PLC其應(yīng)用第5章PL系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、大連理工大學(xué)出版社大連理工大學(xué)出版社2目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三目目 錄錄5.1 plc的編程指導(dǎo)的編程指導(dǎo)5.2 plc的選擇的選擇5.3 plc系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)5.4 plc系統(tǒng)的故障分析系統(tǒng)的故障分析3目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三5.1 plc的編程指導(dǎo)的編程指導(dǎo)在掌握了在掌握了plc的基本工作原理和指令系統(tǒng)后的基本工作原理和指令系統(tǒng)后,就可就可以把以把plc應(yīng)用于工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中。由應(yīng)用于工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中。由plc組成組成的控制系統(tǒng)從控制的本質(zhì)上講與繼電的控制系統(tǒng)從控制的本質(zhì)上講與繼電接觸器控接觸器控制系統(tǒng)沒有大的區(qū)別，其差別主要在控制的表現(xiàn)制

2、系統(tǒng)沒有大的區(qū)別，其差別主要在控制的表現(xiàn)形式上。形式上。plc控制系統(tǒng)采用了邏輯器件和控制系統(tǒng)采用了邏輯器件和cpu的的運(yùn)算處理，繼電器接觸器控制系統(tǒng)則采用實(shí)際的運(yùn)算處理，繼電器接觸器控制系統(tǒng)則采用實(shí)際的物理器件和它們之間的相互約束關(guān)系來實(shí)現(xiàn)控制。物理器件和它們之間的相互約束關(guān)系來實(shí)現(xiàn)控制。因此，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上因此，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上plc控制系統(tǒng)除了具有與繼控制系統(tǒng)除了具有與繼電電接觸器控制系統(tǒng)相同的共性外，還有自身的接觸器控制系統(tǒng)相同的共性外，還有自身的特點(diǎn)。特點(diǎn)。4目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三（4）在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上可以建立有中線）在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上可以建立有中線輸出的多個(gè)級擋，如下

3、圖所示。輸出的多個(gè)級擋，如下圖所示。利用梯形圖編程，首先必須確定所使用的編利用梯形圖編程，首先必須確定所使用的編程元件的編號，程元件的編號，plc是按編號來區(qū)別操作元是按編號來區(qū)別操作元件的。一般講，配置好的件的。一般講，配置好的plc，其輸入點(diǎn)數(shù)，其輸入點(diǎn)數(shù)與控制對象的輸入信號數(shù)總是相對應(yīng)的，輸與控制對象的輸入信號數(shù)總是相對應(yīng)的，輸出點(diǎn)數(shù)與輸出的控制回路數(shù)也是相對應(yīng)的，出點(diǎn)數(shù)與輸出的控制回路數(shù)也是相對應(yīng)的，故故i/o的分配實(shí)際上是把的分配實(shí)際上是把plc的輸入的輸入/輸出點(diǎn)輸出點(diǎn)號分給實(shí)際的號分給實(shí)際的i/o電路，編程時(shí)按點(diǎn)號建立電路，編程時(shí)按點(diǎn)號建立邏輯關(guān)系或控制關(guān)系，接線時(shí)按點(diǎn)號邏輯關(guān)系

4、或控制關(guān)系，接線時(shí)按點(diǎn)號“對號對號入座入座”進(jìn)行接線。進(jìn)行接線。（1）每一個(gè)輸入）每一個(gè)輸入/輸出繼電器、內(nèi)部輔助輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等器件的線圈和繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等器件的線圈和它的觸點(diǎn)均有同一編號，每個(gè)元件的觸點(diǎn)它的觸點(diǎn)均有同一編號，每個(gè)元件的觸點(diǎn)使用時(shí)沒有數(shù)量限制，可以多次重復(fù)使用使用時(shí)沒有數(shù)量限制，可以多次重復(fù)使用，無需復(fù)雜的程序結(jié)構(gòu)來減少觸點(diǎn)的使用，無需復(fù)雜的程序結(jié)構(gòu)來減少觸點(diǎn)的使用次數(shù)。次數(shù)。（2）每個(gè)網(wǎng)絡(luò)必須以一個(gè)觸點(diǎn)開始，網(wǎng)絡(luò)）每個(gè)網(wǎng)絡(luò)必須以一個(gè)觸點(diǎn)開始，網(wǎng)絡(luò)不能以觸點(diǎn)終止。不能以觸點(diǎn)終止。（3）網(wǎng)絡(luò)不能以線圈開始，線圈用于終止）網(wǎng)絡(luò)不能以線圈開始，線

5、圈用于終止邏輯網(wǎng)絡(luò)。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)可有若干個(gè)線圈，只邏輯網(wǎng)絡(luò)。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)可有若干個(gè)線圈，只要線圈位于該特定網(wǎng)絡(luò)的并行分支上。不要線圈位于該特定網(wǎng)絡(luò)的并行分支上。不能在網(wǎng)絡(luò)上串聯(lián)一個(gè)以上線圈（即不能在能在網(wǎng)絡(luò)上串聯(lián)一個(gè)以上線圈（即不能在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的一條水平線上放置多個(gè)線圈）一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的一條水平線上放置多個(gè)線圈）。5.1.1 plc的編程規(guī)則、技巧的編程規(guī)則、技巧1.plc的的 i/o地址分配地址分配2.梯形圖的編程規(guī)則梯形圖的編程規(guī)則（5）可以在網(wǎng)絡(luò)的同一級上將多條）可以在網(wǎng)絡(luò)的同一級上將多條eno指令用串聯(lián)方式級聯(lián)，如下圖所示。如果指令用串聯(lián)方式級聯(lián)，如下圖所示。如果任何指令失敗，剩余的串聯(lián)指令不會(huì)執(zhí)行，

