电气控制技术PLC控制系统梯形图编程与设计.pptx

4.1.1 PLC4.1.1 PLC控制系统设计的基本步骤控制系统设计的基本步骤控制系统设计的基本步骤控制系统设计的基本步骤1 1对控制任务作深入的调查研究对控制任务作深入的调查研究对控制任务作深入的调查研究对控制任务作深入的调查研究了解系统的生产工艺过程；了解系统的生产工艺过程；环节、各环节之间的联系、分解、工艺流程图。环节、各环节之间的联系、分解、工艺流程图。了解系统的控制要求；了解系统的控制要求；输入信号、输出信号、输入信号、输出信号、开关量、模拟量、开关量、模拟量、执行元件、驱动方式、执行元件、驱动方式、全自动、半自动、是否有手动控制要求、全自动、半自动、是否有手动控制要求、监控、报警、显示、保护等。监控、报警、显示、保护等。4.1概概述述4.1.1 PLC控制系统设计的基本步骤控制系统设计的基本步骤2 2确定系统总体设计方案确定系统总体设计方案确定系统总体设计方案确定系统总体设计方案 考虑选用可编程序控制器作为主控机是否是最考虑选用可编程序控制器作为主控机是否是最佳方案，可以从以下几个方面进行考虑：佳方案，可以从以下几个方面进行考虑：输入输出以数字量为主，没有或有少量模拟量输入输出以数字量为主，没有或有少量模拟量时，易采用时，易采用PLCPLC ；流程较复杂，用传统顺序控制系统难以实现控流程较复杂，用传统顺序控制系统难以实现控制要求时；制要求时；要求安全性和可靠性高，并以控制为主时应选要求安全性和可靠性高，并以控制为主时应选用用PLCPLC。4.1.1 PLC控制系统设计的基本步骤控制系统设计的基本步骤3 3 3 3根据控制要求选择根据控制要求选择根据控制要求选择根据控制要求选择PLCPLCPLCPLC机型，确定输入机型，确定输入机型，确定输入机型，确定输入/输出元件输出元件输出元件输出元件 用户应综合考虑系统要求和财力等因素，要选择用户应综合考虑系统要求和财力等因素，要选择性能价格比高的性能价格比高的PLC,PLC,选配合适的输入输出器件。选配合适的输入输出器件。具体考虑以下几方面：具体考虑以下几方面：1)PLC1)PLC的扫描速率及的扫描速率及CPUCPU性能性能 以以开关量为主开关量为主的项目，一般的项目，一般PLCPLC的扫描速率足以满的扫描速率足以满足要求；足要求；有有模拟量模拟量或有或有要求快速响应的设备要求快速响应的设备，必须选配扫，必须选配扫描速率高的描速率高的PLCPLC，这主要取决于，这主要取决于PLCPLC的的中央处理器模块中央处理器模块。针对针对状态快速变化设备状态快速变化设备选择具有选择具有快速响应专用模快速响应专用模块块的的PLCPLC。4.1.1 PLC4.1.1 PLC4.1.1 PLC4.1.1 PLC控制系统设计的基本步骤控制系统设计的基本步骤控制系统设计的基本步骤控制系统设计的基本步骤2)2)确定确定PLCPLC容量，选择容量，选择I IO O模块模块PLC容量包含两部分：容量包含两部分：IO容量及内存容量容量及内存容量IO容量：容量：开关量：开关量：I/O I/O容量容量=（输入（输入点数点数+输出点数）输出点数）*（1.11.15）内存容量：内存容量：要根据控制流程的复杂程度和系统中要根据控制流程的复杂程度和系统中I IO O总数以及总数以及编程的水平进行估计。编程的水平进行估计。内存容量内存容量=(开关量开关量I IO O点总数）点总数）*（10101515）+模模 拟拟 量量 回回 路路 数数*100 100 *1.251.25输入模块输入模块 交、直流、电压、距离远近。交、直流、电压、距离远近。注意以下几个问题：注意以下几个问题：根据现场设备与模块之间的距离选择电压的根据现场设备与模块之间的距离选择电压的大小大小.高密度的输入模块如高密度的输入模块如3232点或点或6464点，同时接通点，同时接通点数不得超过点数不得超过6060；为了提高控制系统的可靠性，必须考虑门槛为了提高控制系统的可靠性，必须考虑门槛电平的大小电平的大小。输出模块输出模块 选择输出模块主要考虑驱动能力和负载特性。选择输出模块主要考虑驱动能力和负载特性。1.1.可控硅输出模块：开闭频繁、电感性低功可控硅输出模块：开闭频繁、电感性低功率因数的负载。率因数的负载。2.2.继电器输出模块：适用于电压范围大，导继电器输出模块：适用于电压范围大，导通压降小的场合。价格便宜但使用寿命短，响应通压降小的场合。价格便宜但使用寿命短，响应速度慢。