PLC程序設(shè)計谷風(fēng)詳析

1、plc程序設(shè)計程序設(shè)計 qqct qqct 呂向東呂向東1特制分析教學(xué)目的 1、 掌握常見的可編程序控制器典型環(huán)節(jié)電路的程序編寫 2、 要求掌握基本程序用經(jīng)驗設(shè)計法來編程 2特制分析plcplc程序設(shè)計程序設(shè)計第一節(jié)第一節(jié) 梯形圖的特點與典型單元的梯形圖程序梯形圖的特點與典型單元的梯形圖程序第二節(jié)第二節(jié) 第三節(jié)第三節(jié) 梯形圖順序控制設(shè)計法梯形圖順序控制設(shè)計法3特制分析第一節(jié)第一節(jié) 梯形圖的特點與典型單元的梯形圖程序梯形圖的特點與典型單元的梯形圖程序一、梯形圖概述一、梯形圖概述 梯形圖是梯形圖是plc程序設(shè)計使用最多的編程語言，被稱為程序設(shè)計使用最多的編程語言，被稱為plc的第一編程語言。的第一

2、編程語言。 梯形圖與電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂梯形圖與電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開關(guān)的優(yōu)點，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開關(guān)量邏輯控制。量邏輯控制。 梯形圖又被稱為梯形圖又被稱為plc的電路圖或程序，梯形圖的設(shè)計稱的電路圖或程序，梯形圖的設(shè)計稱為編程。為編程。 4特制分析 軟繼電器如果為軟繼電器如果為“1”態(tài)，則表示梯形圖中對應(yīng)態(tài)，則表示梯形圖中對應(yīng)的軟繼電器的線圈的軟繼電器的線圈“通電通電”，其常開觸點接通，其常開觸點接通，常閉觸點斷開；該存儲單元如果為常閉觸點斷開；該存儲單元如果為“0”態(tài)，則態(tài)，則表示梯形圖中

3、對應(yīng)的軟繼電器的線圈表示梯形圖中對應(yīng)的軟繼電器的線圈“斷電斷電”，其常開觸點斷開，常閉觸點接通。其常開觸點斷開，常閉觸點接通。1、軟繼電器、軟繼電器 能流的方向只能從左到右，從上到下，不能倒流。能流的方向只能從左到右，從上到下，不能倒流。如果梯形圖中出現(xiàn)了能流倒流的情況，則梯形圖如果梯形圖中出現(xiàn)了能流倒流的情況，則梯形圖編寫錯誤。編寫錯誤。2、能流、能流5特制分析 利用能流的概念，有助于我們更好的理解和利用能流的概念，有助于我們更好的理解和分析梯形圖。分析梯形圖。6特制分析 梯形圖兩側(cè)的垂直公共線稱為母線（梯形圖兩側(cè)的垂直公共線稱為母線（bus bar）（分）（分為左母線和右母線）。為左母線和

4、右母線）。 借用能流的概念，可以想像左右母線之間有一個左正借用能流的概念，可以想像左右母線之間有一個左正右負的直流電壓，母線之間有右負的直流電壓，母線之間有“能流能流”從左向右流動。從左向右流動。3、母線、母線 根據(jù)梯形圖中各觸點的狀態(tài)和邏輯關(guān)系，求出與圖中各根據(jù)梯形圖中各觸點的狀態(tài)和邏輯關(guān)系，求出與圖中各線圈對應(yīng)的編程元件的狀態(tài)，稱為梯形圖的邏輯解算。線圈對應(yīng)的編程元件的狀態(tài)，稱為梯形圖的邏輯解算。 梯形圖的邏輯解算是從左到右、從上到下的順序進行的。梯形圖的邏輯解算是從左到右、從上到下的順序進行的。4、梯形圖的邏輯解算、梯形圖的邏輯解算7特制分析1、梯形圖中各編程元件按、梯形圖中各編程元件按

5、自上而下、從左到右自上而下、從左到右的順序的順序排列。每個繼電器線圈即對應(yīng)一個邏輯行（或一層階排列。每個繼電器線圈即對應(yīng)一個邏輯行（或一層階梯），每一個邏輯行梯），每一個邏輯行起于左母線起于左母線，然后是觸點元件的，然后是觸點元件的連接，最后終止于連接，最后終止于線圈線圈或或右母線右母線。二、梯形圖的編程規(guī)則二、梯形圖的編程規(guī)則注意：左母線和線圈之間一定要有觸點，而注意：左母線和線圈之間一定要有觸點，而線圈和右母線之間不能有任何觸點。線圈和右母線之間不能有任何觸點。8特制分析2、梯形圖中的觸點可以任意串聯(lián)或并聯(lián)，但繼電器、梯形圖中的觸點可以任意串聯(lián)或并聯(lián)，但繼電器線圈只能并聯(lián)不能串聯(lián)。線圈只能

6、并聯(lián)不能串聯(lián)。 3、觸點（常開或常閉）的使用次數(shù)不受限制，、觸點（常開或常閉）的使用次數(shù)不受限制，而一般情況下某個編號的線圈只能出現(xiàn)一次。而一般情況下某個編號的線圈只能出現(xiàn)一次。9特制分析4、在每一邏輯行中，串聯(lián)觸點多的支路應(yīng)放在上、在每一邏輯行中，串聯(lián)觸點多的支路應(yīng)放在上方。如果串聯(lián)觸點多的支路在下方，則語句增多，方。如果串聯(lián)觸點多的支路在下方，則語句增多，程序變長程序變長 。 10特制分析5、在每一邏輯行中，并聯(lián)觸點多的支路一放在左方。、在每一邏輯行中，并聯(lián)觸點多的支路一放在左方。如果并聯(lián)觸點多的支路在右方，則語句增多，程序如果并聯(lián)觸點多的支路在右方，則語句增多，程序變長。變長。11特制分

