【文章內(nèi)容簡介】 運(yùn)行費(fèi)用 ，降低了勞動(dòng)力，提高了生產(chǎn)效率。 控制要求 設(shè)計(jì)控制要求：設(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)料小車的 PLC控制裝置，電機(jī)功率 M為 3KW，運(yùn)料小車的功能及控制要求如下： 小車可在 A、 B兩地分別啟動(dòng)； 小車在 A、 B兩地的停留等待裝料、卸料時(shí)間均為 2分鐘； 小車在 A地啟動(dòng)時(shí)停車等待裝料； 裝料完畢自動(dòng)駛向 B地，到達(dá) B地后停車等待裝料； 卸 料完畢后自動(dòng)駛向 A地，如此循環(huán)； 第三章 運(yùn)料小車 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 輸入輸出點(diǎn)分配 運(yùn)料小車 PLC輸入輸出點(diǎn)分配表見下表 31 分類 輸入信號(hào) 輸出信號(hào) 步序繼電器 其它 信 號(hào) 名 稱 起動(dòng)按鈕 停止按鈕 左限位開關(guān) 右限位開關(guān) 右行接觸器 左行接觸器 裝料電磁鐵 卸料電磁鐵 預(yù)備狀態(tài) 一工步 二工步 三工步 四工步 激 活 初 始 步 裝料卸料時(shí)間 現(xiàn)場信號(hào) SB1 SB2 SQ1 SQ2 KM1 KM2 YV1 YV2 Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 L t0t1 PLC地址 X0 X3 X1 X2 Y0 Y1 Y2 Y3 M0 M1 M2 M3 M4 M8002 T0T1 表 31 根據(jù)控制要求繪制功能圖 首先把工作循環(huán)分成預(yù)備、裝料、右行、卸料和左行共 5步，它們的轉(zhuǎn)換條件分別為 SB（ X0）、T0、 SQ2（ X2）、 T1和 SQ1（ X1）。畫出了功能圖，并且填寫了各步對(duì)應(yīng)的動(dòng)作及執(zhí)行電器的工作情況。 模擬圖 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，畫出運(yùn)料小車運(yùn) 行模擬圖 圖 31 狀態(tài)示意圖 分析其運(yùn)料控制過程，可得出以下狀態(tài) 魏恩杰： PLC 運(yùn)料小車控制 第 10 頁 共 22 頁 圖 32 順序功能圖 圖 33 用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)，沒有一套固定的方法和步驟可以循環(huán)，具有很大的試探性和隨意性，對(duì)于不同的控制系統(tǒng)，沒有一種通用的容易掌握的設(shè)計(jì)方法。在設(shè)計(jì)較為復(fù) 雜系統(tǒng)的課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 梯形圖時(shí)，用大量的中間單元來完成記憶、聯(lián)鎖和互鎖等功能，由于需要考慮的因素很多，它們往往又交織在一起，分析起來非常困難，并且很容易遺漏一些應(yīng)該考慮的問題。修改某一局部電路時(shí)，可能對(duì)系統(tǒng)的其他部分產(chǎn)生意想不到的影響，因此梯形圖的修改也很麻煩，花了很長的時(shí)間還得不到一個(gè)滿意的結(jié)果。用經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)出的梯形圖往往很難閱讀，給系統(tǒng)的修改和改進(jìn)帶來了很大的困難。 所謂順序控制，就是按照生產(chǎn)預(yù)先規(guī)定的順序，在各個(gè)輸入信號(hào)的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時(shí)間的順序，在生產(chǎn)過程中各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)地有序地進(jìn)行操作。使用順序控制設(shè) 計(jì)法時(shí)首先根據(jù)系統(tǒng)的工藝過程，畫出順序功能圖，然后根據(jù)順序功能圖畫出梯形圖。有的 PLC 編程軟件為用戶提供了順序功能圖（ S FC）語言，在編程軟件中生成順序功能圖后便完成了編程工作。 順序控制設(shè)計(jì)法是一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，很容易被初學(xué)者接受，對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者也會(huì)提高設(shè)計(jì)的效率，程序的閱讀和測試修改也很方便。