速度慢。3.3.晶体管输出模块：无触点开关，使用寿命晶体管输出模块：无触点开关，使用寿命长，长，响应速度快响应速度快。4.4.输出模块的电流额定值必须大于负载电流输出模块的电流额定值必须大于负载电流额定值。额定值。4 4确定确定PLCPLC的输入的输入/输出点分配输出点分配 对系统中的全部对系统中的全部I IO O点确定名称、分配点确定名称、分配I IO O模块的端子。模块的端子。合理地进行合理地进行I IO O分配，是进行程序设计、分配，是进行程序设计、系统调试的前提。系统调试的前提。输入点输入点输入点输入点功能（名称）功能（名称）功能（名称）功能（名称）输出点输出点输出点输出点功能（名称）功能（名称）功能（名称）功能（名称）I IO O分配表分配表5 5设计应用程序设计应用程序6 6应用程序的调试应用程序的调试7 7制做电气控制柜和控制盘制做电气控制柜和控制盘8 8联机调试程序联机调试程序9 9编写技术文件编写技术文件程序清单、编写元器件明细表、程序清单、编写元器件明细表、绘制电气原理图、主回路电路图、绘制电气原理图、主回路电路图、整理技术参数、编写控制说明书等。整理技术参数、编写控制说明书等。1.1.对控制任务作深入的调查研究对控制任务作深入的调查研究对控制任务作深入的调查研究对控制任务作深入的调查研究2 2 2 2确定系统总体设计方案确定系统总体设计方案确定系统总体设计方案确定系统总体设计方案3 3 3 3根据控制要求确定输入根据控制要求确定输入根据控制要求确定输入根据控制要求确定输入/输出元件，选择输出元件，选择输出元件，选择输出元件，选择PLCPLCPLCPLC机型机型机型机型4 4 4 4确定确定确定确定PLCPLCPLCPLC的输入的输入的输入的输入/输出点分配输出点分配输出点分配输出点分配5 5 5 5设计应用程序设计应用程序设计应用程序设计应用程序6 6 6 6应用程序的调试应用程序的调试应用程序的调试应用程序的调试7 7 7 7制做电气控制柜和控制盘制做电气控制柜和控制盘制做电气控制柜和控制盘制做电气控制柜和控制盘8 8 8 8联机调试程序联机调试程序联机调试程序联机调试程序9 9 9 9编写技术文件编写技术文件编写技术文件编写技术文件 设计步骤小结：设计步骤小结：逻逻辑辑设设计计法法根根据据控控制制功功能能，将将输输入入与与输输出出信信号号之之间间建建立立起起逻辑函数关系（可先列出逻辑状态表）；逻辑函数关系（可先列出逻辑状态表）；对上述所得的逻辑函数进行化简或变换；对上述所得的逻辑函数进行化简或变换；对对化化简简后后的的函函数数，利利用用PLC的的逻逻辑辑指指令令实实现现其其函数关系（作出函数关系（作出I/O分配，画出分配，画出PLC梯形图）；梯形图）；逻辑设计法的基本步骤逻辑设计法的基本步骤添加特殊要求的程序。添加特殊要求的程序。上机调试程序，进行修改和完善。上机调试程序，进行修改和完善。逻逻辑辑设设计计法法举举例例之一之一某系统中有某系统中有3台通风机，欲用一台指示灯显示通风机台通风机，欲用一台指示灯显示通风机的各种运行状态。的各种运行状态。要求：要求：2台及台及2台以上风机开机时，指示灯常亮；若台以上风机开机时，指示灯常亮；若只有一个台开机时，指示灯以只有一个台开机时，指示灯以0.5Hz的频率闪烁；全的频率闪烁；全部停机时，指示灯以部停机时，指示灯以2Hz的频率闪烁。用一个开关控的频率闪烁。用一个开关控制系统的工作。制系统的工作。分析控制要求可知：分析控制要求可知：反映通风机运行状态及控制系统工作的信号是反映通风机运行状态及控制系统工作的信号是PLC的输入信号；的输入信号；用用PLC的输出信号来控制一台指示灯的工作情况。的输出信号来控制一台指示灯的工作情况。对逻辑关系简单的控制，可以直接进行对逻辑关系简单的控制，可以直接进行I/O分配。分配。I/O分配为如下：分配为如下：输输 入入 输输 出出 风机风机1 1 风机风机2 2风机风机3 3 控制开关控制开关 指示灯指示灯 0000000000 0000100001 0000200002 0000300003 0100001000用辅助继电器用辅助继电器2000020002表示指示灯的几种状态。表示指示灯的几种状态。输输 入入 输输 出出000000000100002200002000120002000001010011001010010100100101110111010100100100由表可看出：由表可看出：20001=2000020002常亮常亮2Hz闪闪0.5Hz闪闪风机风机1风机风机3风机风机2设开机为设开机为1、停为、停为0；指示灯亮和闪为；指示灯亮和闪为1，灭为，灭为0。