7、析6、梯形圖中，當多個邏輯行都具有相同條件時，、梯形圖中，當多個邏輯行都具有相同條件時，為了節(jié)省語句數(shù)量，應(yīng)將其合并。為了節(jié)省語句數(shù)量，應(yīng)將其合并。當相同條件復(fù)當相同條件復(fù)雜時，合并后雜時，合并后可節(jié)約許多存可節(jié)約許多存儲空間，這對儲空間，這對小容量的小容量的plc很有意義。很有意義。12特制分析1.起動、保持和停止電路 2.電動機正反轉(zhuǎn)控制電路 3.多繼電器線圈控制電路 4.多地控制電路 5.互鎖控制電路6.順序起動控制電路7.集中與分散控制電路8.自動與手動控制電路 9.閃爍電路 10.延合延分電路 11.定時范圍擴展電路三、典型單元的梯形圖程序三、典型單元的梯形圖程序13特制分析起動、保

8、持和停止電路 實現(xiàn)y10的啟動、保持和停止的四種梯形圖如圖所示。這些梯形圖均能實現(xiàn)起動、保持和停止的功能。x0為啟動信號，x1為停止信號。圖a、c是利用y10 常開觸點實現(xiàn)自鎖保持，而圖b、d是利用set、rst指令實現(xiàn)自鎖保持。 起動、保持和停止電路15特制分析電動機正反轉(zhuǎn)控制演示16特制分析多繼電器線圈控制電路 下圖是可以自鎖的同時控制4個繼電器線圈的電路圖。其中x0是起動按鈕，x1是停止按鈕。多地控制電路 下圖是兩個地方控制一個繼電器線圈的程序。其中x0和x1是一個地方的起動和停止控制按鈕，x2和x3是另一個地方的起動和停止控制按鈕?；ユi控制電路 下圖是3個輸出線圈的互鎖電路。其中x0、

9、x1和x2是起動按鈕，x3是停止按鈕。由于y0、y1、y2每次只能有一個接通，所以將y0、y1、y2的常閉觸點分別串聯(lián)到其它兩個線圈的控制電路中。順序起動控制電路 如圖所示。y0的常開觸點串在y1的控制回路中，y1的接通是以y0的接通為條件。這樣，只有y0接通才允許y1接通。y0關(guān)斷后y1也被關(guān)斷停止，而且y0接通條件下，y1可以自行接通和停止。x0、x2為起動按鈕，x1、x3為停止按鈕。集中與分散控制電路 在多臺單機組成的自動線上，有在總操作臺上的集中控制和在單機操作臺上分散控制的聯(lián)鎖。集中與分散控制的梯形圖如圖所示。x2為選擇開關(guān)，以其觸點為集中控制與分散控制的聯(lián)鎖觸點。當x2為on時，為

10、單機分散起動控制；當x2為off時，為集中總起動控制。在兩種情況下，單機和總操作臺都可以發(fā)出停止命令。自動與手動控制電路 在自動與半自動工作設(shè)在自動與半自動工作設(shè)備中，有自動控制與手動備中，有自動控制與手動控制的聯(lián)鎖，如圖所示?？刂频穆?lián)鎖，如圖所示。輸入信號輸入信號x1是選擇開關(guān)，是選擇開關(guān)，選其觸點為聯(lián)鎖型號。當選其觸點為聯(lián)鎖型號。當x1為為on時，執(zhí)行主控指令，時，執(zhí)行主控指令，系統(tǒng)運行自動控制程序，系統(tǒng)運行自動控制程序，自動控制有效，同時系統(tǒng)自動控制有效，同時系統(tǒng)執(zhí)行功能指令執(zhí)行功能指令cj p63，直接，直接跳過手動控制程序，手動跳過手動控制程序，手動調(diào)整控制無效。當調(diào)整控制無效。當x

11、1為為off時，主控指令不執(zhí)行，自時，主控指令不執(zhí)行，自動控制無效，跳轉(zhuǎn)指令也動控制無效，跳轉(zhuǎn)指令也不執(zhí)行，手動控制有效。不執(zhí)行，手動控制有效。閃爍電路 當撥動開關(guān)將x0接通，啟動脈沖發(fā)生器。延時2s后y0接通，再延時1s后y0斷開。這一過程周期性地重復(fù)。y0輸出一系列脈沖信號，其周期為3s，脈寬為1s。延合延分電路 如圖所示用如圖所示用x0控制控制y0，當，當x0的常開觸點接通后，的常開觸點接通后，t0開始定開始定時，時，10s后后t0的常開觸點接通，使的常開觸點接通，使y0變?yōu)樽優(yōu)閛n。x0為為on時其常時其常閉觸點斷開，使閉觸點斷開，使t1復(fù)位，復(fù)位，x0變?yōu)樽優(yōu)閛ff后后t1開始定時，

12、開始定時，5s后后t1的的常閉觸點斷開，使常閉觸點斷開，使y0變?yōu)樽優(yōu)閛ff，t1也被復(fù)位。也被復(fù)位。y0用起動、保持、用起動、保持、停止電路來控制。停止電路來控制。定時范圍擴展電路 fx2n系列plc定時器的最長定時時間為3276.7s，如果需要更長的定時時間，可以采用以下方法以獲得較長延時時間。 多個定時器組合電路 定時器和計數(shù)器組合25特制分析1)多個定時器組合電路 如圖所示。當x0接通，t0線圈得電并開始延時，延時到，t0常開觸點閉合，又使t1線圈得電，并開始延時，當定時器t1延時到，其常開觸點閉合，再使t2線圈得電，并開始延時，當定時器t2延時到，其常開觸點閉合，才使y0接通。因此，

13、從x0為on開始到y(tǒng)0接通共延時9000s。2)定時器和計數(shù)器組合 當當x1為為on時，時，t1開始定時，開始定時，0.6s后后t1定時時間到，其常閉觸定時時間到，其常閉觸點斷開，使它自己復(fù)位，復(fù)位后點斷開，使它自己復(fù)位，復(fù)位后t1的當前值變?yōu)榈漠斍爸底優(yōu)?，同時它的常，同時它的常閉觸點接通，使它自己的線圈重閉觸點接通，使它自己的線圈重新通電，又開始定時。新通電，又開始定時。t1將這樣將這樣周而復(fù)始地工作，直至周而復(fù)始地工作，直至x1變?yōu)樽優(yōu)閛ff。從分析中可看出，左圖最。從分析中可看出，左圖最上面一行電路是一個脈沖信號發(fā)上面一行電路是一個脈沖信號發(fā)生器，脈沖周期等于生器，脈沖周期等于t1的設(shè)

