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梯形圖的程式設計規則

作者:電工摯友

梯形圖

梯形圖的程式設計規則

PLC程式設計應注意以下基本原則。

(1)外部輸入/輸出繼電器、内部繼電器、定時器、計數器等軟元件的觸點可重複使用,沒有必要特意采用複雜程式結構來減少觸點的使用次數。

(2)梯形圖每一行都是從左母線開始,線圈接在最右邊。在繼電器控制原理圖中,繼電器的觸點可以放線上圈的右邊,但在梯形圖中觸點不允許放線上圈的右邊。如圖1所示。

梯形圖的程式設計規則

(3)線圈不能直接與左母線相連,也就是說線圈輸出作為邏輯結果必須有條件。必要時可以使用一個内部繼電器的動斷觸點或内部特殊繼電器來實作。參見圖2所示。

梯形圖的程式設計規則

(4)同一編号的線圈在一個程式中使用兩次以上稱為雙線圈輸出。雙線圈輸出容易引起誤操作,這時前面的輸出無效,隻有最後的輸出才有效。但該輸出線圈對應觸點的動作,要根據該邏輯運算之前的輸出狀态來判斷。如圖3所示,由于M1雙線圈輸出,是以,M1輸出随最後一個M1輸出變化,Y1随第一個M1線圈變化,而Y2随第二個M1輸出變化。是以,一般情況下,應盡可能避免雙線圈輸出。

梯形圖的程式設計規則

(5)梯形圖程式必須符合順序執行的原則,即從左到右,從上到下執行,如不符合順序執行的電路不能直接程式設計,例如圖4所示電路不能直接程式設計。

梯形圖的程式設計規則

(6)梯形圖中串、并聯的觸點次數沒有限制,可以無限制的使用,如圖5所示。

梯形圖的程式設計規則

(7)兩個或兩個以上的線圈可以并聯輸出,如圖6所示。

梯形圖的程式設計規則

盡管梯形圖與繼電器電路圖在結構形式、元件符号及邏輯控制功能等方面相類似,但它們又有許多不同之處,梯形圖具有自己的程式設計規則。

1 )每一邏輯行總是起于左母線,然後是觸點的連接配接,最後終止于線圈或右母線(右母線可以不畫出)。注意:左母線與線圈之間一定要有觸點,而線圈與右母線之間則不能有任何觸點。

2 )梯形圖中的觸點可以任意串聯或并聯,但繼電器線圈隻能并聯而不能串聯。

3 )觸點的使用次數不受限制。

4 )一般情況下,在梯形圖中同一線圈隻能出現一次。如果在程式中,同一線圈使用了兩次或多次,稱為“雙線圈輸出”。對于“雙線圈輸出”,有些 PLC 将其視為文法錯誤,絕對不允許;有些 PLC 則将前面的輸出視為無效,隻有最後一次輸出有效;而有些 PLC ,在含有跳轉指令或步進指令的梯形圖中允許雙線圈輸出。

5 )對于不可程式設計梯形圖必須難過等效變換,變成可程式設計梯形圖,例如圖 5-1 所示。

6 )有幾個串聯電路相并聯時,應将串聯觸點多的回路放在上方,如圖 5-2a 所示。在有幾個并聯電路相串聯時,應将并聯觸點多的回路放在左方,如圖 5-2b 所示。這樣所編制的程式簡潔明了,語句較少。

梯形圖的程式設計規則

圖5-2 梯形圖之二

另外,在設計梯形圖時輸入繼電器的觸點狀态最好按輸入裝置全部為常開進行設計更為合适,不易出錯。建議使用者盡可能用輸入裝置的常開觸點與PLC輸入端連接配接,如果某些信号隻能用常閉輸入,可先按輸入裝置為常開來設計,然後将梯形圖中對應的輸入繼電器觸點取反(常開改成常閉、常閉改成常開)。

利用兩個或多個常閉觸點來保證線圈不會同時通電的功能成為“互鎖”。三相異步電動機的正反轉控制電路即為典型的互鎖電路,如圖 5-4 所示。其中 KMl 和 KM2 分别是控制正轉運作和反轉運作的交流接觸器。

圖 5-4 三相異步電動機的正反轉控制電路

如圖5-5所示為采用PLC控制三相異步電動機正反轉的外部I/O接線圖和梯形圖。實作正反轉控制功能的梯形圖是由兩個起保停的梯形圖再加上兩者之間的互鎖觸點構成。

圖5-5 用PLC控制電動機正反轉的I/O接線圖和梯形圖

應該注意的是雖然在梯形圖中已經有了軟繼電器的互鎖觸點( X1 與 X0 、 Y1 與 Y0 ),但在 I/O 接線圖的輸出電路中還必須使用 KM1 、 KM2 的常閉觸點進行硬體互鎖。因為 PLC 軟繼電器互鎖隻相差一個掃描周期,而外部硬體接觸器觸點的斷開時間往往大于一個掃描周期,來不及響應,且觸點的斷開時間一般較閉合時間長。例如 Y0 雖然斷開,可能 KM1 的觸點還未斷開,在沒有外部硬體互鎖的情況下, KM2 的觸點可能接通,引起主電路短路,是以必須采用軟硬體雙重互鎖。采用了雙重互鎖,同時也避免因接觸器 KM1 或 KM2 的主觸點熔焊引起電動機主電路短路。

産生脈沖的程式的PLC程式梯形圖

( 1 )周期可調的脈沖信号發生器

如圖 5-6 所示采用定時器 T0 産生一個周期可調節的連續脈沖。當 X0 常開觸點閉合後,第一次掃描到 T0 常閉觸點時,它是閉合的,于是 T0 線圈得電,經過 1s 的延時, T0 常閉觸點斷開。 T0 常閉觸點斷開後的下一個掃描周期中,當掃描到 T0 常閉觸點時,因它已斷開,使 T0 線圈失電, T0 常閉觸點又随之恢複閉合。這樣,在下一個掃描周期掃描到 T0 常閉觸點時,又使 T0 線圈得電,重複以上動作, T0 的常開觸點連續閉合、斷開,就産生了脈寬為一個掃描周期、脈沖周期為 1s 的連續脈沖。改變 T0 的設定值,就可改變脈沖周期。

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