第八章 PLC控制系统的设计-new

1、 8.1 概述 8.2 逻辑设计法 8.3 时序图设计法 8.4 顺序控制设计法 8.5 PLC的典型控制程序 电路中电器元件的逻辑规定：电路中电器元件的逻辑规定：1.元件触点的规定：元件触点的规定：用原变量表示常开触点，反变量表示常闭用原变量表示常开触点，反变量表示常闭触点。如按钮的常开触点用触点。如按钮的常开触点用SB，常闭触点用，常闭触点用SB。2.元件触点状态的规定：元件触点状态的规定：触点闭合状态为逻辑触点闭合状态为逻辑“1”，触点断开，触点断开状态为逻辑状态为逻辑“0”。如常开触点闭合为。如常开触点闭合为SB=1，如常闭触点闭，如常闭触点闭合为合为SB=1。3.接触器等电磁效应元件

2、线圈的规定：接触器等电磁效应元件线圈的规定：线圈用原变量表示；线线圈用原变量表示；线圈状态得电为逻辑圈状态得电为逻辑“1”，线圈断电状态为逻辑，线圈断电状态为逻辑“0”。如接。如接触器线圈得电为触器线圈得电为KM=1，接触器线圈断电为，接触器线圈断电为KM=0。1.逻辑逻辑“与与”：只有全部条件同时具备时，结果才能发生。它只有全部条件同时具备时，结果才能发生。它的逻辑关系式为：的逻辑关系式为：KM=K1*K2，式中，式中K1、K2称为输入变量，称为输入变量，M称为输出变量。只有当称为输出变量。只有当K1和和K2触点全部闭合时，接触器触点全部闭合时，接触器KM线圈才能通电为线圈才能通电为“1”；

3、如果在；如果在K1和和K2触点中，只要其触点中，只要其中之一断开，则线圈就断电为中之一断开，则线圈就断电为“0”。这种逻辑关系与串联这种逻辑关系与串联电路相对应电路相对应 。2.逻辑逻辑“或或”：只要有任何一个条件满足，结果就会发生。它只要有任何一个条件满足，结果就会发生。它的逻辑关系式为：的逻辑关系式为：KM=K1+K2。这种逻辑关系与并联电路相这种逻辑关系与并联电路相对应对应 。3.逻辑逻辑“非非”：它的逻辑关系式为：它的逻辑关系式为：KM=K。这种逻辑关系在。这种逻辑关系在电路中称为反向控制，通过串联常闭触点实现。电路中称为反向控制，通过串联常闭触点实现。 例例8.1 某系统中有某系统中

4、有4台通风机，要求在以下几种运行状态下应台通风机，要求在以下几种运行状态下应发出不同的显示信号：发出不同的显示信号：3台及台及3台以上开机时，绿灯常亮；两台台以上开机时，绿灯常亮；两台开机时，绿灯以开机时，绿灯以5Hz的频率闪烁；一台开机时，红灯以的频率闪烁；一台开机时，红灯以5Hz的频的频率闪烁；全部停机时，红灯常亮。率闪烁；全部停机时，红灯常亮。 4台通风机的各种运行状态是台通风机的各种运行状态是PLC的输入信号的输入信号;各种运行状态各种运行状态对应的显示信号（即红灯和绿灯）是对应的显示信号（即红灯和绿灯）是PLC的输出。的输出。 设设4台通风机分别为台通风机分别为A、B、C、D。当通风

5、机开机时，为逻辑。当通风机开机时，为逻辑“1”状态，用原变量表示，如状态，用原变量表示，如A；当通风机停机时，为逻辑；当通风机停机时，为逻辑“0”状态，用反变量表示，如状态，用反变量表示，如A。 设红灯为设红灯为F1，绿灯为，绿灯为F2。灯亮时为。灯亮时为“1”，灭时为，灭时为“0” 。5Hz的频率闪烁，周期为的频率闪烁，周期为0.2s，可使用，可使用25501实现。实现。1.红灯常亮的程序设计红灯常亮的程序设计 四台通风机全部停机时，红灯常亮，其状态表为四台通风机全部停机时，红灯常亮，其状态表为ABCDF100001 由状态表可得由状态表可得F1的逻辑函数的逻辑函数: 根据逻辑函数容易画出其