20000=000000000100002+000000000100002000000000100002+00000000010000220002=000000000100002要求：要求：2台及台及2台以上风机台以上风机开机时，指示灯常亮；若开机时，指示灯常亮；若只有一个台开机时，指示只有一个台开机时，指示灯以灯以0.5Hz的频率闪烁；全的频率闪烁；全部停机时，指示灯以部停机时，指示灯以2Hz的频率闪烁。的频率闪烁。将将2000020002的逻辑表达式化简：的逻辑表达式化简：化简得：化简得：20000=0000000001+0000000002+000010000220002=00000000010000220001=200002000220000=000000000100002+000000000100002000000000100002+000000000100002设计梯形图程序设计梯形图程序20002=00000000010000220000=0000000001+0000000002+000010000220001=2000020002常亮常亮控制开关控制开关2Hz闪闪0.5Hz闪闪TIM003#0003TIM002TIM002#0002TIM003a原变量用常开接点表示，反变量用常闭接点表示。原变量用常开接点表示，反变量用常闭接点表示。逻逻辑辑设设计计法法举举例例之二之二某系统中有某系统中有4台通风机，欲用两台指示灯显示通台通风机，欲用两台指示灯显示通风机的各种运行状态。风机的各种运行状态。要求：要求：3台及台及3台以上风机开机时，绿灯常亮；两台台以上风机开机时，绿灯常亮；两台开机时，绿灯以开机时，绿灯以5Hz的频率闪烁；一台开机时，红灯的频率闪烁；一台开机时，红灯以以5Hz的频率闪烁；全部停机时，红灯常亮。的频率闪烁；全部停机时，红灯常亮。分析控制要求得知：分析控制要求得知：反映各台风机运行状态的信号是反映各台风机运行状态的信号是PLC的输入信号；的输入信号；要用要用PLC的输出信号来控制各指示灯的亮、灭。的输出信号来控制各指示灯的亮、灭。上述几种运行情况可分开考虑，以简化程序设计。上述几种运行情况可分开考虑，以简化程序设计。本例，用本例，用A、B、C、D表示表示4台通风机，红灯为台通风机，红灯为F1，绿灯为绿灯为F2；设灯亮为；设灯亮为“1”、灯灭为、灯灭为“0”；风机开风机开为为“1”、停为、停为“0”。1.1.红灯（红灯（F1）常亮的程序设计）常亮的程序设计当当4台风机都不开机时，红灯常亮，其台风机都不开机时，红灯常亮，其逻辑关系可列表为：逻辑关系可列表为：由表可得函数：由表可得函数：F1=ABCD（1）ABCDF1由式（由式（1）可画出梯形图如下：）可画出梯形图如下：ABCDF100001 2.绿灯（绿灯（F2）常亮的程序设计）常亮的程序设计ABCDF20111110111110111110111111能引起绿灯常亮的情况有能引起绿灯常亮的情况有5种，列逻辑状态表如下：种，列逻辑状态表如下：由此得逻辑函数为：由此得逻辑函数为：将式（将式（2）化简为：）化简为：F2=AB（D+C）+CD（A+B）（3）F2=ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD（2）根据式（根据式（3）画梯形图：）画梯形图：F2CABDACDB 3.红灯（红灯（F1）闪烁的程序设计）闪烁的程序设计ABCDF100011001010100110001根据红灯闪烁的情况列表如下（根据红灯闪烁的情况列表如下（设闪烁为设闪烁为“1 1”）：）：由表得逻辑函数为：由表得逻辑函数为：将式（将式（4）化简为：）化简为：F1=ABCD+ABCD+ABCD+ABCD（4）根据式（根据式（5）画梯形图：）画梯形图：F1CDAB25501CDABCDABF1=AB（CD+CD）+CD（AB+AB）（）（5）25501产生产生5Hz的脉冲的脉冲 4.