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主题七 可编程序控制器的应用 主要内容： 7．1三相交流电机的直接启动 7．2三相交流电机的降压启动 7．3三相交流电机的正反转控制 7．4交通信号灯控制 7．5顺序功能图 7．6步进梯形指令的应用 7．6系统设计方法 7．7可编程序控制器的安装 要求： 了解步进梯形图的绘制方法。 掌握控制系统的设计步骤和方法 7．1三相交流电机的直接启动 （1）硬件电气连接 实现电动机的点动及连续运行所需的器件有：起点按钮 SB 1 ，停止按钮 SB 2 ，交流接触器 KM ，热继电器 JR 及刀开关 QS 等。 （2）梯形图的设计 7．2三相交流电机的降压启动 1．I/O分配 7．3三相交流电机的正反转控制 7．4交通信号灯控制 7．5顺序功能图 顺序控制，就是按照生产预先规定的顺序，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间的顺序，在生产过程中各个执行机构自动地有序地行操作。使用顺序控制设计法时首先根据系统的工艺过程，画出顺序功能图，然后根据顺序功能图画出梯形图。这种编程方法就是顺序功能图法也叫步进梯形图法。 顺序功能图既是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，也是设计PLC的顺序控制程序的有力工具。 顺序功能图主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作（或指令）组成。 1．步 顺序控制设计法最基本的思想是将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段，这些阶段称为步（Step）可以用编程元件（例如内部辅助继电器M和状态继电器S）来代表各步。步是根据输出量的状态变化来划分的在任何一步之内各输出量的ON/OFF状态不变，但是相邻两步输出量总的状态是不同的，步的这种划分方法使代表各步的编程元件的状态与各输出量的状态之间有着极为简单的逻辑关系。 2．有向连线与转换条件 （1）有向连线 在顺序功能图中，随着时间的推移和转换条件的实现，将会发生步的活动状态的进展，这种进展按有向连线规定的路线和方向进行。 （2）转换条件 前步进入下一步的信号为转换条件，转换条件可以是外部的输入信号，如按扭、指令开关、限位开关的接通和断开等，也可以是PLC内部产生的信号，如定时器、记数器常开触点的接通等，转换条件还可能是若干个信号的与、或、非逻辑组合 3．顺序功能图的基本结构 （1）单序列选择序列并行序列 （2 ）a）跳步 b）重复 c）循环 4．顺序控制梯形图的编程方法 （1）步进梯形指令 许多PLC都有专门用于编制顺序控制程序的步进梯形指令及编程元件。 步进梯形指令简称为STL指令，FX系列PLC还有一条使STL指令复位的RET指令。利用这两条指令，可以很方便地编制顺序控制梯形图程序。 步进梯形指令STL只有与状态继电器S配合才具有步进功能。S0~S9用语初始步，S10~S19用于自动返回原点。使用STL指令的状态继电器的常开触点称为STL触点 7．6步进梯形指令的应用 简易机械手的控制 7．6系统设计方法 1．系统设计的主要内容 （ 1 ）拟定控制系统设计的技术条件。技术条件一般以设计任务书的形式来确定，它是整个设计的依据； （ 2 ）选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构； （ 3 ）选定 PLC 的型号； （ 4 ）编制 PLC 的输入 / 输出分配表或绘制输入 / 输出端子接线图； （ 5 ）根据系统设计的要求编写软件规格说明书，然后再用相应的编程语言（常用梯形图）进行程序设计； （ 6 ）了解并遵循用户认知心理学重视人机界面的设计 （ 7 ）设计操作台、电气柜及非标准电器元部件； （ 8 ）编写设计说明书和使用说明书； 根据具体任务，上述内容可适当调整。 2 ．系统设计的基本步骤 （1）深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求 （2）确定 I/O 设备 （3）选择合适的 PLC 类型 （4）分配 I/O 点 （5）设计应用系统梯形图程序 （6）将程序输入 PLC （7）进行软件测试 （8）应用系统整体调试 （9）编制技术文件 3．可编程序控制器的硬件选择 （1）PLC 型号的选择 ①对输入 / 输出点的选择 要先弄清除控制系统的 I/O 总点数，再按实际所需总点数的 15 ～ 20 ％留出备用量（为系统的改造等留有余地）后确定所需 PLC 的点数。 ②对存储容量的选择 对用户存储容量只能作粗略的估算。在仅对开关量进行控制的系统中，可以用输入总点数乘 10 字 / 点＋输出总点数乘 5 字 / 点来估算；计数器 / 定时器按（ 3 ～ 5 ）字 / 个估算；有运算处理时按（ 5 ～ 10 ）字 / 量估算；在有模拟量输入 / 输出的系统中，可以按每输入 / （或输出）一路模拟量约需（ 80 ～ 100 ）字左右的存