6、任何指令失敗，剩余的串聯(lián)指令不會(huì)執(zhí)行，使能位停止（錯(cuò)誤不通過該串聯(lián)級聯(lián)）。使能位停止（錯(cuò)誤不通過該串聯(lián)級聯(lián)）。 （6）在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上可以建立有并聯(lián)輸出的）在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上可以建立有并聯(lián)輸出的多個(gè)級擋，如下圖所示。如果一個(gè)輸出未成多個(gè)級擋，如下圖所示。如果一個(gè)輸出未成功，電源仍然流至其他輸出，不受失敗指令功，電源仍然流至其他輸出，不受失敗指令的影響。的影響。（7）在一個(gè)程序中，同一編號的線圈不允許）在一個(gè)程序中，同一編號的線圈不允許有兩次輸出。有兩次輸出。（8）在梯形圖中不允許生成使能流流向相）在梯形圖中不允許生成使能流流向相反方向的分支。例如在下圖中反方向的分支。例如在下圖中,當(dāng)當(dāng)i1.3的常開

7、的常開觸點(diǎn)斷開時(shí)，能流流過觸點(diǎn)斷開時(shí)，能流流過i1.4的方向是從右到的方向是從右到左，這是不允許的。從本質(zhì)上來說，該電路左，這是不允許的。從本質(zhì)上來說，該電路不能用觸點(diǎn)的串、并聯(lián)指令來表示不能用觸點(diǎn)的串、并聯(lián)指令來表示（9）不允許生成引起短路的分支電路。）不允許生成引起短路的分支電路。（10）為了減少語句表指令的指令條數(shù)，在串聯(lián)電路）為了減少語句表指令的指令條數(shù)，在串聯(lián)電路中單個(gè)觸點(diǎn)應(yīng)放在右邊，在并聯(lián)電路中單個(gè)觸點(diǎn)應(yīng)放中單個(gè)觸點(diǎn)應(yīng)放在右邊，在并聯(lián)電路中單個(gè)觸點(diǎn)應(yīng)放在下面，簡稱為在下面，簡稱為“左大右小，上大下小左大右小，上大下小”，如下圖所，如下圖所示示 5目錄目錄2021年年11月月10日星

8、期三日星期三5.1.2 基本程序的編寫基本程序的編寫許多復(fù)雜的應(yīng)用程序都是由一些典型的基本程序組成的，許多復(fù)雜的應(yīng)用程序都是由一些典型的基本程序組成的，因此，用戶若能掌握這些基本程序的編寫技巧，對又快又因此，用戶若能掌握這些基本程序的編寫技巧，對又快又好地設(shè)計(jì)出自己所需的控制程序是非常有益的。下面介紹好地設(shè)計(jì)出自己所需的控制程序是非常有益的。下面介紹的都是從實(shí)踐中總結(jié)出來的相對獨(dú)立的功能段，讀者只要的都是從實(shí)踐中總結(jié)出來的相對獨(dú)立的功能段，讀者只要仔細(xì)領(lǐng)會(huì)，必然會(huì)水到渠成。仔細(xì)領(lǐng)會(huì)，必然會(huì)水到渠成。1.自鎖（自保持）程序自鎖（自保持）程序 自鎖自鎖(自保持自保持)程序分為關(guān)斷優(yōu)先式和啟動(dòng)優(yōu)先式

9、程序分為關(guān)斷優(yōu)先式和啟動(dòng)優(yōu)先式（1）關(guān)斷優(yōu)先式自鎖程序）關(guān)斷優(yōu)先式自鎖程序 （2 2）啟動(dòng)優(yōu)先式自鎖程序）啟動(dòng)優(yōu)先式自鎖程序 6目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三5.1.2 基本程序的編寫基本程序的編寫2.互鎖程序互鎖程序互鎖程序用于不允許同時(shí)動(dòng)作的兩個(gè)繼電器的控制，如電互鎖程序用于不允許同時(shí)動(dòng)作的兩個(gè)繼電器的控制，如電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制?；ユi程序梯形圖如下圖所示機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制?；ユi程序梯形圖如下圖所示 7目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三3.通電禁止輸出程序通電禁止輸出程序在實(shí)際工作中，因停電在實(shí)際工作中，因停電（突然中斷供電）而停止（突然中斷供電）而停止生產(chǎn)是常有的

10、事。在恢復(fù)生產(chǎn)是常有的事。在恢復(fù)供電時(shí)，有些設(shè)備是不允供電時(shí)，有些設(shè)備是不允許立即恢復(fù)工作的，否則許立即恢復(fù)工作的，否則會(huì)發(fā)生嚴(yán)重事故。在這種會(huì)發(fā)生嚴(yán)重事故。在這種情況下，就要采用通電禁情況下，就要采用通電禁止輸出程序，如右圖所示。止輸出程序，如右圖所示。5.1.2 基本程序的編寫基本程序的編寫8目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三4.優(yōu)先級程序優(yōu)先級程序優(yōu)先級程序梯形圖如下圖所示。優(yōu)先級程序梯形圖如下圖所示。5.1.2 基本程序的編寫基本程序的編寫9目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三5.1.2 基本程序的編寫基本程序的編寫5.延時(shí)通斷程序延時(shí)通斷程序延時(shí)通斷程序梯形