绿灯（绿灯（F2）闪烁的程序设计）闪烁的程序设计ABCDF2001110101101101100111010111001根据绿灯闪烁的情况列表如下（根据绿灯闪烁的情况列表如下（设闪烁为设闪烁为“1 1”）：）：由此得逻辑函数为：由此得逻辑函数为：将式（将式（6）化简为：）化简为：F2=ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD（6）F2=（AB+AB)(CD+CD）+ABCD+ABCD（7）F2=（AB+AB)(CD+CD）+ABCD+ABCD（7）根据式（根据式（7）画梯形图如下：）画梯形图如下：F2ABCD25501ABCDABCDABCD 5.根据所选用的根据所选用的PLC机型，作出机型，作出I/O分配分配表。用表。用PLC的的I/O点编号替换梯形图中的变量。点编号替换梯形图中的变量。（1）作）作I/O分配表（本例使用的分配表（本例使用的PLC是是CPM1A）：）：输输 入入 输输 出出 A A B B C C D D F1F1 F2F2 0010100101 0010200102 0010300103 0010400104 0110101101 0110201102（2）将上面各梯形图中的）将上面各梯形图中的A、D、C、D、F1、F2用用表中的表中的PLC输入输入/输出点编号替换。输出点编号替换。作其梯形图如下：作其梯形图如下：ABCDF10010100102001030010401101F1=ABCD下面以红灯的程序为例说明合并的方法。下面以红灯的程序为例说明合并的方法。00101001020010300104F1F100103001040010100102255010010300104001010010200103001040010100102 6.综合几个综合几个梯形图，得出最后的程序。梯形图，得出最后的程序。两张图的合并应作如图处理。两张图的合并应作如图处理。照此处理绿灯及整个照此处理绿灯及整个程序。程序。红灯的程序红灯的程序7.上机调试程序，进上机调试程序，进一步修改、完善。一步修改、完善。红灯常亮红灯常亮红灯闪烁红灯闪烁时时序序图图设设计计法法若若PLC各各输输出出信信号号的的状状态态变变化化有有一一定定的的时时间间顺序，可由时序图入手进行程序设计。顺序，可由时序图入手进行程序设计。(1)根根据据各各输输入入、输输出出信信号号之之间间的的时时序序关关系系，画画出出输输入和输出信号的工作时序图。入和输出信号的工作时序图。(2)把把时时序序图图划划分分成成若若干干个个区区段段，确确定定各各区区段段的的时时间间长长短短。找找出出区区段段间间的的分分界界点点，弄弄清清分分界界点点处处各各输输出出信号状态的转换关系和转换条件。信号状态的转换关系和转换条件。一般方法为：一般方法为：(3)确确定定所所需需的的定定时时器器个个数数，分分配配定定时时器器号号，确确定定各定时器的设定值。各定时器的设定值。(4)明明确确各各定定时时器器开开始始定定时时和和定定时时到到两两个个时时刻刻各各输输出信号的状态。最好作一个状态转换明细表出信号的状态。最好作一个状态转换明细表。(5)作作PLC的的I/O分配表。分配表。(6)根根据据时时序序图图、状状态态转转换换明明细细表表和和I/O分分配配表表，画画出出PLC梯形图。梯形图。(7)作模拟实验，进一步修改、完善程序。作模拟实验，进一步修改、完善程序。时序图设计法举例时序图设计法举例图图为为十十字字路路口口上上的的红红、黄黄、绿绿交交通通信信号号灯灯。绿绿灯灯亮亮放放行行、红红灯亮禁行。灯亮禁行。控制要求：控制要求：放行时间：南北方向为放行时间：南北方向为30秒，东西方向为秒，东西方向为20秒。秒。禁行预告：欲禁行方向的黄灯和欲放行方向的红灯禁行预告：欲禁行方向的黄灯和欲放行方向的红灯以以5Hz的频率闪烁的频率闪烁5秒，秒，5秒后另一个方向放行。秒后另一个方向放行。只用一个控制开关对系统进行运行控制。只用一个控制开关对系统进行运行控制。南南北北西西东东（1）分析控制要求，确定输入和输出信号。）分析控制要求，确定输入和输出信号。原原则则：在在满满足足控控制制要要求求的的前前提提下下，应应尽尽量量少少占占用用PLC的的I/O点数。点数。对对本本例例，由由控控制制开开关关输输入入的的信信号号是是输输入入信信号号；指指示示灯灯的亮、灭由的亮、灭由PLC的输出信号控制。的输出信号控制。由由于于同同方方向向的的同同色色灯灯在在同同一一时时间间亮亮、灭灭，可可将将同同色色灯灯并联，用一个输出信号控制。这样只占并联，用一个输出信号控制。这样只占6个输出点。个输出点。南南北北西西东东（2）画出各方向三色灯的工作时序图。）画出各方向三色灯的工作时序图。