A. 自动门控制系统plc程序 要梯形图
一、动作分析:人靠近自动门时,感应器X0为ON,Y0驱动电动机高速开门,碰到开门减速开关X1时,变为低速开门。碰到开门极限开关X2时电动机停转,开始延时。
若在0.5s内感应器检测到无人,Y2起动电动机高速关门。碰到关门减速开关X4时,改为低速关门,碰到关门极限开关X5时电动机停转。在关门期间若感应器检测到有人,停止关门,T1延时0.5s后自动转换为高速开门。
二、硬件设计 :根据前面的学习,再依据图中的标示,同学们可以自己画出输入及输出端口的分配,在这不加深述
三、顺序功能图的绘制:
(1)梯形门电路扩展阅读:
输出刷新
当扫描用户程序结束后,可编程逻辑控制器就进入输出刷新阶段。在此期间,CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。这时,才是可编程逻辑控制器的真正输出。
小结:
根据上述过程的描述,可以对PLC工作过程的特点小结如下:
①PLC采用集中采样、集中输出的工作方式,这种方式减少了外界干扰的影响。
②PLC的工作过程是循环扫描的过程,循环扫描时间的长短取决于指令执行速度、用户程序的长度等因素。
③输出对输入的影响有滞后现象。PLC采用集中采样、集中输出的工作方式,当采样阶段结束后,输入状态的变化将要等到下一个采样周期才能被接收,因此这个滞后时间的长短又主要取决于循环周期的长短。此外,影响滞后时间的因素还有输入滤波时间、输出电路的滞后时间等。
④输出映像寄存器的内容取决于用户程序扫描执行的结果。
⑤输出锁存器的内容由上一次输出刷新期间输出映像寄存器中的数据决定。
⑥PLC当前实际的输出状态有输出锁存器的内容决定。
B. 求 西门子 PLC 自动门 梯形图
设计原理
(一)硬件电路部分
如图一所示,初始状态门处于关闭状态.当门内光电探测开关K1或门外光电探测开关K2动作时,通过可编程控制器使输出Y000置位,驱动开门执行机构KM1动作,接通直流电机M,使直流电机正极输入 24V的电压,电机正转,带动开门,当开门到限位开关K3时,Y000复位,停止输出,断开开门执行机构KM1使电机无电压输入而停止转动,并且在停止阶段等待8秒,使行人正常通过后
C. PLC中电路图转变成梯形图有什么好方法吗
继电器电路图移植为梯形图的方法 :
介绍将继电器电路图直接转换为PLC的梯形图,PLC的输入电路与梯形图的关系,用PLC的定时器实现时间继电器功能的方法,和在PLC 外部设置硬件互锁的问题。
问:怎样将继电器电路图直接转换为PLC的梯形图?
答:继电器电路图是一个纯粹的硬件电路图,改为 PLC 控制时,需要用 PLC 的外部接线图和梯形图来等效继电器电路图。在“一变二”的转换过程中,可以将PLC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,梯形图是这个控制箱的内部“电路图”,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。在分析梯形图时可以将梯形图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。
首先应了解和掌握被控设备的工作原理、工艺过程和机械的动作情况,设计的第一步是定PLC的输入信号和输出负载,在此基础上画出 PLC 的外部接线图。
继电器电路图中的交流接触器和电磁阀等执行机构用PLC 的输出继电器来控制。按纽、操作开关和行程开关、压力继电器等的触点接在PLC的输入端。继电器电路图中的中间继电器对应梯形图中的辅助继电器,时间继电器对应梯形图中的定时器。
画出PLC的外部接线图后,同时也确定了PLC 的各输入信号和输出负载对应的输入继电器和输出继电器的元件号,为梯形图的设计打下了基础。
问:将继电器电路图转换为梯形图时,PLC的输入电路与梯形图有什么关系?