14、定值。的設(shè)定值。 產(chǎn)生的脈沖列送給產(chǎn)生的脈沖列送給c1計數(shù)，計滿計數(shù)，計滿3個數(shù)后，個數(shù)后，c1的當前值等于設(shè)定的當前值等于設(shè)定值，它的常開觸點閉合，值，它的常開觸點閉合，y0開始開始輸出。輸出。 定時器和計數(shù)器組合定時演示定時器和計數(shù)器組合定時演示28特制分析第二節(jié)第二節(jié) 梯形圖經(jīng)驗設(shè)計法梯形圖經(jīng)驗設(shè)計法 經(jīng)驗設(shè)計方法也叫試湊法，經(jīng)驗設(shè)計方法需要設(shè)計者掌握大量的典型電路，在掌握這些典型電路的基礎(chǔ)上，充分理解實際的控制問題，將實際控制問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行拼湊梯形圖。29特制分析經(jīng)驗設(shè)計法是可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)程序設(shè)經(jīng)驗設(shè)計法是可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)程序設(shè)計方

15、法中最原始的方法，也是每一個初學(xué)者計方法中最原始的方法，也是每一個初學(xué)者都經(jīng)常使用的方法。這是借用了設(shè)計繼電接都經(jīng)常使用的方法。這是借用了設(shè)計繼電接觸器控制電路的方法來設(shè)計梯形圖，根據(jù)被觸器控制電路的方法來設(shè)計梯形圖，根據(jù)被控對象的具體要求，反復(fù)修改、完善梯形圖，控對象的具體要求，反復(fù)修改、完善梯形圖，直到結(jié)果滿意。直到結(jié)果滿意。 經(jīng)驗設(shè)計法一般用于比較簡單的程序設(shè)計。經(jīng)驗設(shè)計法一般用于比較簡單的程序設(shè)計。30特制分析 分析控制要求，選擇控制原則；分析控制要求，選擇控制原則； 設(shè)計主令元件和檢測元件，確定輸入輸出設(shè)備；設(shè)計主令元件和檢測元件，確定輸入輸出設(shè)備； 設(shè)計執(zhí)行元件的控制程序；設(shè)計執(zhí)行

16、元件的控制程序； 檢查修改和完善程序。檢查修改和完善程序。plc程序的經(jīng)驗設(shè)計法程序的經(jīng)驗設(shè)計法1、經(jīng)驗設(shè)計法的一般步驟、經(jīng)驗設(shè)計法的一般步驟經(jīng)驗設(shè)計法適合于具有一定實踐經(jīng)驗、對典型單經(jīng)驗設(shè)計法適合于具有一定實踐經(jīng)驗、對典型單元比較熟悉的設(shè)計人員，進行較簡單的控制系統(tǒng)的元比較熟悉的設(shè)計人員，進行較簡單的控制系統(tǒng)的設(shè)計。設(shè)計。31特制分析 經(jīng)驗設(shè)計法沒有普遍的規(guī)律可遵循，具有很強經(jīng)驗設(shè)計法沒有普遍的規(guī)律可遵循，具有很強的試探性和隨意性，沒有規(guī)律可循，設(shè)計最終結(jié)果的試探性和隨意性，沒有規(guī)律可循，設(shè)計最終結(jié)果并不是唯一的，設(shè)計所花的時間、設(shè)計質(zhì)量與設(shè)計并不是唯一的，設(shè)計所花的時間、設(shè)計質(zhì)量與設(shè)計者的

17、經(jīng)驗有很大關(guān)系。如果用來設(shè)計復(fù)雜控制系統(tǒng)，者的經(jīng)驗有很大關(guān)系。如果用來設(shè)計復(fù)雜控制系統(tǒng)，則存在以下問題則存在以下問題：2、經(jīng)驗設(shè)計法的特點、經(jīng)驗設(shè)計法的特點u 考慮不周，設(shè)計麻煩，設(shè)計周期長考慮不周，設(shè)計麻煩，設(shè)計周期長u 梯形圖的可讀性差，系統(tǒng)維護困難梯形圖的可讀性差，系統(tǒng)維護困難32特制分析常閉觸點輸入信號的處理常閉觸點輸入信號的處理 如果輸入信號只能由常開觸點提供，梯形圖中的觸點類型與繼如果輸入信號只能由常開觸點提供，梯形圖中的觸點類型與繼電器電路的觸點類型完全一致。電器電路的觸點類型完全一致。 如果接入如果接入plcplc的是輸入信號的常閉觸點，這時在梯形圖中所用的是輸入信號的常閉觸點

18、，這時在梯形圖中所用x1x1觸點的類型與觸點的類型與plcplc外接的觸點類型剛好相反，與繼電器電路圖中外接的觸點類型剛好相反，與繼電器電路圖中的習(xí)慣也是相反的。建議盡可能采用常開觸點作為的習(xí)慣也是相反的。建議盡可能采用常開觸點作為plcplc的輸入信號。的輸入信號。注：輸入信號如果為高電平（注：輸入信號如果為高電平（“1”1”態(tài)），則表示梯形圖中對應(yīng)的態(tài)），則表示梯形圖中對應(yīng)的軟繼電器的線圈軟繼電器的線圈“通電通電”，其常開觸點接通，常閉觸點斷開；輸，其常開觸點接通，常閉觸點斷開；輸入信號如果為低電平（入信號如果為低電平（“0”0”態(tài)），則表示梯形圖中對應(yīng)的軟繼電態(tài)），則表示梯形圖中對應(yīng)的軟

19、繼電器的線圈器的線圈“斷電斷電”，其常開觸點斷開，常閉觸點接通。，其常開觸點斷開，常閉觸點接通。 從以上分析可以看出，在設(shè)計梯形圖時，輸入繼電器的狀態(tài)最好從以上分析可以看出，在設(shè)計梯形圖時，輸入繼電器的狀態(tài)最好按輸入設(shè)備全部為常開而進行設(shè)計更為合適，不易出錯。如果某按輸入設(shè)備全部為常開而進行設(shè)計更為合適，不易出錯。如果某些信號只能用常閉輸入，則可先按常開設(shè)計，然后在梯形圖中對些信號只能用常閉輸入，則可先按常開設(shè)計，然后在梯形圖中對輸入繼電器的觸點狀態(tài)取反。輸入繼電器的觸點狀態(tài)取反。34特制分析案例一 在生產(chǎn)實踐過程中，某些生產(chǎn)機械常要求既能正常起動，又能實現(xiàn)調(diào)整位置的點動工作。 試用可編程控制