5s5s南北黄灯南北黄灯南北绿灯南北绿灯30s30s5s东西红灯东西红灯5s20s20s东西绿灯东西绿灯东西黄灯东西黄灯5s5s南北红灯南北红灯20s5s20s5s启启动动t0t1t2t3t4一个循环一个循环一个循环一个循环（3）由时序图分析各输出信号之间的时间关系。）由时序图分析各输出信号之间的时间关系。红红灯灯和和绿绿灯灯常常亮亮的的时时间间相相同同（30s/20s）；黄黄灯灯和和红红灯灯闪闪烁烁的的时间相同（时间相同（5s）。一个循环有一个循环有4个时间分界点：个时间分界点：t1、t2、t3、t4。在这在这4个分界点处信号灯的状态将发生变化。个分界点处信号灯的状态将发生变化。5s5s南北黄灯南北黄灯南北绿灯南北绿灯30s30s5s东西红灯东西红灯5s20s20s东西绿灯东西绿灯东西黄灯东西黄灯5s5s南北红灯南北红灯20s5s20s5s启启动动t0t1t2t3t4（4）确定信号灯的状态转换点。）确定信号灯的状态转换点。用用TIM000TIM0034个定时器控制信号灯的状态转换。个定时器控制信号灯的状态转换。（5）确定定时器的个数及编号。）确定定时器的个数及编号。5s5s南北黄灯南北黄灯南北绿灯南北绿灯30s30s5s东西红灯东西红灯5s20s20s东西绿灯东西绿灯东西黄灯东西黄灯5s5s南北红灯南北红灯20s5s20s5s启启动动t0t1t2t3t4TIM000TIM001TIM002TIM003（6）列出定时器的功能明细表。）列出定时器的功能明细表。5s5s南北黄灯南北黄灯南北绿灯南北绿灯30s30s5s东西红灯东西红灯5s20s20s东西绿灯东西绿灯东西黄灯东西黄灯5s5s南北红灯南北红灯20s5s20s5s启启动动t0t1t2t3t4TIM000TIM001TIM002TIM003 定时器定时器定时器定时器 t t0 0t t1 1t t2 2t t3 3t t4 4TIM000TIM000(通电延时通电延时通电延时通电延时OFFOFF控制控制控制控制)开始定时。开始定时。开始定时。开始定时。(为南为南为南为南/北绿北绿北绿北绿灯、东灯、东灯、东灯、东/西红西红西红西红灯亮定时）灯亮定时）灯亮定时）灯亮定时）TIM000ONTIM000ON。南。南。南。南/北绿灯北绿灯北绿灯北绿灯灭，南灭，南灭，南灭，南/北黄、北黄、北黄、北黄、东西红灯开东西红灯开东西红灯开东西红灯开始闪。始闪。始闪。始闪。ONONONON开始下一个开始下一个开始下一个开始下一个循环的定时。循环的定时。循环的定时。循环的定时。5s5s南北黄灯南北黄灯南北绿灯南北绿灯30s30s5s东西红灯东西红灯5s20s20s东西绿灯东西绿灯东西黄灯东西黄灯5s5s南北红灯南北红灯20s5s20s5s启启动动t0t1t2t3t4TIM000TIM001TIM002TIM003 定时器定时器定时器定时器 t t0 0t t1 1t t2 2t t3 3t t4 4TIM000TIM000(定时定时定时定时30s30s)开始定时。开始定时。开始定时。开始定时。(为南为南为南为南/北绿北绿北绿北绿灯、东西红灯、东西红灯、东西红灯、东西红灯亮定时）灯亮定时）灯亮定时）灯亮定时）TIM000ONTIM000ON。南。南。南。南/北绿灯北绿灯北绿灯北绿灯灭，南灭，南灭，南灭，南/北黄、北黄、北黄、北黄、东西红灯开东西红灯开东西红灯开东西红灯开始闪。始闪。始闪。始闪。ONONONON开始下一个开始下一个开始下一个开始下一个循环的定时。循环的定时。循环的定时。循环的定时。TIM001TIM001(定时定时定时定时35s35s)开始定时。开始定时。开始定时。开始定时。继续定时。继续定时。继续定时。继续定时。TIM001ONTIM001ON。闪烁的灯。闪烁的灯。闪烁的灯。闪烁的灯灭，东西绿、灭，东西绿、灭，东西绿、灭，东西绿、南北红灯亮。南北红灯亮。南北红灯亮。南北红灯亮。ONON开始下一个开始下一个开始下一个开始下一个循环的定时。循环的定时。循环的定时。循环的定时。定时器定时器t0t1t2t3t4TIM000定时定时30秒秒开始定时开始定时南南北北绿绿、东东西西红红灯灯开始亮开始亮ON且保持。且保持。南南北北绿绿灯灯灭灭；南北黄、东西南北黄、东西红灯开始闪红灯开始闪ONON开开始始下下一一个个循环的定时循环的定时TIM001定时定时35秒秒开始定时开始定时继续定时继续定时ON且保持。且保持。