顺序功能图的三要素是步、转换条件与动作。初始步用双线框表示,一般步用矩形框表示,矩形框中用数字表示步的编号。转换条件用短划线表示,在旁边可用文字标注。动作用矩形框表示,矩形框可用文字或符号表示。
如果一个控制系统可以分解成几个独立的控制动作或工序,且这些动作或工序必须严格按照一定的先后次序执行才能保证生产的正常进行,这样的控制系统称为顺序控制系统。其控制总是一步一步按顺序进行。
顺序功能图SFC(Sequential Function Chart)就是描述控制系统的控制过程、功能及特性的一种图形。
1、PLC的功能:
(1)可靠性高。由于PLC大都采用单片微型计算机,因此具有很高的集成度。此外,相应的保护电路和自诊断功能提高了系统的可靠性。
(2)编程容易。PLC的编程多采用继电器控制梯形图及命令语句,它们的数量远远少于微型计算机指令的数量。除中高档plc外,一般只有16台小型plc。由于梯形图像简单,易于掌握和使用,而且可以在没有计算机专业知识的情况下编程。
(3)组态灵活。由于PLC采用积木式结构,用户可以通过简单的组合灵活地改变控制系统的功能和规模,因此适用于任何控制系统。
(4)输入/输出功能模块齐全。PLC的最大优点之一,是对于不同的现场信号(如直流或交流、开关、数字或模拟、电压或电流等),有相应的模板可以直接与工业现场设备(如按钮、开关、传感器电流传感器等)连接,并通过总线与CPU主板连接。
2、PLC的用途:
(1)开环控制
开关量的开环控制是PLC的最基本控制功能。plc指令系统具有强大的逻辑运算能力,易于实现定时、计数、顺序(分步)等多种逻辑控制方式。大部分plc用于取代传统的继电器接触器控制系统。
(2)模拟量闭环
对于模拟量的闭环控制系统,除了要有开关量的输入输出外,使采样输入和调节输出能够实现温度、流量、压力、位移的连续调节和控制。电磁、速度等参数。plc不仅在大中型计算机上具有这种功能,在一些小型计算机上也具有这种功能。
(3)数字量控制
控制系统具有旋转编码器和脉冲伺服装置(如步进电动机)时,可利用plc接收和输出高速脉冲,实现数字量控制。更先进的plc还专门开发了数字控制模块,可以实现曲线插补功能。
近年来,人们提出了一种新型的运动单元模块,它还可以实现数字量控制。给出了数字量控制技术的编程语言,使用plc实现数字量控制更加简单。
(4)数据采集监控
由于PLC主要用于现场控制,所以采集现场数据是十分必要的功能,在此基础上,plc与上位机或触摸屏相连。它不仅可以观察这些数据的当前值,而且可以及时进行统计分析。一些可编程逻辑控制器有数据记录单元,可由普通个人计算机存储。将卡插入装置以保存收集的数据。
PLC的另一个特点是自检信号多.利用这个特点,PLC控制系统可以实现白诊断式监控,减少系统的故障,提高系统的可靠性。
扩展资料:
PLC内部工作方式一般是采用循环扫描工作方式,部分大中型plc增加中断方式。当用户调试用户程序时,程序通过编程器写入plc存储器。同时,将现场输入信号和受控执行器连接到输入模块的输入端和输出模块的输出端。然后选择plc *** 作模式作为 *** 作模式。
后面的工作就由PLC根据用户程序去完成,右图是PLC执行过程框图。PLC在工作过程中,主要完成六个模块的处理。
参考资料来源:百度百科-PLC控制
参考资料来源:百度百科-可编程逻辑控制器
1、可编程控制器简称PC,它经历了可编程序矩阵控制器PMC、可编程序顺序控制器PSC、可编程序逻辑控制器PLC和可编程序控制器PC几个不同时期。为与个人计算机(PC)相区别,现在仍然沿用可编程逻辑控制器这个老名字。
PLC是一种数字运算的电子系统,转为在工业环境下应用而设计。它采用可编程的存储器,用来在内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等 *** 作的指令,并通过数字式、模拟式的输人和输出。控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关设备,都是按易与工业控制器系统联成一体、易于扩充功能的原则设计。