11、圖延時(shí)通斷程序梯形圖如右圖所示。如右圖所示。在右圖中在右圖中i0.0i0.0和和i0.1i0.1接的是非接的是非自鎖的啟動(dòng)與停止按鈕，利用自鎖的啟動(dòng)與停止按鈕，利用內(nèi)部存儲(chǔ)器內(nèi)部存儲(chǔ)器m0.0m0.0完成程序的啟完成程序的啟保?？刂?。保停控制。 10目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三6.順序延時(shí)接通程順序延時(shí)接通程序序順序延時(shí)接通程序順序延時(shí)接通程序梯形圖如右圖所示。梯形圖如右圖所示。5.1.2 基本程序的編寫基本程序的編寫11目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三5.1.2 基本程序的編寫基本程序的編寫7.順序循環(huán)執(zhí)行程順序循環(huán)執(zhí)行程序序順序循環(huán)執(zhí)行程序順序循環(huán)執(zhí)行程

12、序梯形圖如右圖所示。梯形圖如右圖所示。12目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三5.1.2 基本程序的編寫基本程序的編寫8.脈沖程序脈沖程序利用定時(shí)器可以方利用定時(shí)器可以方便地產(chǎn)生脈沖序列便地產(chǎn)生脈沖序列波形。波形。13目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三9.分頻器程序分頻器程序分頻器程序梯形圖如下面的左圖所示。通過此程序分頻器程序梯形圖如下面的左圖所示。通過此程序在在q2.0和和q2.1的輸出端可得到錯(cuò)開的二分頻信號。的輸出端可得到錯(cuò)開的二分頻信號。5.1.2 基本程序的編寫基本程序的編寫14目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三10.時(shí)鐘程序時(shí)鐘程序右圖是時(shí)

13、鐘程序梯形圖在圖右圖是時(shí)鐘程序梯形圖在圖中定時(shí)器中定時(shí)器t37觸點(diǎn)每觸點(diǎn)每0.1 s接接通一次，累積通一次，累積10次是次是1 s，使秒計(jì)數(shù)器加使秒計(jì)數(shù)器加1，當(dāng)秒計(jì)數(shù)，當(dāng)秒計(jì)數(shù)器計(jì)到器計(jì)到60次時(shí)，即為次時(shí)，即為1 min，c0常開觸點(diǎn)閉合，使分計(jì)常開觸點(diǎn)閉合，使分計(jì)數(shù)器數(shù)器c1加加1，并復(fù)位秒計(jì)數(shù)，并復(fù)位秒計(jì)數(shù)器器c0。當(dāng)分計(jì)數(shù)器計(jì)到。當(dāng)分計(jì)數(shù)器計(jì)到60次時(shí)，即為次時(shí)，即為1 h到，到，c1的常的常開觸點(diǎn)閉合，接通時(shí)計(jì)數(shù)器開觸點(diǎn)閉合，接通時(shí)計(jì)數(shù)器c2，并加，并加1計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)，c1也隨也隨之復(fù)位。當(dāng)之復(fù)位。當(dāng)c2計(jì)數(shù)至計(jì)數(shù)至24時(shí)，時(shí)，說明說明1 d的時(shí)間到了，自行的時(shí)間到了，自行復(fù)位。從而

14、實(shí)現(xiàn)了時(shí)鐘的功復(fù)位。從而實(shí)現(xiàn)了時(shí)鐘的功能。圖中內(nèi)部存儲(chǔ)器觸點(diǎn)能。圖中內(nèi)部存儲(chǔ)器觸點(diǎn)m1.0、m1.1、m1.2用于調(diào)用于調(diào)整或校對時(shí)鐘程序。整或校對時(shí)鐘程序。5.1.2 基本程序的編寫基本程序的編寫15目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三5.1.2 基本程序的編寫基本程序的編寫11.循環(huán)移位程序循環(huán)移位程序循環(huán)移位程序梯形圖如下圖所示。循環(huán)移位程序梯形圖如下圖所示。用用i0.0控制接在控制接在q0.0q0.7上的上的8只彩燈，首先接在只彩燈，首先接在q0.0上的彩燈亮，上的彩燈亮，然后以然后以5 s的速度依次點(diǎn)亮接在的速度依次點(diǎn)亮接在q0.1q0.7上的彩燈。保持任意時(shí)刻上的彩燈。

15、保持任意時(shí)刻只有一只彩燈亮，當(dāng)接在只有一只彩燈亮，當(dāng)接在q0.7上的彩燈亮后，再從上的彩燈亮后，再從q0.0q0.7依次依次亮，如此循環(huán)點(diǎn)亮每只燈。亮，如此循環(huán)點(diǎn)亮每只燈。16目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三5.1.2 基本程序的編寫基本程序的編寫12.算術(shù)運(yùn)算程序算術(shù)運(yùn)算程序下頁左邊的梯形圖的功能是完成下面算式的：下頁左邊的梯形圖的功能是完成下面算式的：(90200) 3.145006.3(90200) 3.145006.3算術(shù)運(yùn)算一般都是一次性的，而算術(shù)運(yùn)算一般都是一次性的，而plc采用的是循環(huán)掃描執(zhí)行方式，因采用的是循環(huán)掃描執(zhí)行方式，因此該類指令常常和上升沿檢測指令（此該

