第四章 可編程控制器程序設(shè)計(jì)

1、 PLC系統(tǒng)，梯形圖的設(shè)計(jì)最主要。 梯形 圖不但沿用和發(fā)展了電氣控 制技術(shù)，其功能 和控制指令已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)電氣控制范疇。 梯形圖設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)與電氣控 制設(shè)計(jì)思想結(jié)合的產(chǎn)物。 本章針對(duì)開關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖的設(shè)計(jì) 提出幾種常用方法。 一、程序設(shè)計(jì)方法 需要設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和邏輯代數(shù)方面的知識(shí)。 1.繼電器控制線路移植法，將繼電器 控制電路直接轉(zhuǎn)換為具有相同功能的PLC的 外部硬件接線圖和梯形圖。 2.經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，需要掌握大量的典 型電路，在基礎(chǔ)上，充分理解實(shí)際的控制 問(wèn)題，將實(shí)際控制問(wèn)題分解成典型控制電 路，然后用典型電路或修改的典型電路進(jìn) 行拼湊梯形圖。 一、程序設(shè)計(jì)方法 3.邏輯設(shè)計(jì)法,根據(jù)數(shù)

2、字電子技術(shù)中的邏 輯設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，用邏輯表達(dá)式描述 實(shí)際問(wèn)題，根據(jù)邏輯表達(dá)式畫梯形圖。 4.順序功能圖加梯形圖的設(shè)計(jì)方法 先用順序功能圖描述控制過(guò)程，在描述 中只要對(duì)各個(gè)工序進(jìn)行簡(jiǎn)單的順序設(shè)計(jì)就 能保證正確動(dòng)作。將順序功能圖轉(zhuǎn)換成梯 形圖，縮短編程時(shí)間，編程簡(jiǎn)單高效。 一、程序設(shè)計(jì)方法 實(shí)際中，幾種方法混合使用，但梯形 圖、語(yǔ)句表和邏輯代數(shù)是我們應(yīng)該熟悉掌 握的最基本的設(shè)計(jì)方法。 無(wú)論采用哪種方法，都需要深入了解 控制問(wèn)題，要了解在控制中有多少輸入量 和輸出量，還要了解輸入量和輸出量之間 的關(guān)系，如果是與時(shí)間有關(guān)的控制問(wèn)題， 還要知道各個(gè)動(dòng)作（工序）之間的時(shí)間關(guān) 系。 二、PLC程序設(shè)計(jì)流

3、程 深入了解被控對(duì)象的工作原理，爭(zhēng)取 做到輸入變量和輸出變量數(shù)量完整，輸入 變量和輸入變量之間，輸入變量和輸出變 量之間、輸出變量和輸出變量之間的關(guān)系 完整，并用文字或表格的形式進(jìn)行描述。 二、PLC程序設(shè)計(jì)流程 設(shè)計(jì)流程如下： 1.了解控制問(wèn)題。 2.描述控制問(wèn)題。 3.交流文字描述的結(jié)果。 4.進(jìn)行PLC程序設(shè)計(jì)。 5.模擬現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)PLC進(jìn)行調(diào)試。 6.在5.的基礎(chǔ)之上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。 4.2.1概述 用PLC改進(jìn)繼電器控制系統(tǒng)，有捷徑。 原有的繼電器控制系統(tǒng)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的使用和 考驗(yàn)，而繼電器電路圖又與梯形圖有很多 相似之處，可以將繼電器電路圖經(jīng)過(guò)適當(dāng) 的“翻譯”，從而設(shè)計(jì)出具有相同功能的 P

4、LC梯形圖程序。這種設(shè)計(jì)方法稱為“移植 設(shè)計(jì)法”或“翻譯法”。 4.2.1概述 將PLC想象成一個(gè)繼電器控制系統(tǒng)中 的控制箱。PLC外部接線圖描述的是這個(gè) 控制箱的外部接線，PLC的梯形圖程序是 這個(gè)控制箱內(nèi)部的“線路圖”，PLC輸入 繼電器和輸出繼電器是這個(gè)控制箱與外部 聯(lián)系的“中間繼電器”。這樣，用分析繼 電器電路圖的方法來(lái)分析PLC控制系統(tǒng)。 4.2.1概述 將輸入繼電器的觸點(diǎn)想象成對(duì)應(yīng)的外 部輸入設(shè)備的觸點(diǎn)，將輸出繼電器的線圈 想象成對(duì)應(yīng)的外部輸出設(shè)備的線圈。外部 輸出設(shè)備線圈除了受PLC的控制,可能還會(huì) 受外部觸點(diǎn)控制。 用上述思想就可以將繼電器電路圖轉(zhuǎn) 換為功能相同的PLC外部接線

