PC控制系统设计的一般步骤

1、PC控制系统设计的一般步骤 PC控制系统设计的一般步骤：控制系统设计的一般步骤： （1）深入了解控制要求，确定控制的操作方式、应完成 的动作。 （2）确定所需的信号输入元件、输出执行元件，据此确 定PC的I/O点数。进行I/O点的分配。 （3）选定PC型号。 （4）绘制PC外部接线图，设计控制系统的主电路。 （5）设计PC控制程序。 （6）模拟调试。 （7 （8）进行现场调试。 （9）编制技术文件。 本章主要内容 PC控制系统设计的一般步骤 本章主要内容 第一部分、梯形图的基本电路第一部分、梯形图的基本电路 第二部分、第二部分、梯形图的经验设计方法梯形图的经验设计方法 第三部分、第三部分、梯形

2、图的顺序控制设计方法梯形图的顺序控制设计方法 第四部分、第四部分、 PC控制举例控制举例 第一部分、梯形图的基本电路第一部分、梯形图的基本电路 PC控制系统设计的一般步骤 第一部分、梯形图的基本电路第一部分、梯形图的基本电路 1启保停电路 2双向控制电路 3定时器和计数器的应用程序 4移位寄存器的应用举例 1启保停电路启保停电路 PC控制系统设计的一般步骤 1启保停电路启保停电路 -电机的启动、保持、停止控制电机的启动、保持、停止控制 说明：这种电路具有自锁或自保持自锁或自保持作用。按一下 停止按钮，00002常闭触点断开，使01000线圈 断电，接触器KM也断电，电机停转。 2双向控制电路双

3、向控制电路 PC控制系统设计的一般步骤 2双向控制电路双向控制电路 -电机的正反转控制电机的正反转控制 说明：双向控制电路要求2个接触器个接触器KM1、KM2不不 能同时得电能同时得电，否则会造成电机电源的短路。 互锁 互锁 启、保、停启、保、停 3定时器和计数器的应用程序定时器和计数器的应用程序 PC控制系统设计的一般步骤 3定时器和计数器的应用程序定时器和计数器的应用程序 1）单脉冲电路）单脉冲电路 2）闪烁电路）闪烁电路 3 3）周期性脉冲序列发生器）周期性脉冲序列发生器 4 4）完成一小时的定时）完成一小时的定时 PC控制系统设计的一般步骤 1）单脉冲电路）单脉冲电路 说明：控制输入0

4、0000接通时，20000线圈得电并自锁， 20000常开触点闭合，使TIM000开始定时、01000线圈 得电。2s到，TIM000常闭触点断开，使01000线圈断电。 产生脉宽一定的单脉冲产生脉宽一定的单脉冲 2）闪烁电路）闪烁电路 PC控制系统设计的一般步骤 2）闪烁电路）闪烁电路 可产生周期性方脉冲可产生周期性方脉冲 3）周期性脉冲序列发生器）周期性脉冲序列发生器 #0020 #0030 TIM001 PC控制系统设计的一般步骤 3）周期性脉冲序列发生器）周期性脉冲序列发生器 电路中定时器的线圈上串接自身的常闭触点，定时时间到时，常闭 触点断开使其自身线圈断电，因此，这种电路又称自复位

5、定时器自复位定时器。 同自复位定时器一样，自复位计数器也可以产生周期性脉冲序列。 Very Short Transient Pulse PC控制系统设计的一般步骤 4）完成一小时的定时）完成一小时的定时 若想实现长时间定时或大范围计数，可以用两个或两个 以上的定时器或计数器级联起来用。 PC控制系统设计的一般步骤 4移位寄存器的应用举例移位寄存器的应用举例 在自动生产线上的应用在自动生产线上的应用 彩灯控制彩灯控制 PC控制系统设计的一般步骤 1）在自动生产线上的应用）在自动生产线上的应用 说明：生产线有5个工位， 0号工位是检查站， 4号工位是剔除站。 产品经过检查站检查是否合格。 当不合格

6、产品移到4号工位时，剔 除不合格产品 。 PLCPLC如何编程？如何编程？ SFT指令的功能示意图指令的功能示意图 PC控制系统设计的一般步骤 SFT指令的功能示意图指令的功能示意图 当复位端R为OFF时，在移位脉冲端 SP由OFFON的上升沿时，E到St 通道中的所有位依次左移一位。 当复位端R为ON时，从St到E通道中 的所有位将置为OFF，此时移位脉冲 端和数据输入端无效。 自动线梯形图自动线梯形图 PC控制系统设计的一般步骤 自动线梯形图自动线梯形图 2）彩灯控制）彩灯控制 PC控制系统设计的一般步骤 2）彩灯控制）彩灯控制 条件为ON, 则执行中 间程序。 右 移 左 移 25313

