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PLC顺序功能指令讲解

PLC | 发布时间:2017-10-06 | 人气: | #评论# |本文关键字:PLC,顺序功能,指令
摘要:功能表图又称做状态转移图,它是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形,也是设计 plc 的顺序控制程序的有力工具。功能表图并不涉及所描述的控制功能的具体技术,它是

功能表图又称做状态转移图,它是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形,也是设计plc的顺序控制程序的有力工具。功能表图并不涉及所描述的控制功能的具体技术,它是—种通用的技术语言,可以用于进一步设计和不同专业的人员之间进行技术交流。

各个PLC厂家都开发了相应的功能表图,各国家也都制定了功能表图的国家标准。我国于1986年颁布了功能表图的国家标准(GB6988.6-86)。

如图1所示为功能表图的一般形式,它主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作(命令)组成。

功能表图的一般形式

1.步与动作

1)步  在功能表图中用矩形框表示步,方框内是该步的编号。如图1所示各步的编号为n-1nn+1。编程时一般用PLC内部编程元件来代表各步,因此经常直接用代表该步的编程元件的元件号作为步的编号,如M300等,这样在根据功能表图设计梯形图时较为方便。

2)初始步  与系统的初始状态相对应的步称为初始步。初始状态一般是系统等待起动命令的相对静止的状态。初始步用双线方框表示,每一个功能表图至少应该有一个初始步。

3)动作  一个控制系统可以划分为被控系统和施控系统,例如在数控车床系统中,数控装置是施控系统,而车床是被控系统。对于被控系统,在某一步中要完成某些“动作”,对于施控系统,在某一步中则要向被控系统发出某些“命令”,将动作或命令简称为动作,并用矩形框中的文字或符号表示,该矩形框应与相应的步的符号相连。如果某一步有几个动作,可以用如图2所示的两种画法来表示,但是图中并不隐含这些动作之间的任何顺序。

多个动作的表示

4)活动步  当系统正处于某一步时,该步处于活动状态,称该步为“活动步”。步处于活动状态时,相应的动作被执行。若为保持型动作则该步不活动时继续执行该动作,若为非保持型动作则指该步不活动时,动作也停止执行。一般在功能表图中保持型的动作应该用文字或助记符标注,而非保持型动作不要标注。

2.有向连线、转换与转换条件

1)有向连线  在功能表图中,随着时间的推移和转换条件的实现,将会发生步的活动状态的顺序进展,这种进展按有向连线规定的路线和方向进行。在画功能表图时,将代表各步的方框按它们成为活动步的先后次序顺序排列,并用有向连线将它们连接起来。活动状态的进展方向习惯上是从上到下或从左至右,在这两个方向有向连线上的箭头可以省略。如果不是上述的方向,应在有向连线上用箭头注明进展方向。

2)转换  转换是用有向连线上与有向连线垂直的短划线来表示,转换将相邻两步分隔开。步的活动状态的进展是由转换的实现来完成的,并与控制过程的发展相对应。

3)转换条件  转换条件是与转换相关的逻辑条件,转换条件可以用文字语言、布尔代数表达式或图形符号标注在表示转换的短线的旁边。转换条件X分别表示在逻辑信号X为“1”状态和“0”状态时转换实现。符号分别表示当X状态和从状态时转换实现。使用最多的转换条件表示方法是布尔代数表达式,如转换条件

3.功能表图的基本结构

1)单序列  单序列由一系列相继激活的步组成,每一步的后面仅接有一个转换,每一个转换的后面只有一个步,如图3a所示。

单序列与选择序列

a)单序列   b)选择序列开始   c)选择序列结束

2)选择序列  选择序列的开始称为分支,如图3b所示,转换符号只能标在水平连线之下。如果步2是活动的,并且转换条件e=1,则发生由步56的进展;如果步5是活动的,并且f=1,则发生由步59的进展。在某一时刻一般只允许选择一个序列。

