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-- 發(fā)布時(shí)間：2010-12-9 10:08:14
-- 幾種復(fù)雜系統(tǒng)的PLC編程方法
復(fù)雜的控制系統(tǒng)不僅I/O 點(diǎn)數(shù)多, 順序功能圖一般也相當(dāng)復(fù)雜, 除了常見(jiàn)的單序列外, 還有選擇序列、并行序列、跳步以及循環(huán)控制等。在PLC的編程過(guò)程中, 編程人員必須格外小心, 否則很容易出錯(cuò)。PLC 的編程方式也多種多樣, 在對(duì)順序控制編程時(shí), 常采用步進(jìn)指令。步進(jìn)指令屬于專用指令, 有些類型的PLC 提供了這種指令, 而有些卻沒(méi)有提供。不同類型PLC 的步進(jìn)指令表示也不同, 不能通用。但所有類型的PLC 都提供了基本邏輯指令, 用這些指令也可以很方便地編寫(xiě)順序控制的程序。用起保停電路設(shè)計(jì)的梯形圖程序, 通用性強(qiáng), 可以用于任意一種型號(hào)的PLC。利用起保停電路對(duì)單序列控制系統(tǒng)的編程許多教科書(shū)上已做了較詳細(xì)的分析介紹, 在此不再討論。下面我們以三菱公司FX 系列PLC 為例, 介紹幾種復(fù)雜控制系統(tǒng)的編程。
1 起保停電路
起保停電路實(shí)際上是沿用了繼電器- 接觸器控制電路中的自鎖電路。因?yàn)樵陧樞蚩刂浦泻芏噢D(zhuǎn)換條件都是短信號(hào)(如按鈕、行程開(kāi)關(guān)等) , 為了保證后續(xù)步能被可靠激活, 應(yīng)使用有記憶功能的電路來(lái)控制代表步的輔助繼電器。而起保停電路的保持功能就可實(shí)現(xiàn)這種控制。
假設(shè)M 1、M 2 和M 3 是順序相連的3 步, X1、X2 是其相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件, 如圖1 所示。設(shè)計(jì)起保停電路的關(guān)鍵是找出它的起動(dòng)條件和停止條件。根據(jù)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則, 只有當(dāng)前級(jí)步為活動(dòng)步且轉(zhuǎn)換條件滿足, 則相應(yīng)的后續(xù)步被置為活動(dòng)步。同時(shí), 前級(jí)步自身被置為不活動(dòng)步。即, 當(dāng)M 1為活動(dòng)步且X1= 1, 則M 2 為活動(dòng)步。當(dāng)M 2 和X2均為1, 則M 3 變?yōu)榛顒?dòng)步,M 2 變?yōu)椴换顒?dòng)步。故,用M 1 和X1 的常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)作為M 2 的起動(dòng)條件, 用M 3 的常閉觸點(diǎn)與M 2 線圈串聯(lián)作為M 2 的停止條件, 其梯形圖如圖2。所以, 寫(xiě)成邏輯表達(dá)式為:
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根據(jù)這種編程方式和順序功能圖, 很容易設(shè)計(jì)出梯形圖程序。
2 選擇序列的編程方式
圖3 是具有選擇序列的順序功能圖。在設(shè)計(jì)梯形圖程序時(shí), 關(guān)鍵是處理好選擇序列的分支與合并。在步M 20 后有一選擇序列分支, 設(shè)步M 20為活動(dòng)步, 當(dāng)后續(xù)步M 21 或M 23 變?yōu)榛顒?dòng)步時(shí),它都應(yīng)變?yōu)椴换顒?dòng)步。所以, 應(yīng)將M 21 和M 23 的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)作為M 20 的停止條件。
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如果某一步后面有一個(gè)N 條分支組成的選擇序列, 該步可能轉(zhuǎn)換到N 個(gè)后續(xù)步中的任意一步,故應(yīng)將N 個(gè)后續(xù)步對(duì)應(yīng)的輔助繼電器的常閉觸點(diǎn)與該步的線圈串聯(lián), 作為該步的停止條件。同理,在選擇序列合并時(shí), 如果某一步之前有N 個(gè)轉(zhuǎn)換,則任意一個(gè)轉(zhuǎn)換滿足該步都將成為活動(dòng)步。故該步的起動(dòng)條件應(yīng)為N 條支路并聯(lián), 各條支路都由其對(duì)應(yīng)的前級(jí)步的輔助繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)與相應(yīng)轉(zhuǎn)換條件對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)串聯(lián)而成。
如上述順序功能圖中的步M 22, 其起動(dòng)條件為M 21·X1+ M 23·X4。根據(jù)該原則, 可編制出與上述順序功能圖相對(duì)應(yīng)的梯形圖程序, 如圖4。
