西門子PLC總代理商-溫州

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    在工程中,對(duì)PLC應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)有多種方法,這些方法的使用,也因各個(gè)設(shè)計(jì)人員的技術(shù)水平和喜好有較大的差異,現(xiàn)將常用的兒種應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)方法作一簡(jiǎn)單介紹,供讀者編理時(shí)參考。

    1、經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法

    經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法指在一些典型的控制環(huán)節(jié)和電路的基礎(chǔ)上,根據(jù)被控制對(duì)象對(duì)控制系統(tǒng)的具體要求,憑設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇、組合。有時(shí)為了達(dá)到一個(gè)滿意的設(shè)計(jì)結(jié)果,需要多次反復(fù)調(diào)試與修改,增加一些輔助觸點(diǎn)和中間編程元件才能滿足要求。這種方法沒有一個(gè)可遵循的規(guī)律,而且陸意性很大,其設(shè)計(jì)結(jié)果也不是一的,設(shè)計(jì)所需時(shí)間長短和設(shè)計(jì)的質(zhì)量與設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)的多少有關(guān)。

    經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法對(duì)于一些簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是比較有效的,可以收到快速、簡(jiǎn)單的效果,由于這種方法主要是依靠設(shè)計(jì)人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),要求對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)和工業(yè)上常用的各種典型環(huán)節(jié)比較熟悉,對(duì)于復(fù)雜的系統(tǒng),經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法一般設(shè)計(jì)周期長,不易掌握,系統(tǒng)交付使用后,用戶維修困難,所以,經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法一般只適合于比較簡(jiǎn)單或某些典型系統(tǒng)相類似的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

    2、邏輯設(shè)計(jì)法

    工業(yè)電氣控制線路中,有不少都是通過繼電器來實(shí)現(xiàn)的,而繼電器、接觸器的觸點(diǎn)都只有兩種狀態(tài),即吸合與斷開,因此,用“0”和“1”兩種取值的邏輯代數(shù)設(shè)計(jì)電氣控制線路是完全可以的。其實(shí)早期的PLC就是用于替代繼電器控制系統(tǒng)的,采用邏輯代敬設(shè)計(jì)PLC程序時(shí),只要邏輯函數(shù)是用邏輯變量的基本運(yùn)算式表達(dá)出來的,實(shí)現(xiàn)這個(gè)邏輯函數(shù)的線路也就相應(yīng)確定了。當(dāng)設(shè)計(jì)人員熟練掌握這種設(shè)計(jì)法后,可以直接寫出與邏輯函數(shù)和表達(dá)式對(duì)應(yīng)的指令語句程序,梯形陶都可以省略。

    邏輯設(shè)計(jì)法在初時(shí)用的比較多,它非常適合改造繼電器控制系統(tǒng),可以收到簡(jiǎn)單、、推確的效果,但大型PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就不能勝任了。

    3、狀態(tài)分析法

    狀態(tài)分析法程序編寫過程是先將要編寫的控制功能分成若干個(gè)程序單位,再從各程序單位中所要求的控制信號(hào)的狀態(tài)關(guān)系分析山發(fā),將輸出信號(hào)置位復(fù)位的條件分類,然后結(jié)合其他控制條件確定輸出信號(hào)控制邏輯。

    在進(jìn)行狀態(tài)分析之前,首先要繪制出狀態(tài)關(guān)系圖。狀態(tài)關(guān)系圖就足用高、低電平信號(hào)線表示的控制信號(hào)之間的狀態(tài)關(guān)系曲線圖。圖中每一對(duì)相互聯(lián)系的狀態(tài)稱為一組狀態(tài)關(guān)系,各組狀態(tài)關(guān)系之間應(yīng)該是互相獨(dú)立的,如圖8-2所示。

    圖8-2為一電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、停止控制信號(hào)狀態(tài)關(guān)系圖。這里將整個(gè)過程分為了A、B、C3組控制狀態(tài)關(guān)系,分別表示如下。

