順序邏輯控制的PLC程序設計講解

1、順序邏輯控制的PLC程序設計講解28 順序邏輯控制的順序邏輯控制的PLC 8.1 PLC程序設計的一般步驟程序設計的一般步驟 8.2 用用實現順序邏輯控制實現順序邏輯控制 1 PLC程序設計的步驟程序設計的步驟 2 什么是什么是、（狀態(tài)編碼）、（狀態(tài)編碼）、 、 3 與與的列寫原則的列寫原則34 1根據根據PLC擔負的任務，明確擔負的任務，明確PLC的輸入輸出信號的的輸入輸出信號的種類和數量，編制輸入輸出信號表。種類和數量，編制輸入輸出信號表。 2制定控制結構框圖制定控制結構框圖,選擇控制方案。選擇控制方案。 3按選定的方案按選定的方案,制定相應的圖表。制定相應的圖表。 4編寫編寫PLCPLC

2、梯形圖程序梯形圖程序。 5編寫編寫PLC語句程序。語句程序。 6程序調試和修改。程序調試和修改。 7編制程序使用說明書和其他文件編制程序使用說明書和其他文件58.2 8.2 用基本邏輯操作指令實現順序邏輯控制用基本邏輯操作指令實現順序邏輯控制主要主要、等。等。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，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，并多次反復調試和修改梯形圖，有時需增加一些輔助觸點和中間編程環(huán)節(jié)，才能達進行選擇組合，并多次反復調試和修改梯形圖，有時需增加一些輔助觸點和中間編程環(huán)節(jié)，才能達到控制要求。這種方法沒有

3、規(guī)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系，到控制要求。這種方法沒有規(guī)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系，所以稱為經驗設計法。所以稱為經驗設計法。 用用PLC的外部硬件接線和梯形圖軟件來實現繼電器控制的外部硬件接線和梯形圖軟件來實現繼電器控制系統(tǒng)的功能。系統(tǒng)的功能。 根據根據，以，以為核心，從起始步開始一步一步地設計下為核心，從起始步開始一步一步地設計下去，直至完成。此法的關鍵是畫出去，直至完成。此法的關鍵是畫出。 6 分解梯形圖程序分解梯形圖程序 輸入信號邏輯組合輸入信號邏輯組合 使用輔助元件和輔助觸點使用輔助元件和輔助觸點 使用定時器和計數器使

4、用定時器和計數器 使用功能指令使用功能指令 畫互鎖條件畫互鎖條件 畫保護條件畫保護條件 78用用PLC改造繼電器控制系統(tǒng)時，將繼電器電路圖轉換為具有相同功能的改造繼電器控制系統(tǒng)時，將繼電器電路圖轉換為具有相同功能的PLC外部硬外部硬件接線圖和梯形圖。例如：件接線圖和梯形圖。例如：繼電-接觸器控制回路主回路9 1011起動正轉起動反轉過載保護急停急停過載保護起動反轉起動正轉電氣互鎖機械聯鎖12M1M2M3X1X2M1X1M2M3M2圖4.28 使用起保停電路控制步13M1M2M3X1X2使用以轉換為中心控制步14例例:1516X0X1X2液壓進給裝置運動示意圖Y0NOOFFOFFY1X3 案 例

5、功能圖17X0X1X2單序列結構液壓進給裝置運動示意圖Y0OFFONOFFX3輸出點y0有效，活塞桿向左運行18X0X1X2單序列結構液壓進給裝置運動示意圖Y1ONOFFOFFX3輸出點y1有效，活塞桿向右運行19X0X1X2單序列結構液壓進給裝置運動示意圖Y1ONOFFOFFX3Y020X0X1X2單序列結構液壓進給裝置運動示意圖Y0ONOFFOFFX3l進給裝置順序動作要求Y1初始狀態(tài)：活塞桿置右端，開關X2為ON,輔助繼電器M0為ON。1.按下啟動按鈕X3,開關Y0、M1為ON，左行。2.碰到限位開關X1時，M2、Y1為ON，右行。3.碰到限位開關X2時，M3、Y0為ON，左行。4.碰到

6、限位開關X0時，M4、Y1為ON，右行。5.碰到限位開關X2時，停止。X1M2 Y1X2M3 Y0X3M1 Y0X0M4 Y1X2停21圖4.20(b) 單序列結構順序功能圖l單序列結構順序功能圖繪制M8002M1M2M3M4X3X1X2X0X2Y0Y1Y0Y1左行右行右行左行M0初始步起動22單序列結構梯形圖繪制圖4.20(b) 單序列結構順序功能圖M8002M1M2M3M4X3X1X2X0X2Y0Y1Y0Y1左行右行右行左行M0初始步起動圖4.20(a) 運動示意圖圖4.20(c) 單序列結構梯形圖M0M4X2M0M1初始M0X3M1M2M1X1M2M3M2X2M3M4M3X0M4M0M1