16、類指令常常和上升沿檢測指令（p）聯(lián)合使用。）聯(lián)合使用。本程序中包括了數(shù)據(jù)傳送和加、減、乘、除四種運(yùn)算。當(dāng)本程序中包括了數(shù)據(jù)傳送和加、減、乘、除四種運(yùn)算。當(dāng)i0.0閉合時(shí)，閉合時(shí)，數(shù)據(jù)傳送指令數(shù)據(jù)傳送指令mov_r將實(shí)數(shù)將實(shí)數(shù)90、200分別傳送給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分別傳送給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器vd10、vd20中，加法運(yùn)算指令中，加法運(yùn)算指令add_r將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器vd10（90）和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)）和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器器vd20（200）相加，其結(jié)果存到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器）相加，其結(jié)果存到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器vd30中，乘法運(yùn)算指令中，乘法運(yùn)算指令將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器vd30中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)乘以中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)乘以3.14后的結(jié)果存到后

17、的結(jié)果存到vd40中，減中，減法運(yùn)算指令再將法運(yùn)算指令再將vd40中的值減去中的值減去500后存到后存到vd50中，最后再用中，最后再用vd50除以除以6.3，將其結(jié)果存到，將其結(jié)果存到vd60中，即中，即vd60中才是運(yùn)算式的最終值。算中才是運(yùn)算式的最終值。算術(shù)運(yùn)算程序運(yùn)算結(jié)果示意圖如下頁的右圖所示。術(shù)運(yùn)算程序運(yùn)算結(jié)果示意圖如下頁的右圖所示。17目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三18目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三5.1.2 基本程序的編寫基本程序的編寫13.子程序子程序子程序指令通常是將具有特定功能，并且要多次使用的程子程序指令通常是將具有特定功能，并且要多次

18、使用的程序段作為子程序，可以多次被調(diào)用。子程序的執(zhí)行由主程序段作為子程序，可以多次被調(diào)用。子程序的執(zhí)行由主程序來控制。序來控制。下面的例子是能完成三臺(tái)電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)相隔下面的例子是能完成三臺(tái)電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)相隔5s依次啟動(dòng)依次啟動(dòng),停止時(shí)相隔停止時(shí)相隔2s逆順停止。逆順停止。19目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三5.2 plc的選擇的選擇隨著隨著plc在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，生產(chǎn)在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，生產(chǎn)plc的廠家和的廠家和plc的種類日益增多，其功能也逐漸趨的種類日益增多，其功能也逐漸趨于完善。但于完善。但plc是一種通用的工業(yè)控制裝置，功是一種通用的工業(yè)控制裝置，功能的設(shè)置

19、總是面向大多數(shù)用戶的，繁多的產(chǎn)品種能的設(shè)置總是面向大多數(shù)用戶的，繁多的產(chǎn)品種類既給用戶提供了廣闊的選擇余地，也給用戶帶類既給用戶提供了廣闊的選擇余地，也給用戶帶來了一定的困難。如何合理地選擇來了一定的困難。如何合理地選擇plc機(jī)型，組機(jī)型，組成經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的應(yīng)用系統(tǒng)？成經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的應(yīng)用系統(tǒng)？20目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三5.2.1 plc的主要機(jī)型的主要機(jī)型當(dāng)前世界上當(dāng)前世界上plc生產(chǎn)廠家有數(shù)百家生產(chǎn)廠家有數(shù)百家,生產(chǎn)幾千種不同型號、規(guī)格的生產(chǎn)幾千種不同型號、規(guī)格的plc，要很詳細(xì)列舉各種型號的，要很詳細(xì)列舉各種型號的plc幾乎是不可能的。下面所介紹的幾乎是不可能的。下面

20、所介紹的是在我國影響較大、應(yīng)用較廣泛的幾個(gè)廠家的是在我國影響較大、應(yīng)用較廣泛的幾個(gè)廠家的plc機(jī)型。機(jī)型。1.德國西門子公司的德國西門子公司的plc機(jī)型機(jī)型2.日本三菱（日本三菱（mitsubishi）公司的）公司的plc機(jī)型機(jī)型3.日本松下電工公司的日本松下電工公司的plc機(jī)型機(jī)型4.日本的歐姆龍日本的歐姆龍(omron)5.法國的施耐德法國的施耐德(schneider)6.韓國的三星韓國的三星(sumsung)7.美國的通用美國的通用(ge)8.美國的莫迪康美國的莫迪康(modicon)21目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三5.2.2 plc機(jī)型選擇機(jī)型選擇選擇適當(dāng)型號的選擇

21、適當(dāng)型號的plc是應(yīng)用設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的一是應(yīng)用設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的一步。在功能滿足要求的前提下，應(yīng)選擇最佳的性步。在功能滿足要求的前提下，應(yīng)選擇最佳的性能價(jià)格比，具體應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：能價(jià)格比，具體應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：1.i/o點(diǎn)數(shù)的選擇點(diǎn)數(shù)的選擇2.存儲(chǔ)器容量的選擇存儲(chǔ)器容量的選擇3.plc功能的選擇功能的選擇4.特殊特殊i/o模塊的選擇模塊的選擇22目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三5.3 plc系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)plc控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是應(yīng)用設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是應(yīng)用設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它決定整個(gè)控制系統(tǒng)的質(zhì)量和水平。它決定整個(gè)控制系統(tǒng)的質(zhì)量和水平。plc系統(tǒng)設(shè)計(jì)就是根據(jù)被控對象的特點(diǎn)和控制

