6PLC应用系统设计课稿.pptx

下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录6.6.PLCPLC应用系统设计应用系统设计2 2 1 1 6.6.1 PLC1 PLC的应用场合的应用场合3 36.2 PLC6.2 PLC应用系统的设计应用系统的设计6.3 PLC6.3 PLC程序设计常用方法程序设计常用方法下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录6.1 6.1 PLCPLC的应用场合的应用场合搜索搜索中国期刊全文数据库中国期刊全文数据库，时间，时间1994.10,09-2013.10.09，篇名，篇名含含PLC搜索到论文数量为搜索到论文数量为25697篇。摘列部分如下：篇。摘列部分如下：基于基于PLC的智能矿井检测系统；的智能矿井检测系统；PLC在提升机变频控制系统中的应用；在提升机变频控制系统中的应用；PLC在电梯控制系统中的应用；在电梯控制系统中的应用；PLC应用于抢答器中的三个编程技巧；应用于抢答器中的三个编程技巧；PLC控制系统在沥青混凝土再生设备中的应用；控制系统在沥青混凝土再生设备中的应用；基于基于PLC的六工位组合机床的控制系统设计；的六工位组合机床的控制系统设计；基于基于PLC的双飞叉绕线机控制系统设计；的双飞叉绕线机控制系统设计；PLC在中小型水电站监控系统中的应用；在中小型水电站监控系统中的应用；下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录6.1 6.1 PLCPLC的应用场合的应用场合PLC控制网络在火力发电厂输煤控制系统的应用；控制网络在火力发电厂输煤控制系统的应用；基于基于PLC的温度控制系统的设计及其在实训教学中的应用；的温度控制系统的设计及其在实训教学中的应用；k经济实用的经济实用的PLC及网络冗余技术在地铁及网络冗余技术在地铁BAS中的应用；中的应用；lPLC系统在南非铝铸轧机控制中的应用；系统在南非铝铸轧机控制中的应用；m浅谈基于松下浅谈基于松下FP1-C24的的Z3040摇臂钻床电气的摇臂钻床电气的PLC改造；改造；nS7-300PLC和和VB在生产硬质合金烧结炉中的应用；在生产硬质合金烧结炉中的应用；oD172型管式电除尘型管式电除尘PLC系统的设计与实践；系统的设计与实践；pPLC和触摸屏在等离子处理机控制系统中的应用；和触摸屏在等离子处理机控制系统中的应用；qPLC控制的步进电机在驾驶仪中的应用；控制的步进电机在驾驶仪中的应用；rPLC在燃气在燃气SCADA系统监控中的应用。系统监控中的应用。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录6.1 6.1 PLCPLC的应用场合的应用场合目前，目前，PLC在国内外已广泛应用于在国内外已广泛应用于钢铁钢铁、石油石油、化化工工、电力电力、建材建材、机械制造机械制造、汽车汽车、轻纺轻纺、交通运输交通运输、环保环保及及文化文化等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。类。1)开关量的逻辑控制开关量的逻辑控制这是这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机注塑机、印刷机印刷机、订书机械订书机械、组合机床组合机床、磨床磨床、包装生包装生产线产线、电镀流水线电镀流水线等。实验中，均属于此类。等。实验中，均属于此类。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录6.1 6.1 PLCPLC的应用场合的应用场合2)运动控制运动控制PLC使用专用的运动控制模块，对直线运动或圆周使用专用的运动控制模块，对直线运动或圆周运动的位置、速度和加速度进行控制，可单轴、双轴、运动的位置、速度和加速度进行控制，可单轴、双轴、三轴和多轴位置控制，使运动控制与顺序控制功能有机三轴和多轴位置控制，使运动控制与顺序控制功能有机地结合在一起。地结合在一起。PLC的运动控制功能广泛用于各种机械，的运动控制功能广泛用于各种机械，例如，例如，金属切削起床金属切削起床、金属成型机械、装配机械、机器金属成型机械、装配机械、机器人和电梯人和电梯等场合。世界上各主要等场合。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都厂家的产品几乎都有运动控制功能。有运动控制功能。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录6.1 6.1 PLCPLC的应用场合的应用场合3)闭环过程控制闭环过程控制在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温温度度、压力压力、流量流量、液位液位和和速度速度等都是模拟量。