁关系复杂，用经验设计法进行设计一般难于掌握，且设计周期较长，设计出的程序可读性差，即使有经验的工程师阅读它也很费时。同时，给日后产品的使用、维护带来诸多不便。,1、经验设计法的不足,2、顺序控制设计法,定义： 顺序控制法就是按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间的顺序，在生产过程中各个执行机构自动地有秩序地进行操作。,特点： 简单易学 设计效率高 调试、修改和阅
35、读方便,概念：,步：系统所处的阶段（状态），根据输出量的状态变化划分。任何一步内，各个输出量状态保持不变，同时相邻的两步输出量总的状态是不同的。,转移条件：触发状态变化的条件。 外部输入信号 内部编程原件触点信号 多个信号的逻辑组合转移：系统状态变化。,（1）首先将系统的工作过程划分为若干步。步是根据输出量（输出继电器）的状态来划分的。只要系统某一输出量的通断发生了变化，系统就从一步进入了另外一步。在每一步内各输出量的状态均应保持不变。（2）确定各相邻步之间的转换条件。转换条件成立使系统从当前步转入下一步。通常利用限位开关的通断，定时器或计数器的接通提供转换条件。转换条件也可能是若干个信号的逻
36、辑组合。（3）画出功能表图（功能流程图）功能表图又称为功能流程图或状态转移图。它是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形。（4）根据功能流程图，采用某种编程方式设计出系统的梯形图程序。,3、顺序控制设计法的设计步骤,X2,4、顺序功能图的绘制,现以送料小车的控制来讨论功能流程图的绘制。,小车在限位开关X1处装料，10s后装料结束，开始右行。碰到X2后停止、卸料。15s后卸料结束，左行回到X1处停下装料。如此循环工作。小车的起动按钮是X0.,功能流程图,1）步,“步”用矩形方框表示，方框中是编程元件的代号，一般用辅助继电器代表步。初始步：与控制过程的初始状态相对应的步。用双线框表示。与步对
37、应的动作或命令活动步：当系统处于某一步所在的阶段时，叫做该步处于活动状态，该步称为“活动步”。步处于活动状态时，相应的动作被执行。,2）转换与有向连线,步与步之间用有向线连接，并且用转换将步分开。两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换隔开。两个转换也不能直接相连，必须用一个步隔开。有向连线（状态转移路线和方向） 从上到下，从左到右，有向连线上的箭头可省略；但若不是上述方向应在有向线上用箭头注明方向。转换（分割两个相邻步）,3）转换条件,可用文字语言、布尔代数表达式或图形符号标注在表示转换的短横线旁。,4）顺序功能图的基本结构,单序列：单序列的每一步的后面只有一个转换，每个转换的后面只有一个步。,4）顺序功能图的基本结构,选择序列,分支,合并,4）顺序功能图的基本结构,并行序列,分支,合并,