22、系統(tǒng)設(shè)計(jì)就是根據(jù)被控對象的特點(diǎn)和控制要求，以要求，以plc為主要控制設(shè)備，設(shè)計(jì)生成為主要控制設(shè)備，設(shè)計(jì)生成一個(gè)控制系統(tǒng)。這個(gè)控制系統(tǒng)將長期應(yīng)用一個(gè)控制系統(tǒng)。這個(gè)控制系統(tǒng)將長期應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將各種因素全面于實(shí)際生產(chǎn)中，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將各種因素全面考慮，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)?？紤]，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)。23目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三5.3.1plc控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)步驟控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)步驟 plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容有：控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容有：plc控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就是根據(jù)生產(chǎn)工藝要控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就是根據(jù)生產(chǎn)工藝要求和求和plc系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，用相應(yīng)

23、的編程指令，編制實(shí)際應(yīng)用程序，繪制出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，用相應(yīng)的編程指令，編制實(shí)際應(yīng)用程序，繪制出控制用主電路圖、控制用主電路圖、i/o接線圖、梯形圖并編寫說明書等技術(shù)文件。接線圖、梯形圖并編寫說明書等技術(shù)文件。plc控制系統(tǒng)基本設(shè)計(jì)步驟如下：控制系統(tǒng)基本設(shè)計(jì)步驟如下： （1）深入了解和分析被控對象的工藝條件和控制要求。如控制的基本方式、）深入了解和分析被控對象的工藝條件和控制要求。如控制的基本方式、需要完成的動(dòng)作順序、必要的保護(hù)連鎖、操作方式（包括手動(dòng)、自動(dòng)、連續(xù)、需要完成的動(dòng)作順序、必要的保護(hù)連鎖、操作方式（包括手動(dòng)、自動(dòng)、連續(xù)、單周期或單步）等。單周期或單步）等。（2）根據(jù)用戶的）根據(jù)用戶的

24、i/o設(shè)備，確定設(shè)備，確定plc的的i/o點(diǎn)數(shù)，并設(shè)計(jì)點(diǎn)數(shù)，并設(shè)計(jì)i/o端子的接線圖。端子的接線圖。（3）根據(jù)控制要求和所需要的）根據(jù)控制要求和所需要的i/o點(diǎn)數(shù)，選擇合適的點(diǎn)數(shù)，選擇合適的plc類型。類型。（4）對較復(fù)雜的控制系統(tǒng)，需畫出工作循環(huán)表，或畫出狀態(tài)流程圖表，以）對較復(fù)雜的控制系統(tǒng)，需畫出工作循環(huán)表，或畫出狀態(tài)流程圖表，以清楚表明動(dòng)作的順序和控制條件。清楚表明動(dòng)作的順序和控制條件。（5）根據(jù)工作循環(huán)圖或動(dòng)態(tài)流程圖表編寫用戶程序，或是設(shè)計(jì)梯形圖程序。）根據(jù)工作循環(huán)圖或動(dòng)態(tài)流程圖表編寫用戶程序，或是設(shè)計(jì)梯形圖程序。這是這是plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中最為關(guān)鍵的一步，也是最為困難的一步。然后

25、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中最為關(guān)鍵的一步，也是最為困難的一步。然后根據(jù)梯形圖編制程序清單。根據(jù)梯形圖編制程序清單。（6）用）用plc編程器將程序鍵入編程器將程序鍵入plc的用戶程序存儲(chǔ)器，或者使用專用編程的用戶程序存儲(chǔ)器，或者使用專用編程軟件通過微機(jī)輸入軟件通過微機(jī)輸入plc存儲(chǔ)器，然后進(jìn)行模擬調(diào)試。存儲(chǔ)器，然后進(jìn)行模擬調(diào)試。（7）上述工作完成后，就可結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，直到滿足設(shè)計(jì)要）上述工作完成后，就可結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，直到滿足設(shè)計(jì)要求為止。求為止。（8）最后就是編寫說明書等技術(shù)文件）最后就是編寫說明書等技術(shù)文件 24目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三5.3.2plc程

26、序設(shè)計(jì)方法程序設(shè)計(jì)方法在電氣控制工程中，對在電氣控制工程中，對plc應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)有多應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)有多種方法，現(xiàn)將幾種常用的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)方法做一種方法，現(xiàn)將幾種常用的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)方法做一簡要介紹。簡要介紹。1.經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法對初學(xué)者來說通常采用逐步探索的方法，先根據(jù)對初學(xué)者來說通常采用逐步探索的方法，先根據(jù)前面介紹的基本程序段粗略的設(shè)計(jì)出框架，再根前面介紹的基本程序段粗略的設(shè)計(jì)出框架，再根據(jù)具體的要求逐步補(bǔ)充完善，隨時(shí)增減據(jù)具體的要求逐步補(bǔ)充完善，隨時(shí)增減i/o點(diǎn)數(shù)以點(diǎn)數(shù)以及改變組合方式。但是，這種方法所設(shè)計(jì)的方案及改變組合方式。但是，這種方法所設(shè)計(jì)的方案不一定是最簡方案。不一定是最簡