闭环过程等都是模拟量。闭环过程控制是指对温度、压力、流量等连续变化的模拟量的闭控制是指对温度、压力、流量等连续变化的模拟量的闭环控制。环控制。PLC通过模拟量通过模拟量I/O模块，实现模拟量和数字量模块，实现模拟量和数字量之间的变换。闭环控制功能可以用之间的变换。闭环控制功能可以用PID子程序或专用的子程序或专用的PID模块来实现。其模块来实现。其PID闭环控制功能已经广泛地应用于闭环控制功能已经广泛地应用于塑料挤压成形机、加热炉、热处理炉和锅炉等设备，以塑料挤压成形机、加热炉、热处理炉和锅炉等设备，以及轻工、化工、机械、冶金、电力及建材及轻工、化工、机械、冶金、电力及建材等行业。等行业。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录6.1 6.1 PLCPLC的应用场合的应用场合4)数据处理数据处理现代的现代的PLC具有数学运算（包括四则运算、矩阵运算、具有数学运算（包括四则运算、矩阵运算、函数运算、字逻辑运算以及求反、循环、移位、浮点数函数运算、字逻辑运算以及求反、循环、移位、浮点数运算等）、数据传送、转换、排序和查表以及位操作等运算等）、数据传送、转换、排序和查表以及位操作等功能，可以完成数据的采集、分析和处理。这些数据可功能，可以完成数据的采集、分析和处理。这些数据可以与储存在存储器中的参考值进行比较，也可以用通信以与储存在存储器中的参考值进行比较，也可以用通信功能传送到别的智能装置，或者将它们打印制表。功能传送到别的智能装置，或者将它们打印制表。数据数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。中的一些大型控制系统。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录6.1 6.1 PLCPLC的应用场合的应用场合5)通信联网通信联网PLC的通信包括主机与远程的通信包括主机与远程I/O之间的通信、多台之间的通信、多台PLC之间的通信、之间的通信、PLC与其它智能设备（例如计算机、与其它智能设备（例如计算机、变频器、数控装置）之间的通信。变频器、数控装置）之间的通信。PLC与其它智能控制与其它智能控制设备一起，可以组成设备一起，可以组成“集中管理集中管理、分散控制分散控制”的分布式控的分布式控制系统。制系统。例如各十字路口信号灯的统一管理。例如各十字路口信号灯的统一管理。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录1）概述概述PLC的设计包括硬件设计和软件设计两部分，的设计包括硬件设计和软件设计两部分，PLC设计的基本原设计的基本原则是：则是：u充分发挥充分发挥PLC的控制功能，最大限度地满足被控制的生产机械的控制功能，最大限度地满足被控制的生产机械或生产过程的控制要求。或生产过程的控制要求。u在满足控制要求的前提下，力求使控制系统经济、简单，维修在满足控制要求的前提下，力求使控制系统经济、简单，维修方便。方便。u保证控制系统安全可靠。保证控制系统安全可靠。u考虑到生产发展和工艺的改进，在选用考虑到生产发展和工艺的改进，在选用PLC时，在时，在I/O点数和内点数和内存容量上适当留有余地。存容量上适当留有余地。u软件设计要求程序结构清楚，可读性强，程序简短，占用内存软件设计要求程序结构清楚，可读性强，程序简短，占用内存少，扫描周期短。少，扫描周期短。6.2 PLC6.2 PLC应用系统的设计应用系统的设计下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录2）PLC控制系统的设计内容控制系统的设计内容u根据设计任务书，进行工艺分析，画出工艺流程图，确定控制根据设计任务书，进行工艺分析，画出工艺流程图，确定控制方案。方案。u选择输入设备（如按钮、开关、传感器等）和输出设备（如继选择输入设备（如按钮、开关、传感器等）和输出设备（如继电器、接触器、指示灯等执行机构）。电器、接触器、指示灯等执行机构）。u选定选定PLC的型号（包括机型、容量、的型号（包括机型、容量、I/O模块和电源等）。模块和电源等）。u分配分配PLC的的I/O点，绘制点，绘制PLC的的I/O硬件接线图。硬件接线图。u编写程序并调试。编写程序并调试。u设计控制系统的操作台、电气控制柜等以及安装接线图。设计控制系统的操作台、电气控制柜等以及安装接线图。u编写设计说明书编写设计说明书和使用说明书。和使用说明书。