5、圖和梯形圖。 4.2.2移植設(shè)計(jì)法編程步驟： 1.分析原有系統(tǒng)的工作原理 2.PLC的I/O分配，畫出PLC外部接線圖。 3.建立其他元器件的對(duì)應(yīng)關(guān)系 (1) 執(zhí)行元件應(yīng)與PLC的輸出繼電器對(duì)應(yīng) (2)主令電器應(yīng)與PLC的輸入繼電器對(duì)應(yīng) (3)中間繼電器與PLC的輔助繼電器對(duì)應(yīng) (4) 時(shí)間繼電器與定時(shí)器或計(jì)數(shù)器對(duì)應(yīng)。 4.2.2編程步驟： 4.設(shè)計(jì)梯形圖程序 根據(jù)上述對(duì)應(yīng)關(guān)系，將繼電器電路圖 “翻譯”成對(duì)應(yīng)的“準(zhǔn)梯形圖”，再根據(jù) 梯形圖的編程規(guī)則將“準(zhǔn)梯形圖”轉(zhuǎn)換成 結(jié)構(gòu)合理的梯形圖。 5.仔細(xì)校對(duì)、認(rèn)真調(diào)試 對(duì)轉(zhuǎn)換后的梯形圖一定要仔細(xì)校對(duì)、 認(rèn)真調(diào)試，以保證其控制功能與原圖相符 例4-1圖

6、4-1為電動(dòng)機(jī)Y/A減壓起動(dòng)控制主電路和電氣控制的 原理圖。 解決： （1）工作原理 按下起動(dòng)按鈕SB2，KM1、KM3、KT 通電并自保持，電動(dòng)機(jī)接成Y型起動(dòng)，2s后 ，KT動(dòng)作，使KM3斷電，KM2通電吸合， 電動(dòng)機(jī)接成A型運(yùn)行。按下停止按鈕SB1,電 動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。 （2） I/O分配，地址分配如表4-1所示。 輸入輸出 10.0停止按鈕SB1Q0.0KM1 10. 1起動(dòng)按鈕SB2Q0. 1KM2 10.2過(guò)載保護(hù)FRQ0.2KM3 表4-1 I/O地址分配 （3）圖4-2 PLC硬件接線圖 （4）梯形圖程序。 梯形圖程序。 4.2.3設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) 1.應(yīng)遵守梯形圖語(yǔ)言中的語(yǔ)法規(guī)定。

7、2.設(shè)置中間單元。 3.分離交織在一起的電路，畫出相應(yīng)的等 效梯形圖電路。 4.動(dòng)斷觸點(diǎn)提供的輸入信號(hào)的處理。 盡量采用動(dòng)合觸點(diǎn)，若用動(dòng)斷觸點(diǎn)，？ 5.時(shí)間繼電器的瞬動(dòng)觸點(diǎn)的處理。對(duì)有瞬 動(dòng)觸點(diǎn)的時(shí)間繼電器，在梯形圖中對(duì)應(yīng)的 定時(shí)器的線圈兩端并聯(lián)輔助繼電器。 4.2.3設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) 6.斷電延時(shí)的時(shí)間繼電器的處理 7.外部聯(lián)鎖電路的設(shè)計(jì)，在PLC外部設(shè)置硬 件互鎖電路。 8.熱繼電器過(guò)載信號(hào)的處理。自復(fù)位型熱 繼電器；手動(dòng)復(fù)位型熱繼電器。 9.盡量減少PLC的輸入信號(hào)和輸出信號(hào) 10.注意PLC輸出模塊的驅(qū)動(dòng)能力能否滿足 外部負(fù)載的要求。線圈電壓大于220V？ 課堂測(cè)試一：按速度原則控制的可逆

8、運(yùn)行 能耗制動(dòng)控制線路。進(jìn)行PLC改造設(shè)計(jì)。 課堂測(cè)試二：按速度原則控制的繞線轉(zhuǎn)子 異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制。進(jìn)行PLC改造設(shè)計(jì)。 4.3.1經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的編程步驟 1.控制模塊的劃分控制模塊的劃分(工藝分析工藝分析)。合理地劃 分控制系統(tǒng)的事件，一個(gè)功能一個(gè)模塊。 2.功能及端口定義。進(jìn)行功能定義、代號(hào)功能及端口定義。進(jìn)行功能定義、代號(hào) 定義、定義、I/O定義，畫出接線圖。定義，畫出接線圖。合理安排。 3.功能模塊梯形圖程序設(shè)計(jì)。功能模塊梯形圖程序設(shè)計(jì)。一個(gè)模塊一 個(gè)程序。關(guān)鍵是找到實(shí)現(xiàn)功能模塊的典型 控制程序。修改補(bǔ)充。 4.程序組合得到最終梯形圖程序。程序組合得到最終梯形圖程序。最后要 修改完善

