西門子模塊6SL3330-7TE32-1AA3

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    在工程中,對PLC應(yīng)用程序的設(shè)計有多種方法,這些方法的使用,也因各個設(shè)計人員的技術(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)計方法作一簡單介紹,供讀者編理時參考。

    1、經(jīng)驗設(shè)計法

    經(jīng)驗設(shè)計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)被控制對象對控制系統(tǒng)的具體要求,憑設(shè)計人員經(jīng)驗進行選擇、組合。有時為了達到一個滿意的設(shè)計結(jié)果,需要多次反復(fù)調(diào)試與修改,增加一些輔助觸點和中間編程元件才能滿足要求。這種方法沒有一個可遵循的規(guī)律,而且陸意性很大,其設(shè)計結(jié)果也不是一的,設(shè)計所需時間長短和設(shè)計的質(zhì)量與設(shè)計人員經(jīng)驗的多少有關(guān)。

    經(jīng)驗設(shè)計法對于一些簡單的控制系統(tǒng)的設(shè)計是比較有效的,可以收到快速、簡單的效果,由于這種方法主要是依靠設(shè)計人員的實踐經(jīng)驗,要求對工業(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,對于復(fù)雜的系統(tǒng),經(jīng)驗設(shè)計法一般設(shè)計周期長,不易掌握,系統(tǒng)交付使用后,用戶維修困難,所以,經(jīng)驗設(shè)計法一般只適合于比較簡單或某些典型系統(tǒng)相類似的控制系統(tǒng)的設(shè)計。

    2、邏輯設(shè)計法

    工業(yè)電氣控制線路中,有不少都是通過繼電器來實現(xiàn)的,而繼電器、接觸器的觸點都只有兩種狀態(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)計電氣控制線路是完全可以的。其實早期的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PLC程序時,只要邏輯函數(shù)是用邏輯變量的基本運算式表達出來的,實現(xiàn)這個邏輯函數(shù)的線路也就相應(yīng)確定了。當設(shè)計人員熟練掌握這種設(shè)計法后,可以直接寫出與邏輯函數(shù)和表達式對應(yīng)的指令語句程序,梯形陶都可以省略。

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

    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程序單位,再從各程序單位中所要求的控制信號的狀態(tài)關(guān)系分析山發(fā),將輸出信號置位復(fù)位的條件分類,然后結(jié)合其他控制條件確定輸出信號控制邏輯。

    在進行狀態(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、低電平信號線表示的控制信號之間的狀態(tài)關(guān)系曲線圖。圖中每一對相互聯(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)該是互相獨立的,如圖8-2所示。

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

    A:當電動機起動信號出現(xiàn)上升沿時,電動機就起動輸出信號置位;

    B:當電動機停止信號出現(xiàn)上升沿時,電動機就停止輸出信號復(fù)位;

    C:當電動機運轉(zhuǎn)時并且起動信號還保持為有效狀態(tài),停止信號如果出現(xiàn),電動機也就不再運轉(zhuǎn),也不再起動,直到下個起動信號上升沿山現(xiàn)。

    狀態(tài)關(guān)系圖只表示各控制信號之間的狀態(tài)關(guān)系,不表示信號實際存在時間的長短,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,任何一個控制信號(包括中間信號)的聲牛都可以歸納為一個置位有格的邏輯關(guān)系,稱這個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,任何一個的用單個擾木坊制羅輯為士體來完成的功能單元,都稱為一個程比單位。一段具有較完整的功能程序段都可能由若干個程序單位組成。各程序單位之間由其1信號相互聯(lián)系在一起,這里的I/O信號都是相對于基本控制邏輯本身而言的。在程序設(shè)計時,可以先設(shè)計出各程序單位的程序,再將它們連接在一起,就構(gòu)成了一個完整的控制程序。

    4。利用狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖設(shè)計法

    新一代的PLC編程設(shè)計除了采用梯形圖編程外還采用適用于順序控制的標準化SFC(Sequential Function Chart)語言編制,它實質(zhì)上就是7章中的步進控制。該設(shè)計方法使程序設(shè)計大大簡化,程序加簡潔、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單步進順序控制指令,這樣就可以采用類似SPC語言的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的方式進行編程設(shè)計。

    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)移實際上也就是控制系統(tǒng)的功能的轉(zhuǎn)移。機電系統(tǒng)中機械的自動工作循環(huán)過程就足電氣控制系統(tǒng)的狀態(tài)白動、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)計法

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






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