6.2 PLC6.2 PLC应用系统的设计应用系统的设计下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录3）PLC控制系统的设计步骤控制系统的设计步骤（1）工艺分析）工艺分析深入了解控制对象的工艺过程、工作特点、控制深入了解控制对象的工艺过程、工作特点、控制要求，并划分控制的各个阶段，归纳各个阶段的特点，要求，并划分控制的各个阶段，归纳各个阶段的特点，和各阶段之间的转换条件，画出和各阶段之间的转换条件，画出控制流程图或功能流程控制流程图或功能流程图图。6.2 PLC6.2 PLC应用系统的设计应用系统的设计下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录3 3）PLC PLC控制系统的设计步骤控制系统的设计步骤（2 2）选择合适的）选择合适的PLCPLC类型类型在选择在选择PLCPLC机型时，主要考虑下面几点：机型时，主要考虑下面几点：u功能的选择功能的选择。对于小型的对于小型的PLCPLC主要考虑主要考虑I/I/O O扩展模块、扩展模块、A/DA/D与与D/AD/A模块以及指令功能（如中断、模块以及指令功能（如中断、PIDPID等）。等）。uI/OI/O点数的确定点数的确定。统计被控制系统的开关量、模拟量的。统计被控制系统的开关量、模拟量的I/OI/O点数，点数，并考虑以后的扩充（一般加上并考虑以后的扩充（一般加上10%10%20%20%的备用量），从而选择的备用量），从而选择PLCPLC的的I/OI/O点数和输出规格。点数和输出规格。u内存的估算内存的估算。用户程序所需的内存容量主要与系统的。用户程序所需的内存容量主要与系统的I/OI/O点数、点数、控制要求、程序结构长短等因素有关。一般可按下式估算：存储控制要求、程序结构长短等因素有关。一般可按下式估算：存储容量容量=开关量输入点数开关量输入点数10+10+开关量输出点数开关量输出点数8+8+模拟通道数模拟通道数100+100+定时器定时器/计数器数量计数器数量2+2+通信接口个数通信接口个数300+300+备用量。备用量。6.2 PLC6.2 PLC应用系统的设计应用系统的设计下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录3 3）PLC PLC控制系统的设计步骤控制系统的设计步骤（3 3）分配）分配I/OI/O点点分配分配PLCPLC的输入的输入/输出点，编写输入输出点，编写输入/输出分配表或画出输输出分配表或画出输入入/输出端子的接线图，接着就可以进行输出端子的接线图，接着就可以进行PLCPLC程序设计，同时进行程序设计，同时进行控制柜或操作台的设计和现场施工。控制柜或操作台的设计和现场施工。（4 4）程序设计）程序设计 对于较复杂的控制系统，根据生产工艺要求，画出控制流对于较复杂的控制系统，根据生产工艺要求，画出控制流程图或功能流程图，然后设计出梯形图，对程序进行模拟调试和程图或功能流程图，然后设计出梯形图，对程序进行模拟调试和修改，直到满足控制要求为止。修改，直到满足控制要求为止。6.2 PLC6.2 PLC应用系统的设计应用系统的设计下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录3 3）PLC PLC控制系统的设计步骤控制系统的设计步骤（5 5）控制柜或操作台的设计和现场施工）控制柜或操作台的设计和现场施工设计控制柜及操作台的电器布置图及安装接线图；设计控制柜及操作台的电器布置图及安装接线图；设计控制系统各部分的电气图；根据图纸进行现场接线，设计控制系统各部分的电气图；根据图纸进行现场接线，并检查。并检查。（6 6）应用系统整体调试）应用系统整体调试如果控制系统由几个部分组成，则应先作局部调如果控制系统由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试；如果控制程序的步序较多，试，然后再进行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可先进行分段调试，然后连接起来总调。则可先进行分段调试，然后连接起来总调。6.2 PLC6.2 PLC应用系统的设计应用系统的设计下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录3）PLC控制系统的设计步骤控制系统的设计步骤（7 7）编制技术文件编制技术文件技术文件应包括：可编程控制器的外部接线图等技术文件应包括：可编程控制器的外部接线图等,电气图纸，电器布置图，电器元件明细表，顺序功能图，电气图纸，电器布置图，电器元件明细表，顺序功能图，带注释的梯形图带注释的梯形图和说明。和说明。