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1、可编程序控制器 应用技术,张平 北京化工大学信息科学与技术学院,第五章 梯形图程序的设计方法,5-1 梯形图的基本电路,一、 起动、保持和停止电路（起保停）,X1 X2 Y1,FU,5-1 梯形图的基本电路,二、 三相异步电动机正反转控制电路,KM2,SB1,SB3,KH,Q,KH,M 3 ,SB2,KM1,KM2,KM1,KM2,KM1,KM2,KM1,5-1 梯形图的基本电路,二、 三相异步电动机正反转控制电路,X0 Y0 X1 Y1 X2 COM COM1,SB2 SB3 SB1,KM1 KM2,KM2 KM1,FR,负载电源,正转启动 反转启动 停止,5-1 梯形图的基本电路,二、 三
2、相异步电动机正反转控制电路,X0 X2 X1 Y1 Y0,Y0,X1 X2 X0 Y0 Y1,Y1,正转,反转,三 、 定时器和计数器的应用程序,RST C0,X2 T0 T0 K600,X2,T0 C0 K60,C0 Y0,X2 Y0,1 h,定时 范围 的扩展,三 、 定时器和计数器的应用程序,闪烁电路,三 、 定时器和计数器的应用程序,接通/断开延时电路,Y1 X0 T1 K70,T0 T1 Y1,X0,Y1,T0的常开触点,T1的常开触点,9S 7S,四 、常闭触点输入信号的处理,X0 X1 COM,PLC,5-2 梯形图的经验设计法,在一些典型电路的基础上，根据被控对象对控制系 统的
3、具体要求，不断修改和完善梯形图，多次反复调试 和修改梯形图的设计方法。,特点,（1）具有试探性和随意性,（2）最后的结果不是唯一的,（3）设计所用的时间和质量因设计者的经验而异,1 、设计实例一,送料小车在限位开关X4处装料，10S后结束然后右行，碰到X3后停下来卸料，15S后左行，碰到X4后，又停下来卸料，这样不停地循环工作，直到按下停机按钮。,1 、设计实例一,X0 X1 X2 X3 Y1 Y0,X1 X0 X2 X4 Y0 Y1,T0,Y0,T1,Y1,X4 Y2,X3 Y3,T0 K100,T1 K150,右行,左行,装料,卸料,送料小车自动控制系统的梯形图设计,2、设计实例二,两处卸
4、料的小车自动控制系统梯形图的设计,Y0 右行,Y1左行,X4,X3,X5,2 、设计实例二,两处卸料小车的自动控制系统梯形图设计,X1 X0 X2 X4 Y0 Y1,卸料,X0 X5 X1 X2 X3 Y1 Y0,T0,Y0,T1,Y1,右行,左行,X4 Y2,X3 Y3,装料,T1 K150,M100,Y1 Y0,X5 Y1 X3 M100,M100,5-3 根据继电器电路设计梯形图方法,步骤：,（1）了解被控设备的工艺工程和机械的动作情况,（2）确定PLC的输入信号和输出负载，画出外部 接线图,（3）确定时间继电器 中间继电器 定时器,（4）根据对应关系画出梯形图程序,1HKK TA ZQ
5、A ZFJ ZZJ,2HKK,ZZJ ZFJ,FQA ZZJ ZFJ,1ZPK 1JPK ZDC ZZJ,SJ ZFJ,TA SDJ,1ZPK SDJ 2ZPK,ZSA ZFC ZZC,1JPK,ZZC,ZFC,ZDC,FSA ZZC ZFC,SDJ,SJ 2DSC 1DSC,SJ 1DSC 2DSC,ZZJ,ZFJ,主轴正转,主轴反转,主轴制动,主轴正转,主轴反转,主轴低速,主轴高速,2JPK,GSK,正转启动,反转启动,反转点动,正转点动,继电器控制电路图,X0 COM1 X1 COM2 X2 X3 X4 X5 Y0 X6 Y1 X7 Y2 Y3 X10 Y4 COM,正转起动 反转起动
