plc梯形圖程序的順序控制設(shè)計法

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1、PLC梯形圖程序的順序控制設(shè)計法一、順序功能圖描述和梯形圖的形成合理的控制程序取決于正確梯形圖的構(gòu)成，而梯形圖形成的最優(yōu)化的方法是通過順序功能圖的轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)。首先根據(jù)控制過程的要求，給出順序功能圖，然后根據(jù)順序功能圖畫出梯形圖，用圖形編程器將梯形圖(或轉(zhuǎn)換成指令代碼)寫入PLC。1、順序功能圖描述順序功能圖(SequentialFunctionChart)也稱狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（1）SFC的結(jié)構(gòu)SFC主要由步、有向連線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件和動作(或命令)組成。有單序列、選擇序列和并行序列三種基本結(jié)構(gòu)，如圖1所示。任何復(fù)雜的順序功能圖都可由上述三種序列組合而成。（a）單序列（b）選擇序列（c）并行序列

2、圖1SFC基本結(jié)構(gòu)圖1a所示的單序列由一系列相繼激活的步組成，每一步后面僅接一個轉(zhuǎn)換，每一個轉(zhuǎn)換后面只有一步。在圖1b所示的選擇序列中，序列的開始稱為分支，轉(zhuǎn)換條件只能標(biāo)在水平連線之下，有多少分支就有多少條件，一般只能同時選擇一個條件對應(yīng)的分支序列，序列的結(jié)束稱為合并，N個選擇序列合并到一個公共序列時需要相同數(shù)量的轉(zhuǎn)換條件，且其條件只能標(biāo)在水平連線之上。在圖1c所示的并行序列中，其特點是當(dāng)轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)導(dǎo)致幾個序列同時被激活(分支)，激活后每個序列中活動步的進(jìn)展將是獨立的，當(dāng)并行序列結(jié)束時（合并），只有當(dāng)合并前的所有前級步(R8、RA)為活動步，且轉(zhuǎn)換條件滿足(XB=1)時，才會發(fā)生步R8、

3、RA到步RB的進(jìn)展，為了強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)換的同步實現(xiàn)，在功能圖中水平連線用雙線表示。（2）SFC中轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的基本規(guī)則在SFC中，步的活動狀態(tài)的進(jìn)展是由轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)來完成的。轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)必須同時滿足下列條件，即該轉(zhuǎn)換所有的前級步都是活動步且相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件得到滿足。轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)使所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號相連的后續(xù)步都變?yōu)榛顒硬?，而使所有前級步都變?yōu)椴换顒硬?。以上?guī)則可以用于任意結(jié)構(gòu)中的轉(zhuǎn)換，是設(shè)計梯形圖的基礎(chǔ)。但是，對于不同結(jié)構(gòu)，其區(qū)別如下：在單序列中，一個轉(zhuǎn)換僅有一個前級步和一個后續(xù)步。在并行序列的分支處，轉(zhuǎn)換有幾個后續(xù)步，在轉(zhuǎn)換實現(xiàn)時應(yīng)同時將它們變?yōu)閹讉€活動步(對應(yīng)的編程元件置位)。在并行序列的合并

4、處，轉(zhuǎn)換有幾個前級步，它們均為活動步時才有可能實現(xiàn)轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換實現(xiàn)時應(yīng)將它們變?yōu)椴换顒硬?對應(yīng)的編程元件復(fù)位)。在選擇序列的分支與合并處，一個轉(zhuǎn)換實際上也只有一個前級步和一個后續(xù)步，但是一個步可能有多個前級步或多個后續(xù)步，只能選擇其一。2、梯形圖的編制根據(jù)SFC設(shè)計梯形圖時，通常用編程元件代表步。當(dāng)某步為活動步時，對應(yīng)的編程元件為“1”態(tài)，當(dāng)該步之后的轉(zhuǎn)換條件滿足時，轉(zhuǎn)換條件對應(yīng)的觸點或電路接通，因此可以將該觸點或電路與代表前級步的編程元件的常開觸點串聯(lián)，作為與轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的兩個條件同時滿足對應(yīng)的電路，當(dāng)此電路接通時應(yīng)使代表前級步的編程元件復(fù)位，同時使代表后續(xù)步的編程元件置位(變?yōu)椤?”態(tài))

5、并保持，即起保停電路。圖2是圖1b所示選擇序列功能圖對應(yīng)的梯形圖。在圖2中R3之后有一個選擇序列的分支，設(shè)步R3是活動步，當(dāng)它的后續(xù)步R4或R5變?yōu)榛顒硬綍r，它都應(yīng)將R3變?yōu)椴换顒硬?“0”態(tài))，所以應(yīng)將R4和R5的常閉觸點與R3的線圈串聯(lián)。步R6之前有一個選擇序列的合并，當(dāng)步R3是活動步且轉(zhuǎn)換條件X6滿足，或者步R5是活動步且轉(zhuǎn)換條件X7滿足，步R6都應(yīng)為活動步，對應(yīng)的起動電路由兩條并聯(lián)支路組成，每條支路分別由R4、X6和R5、X7的常開觸點串聯(lián)而成。并行序列和上述選擇序列梯形圖的編制有所不同，在圖1c中，步R7之后有一個并行序列的分支，當(dāng)步R7是活動步且轉(zhuǎn)換條件X9滿足，步R8、R9

6、應(yīng)同時變?yōu)榛顒硬?，這時用R7和X9的常開觸點串聯(lián)作為R8、R9的起動電路，與此同時步R7應(yīng)變?yōu)椴换顒硬剑灾恍鑼8或R9的常閉觸點與R7的線圈串聯(lián)即可。對于并行序列的合并(步RB之前)，該轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的條件是所有的前級步(步R8、R9)都是活動步和XB條件滿足。由此可知，應(yīng)將R8、R9和XB的常開觸點串聯(lián)，作為控制RB的起保停電路的起動電路。圖2圖1b所對應(yīng)的梯形圖三、實例圖3是采用一臺日本松下F0C14RS控制單元和一臺E16RS擴(kuò)展單元PLC控制一臺輪胎內(nèi)胎硫化機(jī)的順序功能圖。它包含有跳步、循環(huán)、選擇序列等基本環(huán)節(jié)，一周期由初始、合模、反料、硫化、放氣、開模以及報警等七步組成。它們

7、與輔助繼電器R10～R16相對應(yīng)。在反料和硫化階段，Y2接通，蒸氣進(jìn)入模具。在放氣階段，Y2斷開，放出蒸氣。反料階段允許打開模具，硫化階段則不允許。急停按扭X0可以停止開模操作，也可以將合模改為開模。圖3實例控制順序功能圖由圖3可知，初始狀態(tài)步R10有兩個前級步(R15、R16)和一個起動信號R9013(PLC開始運行時應(yīng)將R10置為“1”態(tài)，否則系統(tǒng)無法工作，所以將R9013初始閉合繼電器作為起動信號，即R9013只在程序運行中第