016课题四理论42常用基本编程环节.docx
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016课题四理论42常用基本编程环节
016课题四--理论4.2常用基本编程环节
理论4.2常用基本编程环节
作为编程元件及基本指令的应用,本节讨论一些基本环节的编程。
这些环节常作为梯形图的基本单元出现在程序中。
一、三相异步电动机单向运转控制:
启.保.停电路单元(连续运转控制线路)
三相异步电动机单向运转控制电路如图4-16。
其中(a)图为PLC的输入输出接线图,在(a)图中,起动按钮SB1接于X0,停车按钮SB2接于X1,交流接触器线圈KM接于Y0,这就是I/O分配:
梯形图(b)的工作过程分析如下。
当启动按钮SBl被按下时X0接通,Y0置1,并联在X0常开触点上的Y0常开触点的作用是当启动按钮SBl松开,输入继电器X0断开时,线圈Y0仍然能保持接通状态,这时电动机连续运行。
需要停车时,按下停止按钮SB2,串联于Y0线圈回路中的X1的常闭触点断
开,Y0置0,电机失电停车。
梯形图(b)称为启一保一停电路。
这个名称主要来源于图中的自保持触点Y0。
二、三相异步电动机可逆运转控制:
互锁环节(正反转控制线路)
在上例的基础上,如希望实现三相异步电机可逆运转。
需增加一个反转控制按钮和一只反转接触器。
PLC的I/O分配及梯形图见图4-17,这个图在第二章曾引用过。
它的梯形图设计可以这样考虑,选两套启.保.停电路,一个用于正转(通过Y0驱动正转接触器KMl),一个用于反转(通过Y1驱动反转接触器KM2)。
考虑正转、反转二个接触器不能同时接通,在两个接触器的线圈回路中分别串入另一个接触器驱动器件的常闭触点(如Y0回路串入Y1的常闭触点)。
这样当代表某个转向的线圈接通电时,代表另一个转向的线圈就不可能同时通电了。
这种两个线圈回路中互串对方常闭触点的电路结构形式叫做“互锁”。
这个例子的提示是:
在多输出的梯形图中,要考虑多输出间的相互制约(多输出时这种制约称为联锁)。
三、两台电机分时启动的电路:
基本延时环节
两台交流异步电动机,一台启动10s后第二台启动,共同运行后一同停止。
欲实现这一功能,给两台电机供电的两只交流接触器要占用PLC的二个输出口。
由于是两台电机联合启停,仅选一只启动按钮和一只停止按钮就够了,但延时功能需一只定时器。
梯形图的设计可以依以下顺序,先绘制两台电机独立的启.保.停电路,第一台电机使用启动按钮启动,第二台电机使用定时器的常开触点启动,两台电机均使用同一停止按钮,然后再解决定时器的工作问题。
由于第一台电机启动10s后第二台电机启动,第一台电机运转是10s的计时起点,因而将定时器的线圈并接在第一台电机的输出线圈上。
本题的PLC的I/O分配情况及梯形图已绘于图4-18中。
四、产生单脉冲和连续脉冲的程序
(1)产生单脉冲的基本程序:
在PLC的程序设计中经常需要单个脉冲来实现计数器的复位,或作为系统的启动、停止信号。
我们用PLS指令和PLF指令就可以得到脉宽为一个扫描周期的脉冲的信号。
如4-19图。
(2)产生连续脉冲的基本程序:
在PLC程序设计中,也经常需要一系列连续的脉冲信号作为计数器的计数脉冲或其他作用。
图4-20所示梯形图就是能产生连续脉冲的基本程序。
在图4-5中,利用辅助继电器MO产生一个脉宽为一个扫描周期、脉冲周期为两个扫描周期的连续脉冲。
该梯形图是利用PLC的扫描工作方式来设计的。
当X0常开触点闭合后,第一次扫描到M0常闭触点时,它是闭合的,于是,M0线圈得电。
当第二次从头开始扫描时,扫描到M0的常闭触点时,因M0线圈得电后其常闭触点已经断开,M0线圈失电。
这样,M0线圈得电时间为一个扫描周期。
M0线圈不断连续地得电、失电,其常开触点也随之不断连续地断开、闭合,就产生了脉宽为一个扫描周期的连续脉冲信号输出,但该脉冲宽度和脉冲周期是不可调节的。
(3)产生脉冲下降沿可调的连续脉冲程序:
图4-21是利用定时器T0产生一个周期可调节的连续脉冲程序。
当X0常开触点闭合后第一次扫描到T0常闭触点时,它是闭合的,于是,T0线圈得电,经过ls的延时,T0常闭触点断开。
T0常闭触点断开后的下一个扫描周期中,当扫描到T0常闭触点时,因它已断开,使T0线圈失电,T0常闭触点又随之恢复闭合。
这样,在下一个扫描周期扫描到T0常闭触点时,又使T0线圈得电,重复以上动作,T0的常开触点连续闭合、断开,就产生了脉宽为一个扫描周期、脉冲周期为1s的连续脉冲,改变T0常数设定值,就可改变脉冲周期。