27、方案。25目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三2.根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖 plc使用與繼電器電路圖極為相似的梯形圖語言。如果用使用與繼電器電路圖極為相似的梯形圖語言。如果用plc改造繼電器控制系統(tǒng)，根據(jù)繼電器電路圖來設(shè)計(jì)梯形改造繼電器控制系統(tǒng)，根據(jù)繼電器電路圖來設(shè)計(jì)梯形圖是一條捷徑。圖是一條捷徑。（1）基本方法）基本方法繼電器電路圖是一個(gè)純粹的硬件電路圖，將它改為繼電器電路圖是一個(gè)純粹的硬件電路圖，將它改為plc控控制時(shí)，需要用制時(shí)，需要用plc的外部接線圖和梯形圖來等效繼電器電的外部接線圖和梯形圖來等效繼電器電路圖?？梢詫⒙穲D?？梢詫lc想象成是一

28、個(gè)控制箱，其外部接線圖描想象成是一個(gè)控制箱，其外部接線圖描述了這個(gè)控制箱的外部接線，梯形圖是這個(gè)控制箱的內(nèi)部述了這個(gè)控制箱的外部接線，梯形圖是這個(gè)控制箱的內(nèi)部“線路圖線路圖”。梯形圖中的輸入位（。梯形圖中的輸入位（i）和輸出位（）和輸出位（q）是這）是這個(gè)控制箱與外部世界聯(lián)系的個(gè)控制箱與外部世界聯(lián)系的“接口繼電器接口繼電器”，這樣就可以，這樣就可以用分析繼電器電路圖的方法來分析用分析繼電器電路圖的方法來分析plc控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)。26目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三將繼電器電路圖轉(zhuǎn)換為功能相同的將繼電器電路圖轉(zhuǎn)換為功能相同的plc外部接線圖和梯形圖的步驟如外部接線圖和梯形圖的

29、步驟如下：下：了解和熟悉被控設(shè)備的工作原理、工藝過程和機(jī)械的動(dòng)作情況，根了解和熟悉被控設(shè)備的工作原理、工藝過程和機(jī)械的動(dòng)作情況，根據(jù)繼電器電路圖分析和掌握控制系統(tǒng)的工作原理。據(jù)繼電器電路圖分析和掌握控制系統(tǒng)的工作原理。確定確定plc的輸入信號和輸出負(fù)載。繼電器電路圖中的交流接觸器和的輸入信號和輸出負(fù)載。繼電器電路圖中的交流接觸器和電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)如果用電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)如果用plc的輸出位來控制，它們的線圈接在的輸出位來控制，它們的線圈接在plc的輸出端。按鈕、操作開關(guān)和行程開關(guān)、接線開關(guān)、壓力繼電器等提的輸出端。按鈕、操作開關(guān)和行程開關(guān)、接線開關(guān)、壓力繼電器等提供供plc的數(shù)字量輸入信號。繼電

30、器電路圖中的中間繼電器和時(shí)間繼電的數(shù)字量輸入信號。繼電器電路圖中的中間繼電器和時(shí)間繼電器的功能用器的功能用plc內(nèi)部的存儲(chǔ)器位和定時(shí)器來完成，它們與內(nèi)部的存儲(chǔ)器位和定時(shí)器來完成，它們與plc的輸入的輸入位和輸出位無關(guān)。位和輸出位無關(guān)。選擇選擇plc的型號，根據(jù)系統(tǒng)所需的功能和規(guī)模選擇的型號，根據(jù)系統(tǒng)所需的功能和規(guī)模選擇cpu模塊、電源模塊、電源模塊和數(shù)字量輸入模塊和數(shù)字量輸入/輸出模塊。輸出模塊。確定確定plc各數(shù)字量，畫出各數(shù)字量，畫出plc的外部接線圖。各輸入量和輸出量在的外部接線圖。各輸入量和輸出量在梯形圖中的地址取決于它們所在的模塊的起始地址和模塊中的接線端梯形圖中的地址取決于它們所在

31、的模塊的起始地址和模塊中的接線端子號。子號。確定與繼電器電路圖中的中間繼電器、時(shí)間繼電器對應(yīng)的梯形圖中確定與繼電器電路圖中的中間繼電器、時(shí)間繼電器對應(yīng)的梯形圖中的存儲(chǔ)器位各定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的地址。的存儲(chǔ)器位各定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的地址。根據(jù)上述的對應(yīng)關(guān)系畫出梯形圖。根據(jù)上述的對應(yīng)關(guān)系畫出梯形圖。27目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三（2）根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖的實(shí)例）根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖的實(shí)例下圖是機(jī)床工作臺(tái)自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)示意圖。行程開關(guān)下圖是機(jī)床工作臺(tái)自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)示意圖。行程開關(guān)sq1、sq2分別安裝在床身兩端，用來反映加工的終點(diǎn)與起點(diǎn)。分別安裝在床身兩端，用來反映加工的終點(diǎn)與

32、起點(diǎn)。撞塊固定在工作臺(tái)上，跟隨工作臺(tái)一起移動(dòng)，分別壓下撞塊固定在工作臺(tái)上，跟隨工作臺(tái)一起移動(dòng)，分別壓下sq1和和sq2來改變控制電路的通斷狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正、來改變控制電路的通斷狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正、反向運(yùn)轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。反向運(yùn)轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。28目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三下面的兩個(gè)圖分別是工作臺(tái)自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)主電路圖和控制下面的兩個(gè)圖分別是工作臺(tái)自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)主電路圖和控制電路圖。圖中電路圖。圖中sq1為左行程開關(guān)，為左行程開關(guān)，sq2為右行程開關(guān)，為右行程開關(guān)，sq3為左限位開關(guān)，為左限位開關(guān)，sq4為右限位開關(guān)。為右限位開關(guān)。（2）