20、器的基本邏輯指令來控制電動機的點動及連續(xù)運行。35特制分析一、異步電動機控制線路圖 36特制分析異步電動機控制線路圖 圖（ a ）為主電路。工作時，合上刀開關(guān) qs ，三相交流電經(jīng)過 qs ，熔斷器 fu ，接觸器 km 主觸點，熱繼電器 fr 至三相交流電動機。 圖（ b ）為最簡單的點動控制線路。起動按鈕 sb 沒有并聯(lián)接觸器 km 的自鎖觸點，按下 sb ， km 線圈通電，松開按鈕 sb 時，接觸器 km 線圈又失電，其主觸點斷開，電動機停止運轉(zhuǎn)。 圖（ c ）是帶手動開關(guān) sa 的點動控制線路。當需要點動控制時，只要把開關(guān) sa 斷開，由按鈕 sb 2 來進行點動控制。當需要正常運行

21、時，只要把開關(guān) sa 合上，將 km 的自鎖觸點接入，即可實現(xiàn)連續(xù)控制。 圖（圖（ d d ）中增加了一個復(fù)合按鈕）中增加了一個復(fù)合按鈕 sb 3 sb 3 來實現(xiàn)點動控制。需要點動來實現(xiàn)點動控制。需要點動運行時，按下運行時，按下 sb 3 sb 3 點動按鈕，其點動按鈕，其常閉觸點先斷開自鎖電路，常開觸常閉觸點先斷開自鎖電路，常開觸發(fā)后閉合接通起動控制電路，發(fā)后閉合接通起動控制電路， km km 接觸器線圈得電，主觸點閉合，接接觸器線圈得電，主觸點閉合，接通三相電源，電動機起動運轉(zhuǎn)。當通三相電源，電動機起動運轉(zhuǎn)。當松開點動按鈕松開點動按鈕 sb 3 sb 3 時，時， km km 線圈線圈失

22、電，失電， km km 主觸點斷開，電動機停主觸點斷開，電動機停止運轉(zhuǎn)。止運轉(zhuǎn)。 若需要電動機連續(xù)運轉(zhuǎn)，由停若需要電動機連續(xù)運轉(zhuǎn)，由停止按鈕止按鈕 sb 1 sb 1 及起動按鈕及起動按鈕 sb 2 sb 2 控控制，接觸器制，接觸器 km km 的輔助觸點起自鎖的輔助觸點起自鎖作用。作用。37特制分析二、可編程控制器的硬件連接 實現(xiàn)電動機的點動及連續(xù)運行所需的器件有：起點按鈕 sb1 ，停止按鈕 sb2 ，交流接觸器 km ，熱繼電器 jr 及刀開關(guān)qs 等。主電路的連接如圖所示。 38特制分析三、梯形圖的設(shè)計 梯形圖是以圖形符號及圖形符號在圖中的相互梯形圖是以圖形符號及圖形符號在圖中的相互

23、關(guān)系表示控制關(guān)系的編程語言，是從繼電器電路圖關(guān)系表示控制關(guān)系的編程語言，是從繼電器電路圖演變而來。兩者部分符號對應(yīng)關(guān)系如表所示。演變而來。兩者部分符號對應(yīng)關(guān)系如表所示。 39特制分析梯形圖的設(shè)計 根據(jù)輸入輸出接線圈可設(shè)計出異步電動機點動運行根據(jù)輸入輸出接線圈可設(shè)計出異步電動機點動運行的梯形圖如圖的梯形圖如圖 （ a a ）所示。工作過程分析如下：當按）所示。工作過程分析如下：當按下下 sb1sb1時，輸入繼電器時，輸入繼電器x0x0得電，其常開觸點閉合，因為得電，其常開觸點閉合，因為異步電動機未過熱，熱繼電器常開觸點不閉合，輸入繼異步電動機未過熱，熱繼電器常開觸點不閉合，輸入繼電器電器 x2

24、x2 不接通，其常閉觸點保持閉合，則此時輸出繼不接通，其常閉觸點保持閉合，則此時輸出繼電器電器 y0 y0 接通，進而接觸器接通，進而接觸器 km km 得電，其主觸點接通電得電，其主觸點接通電動機的電源，則電動機起動運行。當松開按鈕動機的電源，則電動機起動運行。當松開按鈕 sb1 sb1 時，時， x0 x0 失電，其觸點斷開，失電，其觸點斷開， y0 y0 失電，接觸點失電，接觸點 km km 斷電，斷電，電動機停止轉(zhuǎn)動，即本梯形圖可實現(xiàn)點動控制功能。電動機停止轉(zhuǎn)動，即本梯形圖可實現(xiàn)點動控制功能。40特制分析梯形圖的設(shè)計 圖（圖（ b ）為電動機連續(xù)運行的梯形圖，其工作過）為電動機連續(xù)運行

25、的梯形圖，其工作過程分析如下：程分析如下： 當按當按 sb 1 被按下時被按下時 x0 接通，接通， y0 置置 1 ，這時電，這時電動機連續(xù)運行。需要停車時，按下停車按鈕動機連續(xù)運行。需要停車時，按下停車按鈕 sb 2 , 串聯(lián)于串聯(lián)于 y0 線圈回路中的線圈回路中的 x1 的常閉觸點斷開，的常閉觸點斷開， y0 置置 0 ，電機失電停車。，電機失電停車。 41特制分析啟啟 - - 保保 - - 停電路停電路 梯形圖（梯形圖（ b ）稱為啟）稱為啟 - 保保 - 停電路。這個名稱主要來源于圖中停電路。這個名稱主要來源于圖中的自保持觸點的自保持觸點 y0 。并聯(lián)在。并聯(lián)在 x0 常開觸點上的常

