1.梯形图的编程规则
1)梯形图从上至下编写,每一行都应从左母线开始,到右母线结束。
2)输出线圈右端接右母线,其左端不能直接与左母线连接。梯形图右母线可以省略。
3)每个梯形图由多个梯级组成,一般每个输出元件构成一个梯级,每个梯级可由多个支路组成。每个梯级必须有一个输出元件。
4)梯形图中的I/O继电器、内部继电器、定时器、计数器等元件的触点可多次被重复使用,这是由于每一触点的状态存入PLC内的存储单元,可以反复读写。
5)梯形图中的触点可以任意串、并联,而输出线圈只能并联,不能串联。
2.识读梯形图的方法与技巧
在分析PLC控制系统的工作过程时,可以将它想象成一个继电器控制系统中的控制箱,其外部接线图描述了这个控制箱的外部接线,梯形图或语句表是这个控制箱的内部“线路图”,梯形图中的输入继电器和输出继电器是这个控制箱与外部世界联系的“接口继电器”,这样就可以用分析继电器电路图的方法来分析PLC控制系统。在分析时可以将梯形图或语句表中输入继电器的触点想象成对应的外部输入器件的触点或电路,将输出继电器的线圈想象成对应的外部负载的线圈。外部负载的线圈除了受梯形图的控制外,还可能受外部触点的控制。
对于一般的PLC控制系统,都给出PLC控制电路与梯形图。PLC控制电路包括PLC控制电路主电路与PLC外部的I/O接线。这就是识读PLC梯形图的原始资料。
1)看PLC控制电路的主电路。进一步了解工艺流程和对应的执行装置和元器件。
2)看PLC控制系统的I/O配置表和PLC的I/O接线图。在没有给出输入输出设备定义和I/O配置的情况下,应根据PLC的I/O接线图或梯形图,做出输入输出设备定义和I/O配置。PLC的I/O配置表和PLC的I/O接线是连接PLC控制电路主电路和PLC梯形图的纽带。
3)通过PLC的I/O配置表或PLC的I/O接线图了解梯形图。
接触器-继电器电路图中的交流接触器、电磁阀和信号灯等执行机构用PLC的输出继电器来控制,它们的线圈接在PLC的I/O接线的输出端。按钮、控制开关、限位开关、接近开关等用来给PLC提供控制命令和反馈信号,它们的触点接在PLC的I/O接线的输入端。
①根据用电器(如电动机、电磁阀或信号灯等)在主电路中的控制电器(如接触器、继电器)主触点的文字符号,在PLC的I/O接线图中找出相应控制电器的线圈,并可得知控制该控制电器的输出继电器,再在梯形图中找到该输出继电器的网络(梯级或程序段),并将相应输出设备的文字代号标注在梯形图中输出继电器的线圈及其触点旁。
②根据PLC I/O接线的输入设备及其相应的输入继电器,在梯形图找出输入继电器的动合触点、动断触点,并将相应输入设备的文字代号标注在梯形图中输入继电器的触点旁。值得注意的是,在梯形图和语句表中,没有输入继电器的线圈。
在PLC的I/O接线图中有许多行程开关和转换开关,以及压力继电器、温度继电器等,这些电器元件也以输入继电器的形式出现,它们没有吸引线圈,其的触点的动作是依靠外力或其他因素实现的,因此必须先把引起这些触点动作的外力或因素找到。其中行程开关由机械联动机构来触压或松开,而转换开关一般由手工操作。这样,使这些行程开关、转换开关的触点,在设备运行过程中便处于不同的工作状态,即触点的闭合、断开情况不同,以满足不同的控制要求,这是看图过程中的一个关键。
这些行程开关、转换开关的触点的不同工作状态,单凭看电路图难于搞清楚,必须结合设备说明书、电器元件明细表,明确该行程开关、转换开关的用途,操纵行程开关的机械联动机构,触点在不同的闭合或断开状态下,电路的工作状态等。(https://www.xing528.com)
根据主电路中控制负载的控制电器的主触点文字符号,在PLC的I/O接线图中找出控制该负载的接触器线圈的输出继电器,再在梯形图和指令语句表中找出控制该输出继电器的线圈及其相关电路,这就是控制该负载的局部电路。
在梯形图中,很容易找到该输出继电器的线圈电路及其得电、失电条件,但引起该线圈的得电、失电及其相关电路就不容易找到,可采用逆读溯源法去寻找:
值得注意的是,当某编程元件得电吸合或失电释放后,应该把该编程元件的所有触点所带动的前后级编程元件的作用状态全部找出,不得遗漏。
找出某编程元件在其他电路中的动合触点、动断触点,这些触点为其他编程元件的得电、失电提供条件或者为互锁、联锁提供条件,引起其他电器元件动作,驱动执行电器。
3.集零为整,综合分析
利用顺读跟踪法把把基本单元电路串起来。
采用顺读跟踪法分析整个电路,综合分析时应注意:
1)分析PLC梯形图和语句表的过程同PLC扫描用户过程一样,从左到右、自上而下,按梯级或程序段的顺序逐级分析。
2)值得指出的是,在程序的执行过程中,在同一周期内,前面的逻辑运算结果影响后面的触点,即执行的程序用到前面的最新中间运算结果;但在同一周期内,后面的逻辑运算结果不影响前面的逻辑关系。该扫描周期内除输入继电器以外的所有内部继电器的最终状态(线圈导通与否、触点通断与否),将影响下一个扫描周期各触点的通与断。
只有在一个扫描周期的输出刷新阶段,CPU才将输出映像寄存器中的状态信息转存到输出锁存器中,刷新其内容,改变输出端子上的状态,然后再通过输出驱动电路驱动被控的输出设备(负载),这才是PLC的实际输出,这是一种集中输出的方式。输出设备的状态要保持一个扫描周期。
3)在继电器-接触器控制电路中,停止按钮和热继电器均用动断触点,为了与继电接触控制的控制电路相一致,在PLC梯形图中,同样也用动断触点,这样一来,与输入端相接的停止按钮和热继电器触点就必须用动合触点。在识读程序时必须注意这一点。
4)继电器电路图中的中间继电器和时间继电器的功能用PLC内部的辅助继电器和定时器来完成,它们与PLC的输入继电器和输出继电器无关。
5)时间继电器瞬动触点的处理。除了延时动作的触点外,时间继电器还有在线圈得电或失电时马上动作的瞬动触点。对于有瞬动触点的时间继电器,可以在梯形图中对应的定时器的线圈两端并联辅助继电器,后者的触点相当于时间继电器的瞬动触点。
6)特殊存储器SM0.0、SM0.1、SM0.4、SM0.5的作用。
7)外部联锁电路的设立。为了防止控制正反转的两个接触器同时动作,造成三相电源短路,除了在梯形图中设置与它们对应的输出继电器的线圈串联的动断触点组成的软互锁电路外,还应在PLC外部设置硬互锁电路。
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