6.2 PLC6.2 PLC应用系统的设计应用系统的设计下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录4）PLC的硬件设计、软件设计及调试的硬件设计、软件设计及调试（1 1）硬件设计）硬件设计PLCPLC硬件设计包括：硬件设计包括：PLCPLC及外围线路的设计、电气及外围线路的设计、电气线路的设计和抗干扰措施的设计等。选定线路的设计和抗干扰措施的设计等。选定PLCPLC的机型和的机型和分配分配I/OI/O点后，硬件设计的主要内容就是点后，硬件设计的主要内容就是电气控制系统电气控制系统的原理图的原理图的设计，的设计，电气控制元器件的选择电气控制元器件的选择和和控制柜的设控制柜的设计计。电气控制系统的原理图包括主电路和控制电路。控。电气控制系统的原理图包括主电路和控制电路。控制电路中包括制电路中包括PLCPLC的的I/OI/O接线和自动、手动部分的详细连接线和自动、手动部分的详细连接等。电器元件的选择主要是根据控制要求选择按钮、接等。电器元件的选择主要是根据控制要求选择按钮、开关、传感器、保护电器、接触器、指示灯、电磁阀等。开关、传感器、保护电器、接触器、指示灯、电磁阀等。6.2 PLC6.2 PLC应用系统的设计应用系统的设计下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录4 4）PLCPLC的硬件设计、软件设计及调试的硬件设计、软件设计及调试（2 2）软件设计）软件设计软件设计包括系统初始化程序、主程序、子程序、软件设计包括系统初始化程序、主程序、子程序、中断程序、故障应急措施和辅助程序的设计，小型开关中断程序、故障应急措施和辅助程序的设计，小型开关量控制一般只有主程序。首先应根据总体要求和控制系量控制一般只有主程序。首先应根据总体要求和控制系统的具体情况，确定程序的基本结构，画出控制流程图统的具体情况，确定程序的基本结构，画出控制流程图或功能流程图，简单的可以用经验法设计，复杂的系统或功能流程图，简单的可以用经验法设计，复杂的系统一般用顺序控制设计法设计。一般用顺序控制设计法设计。6.2 PLC6.2 PLC应用系统的设计应用系统的设计下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录4）PLC的硬件设计、软件设计及调试的硬件设计、软件设计及调试（3 3）调试）调试 调试分调试分模拟调试模拟调试和和联机调试联机调试。软件设计好后一般先作模拟调试。如果没有软件设计好后一般先作模拟调试。如果没有PLCPLC则通过则通过仿真仿真软件软件来代替来代替PLCPLC硬件在计算机上调试程序。如果有硬件在计算机上调试程序。如果有PLCPLC的硬件，可的硬件，可以用小开关和按钮模拟以用小开关和按钮模拟PLCPLC的实际输入信号（如起、停信号）或的实际输入信号（如起、停信号）或反馈信号（如限位开关的通、断），再通过输出模块上各输出位反馈信号（如限位开关的通、断），再通过输出模块上各输出位对应的指示灯，观察输出信号是否满足设计的要求。需要模拟量对应的指示灯，观察输出信号是否满足设计的要求。需要模拟量信号信号I/OI/O时，可用电位器和万用表配合进行。在编程软件中可以时，可用电位器和万用表配合进行。在编程软件中可以用状态图或状态图表监视程序的运行或强制某些编程元件。用状态图或状态图表监视程序的运行或强制某些编程元件。6.2 PLC6.2 PLC应用系统的设计应用系统的设计下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录4）PLC的硬件设计、软件设计及调试的硬件设计、软件设计及调试（3 3）调试）调试硬件部分的模拟调试主要是对控制柜或操作台的硬件部分的模拟调试主要是对控制柜或操作台的接线进行测试。可在操作台的接线端子上模拟接线进行测试。可在操作台的接线端子上模拟PLCPLC外部外部的开关量输入信号，或操作按钮的指令开关，观察对应的开关量输入信号，或操作按钮的指令开关，观察对应PLCPLC输入点的状态。用编程软件将输出点强制输入点的状态。用编程软件将输出点强制ON/OFFON/OFF，观察对应的控制柜内观察对应的控制柜内PLCPLC负载（指示灯、接触器等）的负载（指示灯、接触器等）的动作是否正常，或对应的接线端子上的输出信号的状态动作是否正常，或对应的接线端子上的输出信号的状态变化是否正确。变化是否正确。6.2 PLC6.2 PLC应用系统的设计应用系统的设计下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录4）PLC的硬件设计、软件设计及调试的硬件设计、软件设计及调试（3 3）调试）调试联机调试时，把编制好的程序下载到现场的联机调试时，把编制好的程序下载到现场的PLCPLC中。中。调试时，主电路一定要断电，只对控制电路进行联机调调试时，主电路一定要断电，只对控制电路进行联机调试。