某廠有經(jīng)驗(yàn)的電氣工程師用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)某控制系統(tǒng)的梯形圖，花了兩周的時(shí)間，同一系統(tǒng)改用順序控制設(shè)計(jì)法，只用了不到半天的時(shí)間，就完成了梯形圖的設(shè)計(jì)和模擬調(diào)試，現(xiàn)場試車一次成功。 順序控制設(shè)計(jì)法用轉(zhuǎn)換條件控制代 表各步的編程元件，讓他們的狀態(tài)按一定的順序變化，然后用代表各步的編程元件去控制 PLC 的各輸出繼電器。轉(zhuǎn)換條件為當(dāng)前步進(jìn)入下一步的信號(hào)，可以是外部的輸入信號(hào)，如按扭、指令開關(guān)、限位開關(guān)的接通和斷開等，也可以是 PLC 內(nèi)部產(chǎn)生的信號(hào)，如定時(shí)器、記數(shù)器常開觸點(diǎn)的接通等，還可能是若干個(gè)信號(hào)的與、或、非邏輯組合。 順序功能圖（ Sequential function chart,簡稱為 SFC）是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形，也是設(shè)計(jì) PLC 的順序控制程序的有力工具。 順序功能圖并不涉及所描述的控制功能的具體 技術(shù)，它是一種通用的技術(shù)語言，可以供進(jìn)一步設(shè)計(jì)和不同專業(yè)的人員之間進(jìn)行技術(shù)交流之用。 步與動(dòng)作 步 順序控制設(shè)計(jì)法最基本的思想是將系統(tǒng)的一個(gè)工作周期劃分為若干個(gè)順序相連的階段，這些階段稱為步（ Step），可以用編程元件（例如內(nèi)部輔助繼電器 M 和狀態(tài)繼電器 S）來代表各步。步是根據(jù)輸出量的狀態(tài)變化來劃分的。在任何一步之內(nèi)，各輸出量的 ON/OFF 狀態(tài)不變，但是相鄰兩步輸出量總的狀態(tài)是不同的，步的這種劃分方法使代表各步的編程元件的狀態(tài)與各輸出量的狀態(tài)之間有著極為簡單的邏輯關(guān)系。 送料小車開始停 在左側(cè)限位開關(guān) X1 處（見圖 31），按下起動(dòng)按扭 X0， Y2 變?yōu)?ON，打開貯料斗的閘門，開始裝料，同時(shí)用定時(shí)器 T0 定時(shí)， 2 分鐘后關(guān)閉貯料斗的閘門， Y0 變?yōu)?ON，開始右行，碰到限位開關(guān) X2 后停下來卸料（ Y3 為 ON），同時(shí)用定時(shí)器 T1 定時(shí)； 2 分鐘后 Y1變?yōu)?ON，開始左行，碰到限位開關(guān) X1 后返回初始狀態(tài)，停止運(yùn)行。 根據(jù) Y0~Y3 的 ON/OFF 狀態(tài)的變化。顯然一個(gè)周期可以分為裝料、右行、卸料和左行這 4步，另外還應(yīng)設(shè)置等待起動(dòng)的初始步，分別用 M0~M4 來代表這 5 步。圖 31）是運(yùn)料小車運(yùn)行的空間示意圖，圖 32）是描 述該系統(tǒng)的順序功能圖，圖中用矩形方框表示步，方框中可以用數(shù)字表示該步的編號(hào)，一般用代表該步的編程元件的元件號(hào)作為步的編號(hào)，如 M0 等，這樣在根據(jù)順序圖設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)較為方便。 魏恩杰： PLC 運(yùn)料小車控制 第 12 頁 共 22 頁 初始步 與系統(tǒng)的初始狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的步稱為初始步，初始狀態(tài)一般是系統(tǒng)等待起動(dòng)命令的相對(duì)靜止的狀態(tài)。初始步用雙線方框表示，每一個(gè)順序功能圖至少應(yīng)該有一個(gè)初始步。 活動(dòng)步 當(dāng)系統(tǒng)正處于某一步所在的階段時(shí)，該步處于活動(dòng)狀態(tài)，稱該步為“活動(dòng)步”。步處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，相應(yīng)的動(dòng)作被執(zhí)行；處于不活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，相應(yīng)的非存儲(chǔ)型動(dòng)作被停止執(zhí)行 。 與步對(duì)應(yīng)的動(dòng)作或命令 可以將一個(gè)控制系統(tǒng)劃分為被控系統(tǒng)和施控系統(tǒng)，例如在數(shù)控車床系統(tǒng)中，數(shù)控裝置是施控系統(tǒng)，而車床是被控系統(tǒng)。