9、，得到最終程序。 例4-2聲光報(bào)警電路設(shè)計(jì)。 （1 1）控制要求控制要求 某設(shè)備要實(shí)現(xiàn)一個(gè)報(bào)警控制功能，當(dāng) 報(bào)警信號(hào)成立（10.0=ON)時(shí)，一方面蜂鳴 器鳴叫，另一方面警燈閃爍，閃爍方式為： 亮亮2s，滅，滅1 s，警燈閃爍10次后，自動(dòng)停止 報(bào)警。 例4-2聲光報(bào)警電路設(shè)計(jì)。 （2）設(shè)計(jì)步驟 功能模塊劃分。從控制要求分析可知 ，報(bào)警的條件是報(bào)警信號(hào)（10.0=1)成立， 而當(dāng)報(bào)警信號(hào)成立后，要實(shí)現(xiàn)三個(gè)功能 （a）蜂鳴器鳴叫功能蜂鳴器鳴叫功能：當(dāng)BJ= ON時(shí)， 立即進(jìn)行鳴叫（長(zhǎng)音）。 （b）警燈閃爍功能警燈閃爍功能：當(dāng)BJ= ON時(shí)，立即 閃爍，亮2s,滅1s。 （c）自動(dòng)停止報(bào)警功能自動(dòng)

10、停止報(bào)警功能：警燈閃爍10次 后自動(dòng)停止報(bào)警。 例4-2聲光報(bào)警電路設(shè)計(jì)。 （2）設(shè)計(jì)步驟 進(jìn)一步分析可知，功能模塊之間還具 有相互聯(lián)系，即蜂鳴器和警燈是在I0.0=1 時(shí)同時(shí)開始工作的；在警燈閃爍10次后， 蜂鳴器和警燈同時(shí)停止工作。 功能及端口定義。主要完成PLC資源 的分配及I/O接線圖。 PLC資源的分配如表4-2所示。 例4-2聲光報(bào)警電路設(shè)計(jì)。 （2）設(shè)計(jì)步驟 表4-2 I/O地址分配 輸入輸出 10.0報(bào)警信號(hào)Q0.0警燈 Q0. 1蜂鳴器 例4-2聲光報(bào)警電路設(shè)計(jì)。 I/O硬件接線圖 例4-2聲光報(bào)警電路設(shè)計(jì)。 (3)功能模塊梯形圖程序設(shè)計(jì) 蜂鳴器鳴叫功能程序設(shè)計(jì)： 例4-2聲

11、光報(bào)警電路設(shè)計(jì)。 (3)功能模塊梯形圖程序設(shè)計(jì) 警燈閃爍功能程序設(shè)計(jì)： 例4-2聲光報(bào)警電路設(shè)計(jì)。 (3)功能模塊梯形圖程序設(shè)計(jì) 自動(dòng)停止報(bào)警功能程序設(shè)計(jì)： 例4-2聲光報(bào)警電路設(shè)計(jì)。 (4)最終梯形圖程序。 將以上設(shè)計(jì)的三個(gè)功能模塊程序進(jìn) 行組合，并加上一些必要的聯(lián)鎖，再經(jīng) 過(guò)一定的修改，即可得到符合設(shè)計(jì)要求 的梯形圖程序. 例4-3送料小車自動(dòng)控制梯形圖設(shè)計(jì)。 (1)被控對(duì)象對(duì)控制的要求 I/O硬件接線圖如圖4-10所示。 送料小車在限位開關(guān)SQ1處裝料， 20s后裝料結(jié)束，開始右行，碰到SQ2后 停下來(lái)卸料，25s后左行，碰到SQ1后又 停下來(lái)裝料，這樣不停地循環(huán)工作，直 到按下停止按鈕

12、X2。按鈕X0和X1分別用 來(lái)起動(dòng)小車右行和左行。 (2)設(shè)計(jì)步驟 功能模塊劃分。從控制要求分析可知， 送料小手有兩種工作方式，左行和右行。 起動(dòng)右行的條件起動(dòng)右行的條件：右行控制按鈕X0=1， 或SQ1=1且20 s后。 禁止右行的條件禁止右行的條件：左行控制按鈕X1=1， 或SQ2=1，或停止按鈕X2 =1。 起動(dòng)左行的條件起動(dòng)左行的條件：左行控制按鈕X1=1， 或SQ2 =1且25s后。 禁止左行的條件禁止左行的條件：右行控制按鈕X0=1， 或SQ1 =1，或停止按鈕X2=1。 (2)設(shè)計(jì)步驟 功能及端口定義。主要完成PLC資源 的分配及I/O接線圖。PLC資源的分配如 表4-3所示。

