浅谈PLC - 串行 - 工作方式与梯形图的编制-

1、 2010.983隰摘要:详细介绍了由继电接触器控制电路图设计梯形图时,PLC “串行”工作方式对梯形图控制结果的影响以及解决方法。关键词:继电接触器控制电路图;梯形图;PL C;串行工作方式我们知道梯形图是一种从继电接触器控制电路图演变而来的图形,继电器接触器控制是将程序固化在接线当中,是一种“硬”的程序;而PLC 是将程序保存在存储器中,是一种“软”的程序。用PL C 来取代传统的继电器接触器控制就是将原先继电器接触器控制中“硬”的程序变成“软”的程序保存在存储器中。这样一来可以大大简化控制系统的外部接线,方便用户的安装使用与维护,用户只需要将外部的输入输出设备连接到相应的PL C 输入输

2、出端子上就可以了,而控制系统的主要控制逻辑都在PL C 程序中实现。因继电接触器控制系统已广泛为电气工作者所熟知,原有的继电接触器控制系统经过长期的使用和考验,已被证明能完成系统要求的控制功能。对同一受控设备而言,继电接触器电路图又与梯形图在表示方法和分析方法上有很多相同之处:1.图形符号相似它们都是用接点和线圈来绘制电路图或编制梯形图,且图形符号相似。PLC 继承了继电器接点和线圈控制理论。2.电路结构相似它们都有两条母线。在电路图中,母线表示电流源。在梯形图中,母线表示能流源。在电路图中,只要回路被导通,线圈就能励磁工作。在梯形图中,只要梯级被导通,能流就能激活线圈。3.工作原理相同无论是

3、电路图,或者是梯形图,它们回路中的元件或梯级中的编程元素,都按预设的功能,完成预期的控制目的。对同一受控设备而言,电路图与梯形图基本的工作原理是相同的。比如,控制接点(或称编程元素的导通(ON或断开(OFF及它们的组合,完成预期的控制目的。4.逻辑规律相同无论是电路图,还是梯形图的控制过程,只要前提条件具备,就会得到预期的结果。对同一受控设备而言,在电路图中,是通过接点与接点或接点与线圈的连接和组合体现基本逻辑或复合逻辑。如常开串联为与逻辑;常开并联为或逻辑;常开与常闭串联为非逻辑。在梯形图中,是通过编程元素(存储位的导通与断开及其组合,来实现基本逻辑或复合逻辑,其逻辑规律是相同的,其逻辑规律

4、是通过程序控制实现的。因此对于初学者,在编制用户程序梯形图时,最简单直接的方法就是先设计绘制出继电接触器控制电路图,然后按编程原则将电路图中的电器符号改为对应PLC 的“线圈”和“触点”符号,这样就很容易地画出了用户程序梯形图(从而也就很容易写出指令语句表。所以根据继电接触器控制电路图设计梯形图,不失为一条捷径。那么是不是任何情况下都可以将继电接触器控制电路图直接转换成梯形图呢?不是的。在将继电接触器控制电路图转换成梯形图时,除了要考虑画梯形图时应注意的事项外,还要考虑串行工作方式对梯形图控制结果的影响。一般来说,在学习PL C 之前都是先学习传统的继电器接触器控制,因为PL C 最初就是在传

5、统的继电器接触器控制的基础上发展起来的,掌握了传统的继电器接触器控制技术之后再学习PL C 技术往往有着事半功倍的效果,但是这样一来也有一个缺点很容易把两者工作方式搞混。因为PL C 与继电接触器控制的重要区别之一就是工作方式不同。继电接触器控制系统是按“并行”方式工作的,也就是说是按同时执行的方式工作的,只要形成电流通路,就可能有几个电器同时动作。而PLC 是以“串行”方式工作的,PLC 在循环执行程序时,是按照语句的书写顺序自上而下进行逻辑运算,而前面逻辑运算的结果会影响后面语句的逻辑运算结果。因此梯形图编程时,各语句的位置也会对控制功能产生关键影响。所以对传统继电接触器控制系统更新改造时

6、,不能简单地将继电器(或接触器触点与PL C 触点相置换,必须对实际电路的控制功能进行分析,给出相应的控制梯形图。下面通过例子来说明。例1图1(a 中用一个按钮开关X0(输入信号控制3个输出量:Y0、Y1、Y2。电路中Y0与Y2具有相同的响应速度。X0闭合Yl 接通Y0、Y2同时接通,即不存在滞后现象。根据继电器控制进行置换转化成如下梯形图1(b。我们通过三个扫描周期来说明控制过程中输出的滞后问题:第一个扫描周期:输入信号还未进入映像区,X0输入映像寄存器中的状态为输出“0FF ”,所有Y0、Y1、Y2当然均为“0FF ”。第二个扫描周期:在输入采样阶段,X0信号进入映像区,X0输入映像寄存器