南南北北黄黄、东东西红灯灭；西红灯灭；东东西西绿绿、南南北红灯亮北红灯亮ON开开始始下下一一个个循环的定时循环的定时TIM002定时定时55秒秒开始定时开始定时继续定时继续定时继续定时继续定时ON且保持。且保持。东西绿灯灭；东西绿灯灭；东东西西黄黄、南南北北红灯开始闪红灯开始闪开开始始下下一一个个循环的定时循环的定时TIM003定时定时60秒秒开始定时开始定时继续定时继续定时继续定时继续定时继续定时继续定时ON，随随即即复复位位且且开开始始下下一一个个循循环环的的定时。定时。输输入入输输出出控制开关控制开关南北绿灯南北绿灯南北黄灯南北黄灯南北红灯南北红灯 东西绿灯东西绿灯东西黄灯东西黄灯 东西红灯东西红灯00000010000100101002010030100401005（6）根据定时器功能明细表和）根据定时器功能明细表和I/O分配，画出分配，画出PLC的的梯形图。梯形图。（7）作）作PLC的的I/O分配表。分配表。本例要求用一个控制开关进行控制。这里将全部程序本例要求用一个控制开关进行控制。这里将全部程序放在指令放在指令IL/ILC之间，用之间，用00000作为指令作为指令IL的执行条的执行条件，即可实现控制要求。件，即可实现控制要求。IL(02)00000TIM000#0300TIM003TIM001#0350TIM002#0550TIM003#0600TIM00001000系统启动系统启动南北绿南北绿/东西东西红亮红亮30秒定时秒定时南北黄南北黄/东西东西红闪红闪5秒定时秒定时东西绿东西绿/南北南北红亮红亮20秒定时秒定时东西黄、南北东西黄、南北红闪红闪5秒定时秒定时TIM00025501TIM001ILC(03)END(01)0100001005010010100301004TIM00225501TIM003TIM001TIM00201001010030100201004南北绿亮南北绿亮30秒秒东西红亮东西红亮30秒秒东西绿亮东西绿亮20秒秒南北红亮南北红亮20秒秒南北黄闪南北黄闪5秒秒东西红闪东西红闪5秒秒东西黄闪东西黄闪5秒秒南北红闪南北红闪5秒秒时序图设计法小结时序图设计法小结时序图设计法小结时序图设计法小结（1 1）分析）分析）分析）分析PLCPLC的输入和输出信号，以作为选择的输入和输出信号，以作为选择的输入和输出信号，以作为选择的输入和输出信号，以作为选择PLCPLC机型的依据之一。机型的依据之一。机型的依据之一。机型的依据之一。（2 2）为了弄清各灯之间亮、灭的时间关系，根据控）为了弄清各灯之间亮、灭的时间关系，根据控）为了弄清各灯之间亮、灭的时间关系，根据控）为了弄清各灯之间亮、灭的时间关系，根据控制要求，可以先画出各方向三色灯的工作时序图。制要求，可以先画出各方向三色灯的工作时序图。制要求，可以先画出各方向三色灯的工作时序图。制要求，可以先画出各方向三色灯的工作时序图。（3 3）由时序图分析各输出信号之间的时间关系。）由时序图分析各输出信号之间的时间关系。）由时序图分析各输出信号之间的时间关系。）由时序图分析各输出信号之间的时间关系。（4 4）各个时间区段必须用若干个定时器来控制，为）各个时间区段必须用若干个定时器来控制，为）各个时间区段必须用若干个定时器来控制，为）各个时间区段必须用若干个定时器来控制，为了明确各定时器的职责，以便于理顺各色灯状态转换了明确各定时器的职责，以便于理顺各色灯状态转换了明确各定时器的职责，以便于理顺各色灯状态转换了明确各定时器的职责，以便于理顺各色灯状态转换的准确时间，最好列出定时器的功能明细表。的准确时间，最好列出定时器的功能明细表。的准确时间，最好列出定时器的功能明细表。的准确时间，最好列出定时器的功能明细表。（5 5）进行）进行）进行）进行PLCPLC的的的的I/OI/O分配。分配。分配。分配。（6 6）根据定时器功能明细表和）根据定时器功能明细表和）根据定时器功能明细表和）根据定时器功能明细表和I/OI/O分配，画出的梯形分配，画出的梯形分配，画出的梯形分配，画出的梯形图图图图经经验验设设计计法法的的基基础础是是：具具有有继继电电器器控控制制的的设设计计经验，熟练掌握经验，熟练掌握PLC指令的功能。指令的功能。所所谓谓设设计计经经验验，是是指指能能熟熟练练掌掌握握典典型型继继电电器器控控制制电电路路的的设设计计思思路路，并并能能将将这这种种设设计计思思路路移移植植到到PLC程序设计中。程序设计中。4.4梯形图的经验设计方法梯形图的经验设计方法适用范围：适用范围：简单的梯形图程序或复杂系统的某一局部程序。