7、M3M2M4M8002M1左行M3左行Y0左行M2右行Y1右行M4右行23248.2.1 8.2.1 設計順序邏輯控制程序的思路設計順序邏輯控制程序的思路 人們往往按控制要求的思路，把輸出和輸入直接對應起人們往往按控制要求的思路，把輸出和輸入直接對應起來進行設計。這樣做往往因為輸入條件不夠，顧此失彼，而不來進行設計。這樣做往往因為輸入條件不夠，顧此失彼，而不能順利完成設計；即使設計出來，也沒有一定規(guī)律可循。能順利完成設計；即使設計出來，也沒有一定規(guī)律可循。先建立合適的中間先建立合適的中間變量，設計出中間變量與輸入的關系，再設計出輸出與中間變量變量，設計出中間變量與輸入的關系，再設計出輸出與中間

8、變量的關系，實際上就找到了輸出和輸入的關系，完成了設計任務。的關系，實際上就找到了輸出和輸入的關系，完成了設計任務。用這種方法設計用這種方法設計PLC程序，設計者可以順利地設計出結果正確的程序，設計者可以順利地設計出結果正確的PLC程序程序。25根據控制要求根據控制要求準確地確定內部狀態(tài)準確地確定內部狀態(tài)建立狀態(tài)表或狀態(tài)圖建立狀態(tài)表或狀態(tài)圖按照時序機模型得到狀態(tài)方程按照時序機模型得到狀態(tài)方程得到輸出方程得到輸出方程做出控制做出控制電路圖或電路圖或PLC梯形圖梯形圖。 按時序機模型的方法設計實現順序邏輯控制的按時序機模型的方法設計實現順序邏輯控制的PLCPLC程序的關鍵程序的關鍵：是準確地確定控

9、制系統(tǒng)的內部狀態(tài)是準確地確定控制系統(tǒng)的內部狀態(tài);是怎樣表達這些內部狀態(tài)。是怎樣表達這些內部狀態(tài)。261分析所給系統(tǒng)，確定分析所給系統(tǒng)，確定PLC輸入變量輸入變量(信號信號)和輸出變量和輸出變量(信信號號)，并分配具體的存儲單元。，并分配具體的存儲單元。2分析所給系統(tǒng)，確定內部狀態(tài)，并對狀態(tài)進行編碼。分析所給系統(tǒng)，確定內部狀態(tài)，并對狀態(tài)進行編碼。3畫狀態(tài)轉換圖，列狀態(tài)轉換真值表。畫狀態(tài)轉換圖，列狀態(tài)轉換真值表。4寫出狀態(tài)轉換邏輯式，即狀態(tài)方程。寫出狀態(tài)轉換邏輯式，即狀態(tài)方程。5寫出輸出方程。寫出輸出方程。6給狀態(tài)變量分配存儲單元。給狀態(tài)變量分配存儲單元。7按狀態(tài)方程、輸出方程編寫按狀態(tài)方程、輸出

10、方程編寫PLC梯形圖程序和語句程序，即梯形圖程序和語句程序，即完成主邏輯控制程序的設計。完成主邏輯控制程序的設計。8按檢測方面的需要，編寫輔助邏輯控制程序。按檢測方面的需要，編寫輔助邏輯控制程序。27 主要討論主要討論和和和和1什么是什么是“”在一個時間段上系統(tǒng)維持不變的行為，就稱為在一個時間段上系統(tǒng)維持不變的行為，就稱為“狀態(tài)狀態(tài)”，也可以稱一，也可以稱一個行為維持不變的時間段為一個個行為維持不變的時間段為一個“狀態(tài)狀態(tài)”。2狀態(tài)的表示方法（狀態(tài)的表示方法（）我們設計開關電路和我們設計開關電路和PLC程序，一般應根據控制要求，首先確定狀程序，一般應根據控制要求，首先確定狀態(tài)數態(tài)數m，然后確定