通过现场的联机调试，还会发现新的问题或对某些试。通过现场的联机调试，还会发现新的问题或对某些控制功能的改进。控制功能的改进。6.2 PLC6.2 PLC应用系统的设计应用系统的设计下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录PLCPLC程序设计常用的方法主要程序设计常用的方法主要有经验设计法有经验设计法、继电器控制继电器控制电路转换为梯形图法电路转换为梯形图法、逻辑设计法逻辑设计法、顺序控制设计法顺序控制设计法等。等。（1 1）经验设计法）经验设计法经验设计法即在一些典型的控制电路程序的基础上，根据经验设计法即在一些典型的控制电路程序的基础上，根据被控制对象的具体要求，进行选择组合，并多次反复调试和修改被控制对象的具体要求，进行选择组合，并多次反复调试和修改梯形图，有时需增加一些辅助触点和中间编程环节，才能达到控梯形图，有时需增加一些辅助触点和中间编程环节，才能达到控制要求。制要求。这种方法没有规律可遵循，设计所用的时间和设计质量这种方法没有规律可遵循，设计所用的时间和设计质量与设计者的经验有很大的关系，所以称为经验设计法。与设计者的经验有很大的关系，所以称为经验设计法。经验设计法用于较简单的梯形图设计。经验设计法用于较简单的梯形图设计。应用经验设计法必须应用经验设计法必须熟记一些典型的控制电路，如起保停电路、脉冲发生电路等。熟记一些典型的控制电路，如起保停电路、脉冲发生电路等。6.3 PLC6.3 PLC程序设计常用方法程序设计常用方法下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录（1）经验设计法）经验设计法6.3 PLC6.3 PLC程序设计常用方法程序设计常用方法下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录（1）经验设计法）经验设计法6.3 PLC6.3 PLC程序设计常用方法程序设计常用方法下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录（2）继电器控制电路转换为梯形图法）继电器控制电路转换为梯形图法PLCPLC梯形图和继电器控制电路图很相似，因此可以梯形图和继电器控制电路图很相似，因此可以直接将经过验证的继电器控制电路图转换成梯形图。主直接将经过验证的继电器控制电路图转换成梯形图。主要步骤如下：要步骤如下：1 1）熟悉现有的继电器控制线路。）熟悉现有的继电器控制线路。2 2）对照）对照PLCPLC的的I/OI/O端子接线图，将继电器电路图上的被端子接线图，将继电器电路图上的被控器件（如接触器线圈、指示灯、电磁阀等）换成接线控器件（如接触器线圈、指示灯、电磁阀等）换成接线图上对应的输出点的编号，将电路图上的输入装置图上对应的输出点的编号，将电路图上的输入装置6.3 PLC6.3 PLC程序设计常用方法程序设计常用方法下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录（如传感器、按钮开关、行程开关等）触点都换成对应（如传感器、按钮开关、行程开关等）触点都换成对应的输入点的编号。的输入点的编号。3 3）将继电器电路图中的中间继电器、定时器，用）将继电器电路图中的中间继电器、定时器，用PLCPLC的的辅助继电器、定时器来代替。辅助继电器、定时器来代替。4 4）画出全部梯形图，并予以简化和修改。）画出全部梯形图，并予以简化和修改。这种方法对简单的控制系统是可行的，比较方便，这种方法对简单的控制系统是可行的，比较方便，但不适用于较复杂的控制电路。但不适用于较复杂的控制电路。6.3 PLC6.3 PLC程序设计常用方法程序设计常用方法下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录（2）继电器控制电路转换为梯形图法）继电器控制电路转换为梯形图法例例1：电动机：电动机Y/降压起动控制主电路和电气控制的原降压起动控制主电路和电气控制的原理图理图工作要求如下：工作要求如下：按下启动按钮按下启动按钮SB2SB2，KM1KM1、KM3KM3、KTKT通电并自保，通电并自保，电动机接成电动机接成Y Y型起动；型起动；2s2s后，后，KTKT动作，使动作，使KM3KM3断电，断电，KM2KM2通电吸合，电动机接成通电吸合，电动机接成型运行。按下停止按扭型运行。按下停止按扭SB1SB1，电动机停止运行。电动机停止运行。注意注意：KM2KM2和和KM3KM3不能同时得电。不能同时得电。