选择序列的结束称为合并,如图5-22c所示。如果步5是活动步,并且转换条件m=1,则发生由步512的进展;如果步8是活动步,并且n=1,则发生由步812的进展。

3)并行序列  并行序列的开始称为分支,如图4a所示,当转换条件的实现导致几个序列同时激活时,这些序列称为并行序列。当步4是活动步,并且转换条件a=1379这三步同时变为活动步,同时步4变为不活动步。为了强调转换的同步实现,水平连线用双线表示。步379被同时激活后,每个序列中活动步的进展将是独立的。在表示同步的水平双线之上,只允许有一个转换符号。

并行序列

a)并行序列开始   b)并行序列结束

并行序列的结束称为合并,如图4b所示,在表示同步的水平双线之下,只允许有一个转换符号。当直接连在双线上的所有前级步都处于活动状态,并且转换条件b=1时,才会发生步369到步10的进展,即步369同时变为不活动步,而步10变为活动步。并行序列表示系统的几个同时工作的独立部分的工作情况。

4)子步  如见图5所示,某一步可以包含一系列子步和转换,通常这些序列表示整个系统的一个完整的子功能。子步的使用使系统的设计者在总体设计时容易抓住系统的主要矛盾,用更加简洁的方式表示系统的整体功能和概貌,而不是一开始就陷入某些细节之中。设计者可以从最简单的对整个系统的全面描述开始,然后画出更详细的功能表图,子步中还可以包含更详细的子步,这使设计方法的逻辑性很强,可以减少设计中的错误,缩短总体设计和查错所需要的时间。

子步

4.转换实现的基本规则

1)转换实现的条件  在功能表图中,步的活动状态的进展是由转换的实现来完成的。转换实现必须同时满足两个条件:

1)该转换所有的前级步都是活动步;

2)相应的转换条件得到满足。

如果转换的前级步或后续步不止一个,转换的实现称为同步实现,如图6所示。

转换的同步实现

2)转换实现应完成的操作  转换的实现应完成两个操作:

1)使所有由有向连线与相应转换符号相连的后续步都变为活动步;

2)使所有由有向连线与相应转换符号相连的前级步都变为不活动步。

5.绘制功能表图应注意的问题

1)两个步绝对不能直接相连,必须用一个转换将它们隔开。

2)两个转换也不能直接相连,必须用一个步将它们隔开。

3)功能表图中初始步是必不可少的,它一般对应于系统等待起动的初始状态,这一步可能没有什么动作执行,因此很容易遗漏这一步。如果没有该步,无法表示初始状态,系统也无法返回停止状态。

4)只有当某一步所有的前级步都是活动步时,该步才有可能变成活动步。如果用无断电保持功能的编程元件代表各步,则PLC开始进入RUN方式时各步均处于“0”状态,因此必须要有初始化信号,将初始步预置为活动步,否则功能表图中永远不会出现活动步,系统将无法工作。

6.绘制功能表图举例

某组合机床液压滑台进给运动示意图如图7所示,其工作过程分成原位、快进、工进、快退四步,相应的转换条件为SBSQ1SQ2SQ3。液压滑台系统各液压元件动作情况如表1所示。根据上述功能表图的绘制方法,液压滑台系统的功能表图如图7a所示。

液压元件动作表

元件

工步

YV1

YV2

YV3

原位

快进

工进

快退

 

液压滑台系统的功能表图

如果PLC已经确定,可直接用编程元件M300M303FX系列)来代表这四步,设输入/输出设备与PLCI/O点对应关系如表2所示,则可直接画出如图7b所示的功能表图接线图,图中M8002FX系列PLC的产生初始化脉冲的特殊辅助继电器。

输入/输出设备与PLC I/O对应关系

PLC  I/O

X0

X1

X2

X3

Y0

Y1

Y2

输入/输出设备

SB

SQ1

SQ2

SQ3

YV1

YV2

YV3


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