PLC是一种以微处理技术为基础,将控制处理规则存储于存储器中,应用于以控制开关量为主或包括控制参量在内的逻辑控制、机电运动控制或过程控制等工业控制领域的新型工业控制装置。
22 PLC的特点
PLC是面向用户的专用工业控制计算机,具有许多明显的特点。
1 可靠性高,抗干扰能力强
为了限制故障的发生或者在发生故障时,能很快查出故障发生点,并将故障限制在局部,各PC的生产厂商在硬件和软件方面采取了多种措施,使PC除了本身具有较强的自诊断能力,能及时给出出错信息,停止运行等待修复外,还使PC具有了很强的抗干扰能力。
2 通用性强,控制程序可变,使用方便
PLC品种齐全的各种硬件装置,可以组成能满足各种要求的控制系统,用户不必自己再设计和制作硬件装置。用户在硬件确定以后,在生产工艺流程改变或生产设备更新的情况下,不必改变PLC的硬设备,只需改编程序就可以满足要求。因此,PLC除应用于单机控制外,在工厂自动化中也被大量采用。
3 功能强,适应面广
现代PLC不仅有逻辑运算、计时、计数、顺序控制等功能,还具有数字和模拟量的输入输出、功率驱动、通信、人机对话、自检、记录显示等功能。既可控制一台生产机械、一条生产线,又可控制一个生产过程。
4 编程简单,容易掌握
目前,大多数PLC仍采用继电控制形式的“梯形图编程方式”。既继承了传统控制线路的清晰直观,又考虑到大多数工厂企业电气技术人员的读图习惯及编程水平,所以非常容易接受和掌握。PLC在执行梯形图程序时,用解释程序将它翻译成汇编语言然后执行(PLC内部增加了解释程序)。与直接执行汇编语言编写的用户程序相比,执行梯形图程序的时间要长一些,但对于大多数机电控制设备来说,是微不足道的,完全可以满足控制要求。
5 减少了控制系统的设计及施工的工作量
由于PLC采用了软件来取代继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件,控制柜的设计安装接线工作量大为减少。同时,PLC的用户程序可以在实验室模拟调试,更减少了现场的调试工作量。并且,由于PLC的低故障率及很强的监视功能,模块化等等,使维修也极为方便。
6 体积小、重量轻、功耗低、维护方便
PLC是将微电子技术应用于工业设备的产品,其结构紧凑,坚固,体积小,重量轻,功耗低。并且由于PLC的强抗干扰能力,易于装入设备内部,是实现机电一体化的理想控制设备。
23 PLC的功能与应用
可编程控制器在国内外广泛应用于钢铁、石化、机械制造、汽车装配、电力、轻纺、电子信息产业等各行各业。目前典型的PLC功能有下面几点。
顺序控制:这是可编程控制器最广泛应用的领域,取代了传统的继电器顺序控制,例如注塑机、印刷机械、订书机械,切纸机、组合机床、磨床、装配生产线,包装生产线,电镀流水线及电梯控制等。
程控:在工业生产过程中,有许多连续变化的量,如温度、压力、流量、液体、速度、电流和电压等,称为模拟量。可编程控制器有A/D和D/A转换模块,这样,可编程控制器可以作模拟控制用于程控。
数据处理:一般可编程控制器都设有四则运算指令,可以很方便地对生产过程中的资料进行处理。用PLC可以构成监控系统,进行数据采集和处理、控制生产过程。较高档次的可编程控制器都有位置控制模块,用于控制步进电动机,实现对各种机械的位置控制。
通信联网:某些控制系统需要多台PLC连接起来使用或者由一台计算机与多台PLC组成分布式控制系统。可编程控制器的通信模块可以满足这些通信联网要求。
显示打印:可编程控制器还可以连接显示终端和打印等外围设备,从而实现显示和打印的功能。
先是安全条件,后是执行条件是原则。
PLC的用户程序,是设计人员根据控制系统的工艺控制要求,通过PLC编程语言的编制规范,按照实际需要使用的功能来设计的。只要用户能够掌握某种标准编程语言,就能够使用PLC在控制系统中,实现各种自动化控制功能。