简单的梯形图程序或复杂系统的某一局部程序。特点：特点：按设计者的经验和习惯的思路进行设计按设计者的经验和习惯的思路进行设计,因此没有因此没有规律可遵循，具有很大的试探性和随意性，需经反复规律可遵循，具有很大的试探性和随意性，需经反复修改完善才能符合设计要求，所以设计的结果因人而异。修改完善才能符合设计要求，所以设计的结果因人而异。1.启保停控制程序启保停控制程序0000200003KEEP01000010000100000002000030000200003SET01000RESET01000（a）（b）（c）下图是常用的启保停下图是常用的启保停PLC控制程序。控制程序。要区别不同场合，采用不同的启保停控制程序。要区别不同场合，采用不同的启保停控制程序。典典型型控控制制电电路路包包括括：电电动动机机的的启启保保停停控控制制、正正/反反转转控控制制、点点动动控控制制、Y-启启动动控控制制、几几台台电电动动机机的的连连锁锁控制、异地控制、掉电保持等等。控制、异地控制、掉电保持等等。一、典型控制电路的一、典型控制电路的PLC程序设计程序设计2.电动机正反转控制程序电动机正反转控制程序下面是正反转控制的程序设计下面是正反转控制的程序设计(尚有其他方案尚有其他方案)。为确保运行可靠为确保运行可靠,要采取软、硬件两种互锁措施。要采取软、硬件两种互锁措施。01001000020000001001010020000101002010020000201001SB30000001001000010100200002COMCOMSB1220VSB2DC24VKM1KM2PLCKHKM1KM2正转启动正转启动反转启动反转启动停车按钮停车按钮正转接触器正转接触器反转接触器反转接触器触点互锁触点互锁触点互锁触点互锁0100101000000030100101000000000100100002000013.电动机电动机顺序启顺序启/停停控制程序控制程序下面是两台电动机顺序下面是两台电动机顺序启启/停停控制控制的的程序设计程序设计(尚有其他方案尚有其他方案)。启启动动时时，只只有有电电动动机机M1启启动动(01000ON)、电电动动机机M2才才可可能能启启动动(01001ON)；停停止止时时，只只有有M2先先停停、M1才可能停。才可能停。输输 入入 输输 出出M1M1启动启动 0000000000KM1 01000KM1 01000M1M1停车停车 0000100001KM2 01001KM2 01001M2M2启动启动 0000200002M2M2停车停车 0000300003010000000200000200000000120000200004.电动机电动机既可长动、又可点动的既可长动、又可点动的控制程序控制程序下面是电动机长下面是电动机长/点动点动控制的程序控制的程序(尚有其他方案尚有其他方案)。输输 入入 输输 出出点动按钮点动按钮SB1 00000SB1 00000KM 01000KM 01000长动按钮长动按钮SB2 00001SB2 00001停车按钮停车按钮SB3 00002SB3 00002长动长动:按一下按一下SB2。点动点动:按住按住SB1不放不放,电动机转动电动机转动,释放释放SB1电动机停转。电动机停转。停车停车:按一下按一下SB3。5.电动机电动机异地异地控制程序控制程序下下面面是是电电动动机机在在三三地地启启/停停控控制制的的程程序序(尚尚有有其其他他方方案案)。输输 入入 输输 出出甲地启甲地启/停停SB1 00000SB1 00000KM 01000KM 01000乙地启乙地启/停停SB2 00001SB2 00001丙地启丙地启/停停SB2 00002SB2 00002本例，各地电动机的启动和停车都共用一个按钮。本例，各地电动机的启动和停车都共用一个按钮。2000020000DIFD(14)20000KEEP0100001000000030000100002无论在何地，第一次按动按钮是启动电动机，第二次无论在何地，第一次按动按钮是启动电动机，第二次按动按钮就是停车。按动按钮就是停车。6.掉电保持程序掉电保持程序常用方法：常用方法：使使用用KEEP指指令令以以及及SET、RESET等等指指令令编编写写程程序序，并用保持继电器并用保持继电器HR的某一位作输出；的某一位作输出；将将系系统统的的运运行行状状态态或或参参数数存存放放在在具具有有掉掉电电保保持持功功能能的的DM区等。区等。