答:在 PLC 的外部输入电路中,各输入端可以接常开触点或常闭触点,也可以接触点组成的串并联电路。PLC不能识别外部电路的结构和触点类型,只能识别外部电路的通断,外部电路接通时对应的输入继电器为ON,梯形图中的常开触点闭合,常闭触点断开,反之亦反。如果将继电器电路中的触点或触点组成的电路接到PLC 的输入端,在梯形图中它们与对应的输入继电器的常开触点相对应。
假设图中的SB1和SB2的常开触点在继电器电路图中只出现了一次,可以将它们并联后作为PLC的一个输入信号。在梯形图中,X0的常开触点对应该并联电路,X1的常开触点对应SB3的常闭触点。如果在继电器电路中还有SB3的常开触点,在梯形图中它对应X1的常闭触点。
设计输入电路时,应尽量采用常开触点,如果只能使用常闭触点,梯形图中对应触点的常开/常闭类型应与继电器电路图中的相反。
在设计梯形图时应遵守梯形图语言中的语法规定,例如在继电器电路图中,触点可以放在线圈的左边,也可以放在线圈的右边,但是在梯形图中,线圈和输出类指令(如RST、SET指令等)必须放在电路的最右边。
问:继电器电路中的时间继电器与PLC的定时器有什么区别?
答:时间继电器是用硬件实现的,其费用与个数成正比。PLC的定时器主要是用软件实现的,硬件时钟只提供几种时基(基准时间脉冲列),通过对时钟脉冲的软件计数,达到定时的目的。现代的小型 PLC 一般都可以提供上百个定时器。与时间继电器相比,定时器具有硬件费用低、可靠性高、定时准确、重复精度高等优点。
问:继电器电路中的时间继电器有哪几种延时触点?
答:时间继电器有4种延时触点,图是它们的图形符号和动作时序。图中上面两个触点是通电延时时间继电器的触点,线圈通电后触点延时动作,线圈断电后触点立即动作,恢复常态。
图中下面两个触点是断电延时时间继电器的触点,线圈通电后触点立即动作,线圈断电后触点延时动作。
不同厂家不同系列的PLC 的定时器类型有较大的区别。例如西门子S7—200系列有线圈通电延时的定时器TON,和线圈断电延时的定时器TOF,它们的输入/输出特性与通电延时时间继电器和断电延时时间继电器完全相同,可以用它们来直接代替相应的时间继电器。需要注意的是定时器的延时触点的画法与普通触点的画法相同,其常开、常闭触点上没有延时特性标记。
问:将继电器电路图转换为PLC 梯形图时,怎样实现时间继电器的瞬动触点?
答:PLC 的定时器只有延时触点,没有与线圈的状态同步的瞬动触点,如果需要瞬动触点,可以在定时器的线圈两端并联一个辅助继电器的线圈,后者的触点相当于定时器的瞬动触点。
问:如果PLC 没有断电延时的定时器,怎样实现断电延时时间继电器的功能?
答:小型PLC一般只有通电延时型的定时器,以三菱的FX系列PLC为例,可以用线圈通电后延时的定时器来实现断电延时功能。图中的T0是 通电延时型的定时器,在X0变为ON之 后再过5s,M2变为OFF。M2的触点相当与断电延时定时器的延时触点。
问:什么情况下需要设置双重互锁?
答:控制异步电动机正反转、星形-三角形启动的交流接触器如果同时动作,将会造成三相电源短路。梯形图中的互锁只能保证两个输出继电器不会同时为ON,由于切换过 程中电感的延时作用,可能会出现一个接触器还未断弧,另一个却已合上的现象,从而造成瞬间短路故障。如果某一接触器的主触点被断电时产生的电弧熔焊而被粘结,其线圈断电后主 触点仍然是接通的,这时如果另一接触器的线圈通电,仍将造成三相电源短路事故。为了防止出现上述的情况,还应在 PLC 外部设置由接触器的辅助常闭触点组成的硬件互锁电路。指令不管出现什么情况,只要一个接触器的主触点闭合,它的辅助常闭触点一定是断开的,可以有效的防止另一接触器的线圈通电。
问:怎样对梯形图进行优化设计?