26、開觸點上的 y0 常開觸點的作常開觸點的作用是當按鈕用是當按鈕 sb1 松開，輸入繼電器松開，輸入繼電器 x0 斷開時，線圈斷開時，線圈 y0 仍然能仍然能保持接通狀態(tài)。工程中把這個觸點叫做保持接通狀態(tài)。工程中把這個觸點叫做“自保持觸點自保持觸點”。啟。啟 - 保保 - 停電路是梯形圖中最典型的單元，它包含了梯形圖程序的停電路是梯形圖中最典型的單元，它包含了梯形圖程序的全部要素。它們是：全部要素。它們是： a 、每一個梯形圖支路都針對一個事件。事件輸出線圈（或、每一個梯形圖支路都針對一個事件。事件輸出線圈（或功能框）表示，本例中為功能框）表示，本例中為 y0 。 b 、事件發(fā)生的條件，、事件發(fā)

27、生的條件， 梯形圖支路中除了線圈外還有觸點的梯形圖支路中除了線圈外還有觸點的組合，使線圈置組合，使線圈置 1 的條件即是事件發(fā)生的條件，本例中為起動的條件即是事件發(fā)生的條件，本例中為起動按鈕按鈕 x0 置置 1 。 c 、事件得以延續(xù)的條件、事件得以延續(xù)的條件 ，觸點組合中使線圈置，觸點組合中使線圈置 1 得以持久得以持久的條件。本例中為與的條件。本例中為與 x0 并聯(lián)的并聯(lián)的 y0 自保持觸點。自保持觸點。 d 、使事件終止的條件，、使事件終止的條件， 觸點組合中使線圈置觸點組合中使線圈置 1 中斷的條件。中斷的條件。本例中為本例中為 x1 的常閉觸點斷開。的常閉觸點斷開。42特制分析四、語

28、句表 點動控制即圖點動控制即圖 （ a ）所使用到的基本指令有：）所使用到的基本指令有：從母線取用常開觸點指令從母線取用常開觸點指令 ld ；常閉觸點的串聯(lián)指令常閉觸點的串聯(lián)指令 ani ；輸出繼電器的線圈驅(qū)動指令輸出繼電器的線圈驅(qū)動指令 out 。每條指令占用一個程序步，語句表如下每條指令占用一個程序步，語句表如下:程序步 指令 元件 0 ld x0 1 ani x2 2 out y043特制分析語句表連續(xù)運行控制即圖（連續(xù)運行控制即圖（ b ）所使用到的基本指令有：）所使用到的基本指令有：從母線取用常開觸點指令從母線取用常開觸點指令 ld ；常開觸點的并聯(lián)指令常開觸點的并聯(lián)指令 or ；常

29、閉觸點的串聯(lián)指令常閉觸點的串聯(lián)指令 ani ；輸出繼電器的線圈驅(qū)動指令輸出繼電器的線圈驅(qū)動指令 out 。語句表如下：。語句表如下： 程序步程序步 指令指令 元件元件 0 ld x0 1 or y0 2 ani x1 3 ani x2 4 out y0 44特制分析45特制分析46特制分析案例二 由電機及拖動基礎(chǔ)可知，三相交流異步電動機起動時電流較大，一般是額定電流的（ 5 7 ）倍。故對于功率較大的電動機，應(yīng)采用降壓起動方式， y/ 降壓起動是常用的方法之一。 起動時，定子繞組首先接成星形，待轉(zhuǎn)速上升到接近額定轉(zhuǎn)速時，再將定子繞組的接線換成三角形，電動機便進入全電壓正常運行狀態(tài)。47特制分析

30、一、異步電動機y/降壓起動控制電路 48特制分析異步電動機y/降壓起動控制電路工作過程分析如下工作過程分析如下: :49特制分析二、可編程控制器的硬件連接 本模塊所需的硬件及輸入本模塊所需的硬件及輸入 / /輸出端口分配如圖所示。輸出端口分配如圖所示。由圖可見：本模塊除可編程控制器之外，還增添了部分由圖可見：本模塊除可編程控制器之外，還增添了部分器件，其中，器件，其中，sb1 sb1 為停止按鈕，為停止按鈕，sb2sb2為起動按鈕，為起動按鈕，frfr為熱為熱繼電器的常開觸點，繼電器的常開觸點，km1km1為主電源接觸器，為主電源接觸器，km2 km2 為為形運形運行接觸器，行接觸器，km3k

31、m3為為y y形起動接觸器。形起動接觸器。 50特制分析三、軟件設(shè)計三、軟件設(shè)計 51特制分析案例三案例三 控制過程：控制過程： 1. 小車能在小車能在a、b兩地兩地分別起動，小車起動后分別起動，小車起動后自動返回自動返回a地，停止等地，停止等待裝料，然后自動向待裝料，然后自動向b地運行，到達地運行，到達b地后，地后，卸料，然后再返回卸料，然后再返回a地，地，如此往復(fù)。如此往復(fù)。 2. 小車在運行過程中，小車在運行過程中，可隨時用手動開關(guān)令其可隨時用手動開關(guān)令其停車。停車。1 1、分析控制要求，確定輸入、輸出設(shè)備，繪制、分析控制要求，確定輸入、輸出設(shè)備，繪制i/oi/o接線圖：接線圖：1 1）

32、要實現(xiàn)小車的左右往復(fù)運動，只要對小車的拖動電動機實現(xiàn)）要實現(xiàn)小車的左右往復(fù)運動，只要對小車的拖動電動機實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制即可。這里用兩個接觸器分別控制小車左行（正反轉(zhuǎn)控制即可。這里用兩個接觸器分別控制小車左行（km2km2）右行（右行（km1km1）。）。2 2）系統(tǒng)的起動（左）系統(tǒng)的起動（左sb2sb2、右、右sb1sb1）、停止（）、停止（sb3sb3）需要三個按鈕，）需要三個按鈕，起點和終點處的兩個行程開關(guān)是用來自動控制小車的往復(fù)運動的起點和終點處的兩個行程開關(guān)是用來自動控制小車的往復(fù)運動的，也應(yīng)作為輸入設(shè)備，也應(yīng)作為輸入設(shè)備 53特制分析2、修改、完善以滿足控制要求：、修改、完善以滿足控制