13、輸入輸出定時(shí)器 10.0 右行控制按鈕X0 Q0.0右行T3720 s 10.1 左行控制按鈕X1 Q0. 1左行T3825 s 10.2 停止控制按鈕X2 10.3左限位SQ1 10.4右限位SQ2 (2)設(shè)計(jì)步驟 功能及端口定義。I/O的硬件接線圖。 (3)功能模塊梯形圖程序設(shè)計(jì) (3)功能模塊梯形圖程序設(shè)計(jì) (3)功能模塊梯形圖程序設(shè)計(jì) (3)功能模塊梯形圖程序設(shè)計(jì) 4.3.2經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)特點(diǎn) 對(duì)對(duì)于比較簡(jiǎn)單的程序是比較有效的于比較簡(jiǎn)單的程序是比較有效的。 可以收到快速、簡(jiǎn)單的效果，但是依靠設(shè) 計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。要求設(shè)計(jì)者有一 定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)和工業(yè)上 常用的各種典型環(huán)節(jié)比較

14、熟悉。 沒(méi)有規(guī)律可遵循沒(méi)有規(guī)律可遵循,具有很大的試探性具有很大的試探性和 隨意性，需經(jīng)多次反復(fù)修改和完善才能符 合設(shè)計(jì)要求,結(jié)果往往不規(guī)范，因人而異。 4.3.2經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)特點(diǎn) 設(shè)計(jì)復(fù)雜系統(tǒng)梯形圖，存在以下問(wèn)題。 1.設(shè)計(jì)方法很難掌握，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng) 沒(méi)有一種通用的容易掌握的設(shè)計(jì)方法。用 大量的中間單元來(lái)完成記憶、聯(lián)鎖、互鎖 等功能，交織在一起，分析起來(lái)非常困難， 并且很容易遺漏。 2.裝置交付使用后維修困難 梯形圖看上去非常復(fù)雜。對(duì)于某些復(fù)雜的 邏輯關(guān)系，即使是設(shè)計(jì)者的同行,分析起來(lái) 都很困難，更不用說(shuō)維修人員了。 l補(bǔ)充例題：用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)競(jìng)賽搶答器顯補(bǔ)充例題：用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)競(jìng)賽搶答器顯 示

15、系統(tǒng)。假定參賽者分成兒童組、學(xué)生組及示系統(tǒng)。假定參賽者分成兒童組、學(xué)生組及 成人組成人組3 3組，其中兒童組，其中兒童2 2人、學(xué)生人、學(xué)生1 1人、成人兩人、成人兩 人。人。 n1.1.控制要求控制要求 n1)1)主持人按下開始按鈕，開始指示燈亮方可主持人按下開始按鈕，開始指示燈亮方可 搶答，否則違規(guī)，對(duì)應(yīng)指示燈閃爍。搶答，否則違規(guī)，對(duì)應(yīng)指示燈閃爍。 n2)2)要求兒童只需一人按下按鈕就搶答成功，要求兒童只需一人按下按鈕就搶答成功， 對(duì)應(yīng)指示燈亮；成人需要兩人同時(shí)按下按鈕對(duì)應(yīng)指示燈亮；成人需要兩人同時(shí)按下按鈕 搶答才能成功，對(duì)應(yīng)指示燈亮。搶答才能成功，對(duì)應(yīng)指示燈亮。 n3)3)只要有人搶答成

16、功，其他人搶答無(wú)效。只要有人搶答成功，其他人搶答無(wú)效。 n4)4)搶答開始搶答開始15s15s后無(wú)人搶答時(shí)響鈴，表示搶答后無(wú)人搶答時(shí)響鈴，表示搶答 時(shí)間已過(guò)。時(shí)間已過(guò)。 n5)5)當(dāng)一題搶答結(jié)束后，主持人按復(fù)位按鈕，當(dāng)一題搶答結(jié)束后，主持人按復(fù)位按鈕， 狀態(tài)恢復(fù)，為下次搶答做準(zhǔn)備。狀態(tài)恢復(fù)，為下次搶答做準(zhǔn)備。 n2.I/O2.I/O分配分配 n3.3.PLCPLC接線圖接線圖 n4.4.PLCPLC程序清單程序清單 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)1 1：兒童搶答：兒童搶答 n4.4.PLCPLC程序清單程序清單 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)2 2：學(xué)生搶答：學(xué)生搶答 n4.4.PLCPLC程序清單程序清單 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)3 3 ：成人搶答：

17、成人搶答 n4.4.PLCPLC程序清單程序清單 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)4 4：搶答開始并延時(shí)：搶答開始并延時(shí) n4.4.PLCPLC程序清單程序清單 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)5 5：搶答計(jì)時(shí)結(jié)束：搶答計(jì)時(shí)結(jié)束 n4.4.PLCPLC程序清單程序清單 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)6 6：搶答違規(guī)燈閃爍：搶答違規(guī)燈閃爍 n4.4.PLCPLC程序清單程序清單 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)7 7：兒童搶答違規(guī)：兒童搶答違規(guī) n4.4.PLCPLC程序清單程序清單 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)8 8：學(xué)生搶答違規(guī)：學(xué)生搶答違規(guī) n4.4.PLCPLC程序清單程序清單 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)9 9：成人搶答違規(guī)：成人搶答違規(guī) 4.4.1PLC4.4.1PLC程序的組合邏輯設(shè)計(jì)法程序的組合邏輯設(shè)計(jì)法 組合