答:在设计并联电路时,应将单个触点的支路放在下面;设计串联电路时,应将单个触点放在右边,否则将多使用一条指令。
建议在有线圈的并联电路中将单个线圈放在上面。将图A的电路改为图B的电路,可以避免使用入栈指令MPS和出栈指令MPP。
在继电器电路中,若多个线圈都受某一触点串并联电路的控制,在梯形图中可设置用该电路控制的辅助继电器,它们类似于继电器电路中的中间继电器。
在继电器电路中,为了减少使用的器件和少用触点,从而节省硬件成本,各个线圈的控制电路往往互相关连,交织在一起。如果不加改动地直接转换为梯形图,要使用大量的进栈、读栈和出栈指令。可以将各线圈的控制电路分离开来设计。
问:怎样处理热继电器的过载信号?
答:如果热继电器属于自动复位型,其触点提供的过载信号必须通过输入电路提供给 PLC,用梯形图实现过载保护。如果属于手动复位型热继电器,其常闭触点可以在 PLC 的输出电路中与控制电机的交流接触器的线圈串联,这样可以节省一个PLC的输入点。
(摘自:《电气时代》 作者:廖常初)
D. 梯形是什么门电路
可编程控制瞎毁器的运行线路图。根据查询梯形电磨燃备路相关资料得知,梯形是可编程控制器的运行线路图门电路。因为梯形是以阶梯形式一步步专写出来的,所以命名为梯属段让形电路。
E. 有源滤波的有源滤波器的设计
1.熟悉ispPAC80可编程模拟器件的结构、功能。
2.掌握可编程模拟器件设计有源滤波器的方法。
3.学会使用PAC-Designer软件进行有源滤波器的设计。
4.学会有源滤波器的幅频、相频特性曲线的测试方法。 (一)设计原理
滤波器是一种能使有用频率信号通过而同时抑制(或衰减)无用频率信号的电子电路或装置。在工程上,常用它来进行信号处理,数据传送或抑制干扰等。以往滤波器主要采用无源元件R、L、和C组成,目前一般用集成运放、R、C组成,常称为有源滤波器。
在一个实际的电子系统中,有时输入信号往往受干扰等原因而含有一些不必要的成分,应当把它衰减到足够小的程度。而在另一些场合,有时我们需要的信号和别的信号混在一起,应当 设法把我们需要的信号挑出来。要解决这些问题都需要采用有源滤波器。
用在系统可编程模拟器件实现有源滤波器的设计非常方便。通常用三个运算放大器就可以实现双二阶型函数的电路。而双二阶型函数能实现所有的滤波器函数,如低通、高通、带通、带阻。双二阶函数的表达式如3-17-1所示,式中m=1或0,n=1或0。
3-17-1
这种电路的灵敏度相当低,电路容易调整。另一个显著特点是只需增加少量的元件就能实现各种滤波函数。3.16节可知ispPAC10、ispPAC20器件结构与功能,实现这样的电路很容易。首先讨论低通滤波器的转移函数如3-17-2式。
3-17-2
3-17-3
3-17-4
3-17-4式可写成3-17-5式形式
b=k1k2 3-17-5
3-17-1为双二阶有源滤波器方框图。
不难看出方框图中的函数可以分别用反相器电路、积分电路、有损积分电路来实现。把各个运算放大器电路代入3-17-1的方框图即可得到3-17-2电路。
然而现在已不再需要电阻、电容、运放搭电路了,调试电路了。利用在系统可编程器件可以很方便的实现此电路。ispPAC10能够实现方框图中的每一个功能块。PAC块可以对两个信号进行求和或求差,K为可编程增益,电路中把K11、K12、K22设置成+1,把K12设置成-1。因此三运放的双二阶型函数的电路用两PAC块就可以实现。在开发软件中使用原理图输入方式,把两个PAC块连接起来。
电路的CF是反馈电容值,Re是输入运放的等效电阻。其值为250kΩ。两个PAC块是输出分别为Vo1和Vo2。可以分别得到两个表达式,3-17-6表达式为带通函数、
3-17-6
3-17-7表达式为低通函数
3-17-7