33、要求：1）小車在兩處裝料、卸料需要延時，應(yīng)增加定時器。）小車在兩處裝料、卸料需要延時，應(yīng)增加定時器。2）延時結(jié)束，小車要能自動繼續(xù)左行或右行，應(yīng)在）延時結(jié)束，小車要能自動繼續(xù)左行或右行，應(yīng)在y2和和y3線圈前加入定時器的延時觸點。線圈前加入定時器的延時觸點。3）小車到達）小車到達sq1或或sq2處要能自動停下，應(yīng)在處要能自動停下，應(yīng)在y2和和y3線圈前加入相應(yīng)行程開關(guān)的常閉觸點。線圈前加入相應(yīng)行程開關(guān)的常閉觸點。4）若小車停在）若小車停在sq1或或sq2處，就算曾經(jīng)按下停止處，就算曾經(jīng)按下停止按鈕，小車仍然會自行起動。解決方法：增加輔助按鈕，小車仍然會自行起動。解決方法：增加輔助繼電器記憶起動

34、信號。繼電器記憶起動信號。54特制分析設(shè)計法的缺點設(shè)計法的缺點：易漏掉某些環(huán)節(jié)，設(shè)計出的梯形圖可讀性差，只適用來設(shè)計一些簡單的程序。55特制分析 嚴格按照一定的先后次序運行的系統(tǒng)稱為順序控嚴格按照一定的先后次序運行的系統(tǒng)稱為順序控制系統(tǒng)，也叫制系統(tǒng)，也叫步進控制系統(tǒng)步進控制系統(tǒng)。其控制總是按順序。其控制總是按順序一步一步的進行。一步一步的進行。 順序控制系統(tǒng)的三種基本類型：順序控制系統(tǒng)的三種基本類型：時間順序、邏輯時間順序、邏輯順序、條件順序順序、條件順序。 順序控制設(shè)計法順序控制設(shè)計法：是針對順序控制的一種專門的：是針對順序控制的一種專門的設(shè)計方法。這種方法簡單易學(xué)，容易為初學(xué)者所設(shè)計方法。

35、這種方法簡單易學(xué)，容易為初學(xué)者所接受，程序的調(diào)試、修改和閱讀也很方便接受，程序的調(diào)試、修改和閱讀也很方便 第三節(jié)第三節(jié) 梯形圖順序控制設(shè)計法梯形圖順序控制設(shè)計法一、順序控制系統(tǒng)一、順序控制系統(tǒng)56特制分析 使用順序控制設(shè)計法時，首先要根據(jù)系統(tǒng)的工藝過程，使用順序控制設(shè)計法時，首先要根據(jù)系統(tǒng)的工藝過程，畫出順序功能圖，然后根據(jù)順序功能圖畫出梯形圖。畫出順序功能圖，然后根據(jù)順序功能圖畫出梯形圖。主要有以下四個步驟：主要有以下四個步驟：劃分步劃分步確定轉(zhuǎn)換條件確定轉(zhuǎn)換條件繪制順序功能圖（繪制順序功能圖（sfc）將順序功能圖轉(zhuǎn)換為梯形圖（將順序功能圖轉(zhuǎn)換為梯形圖（lad）二、順序控制設(shè)計法的步驟二、順

36、序控制設(shè)計法的步驟57特制分析步的劃分方法：步的劃分方法： 根據(jù)根據(jù)plc輸出狀態(tài)的變化來劃分，在任何一步之內(nèi)，輸出狀態(tài)的變化來劃分，在任何一步之內(nèi)，輸出狀態(tài)不變，但是相鄰步之間輸出狀態(tài)一定不同。輸出狀態(tài)不變，但是相鄰步之間輸出狀態(tài)一定不同。 根據(jù)被控對象工作狀態(tài)的變化來劃分。但是被控對象根據(jù)被控對象工作狀態(tài)的變化來劃分。但是被控對象工作狀態(tài)的變化是由于工作狀態(tài)的變化是由于plc輸出狀態(tài)的變化引起的，否輸出狀態(tài)的變化引起的，否則就不能這樣劃分。則就不能這樣劃分。1、步的概念及步的劃分、步的概念及步的劃分 將系統(tǒng)的一個工作周期劃分為若干個順序?qū)⑾到y(tǒng)的一個工作周期劃分為若干個順序相連的階段，這些階

37、段稱為步（相連的階段，這些階段稱為步（step）。）。 58特制分析 第一步：所有燈滅第一步：所有燈滅 第二步：紅燈亮，其余燈滅，持續(xù)時間第二步：紅燈亮，其余燈滅，持續(xù)時間5s5s 第三步：紅燈滅，綠燈亮，黃燈滅，持續(xù)時間第三步：紅燈滅，綠燈亮，黃燈滅，持續(xù)時間10s10s 第四步：紅燈滅，綠燈亮，黃燈亮，持續(xù)時間第四步：紅燈滅，綠燈亮，黃燈亮，持續(xù)時間5s5s注意：注意： 在任何一步之內(nèi)，輸出量的狀態(tài)不變，但是相在任何一步之內(nèi)，輸出量的狀態(tài)不變，但是相鄰兩步的狀態(tài)一定要改變。鄰兩步的狀態(tài)一定要改變。59特制分析轉(zhuǎn)換條件使系統(tǒng)由當前步轉(zhuǎn)入下一步的信號。轉(zhuǎn)換條件使系統(tǒng)由當前步轉(zhuǎn)入下一步的信號。轉(zhuǎn)

38、換條件來源于三個方面：轉(zhuǎn)換條件來源于三個方面：n外部輸入信號，如按鈕開關(guān)、限位開關(guān)的接通外部輸入信號，如按鈕開關(guān)、限位開關(guān)的接通/斷開；斷開；nplc內(nèi)部產(chǎn)生的信號，如定時器、計數(shù)器觸點的接通內(nèi)部產(chǎn)生的信號，如定時器、計數(shù)器觸點的接通/斷開；斷開；n若干信號的與、或、非邏輯組合。若干信號的與、或、非邏輯組合。2、轉(zhuǎn)換條件的確定、轉(zhuǎn)換條件的確定 60特制分析順序控制設(shè)計法用順序控制設(shè)計法用轉(zhuǎn)換條件轉(zhuǎn)換條件控制代表各步控制代表各步的的編程元件編程元件，使它們的狀態(tài)按一定的順序，使它們的狀態(tài)按一定的順序變化，然后用代表各步的編程元件去控制變化，然后用代表各步的編程元件去控制各各輸出繼電器輸出繼電器。