7、中的状态变为“ON ”。由于在扫描到Y0时,Y1尚处在断开状态,所以Y0=“OFF ”;而在第二周期中,程序执行后Y1在输出映像寄存器中的状态变为“ON ”,所以,后扫描的Y2在其输出映像寄存器中的状态也变为“ON ”。这样,第二周期的结果是输出端子Y0=“OFF ”,Y1=Y2=“ON ”。第三个扫描周期:由于Y1在其输出映像寄存器中的状态已为“ON ”,此时Y0才能接通为“ON ”。显然,Y0的响应滞后Y2一个扫描周期,在输入条件为“ON ”时,Y0输出延迟响应。若在梯形图中,将Y0和Y2互换位置,则执行结果使Y2的响应滞后于Y0一个扫描周期。如果将梯形图稍作调整,改为图1(c所示,当X0

8、输入映像寄存器中的状态为“ON ”,在第一个周期,所有输出Y0、Y1、Y2均为“ON ”。因此,在将继电接触器控制电路图转换成梯形图时要适当浅谈PLC “串行”工作方式与梯形图的编制河南新乡邢晓莉隰【心声】百家纵横(a继电器并行控制(b直接替换得到的梯形图(c调整后得到的梯形图图1继电器控制与相应的梯形图 地根据情况调整梯形图。例2图2中梯形图(a和(b从结构上看是一样的,但上下顺序不一样,首先看图2(a,PL C 读梯形图的顺序如图中的数字所示。当输入继电器X1动作时,在第一个扫描周期:X1常闭接点断开,由于还未读到Y1线圈,Y1线圈还未得电,所以Y1接点断开,Y0接点断开,X2常闭接点闭合

9、,由于电路不通,Y0线圈不得电,X1接点闭合,线圈Y1得电。在第二个扫描周期:Y1接点闭合,其他不变。当输入继电器X1失电时,在第一个扫描周期:X1常闭接点闭合,Y1接点己闭合,Y0接点断开,X2常闭接点闭合,由于电路己通,Y0线圈得电,X1接点断开,线圈Y1失电。在第二个扫描周期:Y1接点断开,但Y0接点闭合,所以Y0线圈得电自锁。再看图2(b,当输入继电器X1动作时,其结果和上述一样,但是当输入继电器X 1失电时结果就不一样了,Y0、Y1线圈都不得电。所以说,梯形图中继电器线圈的接点在线圈之前和在线圈之后,对它的控制结果是有影响的。图3(a是点动连续混合控制电路,它要求点动按钮SB3常开接

10、点和常闭接点的动作有较长的过渡时间差才能起到点动控制作用,是一个有接点竞争的电路。把它转换成梯形图,看看是否能起到点动控制作用。如图3(b所示,当按钮X3按下动作时,Y0得电,当按钮X3松开时,X3常开接点断开,但X3常闭接点闭合,且Y0自锁接点是闭合的,Y0线圈仍得电自锁,所以不能起到点动控制。图3点动连续混合控制电路图和梯形图可见,有的控制电路图是不可以直接转变成梯形图的,对于这种情况,可以采用改变接点顺序的方法来解决。可根据控制原理要求需要,加入一些所用输入或输出继电器的“软”触点和辅助继电器,而这些“软”触点在程序中的使用次数是无限制的,它和辅助继电器都是被编程元件内部使用,不占用I/

11、O 点。如图4所示,用常闭接点M0代替常闭接点X3,而M0线圈在接点M0后面,这样接点M0比X3晚一个扫描周期,即可实现点动控制。图4接点顺序的调整参考文献:1隋振有,隋凤香.P L C 应用与编程技术M .北京:中国电力出版社,2009.2樊金荣.欧姆龙C J1系列P L C 原理与应用M .北京:机械工业出版社,2008.3王阿根.电气可编程控制原理与应用M .北京:清华大学出版社,2007.(新乡职业技术学院(新乡技师学院(a点动连续混合控制电路图(b点动连续混合控制梯形图基层田径运动会的径赛项目一般有:100米、200米、400米、4×100米接力、4×400米接力

12、、100米栏、110米栏、800米、1500米、3000米和5000米。在运动会上一般安排17名或25名裁判员担任终点计时工作。在整个裁判过程中要求裁判员准确计时,不能弄虚作假。下面就计时长和计时员在运动会上所做的主要工作作一简要阐述。一、计时长(1比赛前,计时长根据裁判员的人数做好具体安排。例如除计时长外有16名裁判员,在分道跑项目中,每道上安排2名计时员计时,以2人中的最低成绩作为运动员的最终成绩;有24名裁判员,每道上安排3名计时员,以3人中的中间成绩作为最终成绩。(2比赛前,与起点发令长、检查长和终点裁判长协商,规定相互联系方式,保证每组径赛项目按预定的时间准时开赛。(3各项比赛开始前3分钟5分钟,向计时员宣读本比赛项目及顺序,告知该项目的纪录是多少,把计时表交给最下面的计时员并迅速向上传递。(4当听到比赛即将开始的“口号声”或“喇叭声”时,提示计时员“回表”,并用简练语言(如“上道”“举枪”等提示计时员注意。(5比赛中,若计时员秒表或计时出现故障时,应立即通知计时长,让计时长及时调换他人计时。(6每小组比赛完后,迅速收回计时表。(7计时长记取每组第一名的成绩。破纪录时,计时长检查秒表,同时请径赛裁判长和总裁判长审核。二、计时员1.比赛前,要熟悉秒表性能,知道何时开表和停