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顺序控制编程方法简介

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:顺序控制程序逻辑设计就是根据要求的逻辑量的输入与输出间的对应关系,运用逻辑综合方法,选用PLC的基本逻辑处理指令去设计程序。此外,还有时序图法、流程图法等。流程图是用框图按顺序表达PLC输出与输入之间的关系,在使用步进指令或使用顺序功能图编程的情况下,用它是很方便的。Petri网功能强大,应用很广,PLC的顺序流程图语言就是来源于它。

顺序控制编程方法简介

1.基本逻辑设计法

基本逻辑设计法是基于逻辑量间的与、或、非的关系,用逻辑综合方法,处理逻辑量的输入与输出间的关系。

顺序控制程序逻辑设计就是根据要求的逻辑量的输入(历史值与当前值)与输出间的对应关系,运用逻辑综合方法,选用PLC的基本逻辑处理指令去设计程序。

本章介绍的基本逻辑设计方法有3个,即组合逻辑设计法、异步时序逻辑设计法及同步时序逻辑设计法。

2.高级逻辑设计法

高级逻辑设计法也是用逻辑综合方法处理逻辑量的输入与输出之间的关系。与基本逻辑设计法不同的是,在逻辑分析时,它不单纯基于逻辑量间的与、或、非的逻辑关系,还要用到逻辑量间的其它的关系。在逻辑综合时,所用的也不仅仅是PLC的基本逻辑处理指令,还要使用到PLC的高级处理指令。

使用这些方法,既可把一些复杂的问题变得简单,而且还可充分利用PLC的资源,设计出效率较高的PLC程序。

本章将介绍的高级逻辑设计法有逻辑标志值法编程及高级指令编程。

3.图解设计法

它是运用图形进行设计。用梯形语言编程实质也就是图形法,无论什么方法,若把PLC程序等价成梯形图后,就要用到梯形图法。

此外,还有时序图法、流程图法等。

时序图法是根据信号的时序关系画时序图,再根据这个时序图,去分析信号间的关系,进而去设计程序。时序图法很适合于时间顺序关系清晰的顺序控制程序设计。

流程图是用框图按顺序表达PLC输出与输入之间的关系,在使用步进指令或使用顺序功能图编程的情况下,用它是很方便的。

也还有用Petri网建模,进而用以编程。Petri网功能强大,应用很广,PLC的顺序流程图语言就是来源于它。

图解法比较直观,设计过程不易出错,也是人们较爱用的方法之一。

4.工程方法设计

在PLC出现之前,工程上已用了很多顺序控制的方法,也有很多好的机理与做法。如普通金属切削机床的分散控制,就是靠每一动作完成的反馈信号去结束本动作,并启动下一动作。到了所有动作都执行完了,如半自动机床则停车、自动机床则靠最后一个动作的完成信号,去重新启动第一个动作。

对于生产率很高的自动机床,其自动化用的则是集中控制。手段是用分配轴和用机械的办法。机床工作时,分配轴不停地转动,并靠轴上的各种不同形状的凸轮,去控制机床的各部件运动。分配轴转动一周,各部件的运动也完成一个周期,并完成一个工件的加工。机理不复杂,但能完成很复杂的控制。只是这样机床调整比较麻烦。(www.xing528.com)

现代化的、功能很强、性能很高的机床多用混合控制。手段不用机械,而用电、用程序控制。机床按一个个程序(或步)依次工作。各个程序(或步)执行什么动作,可预先设计。而程序(或步)的转换则要靠动作完成的反馈信号触发。得不到反馈信号,程序(或步)将不会往下推进。所以,它既能完成复杂的控制,又能保证安全工作。

如果抛开上述控制的具体过程,把这些机理上升为控制算法,并选择PLC的有关指令予以实现,就有这里讲的分散控制、集中控制及混合控制算法及相应的控制程序。只是以前金属切削机床自动化用的是硬件实现,而如今PLC的这个工程控制用的是软件实现。

(1)分散控制

其控制命令是由分散的动作完成反馈信号提供。分散控制有反馈,工作可靠。其缺点是控制关系复杂,程序量随着动作的增加而增大。

(2)集中控制控制

命令是由集中控制器提供。用这一原则进行控制,其程序容易设计,效率高。有的PLC有凸轮单元或凸轮指令,更为用这种原则的设计提供了方便。其缺点是没有反馈,如果协调不好,或采取的措施不当,系统易出现问题。

(3)混合控制

它的控制命令由集中控制器发出,而什么时候发出命令,则是由分散的反馈信号控制。混合原则把分散与集中原则的优点兼而有之。程序要复杂一些,但程序量不随动作的增加而增加。多用于复杂的顺序控制。图2-1所示是基本混合控制逻辑的原理图

5.线性链表设计法

图2-2所示为线性链表算法的框图。

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图2-1 混合控制逻辑原理图

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图2-2 线性链表算法的框图

从图2-2知,这里有多组数据。在每组数据中,都有标号、设定输入、设定输出及指向的次一标号。当程序启动之后,先启用链表中标号0的数据。用它生成设定输出,再由设定输出产生虚拟输出,进而通过逻辑转换变为实际输出,以进行对系统第一步控制。

生成实际输出后,则等待实际控制效果的反馈。其过程是先把实际反馈输入转换为虚拟输入,再进行虚拟输入与这里的设定输入比较。当这个比较结果一致,则转到次一个标号,停用本标号的数据,启用次一个标号的数据。进而根据次一个标号数据的输出生成新的输出,并等待新的控制效果的反馈。

这个过程重复进行,直到次一个为实现停止功能标号(具体可按约定设置),则过程结束,完成整个顺序控制。

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