第七章由过程控制描述生成梯形图

1、第七章 由过程控制描述生成梯形图 目标：目标：1.根据操作过程创建基本的梯形图2.列出工业上建立PLC梯形图的主要步骤 3.描述上述每一个步骤的详细内容4.用流程图表述工艺过程7.1 概述概述只规划不行动是浪费时间和资金，只行动不只规划不行动是浪费时间和资金，只行动不规划将导致混乱。本章的目的是提出一些规规划将导致混乱。本章的目的是提出一些规划的纲要，这些规划是形成好的、实用的、划的纲要，这些规划是形成好的、实用的、安全的安全的PLCPLC程序所必需的。程序所必需的。本章按继电器逻辑方式组织，如第本章按继电器逻辑方式组织，如第5 5章所述，章所述，其原理可以很容易地利用触点和线圈转化为其原理可

2、以很容易地利用触点和线圈转化为PLCPLC程序。程序。 7.2 梯形图及其执行顺序清单梯形图及其执行顺序清单 1.1.两种梯形图：两种梯形图：控制梯形图控制梯形图和供电梯形图。和供电梯形图。一个开关控制一个继电器输出一个开关控制一个继电器输出 任何一个开关都可控制输出和指示灯任何一个开关都可控制输出和指示灯 节点是两个或两个以上诸如开关、线圈、指示灯和其他节点是两个或两个以上诸如开关、线圈、指示灯和其他电气设备的连接点。这些编号用来确定线路的连接点。电气设备的连接点。这些编号用来确定线路的连接点。定义节点的注意事项：定义节点的注意事项：（1 1）在一个给定的）在一个给定的PLCPLC程序中，不

3、要将同一编号赋给不同程序中，不要将同一编号赋给不同 的节点；的节点；（2 2）不要给同一个节点分配不同的编号；）不要给同一个节点分配不同的编号；（3 3）一个节点应把周围的所有点连起来。）一个节点应把周围的所有点连起来。 2.2.梯形控制图格式的实际应用经验：梯形控制图格式的实际应用经验： 所有的线圈、指示灯和其他的输出放在图的右边。所有的线圈、指示灯和其他的输出放在图的右边。 输入线可以与多个输出相连，此时各输出是并行的。输入线可以与多个输出相连，此时各输出是并行的。 开关、触点和其他设备从左边插入到梯形图的每一行。开关、触点和其他设备从左边插入到梯形图的每一行。 开关、触点和其他设备将是以

4、串行、并行或串并行混合开关、触点和其他设备将是以串行、并行或串并行混合 存在的方式复合触点。存在的方式复合触点。 各行从左到右、从上到下连续编号。各行从左到右、从上到下连续编号。 每一个连接节点给出了惟一的识别号。每一个连接节点给出了惟一的识别号。 输出通过右边的节点注释来识别。输出通过右边的节点注释来识别。 右边可包括一个交叉识别系统。触点、线圈或输出通过右边可包括一个交叉识别系统。触点、线圈或输出通过 它们在各行的位置来鉴别。对于常闭触点，序号旁边有它们在各行的位置来鉴别。对于常闭触点，序号旁边有一个一个“* *”号，或者序号上有一横线。号，或者序号上有一横线。 继电器触点通过继电器线圈加

5、连续序号来识别。继电器触点通过继电器线圈加连续序号来识别。 梯形控制图格式的实际应用经验：梯形控制图格式的实际应用经验： 3.3.图图7.27.2控制梯形图操作顺序控制梯形图操作顺序线线1234GCR7 111SW3CR8PL1输出输出2 3 输出输出1CR7L210SW2SW1L1一般顺序一般顺序: :1.1.所有开关置于开的状态，所有开关置于开的状态， 两个线圈都关闭。两个线圈都关闭。2.2.关闭关闭SW1SW1、SW2SW2或全部，或全部， CR7CR7使能。使能。3.3.在第三行，在第三行，CR7CR7 1 1关闭，关闭， 第三行使能（第三行使能（CR8CR8仍然关闭）。仍然关闭）。4

6、.4.闭合闭合SW3SW3，CR8CR8上电，指示灯上电，指示灯 PL1PL1亮。亮。5.5.打开打开SW1SW1、SW2SW2，使所有器件，使所有器件 关闭。关闭。4.4.错误的梯形图的判断错误的梯形图的判断L1SW1SW211CR7 112SW313CR71415G2L21.1.即使电源能到达节点即使电源能到达节点1313，也不会有输出。节点，也不会有输出。节点1313后面的每一个器件后面的每一个器件 分担分担1/31/3的电压，继电器不会吸合，指示灯会很暗，或根本不亮，的电压，继电器不会吸合，指示灯会很暗，或根本不亮， 因此不会有任何输出。因此不会有任何输出。2.2.如果所有开关闭合，电