7、为常ON 25314为常OFF 25315在第一个扫描周 期ON，后OFF 第二部分、经验设计第二部分、经验设计 PC控制系统设计的一般步骤 第二部分、第二部分、梯形图的经验设计方法梯形图的经验设计方法 有一些简单的梯形图可以借鉴借鉴继电器 控制的电路图来设计，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，进行修改和改善， 得到符合控制要求的梯形图。因此把 这种设计方法叫做经验设计方法 。 梯形图的经验设计例题梯形图的经验设计例题 PC控制系统设计的一般步骤 梯形图的经验设计例题梯形图的经验设计例题 例例1 送料小车自动控制系统送料小车自动控制系统 例例2 两处卸料的小车自动

8、控制系统两处卸料的小车自动控制系统 例例3 电机优先启动控制电机优先启动控制 例例4 通风机监视通风机监视 例例1 送料小车送料小车 PC控制系统设计的一般步骤 例例1 送料小车送料小车 自动控制系统的梯形图自动控制系统的梯形图 设计步骤：设计步骤： 1）理解控制策略）理解控制策略 2）I/O分配分配 3) 设计梯形图设计梯形图 I/O分配分配 PC控制系统设计的一般步骤 I/OI/O分配分配 1）I/O分配分配 输入：右行启动按钮SB1 00000 左行启动按钮SB2 00001 停止按钮SB3 00002 右端行程开关ST2 00003 左端行程开关ST1 00004 输出：右行接触器01

9、000 左行接触器01001 装料电磁阀01002 卸料电磁阀01003 梯形图设计梯形图设计 PC控制系统设计的一般步骤 梯形图设计梯形图设计 例例2 两处卸料的小车两处卸料的小车 1）I/O分配分配 输入：右行启动按钮SB1 00000 左行启动按钮SB2 00001 停止按钮SB3 00002 右端行程开关ST2 00003 左端行程开关ST1 00004 输出：右行接触器01000 左行接触器01001 装料电磁阀01002 卸料电磁阀01003 PC控制系统设计的一般步骤 例例2 两处卸料的小车两处卸料的小车 自动控制系统梯形图自动控制系统梯形图 设计步骤：设计步骤： 1）理解控制策

10、略）理解控制策略 2）I/O分配分配 3) 设计梯形图设计梯形图 I/O分配分配 PC控制系统设计的一般步骤 I/OI/O分配分配 1）I/O分配分配 输入：右行启动按钮SB1 00000 左行启动按钮SB2 00001 停止按钮SB3 00002 右端行程开关ST2 00003 左端行程开关ST1 00004 中间行程开关中间行程开关ST3 00005 输出：右行接触器01000 左行接触器01001 装料电磁阀01002 卸料电磁阀01003 梯形图设计梯形图设计 PC控制系统设计的一般步骤 梯形图设计梯形图设计 I/O分配分配 右行启动按钮SB100000 左行启动按钮SB200001

11、停止按钮SB3 00002 例例3 电机优先启动控制电机优先启动控制 PC控制系统设计的一般步骤 例例3 电机优先启动控制电机优先启动控制 有5个电机M1M5，都有启动和停止控制 按钮，要求按顺序启动，即前级电机不启 动时，后级电机无法启动；前级电机停， 后级电机也都停 I/O分配分配 PC控制系统设计的一般步骤 I/OI/O分配分配 1）I/O分配分配 5个启动按钮SB1SB5 00000、00002、00004 、 00006、00008 5个停止按钮SB6SB10 00001、00003、00005、00007、00009 ： 5个控制电机的接触器 KM1KM5 0100001004 梯

12、形图设计梯形图设计 有5个电机M1M5，都有启动和停止控制 按钮，要求按顺序启动，即前级电机不启 动时，后级电机无法启动；前级电机停， 后级电机也都停。 PC控制系统设计的一般步骤 梯形图设计梯形图设计 例例4 通风机监视通风机监视 PC控制系统设计的一般步骤 例例4 通风机监视通风机监视 有三个通风机，设计一个监视系统，监视通风机 的运转。如果两个或两个以上在运转，信号灯就 持续发亮；如果只有一个通风机在运转，信号灯 就以0.5Hz的频率闪烁；如果三个通风机都不运 转，信号灯就以2Hz的频率闪烁。用一个开关来 控制系统的工作，开关闭合时系统工作，开关断 开时，系统不工作，信号灯熄灭。 设计步

13、骤：设计步骤： 1）理解控制策略）理解控制策略 2）I/O分配分配 3) 设计梯形图设计梯形图 控制策略控制策略 PC控制系统设计的一般步骤 控制策略控制策略 有三个通风机，设计一个监视系统，监视通风机的运转。 I/O分配分配 PC控制系统设计的一般步骤 I/OI/O分配分配 输入：风机状态13 0000000002 控制开关：00003 输出：信号灯：01000 梯形图设计梯形图设计 PC控制系统设计的一般步骤 梯形图设计梯形图设计 I/O分配：分配： 输入：风机状态13 0000000002 控制开关：00003 输出：信号灯：01000 第三部分第三部分 顺序控制顺序控制 PC控制系统设