(4)产生脉冲上升和下降沿均可调的连续脉冲程序:
图4-22是利用定时器T0和T1共同作用产生一个周期可调节的连续脉冲程序。
当X0常开触点闭合后第一次扫描到T1常闭触点时,它是闭合的。
于是,T0线圈得电,经过ls的延时,T0常开触点闭合。
T1线圈得电开始计时的同时Y0线圈得电,即Y0的断电时间是T0的计时时间1秒钟。
当T1计时时间到时的下一个扫描周期,扫描到T1的常闭触点时,因T1线圈得电后其常闭触点已经断开,T0线圈失电,其常开触点打开。
这样,T1和Y0线圈均失电,这样Y0的得电时间为T1的计时时间1秒钟。
在接下来的一个扫描周期由于T1线圈
失电其常闭触点闭合,T0线圈又开始得电计时,重复第一次扫描时的过程。
五、两分频电路(单按键实现启动,停止电路)
用PLC可以实现对输入信号的任意分频,图4-23是一个2分频电路。
将脉冲信号加入X0端,使M100的常开触点闭合一个扫描周期,Y0线圈接通并保持。
当第2个脉冲到来时,M100的常开触点闭合一个扫描周期,常闭触点断开一个扫描周期,此时,Y0的自锁回路断开,Y0线圈断电。
第3个脉冲到来时,M100又产生单脉冲,Y0线圈再次接通,输出信号又建立。
在第4个脉冲的上升沿到来时,输出再次消失。
以后循环往复,不断重复上述过程,输出Y0是输入X0的二分频。
该程序实际上,可以实现用单按键实现启动,停止电路。
六、最长得电时间限制程序
图4-24是最长得电时间限制程序,当X11闭合时Y1得电同时T11开始计时,当时间到后T11的常闭触点打开Y1线圈失电。
由时序图可看出,该段程序的特点是:
若定时启动信号Xll接通时间少于10s(T11的常数设定值决定),则输出继电器Y1接通时间与Xll接通时间一样。
当Xll接通时间大于10s,则Y1接通时间为10s,即Y1最长接通时间为10s。
在工程上,这类程序可将负载的工作时间限制在规定的时间内。
七、最短得电时间限制程序
图4-25所示是另一种限时控制程序,运行过程是:
当定时启动信号X12接通并且接通时间大于10s时,定时器T12和输出继电器Y2线圈得电,Y2常开触点闭合自锁,T12开始定时,经10s延时,T12常闭触点断开,使Y2常开触点失去自锁作用。
这样,当X12触点断开后,T12和Y2线圈随之失电,T12和Y2的触点复位。
当X12接通时间小于10s时,因Y2常开触点闭合自锁,使T12和Y2线圈在X12常开触点断开后能继续得电,经过10s延时,T12常闭触点才断开,T12和Y2线圈随之失电,T12和Y2触点复位。
由时序图可以看出这种限时控制程序的特点是:
当定时启动信号X12接通时间少于10s时,则输出信号Y2接通时间保持10s,当X12接通时间大于10s时,则Y2接通时间与X12接通时间相同,即输出信号Y2最少接通时间为10s。
在工程上采用这种程序,可控制负载的最少
工作时间。
八、断电延时程序
由于PLC没有提供断电延时的时间继电器,所以在需要用到断电延时功能时,我们可以自己进行编程以得到所需功能的程序,具体程序如图4-26。
在X0的常开触点闭合后,Y0线圈得电其常开触点闭合实现自锁,T0线圈由于X0的常闭触点是打开的所以不会得电。
当X0的常开触点打开而常闭触点闭合后,T0线圈开始得电计时,在10S后T0的常闭触点打开,使Y0线圈断电。
九、优先电路
1、程序一
见图4-27,若输入信号A或输入信号B中先到者取得优先权,而后者无效,实现这种功能的电路称为优先电路。
若XO(输入A)先接通,M100线圈接通,YO有输出,同时由于M100的常闭触点断开,X1(输入B)再接通时,亦无法使M101动作,Y1无输出。
若X1(输入B)先接通,则情况恰好相反。
2、程序二
在图4-28中,电路仅接收第一个信号,哪个先被接收哪个就优先。
3、程序三,位置优先电路
在图4-29中,有多个位置输入,则根据位置不同优先。
在图4-29中,优先的顺序是X3、X2、Xl、XO。
十、比较电路(译码电路)
该电路预先设定好输出要求,然后对输入信号A和输入信号B作比较,接通某一输出,
如图4-30所示。
当XO、Xl同时接通,YO有输出;XO、X1皆不接通,Y1有输出。
XO不接
通,X1接通,Y2有输出。
XO接通,X1不接通,Y3有输出。
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