6.3 PLC6.3 PLC程序设计常用方法程序设计常用方法下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录6.3 PLC6.3 PLC程序设计常用方法程序设计常用方法下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录（2）继电器控制电路转换为梯形图法）继电器控制电路转换为梯形图法例例1：转化为梯形图：转化为梯形图I/O分配分配输入输入输出输出停止按钮停止按钮SB1：I0.0KM1：Q0.0起动按钮起动按钮SB2：I0.1KM2：Q0.1过载保护过载保护FR：I0.2KM3：Q0.26.3 PLC6.3 PLC程序设计常用方法程序设计常用方法下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录（2）继电器控制电路转换为梯形图法）继电器控制电路转换为梯形图法例例1：转化为梯形图：转化为梯形图初始梯形图初始梯形图6.3 PLC6.3 PLC程序设计常用方法程序设计常用方法下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录（2）继电器控制电路转换为梯形图法）继电器控制电路转换为梯形图法例例1：转化为梯形图：转化为梯形图整理、化简整理、化简6.3 PLC6.3 PLC程序设计常用方法程序设计常用方法下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录（3）逻辑设计法）逻辑设计法逻辑设计法是以布尔代数为理论基础，根据生产逻辑设计法是以布尔代数为理论基础，根据生产过程中各工步之间的各个检测元件（如行程开关、传感过程中各工步之间的各个检测元件（如行程开关、传感器等）状态的变化，列出检测元件的状态表，确定所需器等）状态的变化，列出检测元件的状态表，确定所需的中间记忆元件，再列出各执行元件的工序表，然后写的中间记忆元件，再列出各执行元件的工序表，然后写出检测元件、中间记忆元件和执行元件的逻辑表达式，出检测元件、中间记忆元件和执行元件的逻辑表达式，再转换成梯形图。再转换成梯形图。该方法在单一的条件控制系统中，非常好用，相该方法在单一的条件控制系统中，非常好用，相当于组合逻辑电路，当于组合逻辑电路，但和时间有关的控制系统中，就很但和时间有关的控制系统中，就很复杂复杂。6.3 PLC6.3 PLC程序设计常用方法程序设计常用方法下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录（3）逻辑设计法）逻辑设计法例例2：用：用PLC构成交通灯控制系统构成交通灯控制系统控制要求：控制要求：如下图所示，起动后，南北红灯亮并维持如下图所示，起动后，南北红灯亮并维持25s。在。在南北红灯亮的同时，东西绿灯也亮，南北红灯亮的同时，东西绿灯也亮，1s后，东西车灯即后，东西车灯即甲亮。到甲亮。到20s时，东西绿灯闪亮，时，东西绿灯闪亮，3s后熄灭，在东西绿灯后熄灭，在东西绿灯熄灭后东西黄灯亮，同时甲灭。黄灯亮熄灭后东西黄灯亮，同时甲灭。黄灯亮2s后灭东西红灯后灭东西红灯亮。与此同时，南北红灯灭，南北绿灯亮。亮。与此同时，南北红灯灭，南北绿灯亮。1s后，南北后，南北车灯即乙亮。南北绿灯亮了车灯即乙亮。南北绿灯亮了25s后闪亮，后闪亮，3s后熄灭，同时后熄灭，同时乙灭，黄灯亮乙灭，黄灯亮2s后熄灭，南北红灯亮，东西绿灯亮，循后熄灭，南北红灯亮，东西绿灯亮，循环。环。6.3 PLC6.3 PLC程序设计常用方法程序设计常用方法下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录（3）逻辑设计法）逻辑设计法例例2：用：用PLC构成交通灯控制系统构成交通灯控制系统6.3 PLC6.3 PLC程序设计常用方法程序设计常用方法下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录（3）逻辑设计法）逻辑设计法例例2：用：用PLC构成交通灯控制系统构成交通灯控制系统I/O分配分配输入输入输出输出起动按钮：起动按钮：I0.0南北红灯：南北红灯：Q0.0东西红灯：东西红灯：Q0.3南北黄灯：南北黄灯：Q0.1东西黄灯：东西黄灯：Q0.4南北绿灯：南北绿灯：Q0.2东西绿灯：东西绿灯：Q0.5南北车灯：南北车灯：Q0.6东西车灯：东西车灯：Q0.76.3 PLC6.3 PLC程序设计常用方法程序设计常用方法下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录（3）逻辑设计法）逻辑设计法例例2：用：用PLC构成交通灯控制系统构成交通灯控制系统时序图时序图6.3 PLC6.3 PLC程序设计常用方法程序设计常用方法T37T41T43 T44T42T38T39T40T49T50T59，T60下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录（3）逻辑设计法）逻辑设计法例例2：用：用PLC构成交通灯控制系统构成交通灯控制系统分析如下：分析如下：u首先，首先，找出南北方向和东西方向灯的关系找出南北方向和东西方向灯的关系：南北红灯亮（灭）：南北红灯亮（灭）的时间的时间=东西红灯灭（亮）的时间，南北红灯亮东西红灯灭（亮）的时间，南北红灯亮25S（T37计时），计时），东西红灯亮东西红灯亮30S（T41计时）。