18、邏輯設(shè)計(jì)法概念 1 1邏輯函數(shù)與梯形圖的關(guān)系。邏輯函數(shù)與梯形圖的關(guān)系。 組合邏輯設(shè)計(jì)法的理論基礎(chǔ)是邏輯代數(shù) 邏輯代數(shù)的三種基本運(yùn)算：與、或、非 當(dāng)一個(gè)邏輯函數(shù)用邏輯變量的基本運(yùn)算 式表達(dá)后，實(shí)現(xiàn)這個(gè)邏輯函數(shù)的PLC程 序就確定了。 2.組合邏輯設(shè)計(jì)法的編程步驟 1）明確控制任務(wù)和要求，繪制工作循環(huán) 和檢測(cè)元件分布圖，得到電氣執(zhí)行元件得到電氣執(zhí)行元件 功能表。功能表。 2）詳細(xì)繪制系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。）詳細(xì)繪制系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表。輸出信 號(hào)狀態(tài)表、輸入信號(hào)狀態(tài)表、狀態(tài)轉(zhuǎn)換 指令表、中間記憶狀態(tài)表。全面、完整 地展示了控制系統(tǒng)的整體聯(lián)系。 2.組合邏輯設(shè)計(jì)法的編程步驟 3）根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表進(jìn)行系統(tǒng)的邏輯設(shè)計(jì)

19、， 列些中間記憶元件的邏輯表達(dá)式，列寫 執(zhí)行元件邏輯表達(dá)式。 4）將邏輯設(shè)計(jì)表達(dá)式轉(zhuǎn)換為PLC的梯形 圖程序。再根據(jù)需要轉(zhuǎn)換為其他形式。 下面舉例說(shuō)明。 例4-4. 用PLC實(shí)現(xiàn)三層電梯控制。 1.控制要求： 當(dāng)電梯停于一樓或二樓時(shí)，按SB3，電梯上 升至SQ3停止； 當(dāng)電梯停于三樓或二樓時(shí)，按SB1，電梯下 降到SQ1停止； 當(dāng)電梯停于一樓時(shí)，按SB2，電梯上升到 SQ2停止； 當(dāng)電梯停于三樓時(shí)，按SB2，電梯下降到 SQ2停止； 當(dāng)電梯停于一樓，二樓和三樓均有人呼叫， 電梯上升到SQ2時(shí)，停5秒，然后繼續(xù)上升到 SQ3停止； 當(dāng)電梯停于三樓，一樓和二樓均有人呼叫， 電梯下降到SQ2時(shí)，停5

20、秒，然后繼續(xù)下降到 SQ1停止； 在電梯上升途中，任何反方向的下降呼叫 信號(hào)均無(wú)效； 在電梯下降途中，任何反方向的上升呼叫 信號(hào)均無(wú)效； 每層樓之間的到達(dá)時(shí)間應(yīng)在10秒之內(nèi)，否 則停止。 2. PLC資源分配表 v3. I/O硬件接線圖。（略） 4. 設(shè)計(jì)思想。對(duì)控制要求用邏輯設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì) 對(duì)于，輸出為電梯上升Q0.1，其進(jìn)入條件 為SB3(I0.0)呼叫，且電梯位于一樓或二樓， 分別用SQ1(I0.5)和SQ2(I0.4)表示一二樓停的 位置。退出條件為SQ3(I0.3)動(dòng)作。Q0.1的邏 輯方程可以寫出。 對(duì)于，輸出為電梯下降Q0.0，其進(jìn)入條件 為SB1(I0.2)呼叫，且電梯位于二樓或三

21、樓， 分別用SQ2(I0.4)和SQ3(I0.3)表示二三樓停的 位置。退出條件為SQ1(I0.5)動(dòng)作。Q0.0的邏 輯方程可以寫出。 4. 設(shè)計(jì)思想。對(duì)控制要求用邏輯設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì) 對(duì)于，輸出為電梯上升Q0.1，其進(jìn)入條件 為SB2(I0.1)呼叫，且電梯位于一樓，用 SQ1(I0.5)表示一樓停的位置。退出條件為 SQ2(I0.4)動(dòng)作。Q0.1的邏輯方程可以寫出。 對(duì)于，輸出為電梯下降Q0.0，其進(jìn)入條件 為SB2(I0.1)呼叫，且電梯位于三樓，分別用 SQ3(I0.3)表示三樓停的位置。退出條件為 SQ2(I0.4)動(dòng)作。Q0.0的邏輯方程可以寫出。 4. 設(shè)計(jì)思想。對(duì)控制要求用邏輯設(shè)

