第四章数字控制系统梯形图程序设计方法

1、4.1 梯形图的经验设计法第第4章章 数字量控制系统梯形图程序设计方法数字量控制系统梯形图程序设计方法 梯形图的经验设计法-在典型电路的基础上，根据被控对象的具体要求，进行试探性编程设计，并不断修改直到达到满意的结果。4.1.1 有记忆功能的电路有记忆功能的电路例：异步电机启动例：异步电机启动-保持保持-停止电路停止电路对应的梯形图：对应的梯形图：逻辑时序图：4.1.2 定时器应用电路定时器应用电路例例1 延时延时/接通接通/延时延时/断开电路的实现断开电路的实现 延时接通延时断开例例2 长延时电路的实现长延时电路的实现 s7-200的定时器最长延时时间为的定时器最长延时时间为3276.7秒（

2、约秒（约55分钟），分钟），如果要延时更长的时间可以利用下述方案实现。如果要延时更长的时间可以利用下述方案实现。方案方案1：用计数器设计长延时（最长：用计数器设计长延时（最长500小时）小时）注：注：sm0.4能产生周期为能产生周期为1分钟分钟 的时钟脉冲的时钟脉冲sm为特殊标志位，可提供一些为特殊标志位，可提供一些状态和控制功能状态和控制功能方案方案2：用计数器扩展定时器定时范围：用计数器扩展定时器定时范围 （最长（最长10000小时）小时）逻辑时序图逻辑时序图例例3 周期与占空比可调的振荡电路（闪烁电路）的实现周期与占空比可调的振荡电路（闪烁电路）的实现 另外另外sm0.5可提供周期为可提

3、供周期为1秒占空比为秒占空比为0.5的时钟脉冲，的时钟脉冲，也可用它来实现闪烁电路也可用它来实现闪烁电路改变两定时器的设定值可改变两定时器的设定值可改变周期和占空比改变周期和占空比（实验）4.1.3 4.1.3 经验设计法举例经验设计法举例 小车自动往复运动控制的实现小车自动往复运动控制的实现继电器控制电路图 梯形图梯形图练习：用经验法画出实现下面波形的梯形图练习：用经验法画出实现下面波形的梯形图4.2 根据继电器电路图设计梯形图的方法 4.2.1 基本方法基本方法 基本思路：将继电器电路图转化为梯形图基本思路：将继电器电路图转化为梯形图步骤：步骤：1）了解被控对象，掌握控制系统工作原理；）了

4、解被控对象，掌握控制系统工作原理；2）确定）确定plc的输入和输出，定义输入和输出的位地的输入和输出，定义输入和输出的位地 址，画出址，画出plc外部接线图；外部接线图；3）确定继电器电路图中的中间继电器对应的）确定继电器电路图中的中间继电器对应的plc位位 地址、时间继电器对应的地址、时间继电器对应的plc位定时器的地址；位定时器的地址；4）根据上述对应关系画出梯形图。）根据上述对应关系画出梯形图。例：异步电机启动和自动加速电路的梯形图设计例：异步电机启动和自动加速电路的梯形图设计4.2.2 注意事项注意事项1. 1. 应遵守梯形图语言中的语法规定应遵守梯形图语言中的语法规定2 2设置必要的

5、中间单元设置必要的中间单元3 3尽量减少尽量减少plcplc的输入信号和输出信号的输入信号和输出信号4 4设立外部联锁电路设立外部联锁电路5 5梯形图的优化设计梯形图的优化设计6 6外部负载的额定电压外部负载的额定电压4.3 顺序控制设计法与顺序功能图4.3.1 顺序控制设计法顺序控制设计法顺序控制设计法的基本思路：顺序控制设计法的基本思路： 根据被控对象的工艺过程画出顺序功能图，然后根据被控对象的工艺过程画出顺序功能图，然后 根据顺序功能图画出梯形图。根据顺序功能图画出梯形图。注：顺序功能图是描述控制系统控制过程、功能、注：顺序功能图是描述控制系统控制过程、功能、 特性的一种图形特性的一种图

6、形顺序控制设计法是顺序控制设计法是iec推荐的好方法推荐的好方法先画出顺序功能图先画出顺序功能图梯形图梯形图1 1步的基本概念步的基本概念顺序控制设计法将系统的工作周期划分为若干个顺序控制设计法将系统的工作周期划分为若干个顺序连接的阶段，这些阶段称为步。顺序连接的阶段，这些阶段称为步。在在plc中用存储器中用存储器m和顺序控制继电器和顺序控制继电器s来代表步。来代表步。第一步第一步第二步第二步第三步第三步初始步初始步2 2初始步初始步与系统初始状态（等待启动命令的阶段）对应的步与系统初始状态（等待启动命令的阶段）对应的步称为初始步。称为初始步。每个顺序功能图至少有一个初始步每个顺序功能图至少有

7、一个初始步初始步用双线框表示例：3 3与步对应的动作或命令与步对应的动作或命令 如果一步有几个动作用在顺序图中用下述画法表示：如果一步有几个动作用在顺序图中用下述画法表示：画顺序图时还可使用动作修辞词，可使用的动作修辞画顺序图时还可使用动作修辞词，可使用的动作修辞词见教材表词见教材表4-1。4 4活动步活动步 当系统正处于某一步所在阶段，该步处于活动状态，当系统正处于某一步所在阶段，该步处于活动状态，则称该步为活动步。则称该步为活动步。当步处于活动状态时，相应的动作被执行。当步处于活动状态时，相应的动作被执行。4.3.3 有向连线与转换条件有向连线与转换条件代表各步的方框按它们成为活动步的次序

8、可用有向连代表各步的方框按它们成为活动步的次序可用有向连线来表示。线来表示。1. 有向连线有向连线2. 转换与转换条件转换与转换条件转换用与有向连线垂直的短线来表示。转换用与有向连线垂直的短线来表示。使系统由当前步进入到下一步的信号称为转换条件使系统由当前步进入到下一步的信号称为转换条件练习：画出实现下面波形的顺序功能图练习：画出实现下面波形的顺序功能图4.3.4 顺序功能图的基本结构顺序功能图的基本结构顺序功能图有单序列、选择序列、并行序列三种结构顺序功能图有单序列、选择序列、并行序列三种结构单序列单序列选择序列选择序列并行序列并行序列 复杂顺序功能图举例启动按钮为i1.04.3.5 顺序功能图中转换实现的基本规则顺序功能图中转换实现的基本规则1 1转换实现的条件转换实现的条件(1) 该转换所有的前级步都是活动步。该转换所有的前级步都是活动步。(2) 相应的转换条件得到满足。相应的转换条件得到满足。 2转换实现应完成的操作转换实现应完成的操作(1) 使所有的后续步变为活动步。使所有的后续步变为活动步。(2) 使所有的前级步变为不活动步使所有的前级步变