计时）。u其次，找出其次，找出东西方向的灯的关系东西方向的灯的关系：东西红灯亮：东西红灯亮30S后灭（后灭（T41复复位）位）东西绿灯平光亮东西绿灯平光亮20S（T43计时）后计时）后东西绿灯闪光东西绿灯闪光3S（T44计时）后，绿灯灭计时）后，绿灯灭东西黄灯亮东西黄灯亮2S（T42计时）。计时）。u再其次，找出再其次，找出南北向灯的关系南北向灯的关系：南北红灯亮：南北红灯亮25S（T37计时）后计时）后灭灭南北绿灯平光南北绿灯平光25S（T38计时）后计时）后南北绿灯闪光南北绿灯闪光3S（T39计计时）后，绿灯灭时）后，绿灯灭南北黄灯亮南北黄灯亮2S（T40计时）。计时）。6.3 PLC6.3 PLC程序设计常用方法程序设计常用方法下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录（3）逻辑设计法）逻辑设计法例例2：用：用PLC构成交通灯控制系统构成交通灯控制系统分析如下：分析如下：u最后找出最后找出车灯的时序关系车灯的时序关系：东西车灯是在南北红灯亮后开始延：东西车灯是在南北红灯亮后开始延时（时（T49计时）计时）1S后，东西车灯亮，直至东西绿灯闪光灭（后，东西车灯亮，直至东西绿灯闪光灭（T44延延时到）；南北车灯是在东西红灯亮后开始延时（时到）；南北车灯是在东西红灯亮后开始延时（T50计时）计时）1S后，后，南北车灯亮，直至南北绿灯闪光灭（南北车灯亮，直至南北绿灯闪光灭（T39延时到）。延时到）。6.3 PLC6.3 PLC程序设计常用方法程序设计常用方法下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录（3）逻辑设计法）逻辑设计法例例2：用：用PLC构成交通灯控制系统构成交通灯控制系统根据上述分析列出各灯的输出控制表达式：根据上述分析列出各灯的输出控制表达式：东西红灯：东西红灯：Q0.3=T41南北红灯南北红灯Q0.0=M0.0T37东西绿灯：东西绿灯：Q0.5=Q0.0T43+T43T44T59南北绿灯南北绿灯Q0.2=Q0.3T38+T38T39T59东西黄灯：东西黄灯：Q0.4=T44T42南北黄灯南北黄灯Q0.1=T39T40东西车灯：东西车灯：Q0.7=T49T44南北车灯南北车灯Q0.6=T50T396.3 PLC6.3 PLC程序设计常用方法程序设计常用方法下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录（4）顺序控制设计法）顺序控制设计法根据功能流程图，以步为核心，从起始步开始一根据功能流程图，以步为核心，从起始步开始一步一步地设计下去，直至完成。此法的关键是画出步一步地设计下去，直至完成。此法的关键是画出功能功能流程图。流程图。首先将被控制对象的工作过程按输出状态的变首先将被控制对象的工作过程按输出状态的变化分为若干步，并指出工步之间的转换条件和每个工步化分为若干步，并指出工步之间的转换条件和每个工步的控制对象。这种工艺流程图集中了工作的全部信息。的控制对象。这种工艺流程图集中了工作的全部信息。在进行程序设计时，可以用中间继电器来记忆工步，一在进行程序设计时，可以用中间继电器来记忆工步，一步一步地顺序进行，也可以用顺序控制指令来实现。下步一步地顺序进行，也可以用顺序控制指令来实现。下面将详细介绍功能流程图的种类及编程方法。面将详细介绍功能流程图的种类及编程方法。6.3 PLC6.3 PLC程序设计常用方法程序设计常用方法下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录（4）顺序控制设计法）顺序控制设计法功能流程图的单流程结构功能流程图的单流程结构形式简单，如图形式简单，如图6-7所示，其特点所示，其特点是：每一步后面只有一个转换，是：每一步后面只有一个转换，每个转换后面只有一步。各个工每个转换后面只有一步。各个工步按顺序执行，上一工步执行结步按顺序执行，上一工步执行结束，转换条件成立，立即开通下束，转换条件成立，立即开通下一工步，同时关断上一工步。在一工步，同时关断上一工步。在这里将介绍用中间继电器来记忆这里将介绍用中间继电器来记忆工步的编程方法。工步的编程方法。