7、流就不会通过触点如果所有开关闭合，电流就不会通过触点CR7CR7 1 1。直到。直到CR7CR7使能，使能，CR7CR7 1 1 才闭合，但这是不可能的。才闭合，但这是不可能的。 电路能工作吗？电路能工作吗？ 5.5.供电梯形图供电梯形图L1L2L3MMMOLOLOLT1T2T3控制图的电源控制图的电源 三相电机三相电机当电力触点线圈上电后，电源触点闭合，电机或负载设备当电力触点线圈上电后，电源触点闭合，电机或负载设备获得电能。获得电能。注意注意: :供电梯形图的导线用加粗线表示，以区别控制线。供电梯形图的导线用加粗线表示，以区别控制线。 6.6.梯形图的添加梯形图的添加 将以下功能加到梯形图

8、中：将以下功能加到梯形图中：SW4SW4打开，使能打开，使能CR7CR7。CR7CR7打开，使能打开，使能CR8CR8。CR9CR9由由CR7CR7、CR8CR8和和SW3SW3 控制打开。控制打开。线线1234GCR7 111SW3CR8PL1输出输出2 3 输出输出1CR7L210SW2SW1L1L1L2行行12345CR7 2CR7 1SW2SW1101214SW4SW3SW3151316CR8 111CR9CR8CR7PL1输出输出35输出输出23, 5输出输出1L167CR7 3CR8 217LS1218CR9 1CR10L2输出输出4注意：图注意：图7.5要包要包括第括第6行和第行

9、和第7行的内容。行的内容。7.3 大型工艺控制梯形图的建立大型工艺控制梯形图的建立 对于大型工艺控制，规划对于大型工艺控制，规划PLCPLC程序时的几个步骤是：程序时的几个步骤是：1 1定义要控制的过程。定义要控制的过程。2 2画出操作过程的草图。画出操作过程的草图。3 3写出该过程的执行顺序。写出该过程的执行顺序。4 4根据需要，在草图上增加适当传感器。根据需要，在草图上增加适当传感器。5 5根据需要，为工艺过程的启动或操作过程检查增加手动控制。根据需要，为工艺过程的启动或操作过程检查增加手动控制。6 6考虑操作人员的安全，可根据需要对程序做一些增加和调整。考虑操作人员的安全，可根据需要对程

10、序做一些增加和调整。7 7增加系统总停止开关，以便对系统进行安全切断。增加系统总停止开关，以便对系统进行安全切断。8 8建立逻辑梯形图，作为建立逻辑梯形图，作为PLCPLC编程的基础。编程的基础。9 9在程序执行顺序混乱时，考虑在程序执行顺序混乱时，考虑“如果如果发生，怎么办发生，怎么办”的问题。的问题。第第1 1步步 问题的定义问题的定义 假设希望建立一个为零件喷漆的系统。假设希望建立一个为零件喷漆的系统。将一个部件置于心轴上（心轴是一根轴或一根杆，在操将一个部件置于心轴上（心轴是一根轴或一根杆，在操作时，其末端插入一个工件固定）。当零件就位时，按下两作时，其末端插入一个工件固定）。当零件就

11、位时，按下两个按钮，心轴上升。当零件上升到顶部并位于成形架中时，个按钮，心轴上升。当零件上升到顶部并位于成形架中时，连续喷漆连续喷漆6s6s。在。在6s6s末，心轴回到初始位置，然后用手将已经末，心轴回到初始位置，然后用手将已经喷漆的零件取走（我们假定喷漆后的工件干得很快）。喷漆的零件取走（我们假定喷漆后的工件干得很快）。第第2 2步步 画出操作过程的草图画出操作过程的草图工件工件启停按钮启停按钮储漆罐及其泵储漆罐及其泵通过气缸，气动阀使通过气缸，气动阀使工件上升，关闭时弹簧回收工件上升，关闭时弹簧回收工件上升到护罩工件上升到护罩喷漆罩喷漆罩喷漆阀喷漆阀第第3 3步步 列出各步操作的执行顺序列

12、出各步操作的执行顺序 喷漆过程的顺序： 1 1打开油漆泵和压缩空气阀。打开油漆泵和压缩空气阀。2 2启动系统，这需要下按按钮而不是系统按钮。启动系统，这需要下按按钮而不是系统按钮。3 3将零件放在心轴上，传感器指示零件已经到位。将零件放在心轴上，传感器指示零件已经到位。4 4按下主按钮和两个系统启动按钮，用双手按下两个系按下主按钮和两个系统启动按钮，用双手按下两个系 统启动按钮，这会降低由于心轴上升而伤害操作者的统启动按钮，这会降低由于心轴上升而伤害操作者的手的可能性。手的可能性。5 5当按下两个系统启动按钮时，通过打开气阀，汽缸被当按下两个系统启动按钮时，通过打开气阀，汽缸被推动，心轴上升。