33、根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖的實(shí)例）根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖的實(shí)例29目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三下圖是功能與上頁圖相同的下圖是功能與上頁圖相同的plc外部接線圖和外部接線圖和（2）根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖的實(shí)例）根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖的實(shí)例30目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三下圖是工作臺(tái)自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)下圖是工作臺(tái)自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)plc控制梯形圖。在梯形控制梯形圖。在梯形圖中，用兩個(gè)啟保停電路來分別控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反圖中，用兩個(gè)啟保停電路來分別控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)。（2）根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖的實(shí)例）根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖的實(shí)例31目錄目錄202

34、1年年11月月10日星期三日星期三前面在介紹梯形圖的設(shè)計(jì)方法時(shí)，輸入的數(shù)字量信號均由外部常開觸前面在介紹梯形圖的設(shè)計(jì)方法時(shí)，輸入的數(shù)字量信號均由外部常開觸點(diǎn)提供，但是實(shí)際的系統(tǒng)中有些輸入信號只能由常閉觸點(diǎn)提供。點(diǎn)提供，但是實(shí)際的系統(tǒng)中有些輸入信號只能由常閉觸點(diǎn)提供。在圖在圖5-29中，熱繼電器中，熱繼電器fr的常閉觸點(diǎn)接在的常閉觸點(diǎn)接在plc的的i0.7，沒有過載時(shí)，沒有過載時(shí)fr的常閉觸點(diǎn)閉合，的常閉觸點(diǎn)閉合，i0.7為為1狀態(tài)狀態(tài),其常開觸點(diǎn)閉合其常開觸點(diǎn)閉合,常閉觸點(diǎn)斷開。為常閉觸點(diǎn)斷開。為了保證沒有過載時(shí)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行，顯然應(yīng)在了保證沒有過載時(shí)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行，顯然應(yīng)在q0.0和和q0.

35、1的線圈回的線圈回路中串聯(lián)路中串聯(lián)i0.7的常開觸點(diǎn)，而不是像繼電器系統(tǒng)那樣，串聯(lián)的常開觸點(diǎn)，而不是像繼電器系統(tǒng)那樣，串聯(lián)i0.7的常的常閉觸點(diǎn)。過載時(shí)閉觸點(diǎn)。過載時(shí)fr的常閉觸點(diǎn)斷開，的常閉觸點(diǎn)斷開，i0.7為為0狀態(tài)，其常開觸點(diǎn)由接狀態(tài)，其常開觸點(diǎn)由接通狀態(tài)變?yōu)閿嚅_，使通狀態(tài)變?yōu)閿嚅_，使q0.0和和q0.1的線圈的線圈“斷電斷電”，起到保護(hù)作用。，起到保護(hù)作用。這種處理方法雖然能保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，但是作為過載保護(hù)的這種處理方法雖然能保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，但是作為過載保護(hù)的i0.7的觸點(diǎn)類型與繼電器電路中的剛好相反，熟悉繼電器電路的人看起來的觸點(diǎn)類型與繼電器電路中的剛好相反，熟悉繼電器電路的

36、人看起來很不習(xí)慣，將繼電器很不習(xí)慣，將繼電器“轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換”為梯形圖也很容易出錯(cuò)。為梯形圖也很容易出錯(cuò)。為了使梯形圖和繼電器電路圖中的常開為了使梯形圖和繼電器電路圖中的常開/常閉的類型相同，建議盡可常閉的類型相同，建議盡可能地用常開觸點(diǎn)做能地用常開觸點(diǎn)做plc的輸入信號。如果某些信號只能用常閉觸點(diǎn)輸?shù)妮斎胄盘?。如果某些信號只能用常閉觸點(diǎn)輸入，可以按輸入全部為常開觸點(diǎn)來設(shè)計(jì)，然后將梯形圖中相應(yīng)的輸入入，可以按輸入全部為常開觸點(diǎn)來設(shè)計(jì)，然后將梯形圖中相應(yīng)的輸入位的觸點(diǎn)改為相反的觸點(diǎn)，即常開觸點(diǎn)改為常閉觸點(diǎn)，常閉觸點(diǎn)改為位的觸點(diǎn)改為相反的觸點(diǎn)，即常開觸點(diǎn)改為常閉觸點(diǎn)，常閉觸點(diǎn)改為常開觸點(diǎn)。常開觸點(diǎn)。（3

37、）常閉觸點(diǎn)輸入信號的處理）常閉觸點(diǎn)輸入信號的處理32目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三（4）注意事項(xiàng)）注意事項(xiàng)根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)plc的外部接線圖和梯形圖時(shí)應(yīng)注的外部接線圖和梯形圖時(shí)應(yīng)注意以下問題：意以下問題：應(yīng)遵守梯形圖語言中的語法規(guī)定應(yīng)遵守梯形圖語言中的語法規(guī)定適當(dāng)分離繼電器電路圖中的某些電路適當(dāng)分離繼電器電路圖中的某些電路盡量減少盡量減少plc的輸入信號和輸出信號的輸入信號和輸出信號設(shè)置中間單元設(shè)置中間單元設(shè)立外部互鎖電路設(shè)立外部互鎖電路外部負(fù)載的額定電壓外部負(fù)載的額定電壓33目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三如果如果plc各輸出信號的狀