6.3 PLC6.3 PLC程序设计常用方法程序设计常用方法dXn-1aXnbXn+1c动作动作动作动作动作动作图图6-7单流程结构单流程结构下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录（4）顺序控制设计法）顺序控制设计法在图在图6-7中，当中，当n-1为活动步时，转换条件为活动步时，转换条件b成立，则转换实成立，则转换实现，现，n步变为活动步，同时步变为活动步，同时n-1步关断。由此可见，第步关断。由此可见，第n步成为活步成为活动步的条件是：动步的条件是：Xn-1=1，b=1；第；第n步关断的条件只有一个步关断的条件只有一个Xn+1=1。用逻辑表达式表示功能流程图的第。用逻辑表达式表示功能流程图的第n步开通和关断条件为：步开通和关断条件为：式中等号左边的式中等号左边的Xn为第为第n步的状态，等号右边步的状态，等号右边Xn+1表示关表示关断第断第n步的条件，步的条件，Xn表示自保持信号，表示自保持信号，b表示转换条件。表示转换条件。6.3 PLC6.3 PLC程序设计常用方法程序设计常用方法下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录（4）顺序控制设计法）顺序控制设计法例例3：根据图：根据图6-8所示的功能流程所示的功能流程图，设计出梯形图程序。图，设计出梯形图程序。6.3 PLC6.3 PLC程序设计常用方法程序设计常用方法M0.0SM0.1I0.0Q0.0M0.1I0.2I0.1M0.2Q0.0Q0.1图图6-8例例3题图题图下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录（4）顺序控制设计法）顺序控制设计法例例3：根据图：根据图6-8所示的功能流程所示的功能流程图，设计出梯形图程序。图，设计出梯形图程序。6.3 PLC6.3 PLC程序设计常用方法程序设计常用方法M0.0SM0.1I0.0Q0.0M0.1I0.2I0.1M0.2Q0.0Q0.1图图6-8例例3题图题图下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录（4）顺序控制设计法）顺序控制设计法u使用起保停电路模式的编程方法使用起保停电路模式的编程方法在梯形图中，为了实现前级步为活动步且转换条件成立时，在梯形图中，为了实现前级步为活动步且转换条件成立时，才能进行步的转换，总是将代表前级步的中间继电器的才能进行步的转换，总是将代表前级步的中间继电器的常开接点常开接点与转换条件对应的接点串联，作为代表后续步的中间继电器得电与转换条件对应的接点串联，作为代表后续步的中间继电器得电的条件。当后续步被激活，应将前级步关断，所以用代表后续步的条件。当后续步被激活，应将前级步关断，所以用代表后续步的中间继电器的中间继电器常闭接点常闭接点串在前级步的电路中。串在前级步的电路中。输出电路的处理：输出电路的处理：Q0.0输出继电器在输出继电器在M0.1、M0.2步中都被步中都被接通，应将接通，应将M0.1和和M0.2的的常开接点并联常开接点并联去驱动去驱动Q0.0；Q0.1输出继输出继电器只在电器只在M0.2步为活动步时才接通，所以用步为活动步时才接通，所以用M0.2的常开接点驱动的常开接点驱动Q0.1。7.4 PLC7.4 PLC程序设计常用方法程序设计常用方法下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录（4）顺序控制设计法）顺序控制设计法6.3 PLC6.3 PLC程序设计常用方法程序设计常用方法下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录（4）顺序控制设计法）顺序控制设计法6.3 PLC6.3 PLC程序设计常用方法程序设计常用方法下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录（4）顺序控制设计法）顺序控制设计法u使用置位、复位指令的编程方法使用置位、复位指令的编程方法S7-200系列系列PLC有置位和复位指令，且对同一个有置位和复位指令，且对同一个线圈置位和复位指令可分开编程，所以可以实现以转换线圈置位和复位指令可分开编程，所以可以实现以转换条件为中心的编程。条件为中心的编程。当前步为活动步且转换条件成立时，用当前步为活动步且转换条件成立时，用S将代表后将代表后续步的中间继电器置位（激活），同时用续步的中间继电器置位（激活），同时用R将本步复位将本步复位（关断）。（关断）。6.3 PLC6.3 PLC程序设计常用方法程序设计常用方法下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录（4）顺序控制设计法）顺序控制设计法u使用置位、复位指令的编程方法使用置位、复位指令的编程