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2.9 PLC梯形图绘制原则

2.9.1 PLC梯形图中各种符号起点与终点的确定

1.确定方法

在绘制可编程控制器梯形图时,梯形图中的各种符号,要以左母线为起点,右母线为终点,也就是从左向右分行进行绘制,每一逻辑行必须从左边母线以触点输入开始,以线圈结束,线圈右边的母线可以不画。每一行起始的触点群构成该行梯形图的“执行条件”,与右母线连接的应为输出线圈、功能指令,不能是触点。一行写完以后,自上而下依此再写下一行。

2.需要注意的问题

(1)触点不能连接在线圈的右边

梯形图所画的触点,不能连接在线圈的右边,如图2-41(a)所示。正确的连接与画法如图2-41(b)所示。

图2-41 梯形图触点不能连接在线圈右边及其正确的画法

(2)线圈不能直接与左母线连接

梯形图所画的线圈,不能直接与左边的母线进行连接,如图2-42(a)所示,必须通过触点和左边的母线进行连接,如图2-42(b)所示。

图2-42 梯形图线圈不能与左边的母线进行连接及其正确的画法

如果实际应用时需要由线圈开始,则可以采用PLC内部专用辅助继电器的触点开始,并保证运行时为ON,如图2-43所示。

图2-43 采用PLC内部专用辅助继电器触点的方法

2.9.2 元件使用次数的要求

在绘制PLC梯形图时,梯形图中所使用的内部元件,线圈仅能使用一次,触点使用次数不受限制,可以无数次使用,不会磨损,不需要修复,而且梯形图修改方便,不需要改动接线。

由于PLC中的继电器状态是采用存储器的位进行数据保存的,因此,允许读取任意次。这样,在进行程序设计时,不必采用复杂的梯形图来减少触点的数目,可以大大简化软件设计。

2.9.3 触点不能垂直画在分支线上

1.不正确的画法

在绘制PLC梯形图时,触点不能垂直画在分支线上。如图2-44(a)所示,图中的触点X005被画在了垂直线上,很难正确识别它与其他触点的关系,也不能准确判断通过触点X005对输出线圈的控制方向。

图2-44 梯形图触点不能垂直画在分支线上及其正确的画法

2.正确的画法

根据信号单向自左至右、自上而下流动的原则,以及对输出线圈Y001的几种可能控制的路径,画成如图2-44(b)所示的双向信号流向的正确梯形图。

2.9.4 不含触点的分支画法

1.不正确的画法

在绘制PLC梯形图时,不包含触点的分支应放在垂直方向,不能水平方向设置,如图2-45(a)所示。

图2-45 梯形图不含触点的分支水平方向设置及其正确的画法

2.正确的画法

为了便于识别触点的组合和对输出线圈Y001的控制路径,正确的画法如图2-45(b)所示。

2.9.5 几个电路块并联的画法

1.不正确的画法

在绘制PLC梯形图时,如果有几个电路块并联时,不能将触点最多的支路放在下面,如图2-46(a)所示。

图2-46 梯形图几个电路块并联错误画法及其正确的画法

2.正确的画法

将触点最多的支路放在最上面,如图2-46(b)所示。

2.9.6 几个电路块串联的画法

1.不正确的画法

在绘制PLC梯形图时,如果有几个电路块串联时,不要将串联触点多的支路远离左母线,如图2-47(a)所示。

图2-47 梯形图几个电路块串联的错误及其正确的画法

2.正确的画法

将串联触点多的支路尽量靠近左母线,这样可以使梯形图简洁明了,减少指令语句,如图2-47(b)所示。

2.9.7 多分支直接输出支路的画法

1.不正确的画法

在绘制PLC梯形图时,对于多分支输出梯形图中的分支后直接输出的支路没有放在上面,如图2-48(a)所示。

2.正确的画法

将分支后直接输出的支路应放在上面,由此可以节省指令语句,如图2-48(b)所示。

图2-48 梯形图多分支输出梯形图中错误及其正确的画法

2.9.8 单输出不能编程的画法

1.单输出不能编程的画法

在绘制PLC梯形图时,往往会遇到单输出不能编程画法的梯形图,如图2-49(a)所示。

图2-49 单输出不能编程画法的梯形图及其重画画法

2.正确的画法

可以根据信号流向对原梯形图重新进行编排,以便于进行编程。对于如图2-49(a)所示画法的单输出不能编程的梯形图,可以将其改画成如图2-49(b)所示的梯形图,就可以进行编程了。