11、狀態(tài)變量數，然后確定狀態(tài)變量數n。對于順序邏輯控制，在這里給出一個實用的編碼方案。這個編碼方案采對于順序邏輯控制，在這里給出一個實用的編碼方案。這個編碼方案采用菱形結構。用菱形結構。28狀態(tài)與狀態(tài)變量關系：菱形結構狀態(tài)與狀態(tài)變量關系：菱形結構(含缺角菱形結構含缺角菱形結構)狀態(tài)數狀態(tài)數m和狀和狀態(tài)變量態(tài)變量n的關系是：的關系是： 是大于或等于是大于或等于 的最小整數。的最小整數。 一個狀態(tài)變量在一個控制過程中只ON一次，OFF一次，使編程簡化，也滿足即時輸出指令對于給定的輸出繼電器在程序中只出現一次的要求。 便于按邏輯段編程且規(guī)律性很強。 最后一個狀態(tài)，所有的狀態(tài)變量都取0值，這滿足了一般控制

12、電路停機斷電的要求。 29【例例6-2-1】M=6（狀態(tài)），（狀態(tài)），6個狀態(tài)分別是個狀態(tài)分別是S1，S2，S3，S6。其編碼是：。其編碼是：n=3（狀態(tài)變量）（狀態(tài)變量）Q1 Q2 Q330 【例例8-2-2】M=8，8個狀態(tài)分別是個狀態(tài)分別是S1，S2，S3，S8。其編碼是：。其編碼是：n=4Q1 Q2 Q3 Q431 【例例8-2-3】M=5，5個狀態(tài)分別是個狀態(tài)分別是S1，S2，S3，S5。其編碼是：。其編碼是：n=3Q1 Q2 Q3328.2.4 8.2.4 狀態(tài)方程狀態(tài)方程的列寫的列寫（舉例說明）（舉例說明）* * 【例例8-2-4】設有設有8個狀態(tài)，即個狀態(tài)，即m=8，各狀態(tài)依次

13、順序轉，各狀態(tài)依次順序轉換，畫出換，畫出，并列寫，并列寫和和。 分析：分析： 由由m=8。m=8，至少有，至少有8個主令信個主令信號，擔負著狀態(tài)切換的任務。號，擔負著狀態(tài)切換的任務。 由于狀態(tài)由狀態(tài)變量構成，每個狀態(tài)切換主令信號切由于狀態(tài)由狀態(tài)變量構成，每個狀態(tài)切換主令信號切換的是狀態(tài)變量換的是狀態(tài)變量 由切換狀態(tài)變量實現切換狀態(tài)的目的。列寫的狀態(tài)方程由切換狀態(tài)變量實現切換狀態(tài)的目的。列寫的狀態(tài)方程是狀態(tài)變量與輸入關系的方程。是狀態(tài)變量與輸入關系的方程。33狀態(tài)切換主令信號狀態(tài)內容執(zhí)行部件狀態(tài)變量D1D2D3D434353637狀態(tài)切換主令信號狀態(tài)內容執(zhí)行部件狀態(tài)變量D1D2D3D438是表達

14、執(zhí)行器件與狀態(tài)變量之間的邏輯關系式。是表達執(zhí)行器件與狀態(tài)變量之間的邏輯關系式。1如果執(zhí)行元件的兩個端點，分別與同一個狀態(tài)變量的上、下端如果執(zhí)行元件的兩個端點，分別與同一個狀態(tài)變量的上、下端點同線，那么執(zhí)行器件邏輯函數表達式由這個狀態(tài)變量構成。點同線，那么執(zhí)行器件邏輯函數表達式由這個狀態(tài)變量構成。【例例8-2-4】中中 Dl=Q12如果執(zhí)行元件的兩個端點，分別與一個狀態(tài)變量的上端點和如果執(zhí)行元件的兩個端點，分別與一個狀態(tài)變量的上端點和另一個狀態(tài)變量的下端點同線，且前者的上端點高于后者的上另一個狀態(tài)變量的下端點同線，且前者的上端點高于后者的上端點，那么執(zhí)行元件的函數表達式為這兩個狀態(tài)變量的邏輯和端

15、點，那么執(zhí)行元件的函數表達式為這兩個狀態(tài)變量的邏輯和(或式或式)?！纠?-2-4】中中 D2=Q3+Q4 3如果執(zhí)行元件的兩個端點，分別與一個狀態(tài)變量的上端點和另一個如果執(zhí)行元件的兩個端點，分別與一個狀態(tài)變量的上端點和另一個狀態(tài)變量的下端點同線，且前者的上端點低于后者的上端點，那么執(zhí)行狀態(tài)變量的下端點同線，且前者的上端點低于后者的上端點，那么執(zhí)行元件邏輯函數的表達式為這兩個狀態(tài)變量的邏輯積（與式）。元件邏輯函數的表達式為這兩個狀態(tài)變量的邏輯積（與式）?！纠?-2-4】中中 D3=Q3Q439 4如果執(zhí)行元件的兩個端點，分別與兩個狀態(tài)變量的上端點如果執(zhí)行元件的兩個端點，分別與兩個狀態(tài)變量的上