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3 并行序列的編程方式
并行序列的編程也需要處理好分支與合并。如圖5 所示,M 30 后為一并行序列的分支。當(dāng)M 30為活動(dòng)步且X0= 1 時(shí),M 31、M 34 將同時(shí)被置為活動(dòng)步,M 30 變?yōu)椴换顒?dòng)步。故可用M 30 和X0 的常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)作為M 31、M 34 的起動(dòng)條件, 而在M 31 和M 34 中任取一個(gè)常閉觸點(diǎn)作為M 30 的停止條件。在M 33 前是并行序列的合并, 當(dāng)M 32、M 35 都為活動(dòng)步, 且X2= 1 時(shí),M 33 被置為活動(dòng)步, 故可將M 32、M 35、X2 的常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)作為M 33 的起動(dòng)條件。其對(duì)應(yīng)的梯形圖如圖6。
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4 具有跳步和循環(huán)控制環(huán)節(jié)的編程方式
圖7 為某專用銑床工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)的順序功能圖, 用于銑削圓盤(pán)狀零件上均勻分度的8 個(gè)槽。工作過(guò)程為: 快速進(jìn)給X1工作進(jìn)給(銑削一個(gè)槽)X4工件旋轉(zhuǎn)45°X6分度缸返回X7反向進(jìn)給(再銑削一個(gè)槽)X3工件旋轉(zhuǎn)45°X6分度缸返回X7又進(jìn)入工作進(jìn)給。如此循環(huán), 銑削完8 個(gè)槽C0快退工作臺(tái)返回原位, 松開(kāi)工件。
從順序功能圖中可看出, 由步M 43、M 44、M 45、M 46、M 47、M 48 構(gòu)成循環(huán), 循環(huán)次數(shù)為4。在設(shè)計(jì)梯形圖程序時(shí), 可用計(jì)數(shù)器(C0) 來(lái)控制循環(huán)次數(shù)。它的設(shè)定值等于循環(huán)次數(shù)4, 每執(zhí)行一次循環(huán), 在步M 46 中使C0 的當(dāng)前值加1, 這一操作是用M 46 的常開(kāi)觸點(diǎn)去驅(qū)動(dòng)C0 的線圈(相當(dāng)于計(jì)數(shù)脈沖輸入) 來(lái)實(shí)現(xiàn)的, 當(dāng)步M 46 變?yōu)榛顒?dòng)步時(shí), 其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合, C0 的當(dāng)前值加1。當(dāng)C0 的當(dāng)前值為4 時(shí), 循環(huán)結(jié)束。判別時(shí)可用C0 的觸頭與該步的轉(zhuǎn)換條件X3 的觸點(diǎn)串聯(lián), 作為選擇的條件。當(dāng)循環(huán)次數(shù)不等于4 時(shí), C0= 0, C0= 1; 當(dāng)X3= 1 時(shí),X3·C0= 1, 而,X3·C0= 0 選擇繼續(xù)循環(huán)。當(dāng)循環(huán)次數(shù)等于4 時(shí), C0= 1, C0= 0; 當(dāng)X3= 1 時(shí), X3.C0= 0, X3·C0= 1, 跳出循環(huán), 轉(zhuǎn)入步M 50。
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在循環(huán)程序執(zhí)行之前或執(zhí)行完畢后, 應(yīng)將控制循環(huán)的計(jì)數(shù)器復(fù)位, 使當(dāng)前值恢復(fù)為0。復(fù)位操作應(yīng)放在循環(huán)之外, 在圖中可用M 50 的常開(kāi)觸點(diǎn)使C0 復(fù)位。
跳步的程序設(shè)計(jì)與選擇序列的分支、合并的程序設(shè)計(jì)方法一致。根據(jù)上述設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的梯形圖程序如圖8 所示。
5 結(jié)束語(yǔ)
使用起保停電路編程方法簡(jiǎn)單、易寫(xiě)、有規(guī)律, 且通用性強(qiáng), 對(duì)不同類型的PLC 只需改變軟元件編號(hào), 而無(wú)需更改程序就可以運(yùn)行。故實(shí)用性較強(qiáng)。
在編程過(guò)程中還需要注意, 這種編程方式不允許雙線圈輸出, 即同一元件的線圈只能在梯形圖中出現(xiàn)一次, 如果某一輸出繼電器在幾步中都為1 狀態(tài), 則只能用相應(yīng)的代表各步的輔助繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)去驅(qū)動(dòng)這一輸出繼電器的線圈。
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