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西门子PLC编程经验设计法及应用,附实例_图文

在 PLC 发展的初期,沿用了设计继电器电路图的方法来设计比较简单的 PLC 的梯形图,即在一些典型电路的基础上,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。有时需要多次反复地调试和修改梯形图,增加一些中 间编程元件和触点,最后才能得到一个较为满意的结果。
这种 PLC 梯形图的设计方法没有普遍的规律可以遵循,具有很大的试探性和 随意性,最后的结果不是唯一的,设计所用的时间、设计的质量与设计者的经验 有很大的关系,所以有人把这种设计方法叫做经验设计法,它可以用于较简单的 梯形图(如手动程序)的设计。
梯形图的经验设计法是目前使用比较广泛的一种设计方法,该方法的核心是 输出线圈,这是因为 PLC 的动作就是从线圈输出的(可以称为面向输出线圈的梯 形图设计方法)。其基本步骤如下:
(1)分解控制功能,画输出线圈梯形图。根据控制系统的工作过程和工艺 要求,将要编制的梯形图程序分解成独立的子梯形图程序。以输出线圈为核心画 输出位梯形图,并画出该线圈的得电条件、失电条件和自锁条件。在画图过程中, 注意程序的启动、停止、连续运行、选择性分支和并联分支。

(2)建立辅助位梯梯形图。如果不能直接使用输入条件逻辑组合作为输出 线圈的得电和失电条件,则需要使用工作位、定时器或计数器以及功能指令的执 行结果作为条件,建立输出线圈的得电和失电条件。
(3)画出互锁条件和保护条件。互锁条件是可以避免同时发生互相冲突的 动作,保护条件可以在系统出现异常时,使输出线圈动作,保护控制系统和生产 过程。
在设计梯形图程序时,要注意先画基本梯形图程序,当基本梯形图程序的功 能能够病足要求后,再增加其他功能,在使用输入条件时,注意输入条件是电平、 脉冲还是边沿。调试时要将梯形图分解成小功能块调试完毕后,再调试全部功能。
经验设计法具有设计速度快等优点,但是,在设计问题变得复杂时,难免会 出现设计漏洞。下面介绍两个程序设计实例。
例:运货小车的自动控制 1.运货小车的动作过程
图1

运货小车在限位开关 SQ0 装料(见图 1)10s 后,装料结束。开始右行碰到限 位开关 SQ1 后,停下来卸料,15s 后左行,碰到 SQ0 后,停下来装料,10s 后又 开始右行,碰到限位开关 SQ1 后,继续右行,直到碰到限位开关 SQ2 后停下卸 料,15s 后又开始左行,这样不停地循环工作,直到按下停止按钮 SB0。小车还 设有右行和左行的启动按钮 SB1 和 SB2。
2.程序设计 (1)输入/输出点地址分配。见附表
附表 (2)在电动机正反转控制的梯形图的基础上,设计出小车控制梯形图如图 2 所示。

图2 3.程序说明 为使小车自动停止,将 I0.5 和 I0.3 的常闭触点分别与 Q0.0 和 Q0.1 的线圈串 联。为使小车自动启动,将控制装、卸料延时的定时器 T37 和 T38 的常开触点, 分别与手动右行和左行的 I0.1、I0.2 的常开触点并联,并用限位开关对应的 I0.3、

I0.4 和 I0.5I 的常开触点分别接通装料、卸料电磁阀和相应的定时器。 设小车在启动时是空车,按下左行启动按钮 I0.2,小车开始左行,碰到 SQ0
时,I0.3 的常闭触点断开,使 Q0.1 的线圈“断电”,小车停止左行。I0.3 的常开 触点接通,使 Q0.2 和 T37 的线圈“通电”,开始装料和延时。
10s 后 T37 的常开触点闭合,使 Q0.0 的线圈“通电”,小车右行。小车在第 一次碰到 I0.4 和碰到 I0.5 时都应停止右行,所以将它们的常闭触点与 Q0.0 的线 圈串联。其中 I0.4 的触点并联了中间环节 M0.0 的触点,使 I0.4 停止右行的作用 受到 M0.0 的约束,M0.0 的作用是记忆 I0.4 是第几次被碰到,它只在小车第二次 右行经过 I0.4 时起作用。
为了利用 PLC 已有的输入信号,用起保停电路来控制 M0.0,它的启动条件和 停止条件分别是小车碰到限位开关 I0.4 和 I0.5,即 M0.0 在图 1 中虚线所示的行 程内为“1”状态,在这段时间内它的常开触点将 Q0.0 控制电路中 I0.4 的常闭 触点短接,因此小车第二次经过 I0.4 时不会停止右行。
小车第一次碰到 I0.4 或第二次碰到 I0.5 时,小车停下来卸料,为了实现两 处卸料,将 I0.5 和 I0.4 的触点并联后驱动 Q0.3 和 T38,15s 后小车左行。如果 小车正在运行时按停止按钮 I0.1,小车将停止运动,系统停止工作。
但在实际调试时发现小车从 I0.5 开始左行,经过 I0.4 时 M0.0 也被置位,使 小车下一次右行到达 I0.4 时无法停止运行,因此在 M0.0 的启动电路中串入 Q0.1 的常闭触点。另外还发现小车往返经过 I0.4 时,虽然不会停止运动,但是出现了 短暂的卸料动作,将 Q0.1 和 Q0.0 的常闭触点与 Q0.3 的线圈串联,就可解决这 个问题。


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