對(duì)于被控系統(tǒng)，在某一步中要完成某些“動(dòng)作”（ action）；對(duì)于施控系統(tǒng)，在某一步中則要向被控系統(tǒng)發(fā)出某些“命令” (mand)。為了敘述方便，下面將命令或動(dòng)作統(tǒng)稱為動(dòng)作，并用矩形框中的文字或符號(hào)表示，該矩形框應(yīng)與相應(yīng)的步的符號(hào)相連。 如果某一步有幾個(gè)動(dòng)作，可以用圖 34 中的兩種畫法來表示，但是并不隱含這些動(dòng) 作之間的任何順序。說明命令的語句應(yīng)清楚的表明該命令是存 儲(chǔ)型的還是非存儲(chǔ)型的。例如某步的存儲(chǔ)型命令“打開 1 號(hào)閥并保持”，是指該步為活動(dòng)步時(shí)1 號(hào)閥打開，該步為不活動(dòng)步時(shí)繼續(xù)打開；非存儲(chǔ)型命令“打開 1 號(hào)閥”，是指該步為活動(dòng)步時(shí)打開，為不活動(dòng)步時(shí)關(guān)閉。 除了以上的基本結(jié)構(gòu)之外，使用動(dòng)作的修飾詞（見表 32）可以在一步中完成不同的動(dòng)作。修飾詞允許在不增加邏輯的情況下控制動(dòng)作。例如，可以使用修飾詞 L 來限制配料閥打開的時(shí)間。 表 32 動(dòng)作的修飾詞 N 非存儲(chǔ)型 當(dāng)步變?yōu)椴换顒?dòng)步時(shí)動(dòng)作終止 S 置位（存儲(chǔ)） 當(dāng)步變?yōu)椴换顒?dòng)步時(shí)動(dòng)作繼續(xù)，直到動(dòng)作被復(fù)位 R 復(fù)位 被修飾詞 S， SD， SL 或 DS起動(dòng)的動(dòng)作被終止 L 時(shí)間限制 步變?yōu)榛顒?dòng)步時(shí)動(dòng)作被起動(dòng)，直到步變?yōu)椴换顒?dòng)步或設(shè)定時(shí)間到 D 時(shí)間延遲 步變?yōu)榛顒?dòng)步時(shí)延遲定時(shí)器被起動(dòng)，如果延遲之后步仍然是活動(dòng)的，動(dòng)作被起動(dòng)和繼續(xù)，直到步變?yōu)椴换顒?dòng)步 P 脈沖 當(dāng)步變?yōu)榛顒?dòng)步，動(dòng)作被起動(dòng)并且只執(zhí)行一次 SD 存儲(chǔ)與時(shí)間延遲 在時(shí)間延遲之后動(dòng)作被起動(dòng)，一直到動(dòng)作被復(fù)位 DS 延遲與存儲(chǔ) 在延遲之后如果步仍然是活動(dòng)的，動(dòng)作被起動(dòng)直到被復(fù)位 SL 存儲(chǔ)與時(shí)間限制 步變?yōu)榛顒?dòng)步時(shí)動(dòng)作被起動(dòng)一直到設(shè)定的時(shí)間到或動(dòng)作被復(fù)位 在圖 33中定時(shí)器 T0 的線圈應(yīng)在 M1 為活動(dòng)步時(shí)“通電”， M1 為不活動(dòng)步時(shí)斷電，從這個(gè)意義上來說， T0 的線圈相當(dāng)于步 M1 的一個(gè)動(dòng)作，所以將 T0作為步 M1 的動(dòng)作來處理。步 M1下面的轉(zhuǎn)換條件 T0 由在指定時(shí)時(shí)間到時(shí)閉和的 T0 的常開觸點(diǎn)提供。因此動(dòng)作框中的 T0 對(duì)應(yīng)的是 T0 的線圈，轉(zhuǎn)換條件 T0 對(duì)應(yīng)的是 T0 的常開觸點(diǎn)。 a） b） 圖 34 多個(gè)動(dòng)作的表示方法 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 使用起保停電路的方法編程 根據(jù)順序功能圖設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)，可用內(nèi)部輔助繼電器 M（特殊輔助繼電器除外）來代表各步。某一步為活動(dòng)步時(shí)，對(duì)應(yīng)的輔助繼電器為 ON，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 為不活動(dòng)步。很多轉(zhuǎn)換條件都是短信號(hào)，即它存在的時(shí)間比它的后續(xù)步激活為活動(dòng)步的時(shí)間短，因此應(yīng)使用有記憶（或稱保持）功能的電路來控制代表步的輔助繼電器。如常用的有 起、保、停電路和置位、復(fù)位指令組成的電路。 起保停電路僅僅使用與觸點(diǎn)和線圈有關(guān)的通用邏輯指令，各種型號(hào) PLC 都有這一類指令，所以這種編程方法，適用于任何型號(hào) PLC。 如圖 35 所示，采用了 起保停電路進(jìn)行順序控制梯形圖編程。圖中 M M3 和 M4 是 順序功能圖中順序相