除除了了上上述述各各种种典典型型程程序序外外，脉脉冲冲发发生生器器程程序序、分分频频器器程序、优先权程序等，最好能熟练掌握。程序、优先权程序等，最好能熟练掌握。梯形图的经验设计例题梯形图的经验设计例题例1 送料小车自动控制系统例2 两处卸料的小车自动控制系统例3 电机优先启动控制例例1 送料小车送料小车例例例例11送料小车送料小车送料小车送料小车自动控制系统的梯形图自动控制系统的梯形图自动控制系统的梯形图自动控制系统的梯形图设计步骤：设计步骤：1 1）理解控制策略）理解控制策略2 2）I/OI/O分配分配3)3)设计梯形图设计梯形图I/O分配分配输入：右行启动按钮输入：右行启动按钮左行启动按钮左行启动按钮停止按钮停止按钮右端行程开右端行程开关关左端行程开关左端行程开关输出：右行接触器输出：右行接触器 左行接触器左行接触器 装料电磁阀装料电磁阀 卸料电磁阀卸料电磁阀装料装料15s卸料卸料10sI/OI/OI/OI/O分配分配分配分配1）I/O分配分配输入：右行启动按钮输入：右行启动按钮SB100000左行启动按钮左行启动按钮SB200001停止按钮停止按钮SB300002右端行程开关右端行程开关ST200003左端行程开关左端行程开关ST100004输出：右行接触器输出：右行接触器01000 左行接触器左行接触器01001 装料电磁阀装料电磁阀01002 卸料电磁阀卸料电磁阀01003梯形图设计梯形图设计梯形图设计梯形图设计例例2 两处卸料的小车两处卸料的小车 I/O I/O分配分配输入：右行启动按钮输入：右行启动按钮SB1 00000 SB1 00000 左行启动按钮左行启动按钮SB2 00001SB2 00001 停止按钮停止按钮SB3 00002SB3 00002 右端行程开关右端行程开关ST2 00003ST2 00003 左端行程开关左端行程开关ST1 00004ST1 00004输出：右行接触器输出：右行接触器0100001000 左行接触器左行接触器0100101001 装料电磁阀装料电磁阀0100201002 卸料电磁阀卸料电磁阀0100301003例例例例22两处往返装料两处往返装料/卸料的小车，工作过程如图。卸料的小车，工作过程如图。ST1ST3ST2右右左左装料处装料处卸料处卸料处卸料处卸料处要要求求：小小车车单单数数次次运运行行时时，在在ST3卸卸料料。偶偶数数次次运运行行时时，ST3处处不不卸卸，而在而在ST2处卸料。处卸料。装料装料15s、卸料、卸料10s。输输 入入 输输 出出右行启动右行启动SB1 00000SB1 00000右行右行KM 01000KM 01000左行启动左行启动SB2 00001SB2 00001左行左行KM 01001KM 01001停车按钮停车按钮SB3 00002SB3 00002装料装料KM 01002KM 01002行程开关行程开关ST1 00004ST1 00004卸料卸料KM 01003KM 01003行程开关行程开关ST2 00003ST2 00003行程开关行程开关ST3 00005ST3 00005I/O分配表分配表010000000200000010000000101001010010000500002 00003 00001 0100120000TIM001000040000001000TIM00001000000030100101003TIM000#0100000050000401002TIM001#01500000520000200000100100003右行右行左行左行卸料卸料装料装料右行启动右行启动左行启动左行启动ST3ST1ST3ST2进进退退装料装料卸料卸料卸料卸料ST2ST1系统程序系统程序000040000500003单数次运行单数次运行010000000200000010000000101001010010000500002 00003 00001 0100120000TIM001000040000001000TIM00001000000030100101003TIM000#0100000050000401002TIM001#01500000520000200000100100003右行右行左行左行卸料卸料装料装料右行启右行启左行启左行启ST3ST1ST3ST2进进退退装料装料卸料卸料卸料卸料ST2ST1偶数次运行偶数次运行000040000500003例例例例3 3 3 3 电机优先启动控制电机优先启动控制电机优先启动控制电机优先启动控制