22、計(jì)法設(shè)計(jì) 對(duì)于，輸出為電梯上升Q0.1，其進(jìn)入條件 為SB2(I0.1)或SB3(I0.0)呼叫，且電梯位于一 樓，用SQ1(I0.5)表示一樓停的位置。第一個(gè) 退出條件為SQ2(I0.4)動(dòng)作，T37延時(shí)5秒后， 再次進(jìn)入。第二個(gè)退出條件為SQ3（I0.3)動(dòng)作。 Q0.1的邏輯方程可以寫出。 4. 設(shè)計(jì)思想。對(duì)控制要求用邏輯設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì) 對(duì)于，輸出為電梯下降Q0.0，其進(jìn)入條件 為SB1(I0.2)或SB2(I0.1)呼叫，且電梯位于三 樓，用SQ3(I0.3)表示三樓停的位置。第一個(gè) 退出條件為SQ2(I0.4)動(dòng)作，T38延時(shí)5秒后， 再次進(jìn)入。第二個(gè)退出條件為SQ1（I0.5)動(dòng)作。

23、Q0.0的邏輯方程可以寫出。 4. 設(shè)計(jì)思想。對(duì)控制要求用邏輯設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì) 對(duì)于，為了滿足電梯在上升途中不允許下 降，只需在Q0.0的邏輯表達(dá)式中串聯(lián)Q0.1的 非，當(dāng)Q0.1動(dòng)作時(shí)，不允許Q0.0動(dòng)作。 對(duì)于，為了滿足電梯在下降途中不允許上 升，只需在Q0.1的邏輯表達(dá)式中串聯(lián)Q0.0的 非，當(dāng)Q0.0動(dòng)作時(shí)，不允許Q0.1動(dòng)作。 對(duì)于，用SQ1(I0.5)、SQ2(I0.4)和SQ3(I0.3) 的或非控制T39，當(dāng)電梯離開某層，T39通電， 開始計(jì)時(shí)；正常10秒內(nèi)必有一個(gè)動(dòng)作，T39失 電，若出故障，T39定時(shí)到，電梯停止 （ 1） 4. 設(shè)計(jì)思想。對(duì)控制要求用邏輯設(shè)計(jì)法設(shè) 計(jì) 將邏輯方程

24、整理得到總的Q0.1和Q0.0驅(qū)動(dòng)表 達(dá)式。 最后，補(bǔ)上二層限位SQ2(I0.4)驅(qū)動(dòng)T37和 T38；及I0.3、I0.4、I0.5的或非驅(qū)動(dòng)T39。 5. 控制梯形圖程序列寫清單。 4. 設(shè)計(jì)思想。對(duì)控制要求用邏輯設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì) 根據(jù)邏輯方程整理得到總的Q0.1和Q0.0驅(qū)動(dòng) 表達(dá)式設(shè)計(jì)出梯形圖。 利用輔助繼電器M0.0、M0.1、M0.2代表Q0.1 的邏輯方程(1)、(3)、(5)。 利用輔助繼電器M0.3、M0.4、M0.5代表Q0.0 的邏輯方程(2)、(4)、(6)。 4.4.2 PLC程序的時(shí)序邏輯設(shè)計(jì)法 該方法適用于各輸出信號(hào)的狀態(tài)有有 時(shí)間順序的場(chǎng)合。時(shí)間順序的場(chǎng)合。所以要繪制

25、各輸出信繪制各輸出信 號(hào)的時(shí)序圖。號(hào)的時(shí)序圖。重點(diǎn)是各狀態(tài)的轉(zhuǎn)換時(shí)刻轉(zhuǎn)換時(shí)刻 和轉(zhuǎn)換條件和轉(zhuǎn)換條件，找到對(duì)應(yīng)關(guān)系，進(jìn)行簡(jiǎn)化。 經(jīng)常與上節(jié)的經(jīng)驗(yàn)法配合使用。 時(shí)序邏輯設(shè)計(jì)法的編程步驟 1.根據(jù)控制要求，明確I/O信號(hào)個(gè)數(shù) 。 2.明確輸入輸出信號(hào)之間的時(shí)序關(guān)系， 畫工作時(shí)序圖。 3.將時(shí)序圖分段，找到區(qū)段分界點(diǎn)，弄 清分界點(diǎn)處輸出信號(hào)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換關(guān)系和 轉(zhuǎn)換條件。 時(shí)序邏輯設(shè)計(jì)法的編程步驟 4.分配PLC的I/O、內(nèi)部輔助繼電器、和 定制器、計(jì)數(shù)器。 5.列寫輸出信號(hào)的邏輯表達(dá)式，根據(jù)邏 輯表達(dá)式畫出梯形圖。 6.通過(guò)模擬測(cè)試，檢查程序是否符合要 求，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法進(jìn)一步修改。 時(shí)序邏輯設(shè)計(jì)法的編