14、计的一般步骤 第三部分第三部分 梯形图的顺序梯形图的顺序 控制设计方法控制设计方法 1顺序控制的特点顺序控制的特点 2功能表图及其对应的梯形图功能表图及其对应的梯形图 3. 顺序控制程序设计举例顺序控制程序设计举例 4. 具有多工作方式的系统的编程举例具有多工作方式的系统的编程举例 顺序控制的特点顺序控制的特点 PC控制系统设计的一般步骤 1顺序控制的特点顺序控制的特点 送料小车自 动控制系统 的工作过程 规律性强、时序清晰规律性强、时序清晰 2.功能表图功能表图 PC控制系统设计的一般步骤 2功能表图及其对应的梯形图功能表图及其对应的梯形图 功能表的组成： 步+转向条件+有向连线+动作 （功

15、能表图又叫状态转移图、 状态图或流程图） 功能表图的结构 功能表图的结构对应的梯形图 功能表图的结构 PC控制系统设计的一般步骤 2.1 功能表图的结构 1）单序列结构）单序列结构 单序列由一系列相继激 活的步组成。每一步的 后面仅有一个转换条件， 每一个转换条件后面仅 有一步。 选择序列结构选择序列结构 PC控制系统设计的一般步骤 2.1 功能表图的结构 1）单序列结构）单序列结构 单序列由一系列相 继激活的步组成。 每一步的后面仅有 一个转换条件，每 一个转换条件后面 仅有一步。 2）选择序列结构）选择序列结构 选择序列的开始 称为分支。某一步 的后面有几个步， 当满足不同的转换 条件时，

16、转向不同 的步。 并行序列结构并行序列结构 PC控制系统设计的一般步骤 2.1 功能表图的结构 1）单序列结构）单序列结构 单序列由一系列相 继激活的步组成。 每一步的后面仅有 一个转换条件，每 一个转换条件后面 仅有一步。 2）选择序列结构）选择序列结构 选择序列的开始 称为分支。某一步 的后面有几个步， 当满足不同的转换 条件时，转向不同 的步。 3 3）并行序列结构）并行序列结构 并行序列的开始 称为分支。当转换 的实现导致几个序 列同时激活时，这 些序列称为并行序 列。 2.2 功能表图综合结构功能表图综合结构 PC控制系统设计的一般步骤 2.2 功能表图综合结构 PC控制系统设计的一

17、般步骤 2.3 功能表图对应的梯形图 PC控制系统设计的一般步骤 功能表图对应的梯形图 步20000为起始步， 它的前面有2条分支 PC控制系统设计的一般步骤 功能表图对应的梯形图 步20001的后面有3 条并行序列的分支 PC控制系统设计的一般步骤 功能表图对应的梯形图 步20006是单序列的 步，步20005、步 20007为其前级步和 后续步 PC控制系统设计的一般步骤 功能表图对应的梯形图 步20009的后面有2 条选择序列的分支 PC控制系统设计的一般步骤 功能表图对应的梯形图 步20012的前面有2 条选择序列的分支 PC控制系统设计的一般步骤 功能表图对应的梯形图 步20015的

18、前面有3 条选择序列的分支 3 顺序控制程序设计举例顺序控制程序设计举例 PC控制系统设计的一般步骤 3 顺序控制程序设计举例顺序控制程序设计举例 例一例一 一动力头进给运动一动力头进给运动 1）I/O分配 2）画出功能表图 3）设计梯形图 功能表图功能表图 PC控制系统设计的一般步骤 功能表图功能表图 梯形图梯形图 PC控制系统设计的一般步骤 梯形图梯形图 例2 PC控制系统设计的一般步骤 例2 两处送料小车的控制 1）I/O分配 2）画出功能表 3）设计梯形图 功能表图功能表图 PC控制系统设计的一般步骤 功能表图功能表图 1）I/O分配 2）画出功能表 3）设计梯形图 梯形图梯形图 PC

19、控制系统设计的一般步骤 梯形图梯形图 例3 PC控制系统设计的一般步骤 例3 用传送带传送 长物体的控制系统 1）I/O分配 2）画出功能表图 3）设计梯形图 功能表图功能表图 PC控制系统设计的一般步骤 功能表图功能表图 梯形图梯形图 PC控制系统设计的一般步骤 梯形图梯形图 例4 PC控制系统设计的一般步骤 例4 一剪板机的控制 1）I/O分配 2）画出功能表 3）设计梯形图 功能表图功能表图 PC控制系统设计的一般步骤 功能表图功能表图 1）I/O分配 2）画出功能表 3）设计梯形图 梯形图梯形图 PC控制系统设计的一般步骤 梯形图梯形图 4. 多工作方式 PC控制系统设计的一般步骤 4. 具有多工作方式的系统举例 送料小车的控制系统 示意图如下：示意图如下： 操作面板图如右操作面板图如右 4种工作方式种工作方式 PC控制系统设计的一般步骤 系统的系统的4 4种工作方式种工作方式 1）手动工作方式 2）单周期工作方式 3）连续工作方式 4）单步工作方式 功能表图功能表图 PC控制系统设计的一般步骤 单周期、连续、单步工作的单周期、连续、单步工作的 功能表图功能表图 自动方式下的总功能表图自动方式下的总功能表图 PC控制系统设计的一般步