根据国际电工委员会制定的工业控制编程语言标准(IEC1131-3),PLC有五种标准编程语言:梯形图语言(LD)、指令表语言(IL)、功能模块语言(FBD)、顺序功能流程图语言(SFC)、结构化文本语言(ST)。这五标准编程语言,十分简单易学。
梯形图语言(LD)
梯形图语言是PLC程序设计中最常用的编程语言。它是与继电器线路类似的一种编程语言。由于电气设计人员对继电器控制较为熟悉,因此,梯形图编程语言得到了广泛的欢迎和应用。
梯形图编程语言的特点是:与电气 *** 作原理图相对应,具有直观性和对应性;与原有继电器控制相一致,电气设计人员易于掌握。
梯形图编程语言与原有的继电器控制的不同点是,梯形图中的能流不是实际意义的电流,内部的继电器也不是实际存在的继电器,应用时,需要与原有继电器控制的概念区别对待。
指令表语言(IL)
指令表编程语言是与汇编语言类似的一种助记符编程语言,和汇编语言一样由 *** 作码和 *** 作数组成。在无计算机的情况下,适合采用PLC手持编程器对用户程序进行编制。同时,指令表编程语言与梯形图编程语言图一一对应,在PLC编程软件下可以相互转换。图3就是与图2PLC梯形图对应的指令表。
指令表表编程语言的特点是:采用助记符来表示 *** 作功能,具有容易记忆,便于掌握;在手持编程器的键盘上采用助记符表示,便于 *** 作,可在无计算机的场合进行编程设计;与梯形图有一一对应关系。其特点与梯形图语言基本一致。
功能模块图语言(FBD)
功能模块图语言是与数字逻辑电路类似的一种PLC编程语言。采用功能模块图的形式来表示模块所具有的功能,不同的功能模块有不同的功能。
功能模块图编程语言的特点:功能模块图程序设计语言的特点是:以功能模块为单位,分析理解控制方案简单容易;功能模块是用图形的形式表达功能,直观性强,对于具有数字逻辑电路基础的设计人员很容易掌握的编程;对规模大、控制逻辑关系复杂的控制系统,由于功能模块图能够清楚表达功能关系,使编程调试时间大大减少。
顺序功能流程图语言(SFC)
顺序功能流程图语言是为了满足顺序逻辑控制而设计的编程语言。编程时将顺序流程动作的过程分成步和转换条件,根据转移条件对控制系统的功能流程顺序进行分配,一步一步的按照顺序动作。每一步代表一个控制功能任务,用方框表示。在方框内含有用于完成相应控制功能任务的梯形图逻辑。这种编程语言使程序结构清晰,易于阅读及维护,大大减轻编程的工作量,缩短编程和调试时间。用于系统的规模校大,程序关系较复杂的场合。图5是一个简单的功能流程编程语言的示意图。
顺序功能流程图编程语言的特点:以功能为主线,按照功能流程的顺序分配,条理清楚,便于对用户程序理解;避免梯形图或其他语言不能顺序动作的缺陷,同时也避免了用梯形图语言对顺序动作编程时,由于机械互锁造成用户程序结构复杂、难以理解的缺陷;用户程序扫描时间也大大缩短。
结构化文本语言(ST)
结构化文本语言是用结构化的描述文本来描述程序的一种编程语言。它是类似于高级语言的一种编程语言。在大中型的PLC系统中,常采用结构化文本来描述控制系统中各个变量的关系。主要用于其他编程语言较难实现的用户程序编制。
结构化文本编程语言采用计算机的描述方式来描述系统中各种变量之间的各种运算关系,完成所需的功能或 *** 作。大多数PLC制造商采用的结构化文本编程语言与BASIC语言、PASCAL语言或C语言等高级语言相类似,但为了应用方便,在语句的表达方法及语句的种类等方面都进行了简化。
结构化文本编程语言的特点:采用高级语言进行编程,可以完成较复杂的控制运算;需要有一定的计算机高级语言的知识和编程技巧,对工程设计人员要求较高。直观性和 *** 作性较差。
1、首先规定PLC的输入和输出都是接通为高电平,断开为低电平。
2、按照顺序画出各个I/O点的初始状态。
3、按照动作和时间顺序依次画出各个I/O点的状态。
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