26、程步驟 4.分配PLC的I/O、內(nèi)部輔助繼電器、和 定制器、計(jì)數(shù)器。 5.列寫輸出信號(hào)的邏輯表達(dá)式，根據(jù)邏 輯表達(dá)式畫出梯形圖。 6.通過(guò)模擬測(cè)試，檢查程序是否符合要 求，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法進(jìn)一步修改。 例題4-6.用PLC實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序起停 控制。 1.控制要求：控制要求：有A1和A2兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，按 下起動(dòng)按鈕后，A1先運(yùn)轉(zhuǎn)10min，停止 5min。A2與A1相反，即A1停止時(shí)，A2 運(yùn)行，A2運(yùn)行時(shí)A1停止。直至按下停車 按鈕。 2.PLC資源分配：資源分配： v3.PLC硬件接線圖（略）。硬件接線圖（略）。 4.程序設(shè)計(jì)。用中間繼電器程序設(shè)計(jì)。用中間繼電器M0.0作為作為 運(yùn)行控制標(biāo)志

27、。按要求畫出時(shí)序圖。運(yùn)行控制標(biāo)志。按要求畫出時(shí)序圖。 T37和和T38構(gòu)成閃爍電路。構(gòu)成閃爍電路。 v5.設(shè)計(jì)梯形圖。設(shè)計(jì)梯形圖。 本問(wèn)題可不可以看做 是一個(gè)順序控制問(wèn)題，利 用順序控制思想編程？ 該方法根據(jù)功能流程圖，以步為核心， 從起始步開始一步步設(shè)計(jì)下去，直至完成。 關(guān)鍵是畫出功能流程圖。將任務(wù)分成若干 步，每步指出轉(zhuǎn)換條件和控制對(duì)象。用M 繼電器記憶狀態(tài)步。 功能流程圖是專門用于工業(yè)順序控制 的一種功能說(shuō)明語(yǔ)言，能完整描述控制過(guò) 程。由狀態(tài)、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件和動(dòng)作說(shuō)明 組成。 4.5.1 4.5.1 單流程及編程方法單流程及編程方法 動(dòng)作 a b c d X n X n+1 X n-1

28、動(dòng)作 動(dòng)作 11 )( nn XXnbXXn 確定每一步的起確定每一步的起 動(dòng)條件、保持條件和動(dòng)條件、保持條件和 停止條件。停止條件。 【例4-7】根據(jù)圖4-28所示的功能流程圖， 設(shè)計(jì)出梯形圖程序。將結(jié)合本例介紹常用 的編程方法。 SM0.1 I0.0 I0.1 I0.2 M0.1 M0.2 M0.0 Q0.0 Q0.0Q0.1 2 . 01 . 0 2 . 01 . 00 . 0 0 . 0)2 . 01 . 01 . 0(2 . 0 2 . 0) 1 . 00 . 00 . 0(1 . 0 1 . 0)0 . 02 . 02 . 01 . 0(0 . 0 MQ MMQ MMIMM MMI

29、MM MMIMSMM 1）使用起保停電路模式的編程方法。 該方法根據(jù)功能流程圖，以步為核心， 從起始步開始一步步設(shè)計(jì)下去，直至完成。 關(guān)鍵是畫出功能流程圖。將任務(wù)分成若干 步，每步指出轉(zhuǎn)換條件和控制對(duì)象。用M 繼電器記憶狀態(tài)步。 功能流程圖是專門用于工業(yè)順序控制 的一種功能說(shuō)明語(yǔ)言，能完整描述控制過(guò) 程。由狀態(tài)、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件和動(dòng)作說(shuō)明 組成。 4.5.1 4.5.1 單流程及編程方法單流程及編程方法 動(dòng)作 a b c d X n X n+1 X n-1 動(dòng)作 動(dòng)作 11 )( nn XXnbXXn 確定每一步的起確定每一步的起 動(dòng)條件、保持條件和動(dòng)條件、保持條件和 停止條件。停止條件。 【例

30、4-7】根據(jù)圖4-28所示的功能流程圖， 設(shè)計(jì)出梯形圖程序。將結(jié)合本例介紹常用 的編程方法。 SM0.1 I0.0 I0.1 I0.2 M0.1 M0.2 M0.0 Q0.0 Q0.0Q0.1 2 . 01 . 0 2 . 01 . 00 . 0 0 . 0)2 . 01 . 01 . 0(2 . 0 2 . 0) 1 . 00 . 00 . 0(1 . 0 1 . 0)0 . 02 . 02 . 01 . 0(0 . 0 MQ MMQ MMIMM MMIMM MMIMSMM 1）使用起保停電路模式的編程方法。 SM0.1 I0.0 I0.1 I0.2 M0.1 M0.2 M0.0 Q0.0