    A:當(dāng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)信號(hào)出現(xiàn)上升沿時(shí),電動(dòng)機(jī)就起動(dòng)輸出信號(hào)置位;

    B:當(dāng)電動(dòng)機(jī)停止信號(hào)出現(xiàn)上升沿時(shí),電動(dòng)機(jī)就停止輸出信號(hào)復(fù)位;

    C:當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)并且起動(dòng)信號(hào)還保持為有效狀態(tài),停止信號(hào)如果出現(xiàn),電動(dòng)機(jī)也就不再運(yùn)轉(zhuǎn),也不再起動(dòng),直到下個(gè)起動(dòng)信號(hào)上升沿山現(xiàn)。

    狀態(tài)關(guān)系圖只表示各控制信號(hào)之間的狀態(tài)關(guān)系,不表示信號(hào)實(shí)際存在時(shí)間的長短,而每組狀態(tài)關(guān)系沒有先后順序之分,只表示在當(dāng)前狀態(tài)下的一種必然的相互聯(lián)系。狀態(tài)關(guān)系圖必須包含各信號(hào)之間所有可能的狀態(tài)關(guān)系情況。




    在控制過程中,任何一個(gè)控制信號(hào)(包括中間信號(hào))的聲牛都可以歸納為一個(gè)置位有格的邏輯關(guān)系,稱這個(gè)具有普遍意義的置位/復(fù)位邏輯為基本控制邏輯。

    在程序中,任何一個(gè)的用單個(gè)擾木坊制羅輯為士體來完成的功能單元,都稱為一個(gè)程比單位。一段具有較完整的功能程序段都可能由若干個(gè)程序單位組成。各程序單位之間由其1信號(hào)相互聯(lián)系在一起,這里的I/O信號(hào)都是相對(duì)于基本控制邏輯本身而言的。在程序設(shè)計(jì)時(shí),可以先設(shè)計(jì)出各程序單位的程序,再將它們連接在一起,就構(gòu)成了一個(gè)完整的控制程序。

    4。利用狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖設(shè)計(jì)法

    新一代的PLC編程設(shè)計(jì)除了采用梯形圖編程外還采用適用于順序控制的標(biāo)準(zhǔn)化SFC(Sequential Function Chart)語言編制,它實(shí)質(zhì)上就是7章中的步進(jìn)控制。該設(shè)計(jì)方法使程序設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化,程序加簡(jiǎn)潔、規(guī)范、可靠。三菱公司小型PLC除基本邏輯指令之外還增加了兩條簡(jiǎn)單步進(jìn)順序控制指令,這樣就可以采用類似SPC語言的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的方式進(jìn)行編程設(shè)計(jì)。

    狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖又稱流程圖,它是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形,是分析和設(shè)計(jì)PLC順序控制的得力工具。

    所謂“狀態(tài)”是指特定的功能,因此狀態(tài)的轉(zhuǎn)移實(shí)際上也就是控制系統(tǒng)的功能的轉(zhuǎn)移。機(jī)電系統(tǒng)中機(jī)械的自動(dòng)工作循環(huán)過程就足電氣控制系統(tǒng)的狀態(tài)白動(dòng)、有序逐步轉(zhuǎn)移的過程,所以也有人把狀態(tài)流程圖稱之為功能流程圖。

    5,綜合設(shè)計(jì)法

    以上介紹的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法、邏輯設(shè)計(jì)法、狀態(tài)分析法、利用狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖設(shè)計(jì)法各有特點(diǎn),具體采用什么方法是根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容的不同與設(shè)計(jì)人員本人的情況來確定的。不過任何一種設(shè)計(jì)方法都很難滿足要求,一般都是采用綜合設(shè)計(jì)法。所謂綜合設(shè)計(jì)法就是以狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖設(shè)計(jì)法為主再配以經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法或邏輯設(shè)計(jì)法或狀態(tài)分析法完成整個(gè)PLC編程設(shè)計(jì)任務(wù)。




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