39、 61特制分析 順序功能圖（順序功能圖（sfc：sequential function chart）是描述）是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形，也叫控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形，也叫功能表圖或流程圖。功能表圖或流程圖。 sfc是一種通用的編程語言，它由步、轉(zhuǎn)換條件、有是一種通用的編程語言，它由步、轉(zhuǎn)換條件、有向連線等組成。向連線等組成。3、順序功能圖的繪制、順序功能圖的繪制 4、梯形圖的編制、梯形圖的編制 如果如果plc支持支持sfc編程語言，則可以直接使用編程語言，則可以直接使用sfc作為最終程序，否則就要轉(zhuǎn)換為作為最終程序，否則就要轉(zhuǎn)換為lad程序。程序。62特制分

40、析三、順序功能圖的繪制三、順序功能圖的繪制1、步與動作、步與動作 步：系統(tǒng)的某一個狀態(tài)步：系統(tǒng)的某一個狀態(tài) 初始步：系統(tǒng)的初始狀態(tài)初始步：系統(tǒng)的初始狀態(tài) 動作：施控系統(tǒng)向被控系統(tǒng)發(fā)出的命令動作：施控系統(tǒng)向被控系統(tǒng)發(fā)出的命令m0.1m0.063特制分析 活動步活動步當系統(tǒng)中正處于某一步時，該步處于當系統(tǒng)中正處于某一步時，該步處于活動狀態(tài)，稱為活動步。活動狀態(tài)，稱為活動步。 步處于活動狀態(tài)時，相應(yīng)的動作被執(zhí)行步處于活動狀態(tài)時，相應(yīng)的動作被執(zhí)行。u保持型動作保持型動作：該步不再處于活動狀態(tài)時，其動作仍：該步不再處于活動狀態(tài)時，其動作仍然繼續(xù)被執(zhí)行。然繼續(xù)被執(zhí)行。u非保持型動作非保持型動作：該步不活動

41、時，其動作停止執(zhí)行。：該步不活動時，其動作停止執(zhí)行。注意：在順序功能圖中，保持型動作應(yīng)該用文字或注意：在順序功能圖中，保持型動作應(yīng)該用文字或助記符標注，而非保持型動作不要標注。助記符標注，而非保持型動作不要標注。64特制分析 有向連線：表示步的活動狀態(tài)的進展方向，這種進有向連線：表示步的活動狀態(tài)的進展方向，這種進展按有向連線規(guī)定的路線和方向進行。展按有向連線規(guī)定的路線和方向進行。l活動狀態(tài)的進展方向習(xí)慣上是活動狀態(tài)的進展方向習(xí)慣上是從上到下從上到下或或從左至右從左至右，在這兩個方向有向連線上的箭頭，在這兩個方向有向連線上的箭頭，可以省略可以省略。如果不。如果不是上述方向，應(yīng)在有向連線上用箭頭注

42、明進展方向。是上述方向，應(yīng)在有向連線上用箭頭注明進展方向。 轉(zhuǎn)換：與有向連線垂直的轉(zhuǎn)換：與有向連線垂直的短劃線短劃線。l轉(zhuǎn)換將相鄰兩個步分隔開，步的活動狀態(tài)的進展是由轉(zhuǎn)換將相鄰兩個步分隔開，步的活動狀態(tài)的進展是由轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)來完成的。轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)來完成的。2、有向連線、轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)換條件、有向連線、轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)換條件65特制分析 轉(zhuǎn)換條件：是與轉(zhuǎn)換相關(guān)的邏輯條件轉(zhuǎn)換條件：是與轉(zhuǎn)換相關(guān)的邏輯條件。 轉(zhuǎn)換條件可以用轉(zhuǎn)換條件可以用文字語言文字語言、布爾代數(shù)表達式布爾代數(shù)表達式或或圖形圖形符號符號標注在表示轉(zhuǎn)換的短劃線的旁邊。標注在表示轉(zhuǎn)換的短劃線的旁邊。l符號符號x和和x分別表示邏輯信號分別表示邏輯信號x為為“

43、1”和和“0”態(tài)時，轉(zhuǎn)態(tài)時，轉(zhuǎn)換實現(xiàn)。換實現(xiàn)。l符號符號x和和x分別表示信號分別表示信號x從從01和從和從10狀態(tài)時，狀態(tài)時，轉(zhuǎn)換實現(xiàn)。轉(zhuǎn)換實現(xiàn)。l布爾代數(shù)表達式（布爾代數(shù)表達式（x0+x3）c0表示該表達式邏輯運算表示該表達式邏輯運算結(jié)果為結(jié)果為“1”態(tài)時，轉(zhuǎn)換實現(xiàn)態(tài)時，轉(zhuǎn)換實現(xiàn) 66特制分析 單序列單序列 由一系列相繼激活的步組成；由一系列相繼激活的步組成； 每一步的后面只有一個轉(zhuǎn)換；每一步的后面只有一個轉(zhuǎn)換； 每一個轉(zhuǎn)換的后面只有一個每一個轉(zhuǎn)換的后面只有一個步步 。3、順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)、順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)67特制分析 選擇序列選擇序列 一個活動步之后，緊跟一個活動步之后，緊跟著幾個

44、后續(xù)步可供選擇；著幾個后續(xù)步可供選擇； 選擇序列的開始稱為分選擇序列的開始稱為分支，每個分支都有各自支，每個分支都有各自的轉(zhuǎn)換條件；的轉(zhuǎn)換條件； 某一時刻只允許選擇一某一時刻只允許選擇一個序列；個序列； 選擇序列的結(jié)束稱為合選擇序列的結(jié)束稱為合并。并。68特制分析 并行序列并行序列 轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)導(dǎo)致幾個分轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)導(dǎo)致幾個分支同時激活；支同時激活； 為了強調(diào)轉(zhuǎn)換的同步實為了強調(diào)轉(zhuǎn)換的同步實現(xiàn)，有向連線的水平部現(xiàn)，有向連線的水平部分用雙線表示；分用雙線表示； 在表示同步的水平線上在表示同步的水平線上只有一個轉(zhuǎn)換符號；只有一個轉(zhuǎn)換符號； 并行序列的開始稱為分并行序列的開始稱為分支，結(jié)束稱為合并。支，