31、Q0.0Q0.1 2）使用置位、復(fù)位指令的編程方法 圖7-7 置位、復(fù)位指令編制的梯形圖 SM0.1 I0.0 I0.1 I0.2 M0.1 M0.2 M0.0 Q0.0 Q0.0Q0.1 3）使用移位寄存器指令編程的方法 4）使用順序控制指令的編程方法 SM0.1 I0.0 I0.1 I0.2 S0.1 S0.2 S0.0 Q0.0 Q0.0 Q0.1 【例4-8】順序控制機(jī)床的主軸電動(dòng) 機(jī)和油泵電動(dòng)機(jī)。 1）控制要求： 按下起動(dòng)按鈕SB1(I0.0）后，先啟 動(dòng)油泵電動(dòng)機(jī)，延時(shí)5秒后，再開啟主 軸電動(dòng)機(jī)。按下停止按鈕SB2(I0.1)后， 先停主軸電動(dòng)機(jī)，5秒后再停油泵電動(dòng) 機(jī)。KM1為油

32、泵接觸器(Q0.0驅(qū)動(dòng)）， KM2為主軸接觸器(Q0.1驅(qū)動(dòng)）。 例4-8順序控制機(jī)床的主軸電動(dòng) 機(jī)和油泵電動(dòng)機(jī)。 2）順序功能流程圖： 按控制要求繪制控制時(shí)序。根據(jù)時(shí) 序繪制順序功能流程圖。寫出各狀態(tài)步 的啟動(dòng)條件、保持條件、停止條件，整 理出對(duì)應(yīng)的邏輯表達(dá)式。 控制時(shí)序圖 順序功能流程圖 M0.0M0.3I0.1M0.2M0.3 M0.3M0.2T37M0.1M0.2 M0.2M0.1I0.0M0.0M0.1 M0.1M0.0SM0.1T38M0.3M0.0 ）（ ）（ ）（ ）（ 狀態(tài)邏輯關(guān)系表達(dá)式： 3）根據(jù)狀態(tài)邏輯關(guān)系表達(dá)式可以設(shè)計(jì) 出梯形圖。注意T37和T38的驅(qū)動(dòng)條件。 2 a

33、453 b c 9 678 d e f 在編程時(shí)，若圖中的工步2、3、4、5分 別用M0.0、M0.1、M0.2、M0.3表示，則當(dāng) M0.1、M0.2、M0.3之一為活動(dòng)步時(shí)，都將 導(dǎo)致M0.0=0，所以在梯形圖中應(yīng)將M0.1、 M0.2和M0.3的常閉接點(diǎn)與M0.0的線圈串聯(lián)， 作為關(guān)斷M0.0步的條件。 2 a 453 b c 9 678 d e f 若圖中的工步6、7、8、9 分別用 M0.4、M0.5、M0.6、M0.7來(lái)表示，則 M0.7（工步9）的起動(dòng)條件為： M0.4d+ M0.5e+ M0.6f 【例4-9】根據(jù)圖4-39所示的功能流程圖， 設(shè)計(jì)出梯形圖程序。 SM0.1 I

34、0.0 I0.1 I0.4 M0.1 M0.3 M0.0 Q0.0 Q0.2 M0.2Q0.1 I0.2 I0.3 1）使用起保停電路模式的編程。對(duì)應(yīng)的狀 態(tài)邏輯關(guān)系為： 3 . 02 . 0 2 . 01 . 0 1 . 00 . 0 0 . 0) 3 . 03 . 02 . 01 . 01 . 0(3 . 0 3 . 0)2 . 02 . 00 . 0(2 . 0 3 . 0) 1 . 00 . 00 . 0(1 . 0 2 . 01 . 0)0 . 04 . 03 . 01 . 0(0 . 0 MQ MQ MQ MMIMIMM MMIMM MMIMM MMMIMSMM 1）使用起保停電路

35、模式的編程。 SM0.1 I0.0 I0.1 I0.4 M0.1 M0.3 M0.0 Q0.0 Q0.2 M0.2Q0.1 I0.2 I0.3 2）使用置位、復(fù)位指令的編程。 2）使用置位、復(fù)位指令的編程。 3）使用順序控制指令的編程。 SM0.1 I0.0 I0.1 I0.4 S0.1 S0.3 S0.0 Q0.0 Q0.2 S0.2Q0.1 I0.2 I0.3 3）使用順序控制指令的編程。 4.5.3并行分支及編程方法 2 453 e 圖7-18 并行分支 a)并行分支開始 b)并行分支結(jié)束 9 678 f a)b) 并行分支的開始是指當(dāng)工步2處于激活狀 態(tài)，若轉(zhuǎn)換條件e=1，則工步3、4、5同時(shí)起 動(dòng)，工步2必須在工步3、4、5都開啟后，才 能關(guān)斷。并行分支的合并是指：當(dāng)前級(jí)步6、 7、8都為活動(dòng)步，且轉(zhuǎn)換條件f成立時(shí)，開通 步9，同時(shí)關(guān)斷步6、7、8。 【例4-10】根據(jù)圖4-46所示的功能流程圖，設(shè)計(jì)出 梯形圖程序 圖7-19 例7-5圖 SM0.1 I0.0 I0.1 I0.2 M0.1 M0.2 M0.0 M0.3 I0.4 M