13、（当气阀再次打开时，由于重力和推动，心轴上升。（当气阀再次打开时，由于重力和弹簧向下作用，心轴回到初始位置。）当心轴上升时，弹簧向下作用，心轴回到初始位置。）当心轴上升时，底部的位置传感器禁能（注意，位置传感器不会随心底部的位置传感器禁能（注意，位置传感器不会随心轴上升）。轴上升）。6 6 当零件到达顶部并位于成形架上时，由于气压的原因，它当零件到达顶部并位于成形架上时，由于气压的原因，它将停顿一下。传感器指示零件已经到达顶部。将停顿一下。传感器指示零件已经到达顶部。7 7 计时器启动并运行计时器启动并运行6 s6 s。8 8 在在6 s6 s计时过程中，油漆由喷漆器提供。计时过程中，油漆由喷

14、漆器提供。9 9 在在6 s6 s末，喷漆停止，心轴及其上面的零件下降。末，喷漆停止，心轴及其上面的零件下降。1010当心轴及其上面的零件下降时，上面的位置传感器禁能。当心轴及其上面的零件下降时，上面的位置传感器禁能。1111零件回到底部，激活下面的位置传感器。零件回到底部，激活下面的位置传感器。1212零件从心轴上取下。零件从心轴上取下。1313系统复位，返回步骤系统复位，返回步骤3 3。 第第4 4步步 根据需要增加传感器根据需要增加传感器 通过限位开关或其他通过限位开关或其他传感器指示心轴到达最高点传感器指示心轴到达最高点通过限位开关或其他通过限位开关或其他传感器指示工件已就位传感器指示

15、工件已就位控制继控制继电器电器和计时器和计时器两个安全的启停按钮两个安全的启停按钮启启停停启停按钮启停按钮启启停停启启停停第第5 5步步 根据需要增加手动控制根据需要增加手动控制 为了进行工艺的调整，我们需要设置手动按钮，使为了进行工艺的调整，我们需要设置手动按钮，使心轴向上运行到顶部。为了使油漆喷得合适，在设定喷心轴向上运行到顶部。为了使油漆喷得合适，在设定喷枪压力时，需要一个增加压力的按钮。在我们的梯形图枪压力时，需要一个增加压力的按钮。在我们的梯形图中，增加了一个向上的按钮（中，增加了一个向上的按钮（PBUPBU），以实现该手动控制。），以实现该手动控制。 第第6 6步步 考虑机器操作者

16、的安全考虑机器操作者的安全 使手避开操作区的一个基本办法是设置两个启使手避开操作区的一个基本办法是设置两个启动按钮，因为要按下两个按钮，双手必须离开作业动按钮，因为要按下两个按钮，双手必须离开作业区。基于其他的安全考虑，如用风扇驱散喷漆时的区。基于其他的安全考虑，如用风扇驱散喷漆时的烟雾，或安装一套人靠近该系统时能切断它的光电烟雾，或安装一套人靠近该系统时能切断它的光电设备。设备。 第第7 7步步 根据需要增加紧急开关和主令开关根据需要增加紧急开关和主令开关 这一步与第这一步与第6 6步相似，因为这两步都是处理操作步相似，因为这两步都是处理操作者的安全的。这是安全问题的一个延续，紧急停止者的安

17、全的。这是安全问题的一个延续，紧急停止开关非常重要，需要加以特殊考虑。开关非常重要，需要加以特殊考虑。 第第8 8步步 建建立立逻逻辑辑梯梯形形图图 注意：在参考行，正常开表示字符显示线圈常开触点在另一行的位置；注意：在参考行，正常开表示字符显示线圈常开触点在另一行的位置；正常关表示字符显示线圈常闭触点在另一行的位置。正常关表示字符显示线圈常闭触点在另一行的位置。L1L21,23,44,56,77,889,10,1112打开打开LSP的的C行行TR2-1TR1-1CR2-3CR2-2CR1-2CR2-1CR3-1CR1-1CR1CR2SUTR1TR2PSCR3KJHGFEDCBAB,CD,E,

18、GK急停按钮急停按钮控制电压控制电压电气互锁，打开时断路电气互锁，打开时断路系统系统主继电器主继电器向上向上继电器继电器保持（保持（CR2-1）与）与关断（关断（CR3-1）电磁阀向上使电磁阀向上使空气进入气缸空气进入气缸手动向上手动向上保持保持06 s喷漆喷漆07 s的下的下降时间降时间06 s喷漆喷漆在在7 s的下降并复位的的下降并复位的时间内关闭时间内关闭步骤步骤序号序号主停止主停止按钮按钮右停止右停止按钮按钮左停止左停止按钮按钮主启动主启动按钮按钮喷漆泵喷漆泵气压气压心轴部分心轴部分右启动右启动左启动左启动使能人工上升使能人工上升护罩部分护罩部分LSU使能使能行行参考行参考行功能功能第第9 9步步 判定判定“如果如果发生，将怎么办发生，将怎么办”列出所有可能的情形和紧急情况：列出所有可能的情形和紧急情况： 当按下启动按钮时，如果零件不在预定位置怎么办？当按下启动按钮时，如果零件不在预定位置怎么办？ 当零件上升、正在喷漆或其他任何情况下时，如果系统当零件上升、正在喷漆或其他任何情况