02.21 新手學PLC如何跟自動化工程師做項目?先學系統控制設計及實例

PLC 程序設計常用的方法主要有經驗設計法、繼電器控制電路轉換為梯形圖法、邏輯設計法、順序控制設計法等。

1. 經驗設計法

經驗設計法即在一些典型的控制電路程序的基礎上,根據被控制對象的具體要求,進行選擇組合,並多次反覆調試和修改梯形圖,有時需增加一些輔助觸點和中間編程環節,才能達到控制要求。

這種方法沒有規律可遵循,設計所用的時間和設計質量與設計者的經驗有很大的關係,所以稱為經驗設計法。

經驗設計法用於較簡單的梯形圖設計。應用經驗設計法必須熟記一些典型的控制電路,如起保停電路、脈衝發生電路等,這些電路在前面的章節中已經介紹過。

2. 繼電器控制電路轉換為梯形圖法

繼電器接觸器控制系統經過長期的使用,已有一套能完成系統要求的控制功能並經過驗證的控制電路圖,而 PLC 控制的梯形圖和繼電器接觸器控制電路圖很相似,因此可以直接將經過驗證的繼電器接觸器控制電路圖轉換成梯形圖。主要步驟如下:

(1)熟悉現有的繼電器控制線路。

(2)對照 PLC 的 I/O 端子接線圖,將繼電器電路圖上的被控器件(如接觸器線圈、指示燈、電磁閥等)換成接線圖上對應的輸出點的編號,將電路圖上的輸入裝置(如傳感器、按鈕開關、行程開關等)觸點都換成對應的輸入點的編號。

(3)將繼電器電路圖中的中間繼電器、定時器,用 PLC 的輔助繼電器、定時器來代替。

(4)畫出全部梯形圖,並予以簡化和修改。

這種方法對簡單的控制系統是可行的,比較方便,但較複雜的控制電路,就不適用了。

【例 7-1】圖 7-1 為電動機 Y/△減壓起動控制主電路和電氣控制的原理圖。

(1)工作原理如下:按下啟動按鈕 SB2,KM1、KM3、KT通電並自保,電動機接成 Y 型起動,2s後,KT動作,使 KM3斷電,KM2通電吸合,電動機接成△型運行。按下停止按扭 SB1,電動機停止運行。

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3. 邏輯設計法

邏輯設計法是以布爾代數為理論基礎,根據生產過程中各工步之間的各個檢測元件(如行程開關、傳感器等)狀態的變化,列出檢測元件的狀態表,確定所需的中間記憶元件。

再列出各執行元件的工序表,然後寫出檢測元件、中間記憶元件和執行元件的邏輯表達式,再轉換成梯形圖。該方法在單一的條件控制系統中,非常好用,相當於組合邏輯電路,但和時間有關的控制系統中,就很複雜。

下面將介紹一個交通信號燈的控制電路。

【例 7-2】用 PLC 構成交通燈控制系統。

控制要求:如圖 7-4 所示,起動後,南北紅燈亮並維持 25s。在南北紅燈亮的同時,東西綠燈也亮, 1s後,東西車燈即甲亮。到 20s時,東西綠燈閃亮, 3s 後熄滅,在東西綠燈熄滅後東西黃燈亮,同時甲滅。

黃燈亮 2s 後滅東西紅燈亮。與此同時,南北紅燈滅,南北綠燈亮。 1s後,南北車燈即乙亮。南北綠燈亮了 25s後閃亮, 3s後熄滅,同時乙滅,黃燈亮 2s後熄滅,南北紅燈亮,東西綠燈亮,循環。

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4. 順序控制設計法

根據功能流程圖,以步為核心,從起始步開始一步一步地設計下去,直至完成。此法的關鍵是畫出功能流程圖。首先將被控制對象的工作過程按輸出狀態的變化分為若干步,並指出工步之間的轉換條件和每個工步的控制對象。

這種工藝流程圖集中了工作的全部信息。在進行程序設計時,可以用中間繼電器 M 來記憶工步,一步一步地順序進行,也可以用順序控制指令來實現。下面將詳細介紹功能流程圖的種類及編程方法。

單流程及編程方法

新手學PLC如何跟自動化工程師做項目?先學系統控制設計及實例

功能流程圖的單流程結構形式簡單, 如圖 7-7 所示,其特點是:每一步後面只有一個轉換,每個轉換後面只有一步。各個工步按順序執行,上一工步執行結束,轉換條件成立,立即開通下一工步,同時關斷上一工步。用順序控制指令來實現功能流程圖的編程方法。

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