第5章可编程逻辑控制器plc程序 设计方法.ppt

第5章PLC程序设计方法




PLC是专为工业控制而开发的装置,其主要使用者是工厂广大电气技术人员,为了适应他们的传统习惯和掌握能力,通常PLC不采用微机的编程语言,而常常采用面向控制过程、面向问题的“自然语言”编程。
梯形图是使用得最多的图形编程语言,被称为PLC的第一编程语言。梯形图与电器控制系统的电路图很相似,具有直观易懂的优点,很容易被工厂电气人员掌握,特别适用于开关量逻辑控制。梯形图常被称为电路或程序,梯形图的设计称为编程。
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PLC梯形图中的某些编程元件沿用了继电器这一名称,如输入继电器、输出继电器、内部辅助继电器等,但是它们不是真实的物理继电器,而是一些存储单元(软继电器),每一软继电器与PLC存储器中映像寄存器的一个存储单元相对应。该存储单元如果为“1”状态,则表示梯形图中对应软继电器的线圈“通电”,其常开触点接通,常闭触点断开,称这种状态是该软继电器的“1”或“ON”状态。
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如图5-1所示触点1,2接通时,有一个假想的“概念电流”或“能流”( Power Flow)从左向右流动,这一方向与执行用户程序时的逻辑运算的顺序是一致的。能流只能从左向右流动。利用能流这一概念,可以帮助我们更好地理解和分析梯形图。

梯形图两侧的垂直公共线称为母线(Busbar),在分析梯形图的逻辑关系时,为了借用继电器电路图的分析方法,可以想象左右两侧母线(左母线和右母线)之间有一个左正右负的直流电源电压,母线之间有“能流”从左向右流动。右母线可以不画出。
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根据梯形图中各触点的状态和逻辑关系,求出与图中各线圈对应的编程元件的状态,称为梯形图的逻辑解算。梯形图中逻辑解算是按从左至右、从上到下的顺序进行的。解算的结果,马上可以被后面的逻辑解算所利用。逻辑解算是根据输入映像寄存器中的值,而不是根据解算瞬时外部输入触点的状态来进行的。梯形图按自上而下、从左到右的顺序排列。
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PLC编程应该遵循以下基本原则:
.外部输入、输出继电器、内部继电器、定时器、计数器等器件的接点可多次重复使用,无需用复杂的程序结构来减少接点的使用次数;
.梯形图每一行都是从左母线开始,线圈接在最右边,接点不能放在线圈的右边参看图5-2;
.线圈不能直接与左母线相连,如果需要,可以通过一个没有使用的内部继电器的常闭接点或者特殊内部继电器89010(常ON)的常开接点来连接,参看图5 -3;
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.同一编号的线圈在一个程序中使用两次称为双线圈输出。双线圈输出容易引起误操作,应尽量避免线圈重复使用;
.梯形图程序必须符合顺序执行的原则,即从左到右,从上到下地执行,如不符合顺序执行的电路不能直接编程,例如图5 -4所示的桥式电路就不能直接编程;
.在梯形图中串联接点、并联接点的使用次数没有限制,可无限次地使用,如图5 -5所示;
.两个或两个以上的线圈可以并联输出,如图5 -6所示。
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PLC是继电器控制柜(盘)的理想替代物,在实际应用中,常遇到对老设备的改造,即用PLC取代继电器控制柜。这时已有了继电器控制电路图,此电路图与PLC的梯形图相类似,可以进行相应的转换,但在转换过程中必须注意对作为PLC输入信号的动断触点的处理。
以三相异步电动机起停的控制电路为例,改造后的PLC输入输出接线如图5-6 (a)所示,从图中可见,这里仍沿用继电器控制的习惯,启动按钮SB1选用动合形式,停止按钮SB2选用动断形式。此时如果直接将图5-6 (b)所示的原继电器控制电路图转换为图5-6 (c)所示的PLC梯形图,运行程序时会发现输出继电器Y31无法接通,电动机不能启动。
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PLC在逻辑控制系统中的程序设计方法主要有经验设计法、逻辑设计法和继电器控制电路移植法三种。
经验设计法实际上是沿用了传统继电器系统电气原理图的设计方法,即在一些典型单元电路(梯形图)的基础上,根据被控对象对控制系统的具体要求,不断地修改和完善梯形图。有时需要多次反复调试和修改梯形图,增加很多辅助触点和中间编程元件,最后才能得到一个较为满意的结果。,具有很大的试探性和随意性,最后的结果因人而异。
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