16、端點同線，那么執(zhí)行元件的函數表達式由執(zhí)行元件上端點對應的狀同線，那么執(zhí)行元件的函數表達式由執(zhí)行元件上端點對應的狀態(tài)變量和執(zhí)行元件下端點對應的狀態(tài)變量的反變量的邏輯積態(tài)變量和執(zhí)行元件下端點對應的狀態(tài)變量的反變量的邏輯積(與與式式)構成。構成。5如果執(zhí)行元件的兩個端點，分別與兩個狀態(tài)變量的下端點如果執(zhí)行元件的兩個端點，分別與兩個狀態(tài)變量的下端點同線，那么執(zhí)行元件的函數表達式由執(zhí)行元件上端點對應的狀同線，那么執(zhí)行元件的函數表達式由執(zhí)行元件上端點對應的狀態(tài)變量的反變量和執(zhí)行元件下端點對應的狀態(tài)變量的邏輯積態(tài)變量的反變量和執(zhí)行元件下端點對應的狀態(tài)變量的邏輯積(與與式式)構成。構成。 6如果執(zhí)行元件在狀態(tài)

17、中不連續(xù)取如果執(zhí)行元件在狀態(tài)中不連續(xù)取1，則首先對各個連續(xù)，則首先對各個連續(xù)取取1段按上述規(guī)則得到相應的乘積項，再構成和項就是段按上述規(guī)則得到相應的乘積項，再構成和項就是執(zhí)行元件邏輯表達式。執(zhí)行元件邏輯表達式。 【例例8-2-4】中中 D4=40 PLC順序控制簡單設計：如圖滑臺由電動機正反轉控制左右運動；按急停按順序控制簡單設計：如圖滑臺由電動機正反轉控制左右運動；按急停按鈕鈕SB1電動機停止；過載時熱繼電器電動機停止；過載時熱繼電器FR動作電動機停止；正轉接觸器為動作電動機停止；正轉接觸器為KM1，反轉接觸器為，反轉接觸器為KM2，A、B、C處各有行程開關處各有行程開關SA、SB、SC。順

18、序。順序控制要求如下：控制要求如下：1.按啟動按鈕按啟動按鈕SB0，滑臺由，滑臺由A點開始右行到點開始右行到C點；點；2.在在C點碰行程開關點碰行程開關SC后，滑臺左行到后，滑臺左行到B點停留點停留30秒；秒；秒到滑臺右行到秒到滑臺右行到C點；點；4.在在C點碰行程開關點碰行程開關SC后，滑臺左行到后，滑臺左行到A點；碰行程開關點；碰行程開關SA后停止。后停止。根據以上要求，做：根據以上要求，做：(1)設計繪出電機控制主回路；設計繪出電機控制主回路；(2)分配分配I/O通道，設計繪出通道，設計繪出PLC輸入輸出接口控制接線；輸入輸出接口控制接線；(3)繪制狀態(tài)轉換表和狀態(tài)方程與輸出方程。繪制狀

19、態(tài)轉換表和狀態(tài)方程與輸出方程。(4)畫出梯形圖和語句程序。畫出梯形圖和語句程序。滑臺BAC41422I/O地址分配和地址分配和PLC輸入輸出接口接線輸入輸出接口接線433.繪制狀態(tài)轉換表和狀態(tài)方程與輸出方程繪制狀態(tài)轉換表和狀態(tài)方程與輸出方程，則狀態(tài)轉換表：執(zhí)行部件KM1KM244454.畫出梯形圖和語句程序畫出梯形圖和語句程序(略略)46PLC順序控制簡單設計：如圖滑臺由電動機正反轉控制左右運動，正轉接觸器順序控制簡單設計：如圖滑臺由電動機正反轉控制左右運動，正轉接觸器為為KM1，反轉接觸器為，反轉接觸器為KM2，A、B、C處各有行程開關處各有行程開關SA、SB、SC。順序控。順序控制要求如下滑臺制要求如下滑臺BAC1.按啟動按鈕按啟動按鈕SB0，滑臺由，滑臺由B點開始左行到點開始左行到A點；點；2.在在A點碰行程開關點碰行程開關SA后停留后停留30秒；秒；秒時間到，滑臺右行到秒時間到，滑臺右行到C點；點；4.在在C點碰行程開關點碰行程開關SC后，滑臺左行到后，滑臺