2.9.9 两输出不能编程的画法

1.两输出不能编程的画法

在绘制PLC梯形图时,往往会遇到两输出不能编程画法的梯形图,如图2-50(a)所示。

图2-50 两输出不能编程画法的梯形图及其重画方法

2.正确的画法

可以根据信号流向对原梯形图重新进行编排,以便于进行编程。对于如图2-50(a)所示画法的两输出不能编程的梯形图,可以将其改画成如图2-50(b)所示的梯形图,就可以进行编程了。

2.9.10 三输出不能编程的重画方法

1.三输出不能编程的画法

在绘制PLC梯形图时,往往会遇到三输出不能编程画法的梯形图,如图2-51(a)所示。

图2-51 三输出不能编程画法的梯形图及其重画方法

2.正确的画法

可以根据信号流向对原梯形图重新进行编排,以便于进行编程。对于如图2-51(a)所示画法的三输出不能编程的梯形图,可以将其改画成如图2-51(b)所示的梯形图,就可以进行编程了。

2.9.11 PLC不能编程的梯形图重画说明

对于不能编程的PLC的梯形图,重画后,不得改变原梯形图的功能。不过,重画以后的梯形图不一定就是最简化的梯形图,但重画后的梯形图,其结构清晰,便于分析各部分的逻辑关系。

在重画梯形图时,如果发现重画后的梯形图不能实现原梯形图的控制功能要求,可以换个角度试试,只要多设计,多实践,重画后才能得心应手。

2.9.12 PLC梯形图编程时巧用定时器的方法

定时器在PLC中的作用相当于一个时间继电器。在编程时,首先画出满足控制要求的时序图,以此来确定是否需要使用定时器。

1.定时器的一般使用方法

如果根据时序图确定需要使用定时器,可以在每一个时间段设置一个定时器,并在一个周期内有几个时间段就使用几个定时器。

2.定时器的特殊使用

在一些特殊场合应用时,以实现某负载循环动作为例,正确使用定时器的方法是采用最后一个定时器的常闭触点去复位第一个定时器,与此同时,后面的所有定时器均复位。此时,如果定时条件仍然有效,则就可以进入下一个周期的定时,由此就实现了循环定时的目的。

2.9.13 PLC梯形图编程时巧用辅助继电器的方法

在进行PLC的程序编制时,往往采用辅助继电器来记录程序的运行或停止状态,由此就可以方便程序的编写。

2.9.14 PLC输入设备状态在程序中的表示方法

在编制PLC的程序时,一定要注意输入设备的状态以及在程序中的表示方法,以防出现逻辑错误。

1.PLC识别输入设备的方法

PLC的输入设备,也就是现场操作设备、开关触点、传感器等,这些输入设备不直接参与PLC内部控制电路的逻辑运算,而是通过PLC输入继电器的触点状态完成控制功能的。

不过,可编程控制器无法识别出连接在其输入端的输入设备是动合触点还是动断触点,而是识别输入继电器的触点状态是“1”还是“0”。

2.输入端为动合触点

如果连接到PLC输入端的是动合触点,当该触点没有动作,也就是仍然处于断开状态时,对应的输入回路不通,输入继电器也处于断开状态,此时输入继电器的动合触点状态为“0”,动断触点状态为“1”。

3.输入端为动断触点

如果连接到PLC输入端的是动断触点,当该触点没有动作,也就是仍然处于闭合状态时,对应的输入回路接通,输入继电器也处于接通状态,此时输入继电器的动合触点状态为“1”,动断触点状态为“0”。当输入触点动作时,其状态正好与上述相反。

4.输入设备状态在程序中的表示方法

PLC输入设备状态在程序中的表示方法如表2-42中所列,从该表中可以得出以下两个方面的结论。

表2-42 PLC输入设备状态在程序中的表示方法

(1)输入设备为动合触点且动作

如果输入设备连接的是一个动合触点且已经动作或是一个动断触点尚没有动作时,相应的输入继电器动合触点状态是“1”,动断触点的状态是“0”。

(2)输入设备为动合触点但没有动作

如果输入设备连接的是一个动合触点但没有动作或是一个动断触点已经动作时,相应的输入继电器动合触点状态是“0”,动断触点的状态是“1”。

在进行PLC的程序编制时,一定要根据输入设备的属性与控制逻辑的需要,选择合适的触点方式。