实际利用ispPAC进行滤波器的设计时,一般在其开发软件PAC-Designer中含有一个宏,专门用于滤波器的设计,设计者只要根据所要求选择不同类型,不同性能指标的滤波器配置电路,不需要自己连接电路,只要输入滤波器的相应指标。如fo、Q等参数,即可自动产生滤波器电路。例如:用ispPAC10或ispPAC20设计时,需要在自动生产的滤波器电路里设置相应的增益和电容值。然后用模拟器模拟出所设计滤波器的幅频和相频特性。并与现实进行较,是否符合技术要求。
例如:根据3-17-6和3-17-7给出的方程,输入相应的技术指标,便可以在PAC Designer软件中滤波器设计的宏里自动产生双二阶滤波器电路,增益和相应电容值根据需要进行设置。开发软件中还有一个模拟器,用于模拟滤波器的幅频和相频特性。
(二).ispPAC器件设计有源滤波器举例
ispPAC80是lattice公司继ispPAC10和ispPAC20后推出的一种专门用来实现高性能连续时间低通滤波器的模拟可编程器件。该器件内部包含了仪表放大器增益级,内核是一个五阶滤波器,其软件设计方法与ispPAC10、ispPAC20稍有不同。
每一片ispPAC80器件可以同时存储两组不同参数的五阶滤波器配置(cfgA和cfgB),在进行设计前其默认值是空的(cfgA.unknown,cfgB.unknown)。ispPAC80软件库中含有八千多种不同类型和参数的五阶滤波器库,设计者可以调用该库从而方便地完成设计。例如:先设计第一个配置(cfgA):双击cfA unkown所在的矩形框,产生如图3-17-7所示的五阶滤波器库。
该库中含有各种不同类型的滤波器,如萨顿斯滤波器(Satons)、巴塞尔滤波器(Bessel)、线性滤波器、高斯滤波器(Gaussian),巴特沃斯滤波器(Butterworth)、椭圆滤波器等,每种类型的滤波器根据其参数值的不同,又分为不同的具体型号,共8244种。设计者只需要具备关于滤波器技术指标等知识,如通带频率、止带频率、止带衰减,相位线性度,群延时等。设计者根据所需要的设计的目标滤波器的各项指标的数据,从数据库里挑选出与目标技术指标比较接近(相差不会超过3.0﹪)的组构方案。比如根据设计设计要求选定一种滤波器,如第4001种(ID号为4000)的椭圆滤波器,双击该ID号,将该种滤波器拷贝进ispPAC80的第一组配置ConfigurationA中。
双击输入使用运放IA图形,可以调整输入增益倍数(1.2.5或10)。同样,双击wakeup=cfgA的梯形图标,可以设置激活配置cfgA或cfgB。在上述设计输入完毕后,软件就可自动完成对滤波器的电路进行连接与参数配置。设计输入完毕后,按Tool=Run Simulator菜单,可对设计进行仿真,方法与3.16节相同。若仿真结果仍与设计要求有所偏差,则还可以调整3-17-8中滤波器的参数C1、C2、C3、C4、L2、L4和C5(双击该处即可进入参数调整状态)。
(二)spPAC80的特性曲线如3-17-10所示,供设计参考 1. 低通五阶滤波器增益为1,转折频率为10kHz,通带内允许最大波动为±1dB。
2. 设计一双二阶有源滤波器,要求实现低通、带通、高通输出。带通中心频率fo为10kHz,低通、高通转折频率均为10kHz,增益为2。 1.画出所设计有源滤波器原理图
2.用PAC-Designer软件根据设计要求设计出滤波器,打印出仿真曲线,并把设计好的滤波器下载到相应的芯片里。
3. 在实验仪器对芯片进行测试,芯片里的滤波器性能指标是否符合要求。
五.实验仪器及器件
所用仪器同3.16
ispPAC20、ispPAC10、ispPAC80适配板各一块。
有源滤波器
70年代初期,日本学者就提出了有源滤波器APF(Active Power Filter)的概念,即利用可控的功率半导体器件向电网注入与原有谐波电流幅值相等、相位相反的电流,使电源的总谐波电流为零,达到实时补偿谐波电流的目的。
与无源滤波器相比,AFP具有高度可控性和快速响应性,能补偿各次谐波,可抑制闪变、补偿无功,有一机多能的特点;滤波特性不受系统阻抗的影响,可消除与系统阻抗发生谐振的危险;具有自适应功能,可自动跟踪补偿变化着的谐波。