45、結(jié)束稱為合并。69特制分析 跳轉(zhuǎn)、重復(fù)、循環(huán)跳轉(zhuǎn)、重復(fù)、循環(huán)70特制分析u 該轉(zhuǎn)換的前級步必須是活動步；該轉(zhuǎn)換的前級步必須是活動步；u 相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件得到滿足。相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件得到滿足。4、順序功能圖的轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的基本原、順序功能圖的轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的基本原則則（1）轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的條件）轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的條件 如果轉(zhuǎn)換的前級步或后續(xù)步不止一個，轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)成為如果轉(zhuǎn)換的前級步或后續(xù)步不止一個，轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)成為同步實現(xiàn)同步實現(xiàn)。為了強調(diào)同步實現(xiàn)，有向連線的水平部分用。為了強調(diào)同步實現(xiàn)，有向連線的水平部分用雙線雙線表示。表示。同時滿足同時滿足同步實現(xiàn)同步實現(xiàn)71特制分析u使所有由有向連線與該轉(zhuǎn)換條件相連的后續(xù)步變?yōu)槭顾杏捎?/p>

46、向連線與該轉(zhuǎn)換條件相連的后續(xù)步變?yōu)榛顒硬剑换顒硬?；u使所有由有向連線與該轉(zhuǎn)換條件相連的前級步變?yōu)槭顾杏捎邢蜻B線與該轉(zhuǎn)換條件相連的前級步變?yōu)椴换顒硬讲换顒硬?。（2）轉(zhuǎn)換實現(xiàn)應(yīng)完成的操作）轉(zhuǎn)換實現(xiàn)應(yīng)完成的操作 以上規(guī)則適用于任意結(jié)構(gòu)中的轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換以上規(guī)則適用于任意結(jié)構(gòu)中的轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的基本規(guī)則是根據(jù)順序功能圖設(shè)計梯形圖實現(xiàn)的基本規(guī)則是根據(jù)順序功能圖設(shè)計梯形圖的基礎(chǔ)，它適用于順序功能圖的各種結(jié)構(gòu)。的基礎(chǔ)，它適用于順序功能圖的各種結(jié)構(gòu)。72特制分析 在單序列中，一個轉(zhuǎn)換僅有一個前級步和一個后在單序列中，一個轉(zhuǎn)換僅有一個前級步和一個后續(xù)步；續(xù)步； 在并行序列的分支處，轉(zhuǎn)換有幾個后續(xù)步，轉(zhuǎn)換在并行序

47、列的分支處，轉(zhuǎn)換有幾個后續(xù)步，轉(zhuǎn)換實現(xiàn)時要對后續(xù)步中的所有編程元件置位；實現(xiàn)時要對后續(xù)步中的所有編程元件置位； 在并行序列的合并處，轉(zhuǎn)換有幾個前級步，當所在并行序列的合并處，轉(zhuǎn)換有幾個前級步，當所有前級步均為活動步時才可能實現(xiàn)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換實有前級步均為活動步時才可能實現(xiàn)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換實現(xiàn)時要對前級步的所有編程元件復(fù)位；現(xiàn)時要對前級步的所有編程元件復(fù)位； 在選擇序列的分支和合并處，一個轉(zhuǎn)換只有一個在選擇序列的分支和合并處，一個轉(zhuǎn)換只有一個前級步和一個后續(xù)步，但是一個步可能有多個前前級步和一個后續(xù)步，但是一個步可能有多個前級步或后續(xù)步。級步或后續(xù)步。關(guān)于關(guān)于“轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換”的注意事項：的注意事項：73特制分

48、析兩個步絕對不能直接相兩個步絕對不能直接相連，必須用一個轉(zhuǎn)換將連，必須用一個轉(zhuǎn)換將它們隔開；它們隔開；兩個轉(zhuǎn)換也不能直接相兩個轉(zhuǎn)換也不能直接相連，必須用一個步將它連，必須用一個步將它們隔開；們隔開；（3）繪制順序功能圖時的注意事項）繪制順序功能圖時的注意事項74特制分析初始步必不可少；初始步必不可少； 順序功能圖中的初始步一般對應(yīng)于系統(tǒng)等待順序功能圖中的初始步一般對應(yīng)于系統(tǒng)等待起動的起動的起始狀態(tài)起始狀態(tài)，由于初始步可能沒有動作，由于初始步可能沒有動作執(zhí)行，因此很容易遺漏。執(zhí)行，因此很容易遺漏。如果沒有初始步，如果沒有初始步，無法表示初始狀態(tài)，系統(tǒng)也就無法返回到停無法表示初始狀態(tài)，系統(tǒng)也就無法

49、返回到停止狀態(tài)止狀態(tài)。 只有當某一步的所有前級步都是活動步時，只有當某一步的所有前級步都是活動步時，該步才可能變成活動步。該步才可能變成活動步。因此必須要有初始因此必須要有初始化信號將初始步預(yù)置為活動步化信號將初始步預(yù)置為活動步，否則系統(tǒng)中，否則系統(tǒng)中永遠無法出現(xiàn)活動步，系統(tǒng)無法工作。永遠無法出現(xiàn)活動步，系統(tǒng)無法工作。75特制分析順序控制系統(tǒng)要實現(xiàn)自動控制，必須多順序控制系統(tǒng)要實現(xiàn)自動控制，必須多次重復(fù)執(zhí)行同一工藝過程，因此順序功次重復(fù)執(zhí)行同一工藝過程，因此順序功能圖中一般應(yīng)有由步和有向連線組成的能圖中一般應(yīng)有由步和有向連線組成的閉環(huán)。閉環(huán)。單周期操作：在完成一個工藝過程的全部操作后，單周期操作：在