6、梯形图根据逻辑函数容易画出其梯形图图图8.1 红灯常亮的梯形图红灯常亮的梯形图2.红灯闪烁的程序设计红灯闪烁的程序设计 一台开机时一台开机时,红灯闪烁，其状态表为红灯闪烁，其状态表为 由状态表可得由状态表可得F1的逻辑函数的逻辑函数:ABCDF100011001010100110001将上式化简为将上式化简为 根据逻辑函数容易画出其梯形图根据逻辑函数容易画出其梯形图图图8.2 红灯闪烁的梯形图红灯闪烁的梯形图3.同理，可得绿灯常亮和绿灯闪烁的程序设计同理，可得绿灯常亮和绿灯闪烁的程序设计 图图8.3 绿灯常亮的梯形图绿灯常亮的梯形图图图8.4 绿灯闪烁的梯形图绿灯闪烁的梯形图4.选择选择PLC

7、机型、作机型、作I/O点分配点分配 本例只有本例只有A、B、C、D共共4个输入信号个输入信号，F1、F2两个输出信号两个输出信号，若系，若系统选择的机型是统选择的机型是CPM1A,则则I/O分配如分配如下表所示。下表所示。输输 入入输输 出出ABCDF1F2001010010200103001040110101102图图8.5 通风机运行状态显示的梯形图通风机运行状态显示的梯形图5.总梯形图总梯形图 例例8.2 在十字路口上设置红、黄、绿交通信号灯。由于东西在十字路口上设置红、黄、绿交通信号灯。由于东西方向的车流量较小、南北方向的车流量较大，所以南北方方向的车流量较小、南北方向的车流量较大，所

8、以南北方向的放行时间向的放行时间(绿灯亮绿灯亮)为为30s,东西方向的放行时间东西方向的放行时间(绿灯亮绿灯亮) 20s。当东西。当东西(或南北或南北)方向的绿灯灭时方向的绿灯灭时,该方向的黄灯与南北该方向的黄灯与南北方向的红灯一起以方向的红灯一起以5Hz的频率闪烁的频率闪烁5s,以提醒司机和行入注以提醒司机和行入注意。闪烁意。闪烁5s之后之后,立即开始另一个方向的放行。要求只用一立即开始另一个方向的放行。要求只用一个控制开关对系统进行启停控制。个控制开关对系统进行启停控制。1.为了明确各灯之间亮、灭的时间关系为了明确各灯之间亮、灭的时间关系,根据控制要求根据控制要求,可以先可以先画出各方向三

9、色灯的工作时序图画出各方向三色灯的工作时序图 。图图8.6 交通灯工作时序图交通灯工作时序图2.由时序图分析各输出信号之间的时间关系。一个循环内分由时序图分析各输出信号之间的时间关系。一个循环内分为为4个区段个区段,这这4个时间区段对应着个时间区段对应着4个分界点个分界点:t1、t2、t3、t4。 3.4个时间区段必须用个时间区段必须用4个定时器来控制个定时器来控制定时器定时器t0t1t2t3t4TIM000定时定时30s开始定时开始定时南北绿灯、东西南北绿灯、东西红灯开始亮红灯开始亮定时到定时到,输出输出0N且且保持保持南北绿灯灭南北绿灯灭;南北南北黄灯、东西红灯黄灯、东西红灯开始闪开始闪O

10、NON开始下一个循开始下一个循环的定时环的定时TIM001定时定时35s开始定时开始定时继续定时继续定时定时到定时到,输出输出0N且保持且保持南北黄灯、东南北黄灯、东西红灯灭西红灯灭; 东西东西绿灯、南北红绿灯、南北红灯开始亮灯开始亮ON开始下一个循开始下一个循环的定时环的定时TIM002定时定时55s开始定时开始定时继续定时继续定时继续定时继续定时定时到定时到,输出输出0N且保持且保持东西绿灯灭东西绿灯灭;东东西黄灯、南北西黄灯、南北红灯开始闪红灯开始闪开始下一个循开始下一个循环的定时环的定时TIM003定时定时60s开始定时开始定时继续定时继续定时继续定时继续定时继续定时继续定时定时到定时到,输出输出0N，随即自复位且随即自复位且开始下一个循开始下一个循环的定时环的定时东西黄灯、南东西黄灯、南北红灯灭北红灯灭;南北南北绿灯、东西红绿灯、东西红灯开始亮灯开始亮4.选择选择PLC机