6、正转点动 反转点动 主轴停止 速度继电器 速度变换 主轴速度变换 进给速度变换 接通高速,ZQA,FQA,ZSA,FSA,TA,SDJ,1ZPK 2ZPK,2JPK,2ZPK,GSK,FX0S-30MR,2HKK 1HKK,RJ,ZZC ZFC,ZFC ZZC,1DSC 2DSC,2DSC 1DSC,ZDC,主轴正转 主轴反转 主轴低速 主轴高速 主轴制动,X0 X4 M201 M200 主轴正转,M200,X1 X4 M200 M201 主轴反转,M201,M200 X4 X6 Y4 主轴制动、,M201 X10 T0 K50,梯形图,1HKK TA ZQA ZFJ ZZJ,2HKK,ZZJ
7、 ZFJ,FQA ZZJ ZFJ,1ZPK 1JPK ZDC ZZJ,SJ ZFJ,主轴正转,主轴反转,主轴制动,GSK,正转启动,反转启动,X4,X6,Y0,Y1,Y4,X2,X5,X5,Y4,X3,M202,M202,M202,M202,M200 X4 Y1 Y0,X7 M200,M201 X4 Y0 Y1,X5,T0 Y3 Y2,T0 Y2 Y3,主轴正转,主轴反转,主轴低速,主轴高速,5-4 梯形图的顺序控制设计法,一 、用经验设计法设计梯形图存在的问题,（1）设计方法很难掌握，设计周期长。 （2）装置交付使用后维修困难。,5-4 梯形图的顺序控制设计法,二、 顺序控制设计法的基本思想
8、,步,转换,转换条件,有向线段,动作或命令,将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段,STEP,使系统由前级步进入下一步的信号称为转换条件,每一步所完成的工作,5-4 梯形图的顺序控制设计法,二、 顺序控制设计法的基本思想,梯形图,X,Y,经验设计法,控制电路,X,Y,输出电路,顺序控制设计法,5-5 顺序控制设计中的功能表图绘制,又叫做状态转移图或顺序功能图， 它是描述控制系统的控制过程、 功能和特性的一种图形。,功能表图 （Function Chart）,一、 概述,举 例,X3 X1 X2,快进,工进,快退,工作时序图,M8002 X0 X1 X2 X3,初始,快进,工进,快退,初
9、始,M200,M201,M202,M203,Y0,Y1,Y2,5-5 顺序控制设计中的功能表图绘制,二、 顺序功能图的基本结构,单序列,m n p,选择序列,5-5 顺序控制设计中的功能表图绘制,二、 顺序功能图的基本结构,5,11,9,6,5,11,9,6,d,e,并行序列,5-5 顺序控制设计中的功能表图绘制,二、 顺序功能图的基本结构,子步,5-5 顺序控制设计中的功能表图绘制,二、 顺序功能图的基本结构,举例,这是一个三工位钻床的工作台的俯视图,三个工位分别完成： （1）送料 （2）钻孔 （3）合格品检测,5-5 顺序控制设计中的功能表图绘制,三、 顺序功能图中转换实现的基本原则,功能
10、表图中的表示活动状态的 进展是由转换的实现来完成的,(1)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,（一）、转换实现的条件,（二）、转换实现应完成的操作,(1)使由有向连线与相应转换符号相连的后续步都变成活动步 (2)使由有向连线与相应的转换符号相连的前级步都变成不活动步,5-5 顺序控制设计中的功能表图绘制,四、 顺序功能图的特点,（1）两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们隔开。,（2）两个转换也不能直接相连，必须用一个步将它们隔开。,（3）功能表中的初始步一般对应于系统等待起动的初始状态， 它是必不可少的。,（4）自控系统应能多次重复执行同一工艺过程，因此功能表 图中应由有向连线组成的闭环.,（5）如果用没有断电保持功能的编程元件代表各步，PC开始 进入RUN工作方式时，它们均处于断开状态,所以必须用 M8002的常开触点作为转换条件，将初始步预置为活动步。,