38、態(tài)變化有一定的時(shí)間順序，可用時(shí)序圖法設(shè)各輸出信號的狀態(tài)變化有一定的時(shí)間順序，可用時(shí)序圖法設(shè)計(jì)程序。計(jì)程序。下圖是十字路口交通信號燈布置圖。由于東西方向的車流量較小、南下圖是十字路口交通信號燈布置圖。由于東西方向的車流量較小、南北方向的車流量較大，所以南北方向的放行時(shí)間（綠燈亮）為北方向的車流量較大，所以南北方向的放行時(shí)間（綠燈亮）為30 s，東西方向的放行時(shí)間（綠燈亮）為東西方向的放行時(shí)間（綠燈亮）為20 s。當(dāng)東西（或南北）方向的綠。當(dāng)東西（或南北）方向的綠燈滅時(shí)，該方向的黃燈與南北（或東西）方向的紅燈一起以燈滅時(shí)，該方向的黃燈與南北（或東西）方向的紅燈一起以1 hz的頻的頻率閃爍率閃爍5

39、s，以提醒司機(jī)和行人的注意。然后，立即開始另一個(gè)方向，以提醒司機(jī)和行人的注意。然后，立即開始另一個(gè)方向的放行。要求只用一個(gè)控制開關(guān)對系統(tǒng)進(jìn)行啟?？刂?。的放行。要求只用一個(gè)控制開關(guān)對系統(tǒng)進(jìn)行啟?？刂?。3.時(shí)序圖設(shè)計(jì)法時(shí)序圖設(shè)計(jì)法34目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三（1）分析分析plc的輸入和輸出信號，作為選擇的輸入和輸出信號，作為選擇plc機(jī)型的依據(jù)之一。機(jī)型的依據(jù)之一。在滿足控制要求的前提下，應(yīng)盡量少占用在滿足控制要求的前提下，應(yīng)盡量少占用plc的的i/o點(diǎn)。由上述控制點(diǎn)。由上述控制要求可知，控制開關(guān)輸入的啟、停信號是要求可知，控制開關(guān)輸入的啟、停信號是plc的輸入信號。的輸入

40、信號。plc的輸?shù)妮敵鲂盘杽t控制各指示燈的亮、滅。在圖出信號則控制各指示燈的亮、滅。在圖5-31中，南北方向的三色燈共中，南北方向的三色燈共6盞，同顏色的燈在同一時(shí)間亮、滅。所以，可將同色燈兩兩并聯(lián)，盞，同顏色的燈在同一時(shí)間亮、滅。所以，可將同色燈兩兩并聯(lián)，用一個(gè)輸出信號控制。同理，東西方向的三色燈也依此設(shè)計(jì)，只占用用一個(gè)輸出信號控制。同理，東西方向的三色燈也依此設(shè)計(jì)，只占用6個(gè)個(gè)plc輸出點(diǎn)。輸出點(diǎn)。（2）為了弄清各燈之間亮、滅的時(shí)間關(guān)系，根據(jù)控制要求，可以先為了弄清各燈之間亮、滅的時(shí)間關(guān)系，根據(jù)控制要求，可以先畫出各方向三色燈的工作時(shí)序圖，如下圖所示。畫出各方向三色燈的工作時(shí)序圖，如下圖所

41、示。時(shí)序圖法的編程過程：時(shí)序圖法的編程過程：35目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三時(shí)序圖法的編程過程：時(shí)序圖法的編程過程：(3)由時(shí)序圖分析各輸出信號之間的時(shí)間關(guān)系。在上頁圖中，南北方由時(shí)序圖分析各輸出信號之間的時(shí)間關(guān)系。在上頁圖中，南北方向放行時(shí)間可分為兩個(gè)時(shí)間區(qū)段：南北方向的綠燈和東西方向的紅向放行時(shí)間可分為兩個(gè)時(shí)間區(qū)段：南北方向的綠燈和東西方向的紅燈亮，換向前東西方向的紅燈與南北方向的黃燈一起閃爍；東西方燈亮，換向前東西方向的紅燈與南北方向的黃燈一起閃爍；東西方向放行時(shí)間也分為兩個(gè)時(shí)間區(qū)段：東西方向的綠燈和南北方向的紅向放行時(shí)間也分為兩個(gè)時(shí)間區(qū)段：東西方向的綠燈和南北方向的

42、紅燈亮，換向前南北方向的紅燈與東西方向的黃燈一起閃爍。一個(gè)循燈亮，換向前南北方向的紅燈與東西方向的黃燈一起閃爍。一個(gè)循環(huán)分為環(huán)分為4個(gè)區(qū)段，這個(gè)區(qū)段，這4個(gè)時(shí)間區(qū)段對應(yīng)著個(gè)時(shí)間區(qū)段對應(yīng)著4個(gè)分界點(diǎn)：個(gè)分界點(diǎn)：t1,t2,t3,t4。信。信號燈的狀態(tài)就在這號燈的狀態(tài)就在這4個(gè)分界點(diǎn)處發(fā)生變化。個(gè)分界點(diǎn)處發(fā)生變化。(4)進(jìn)行進(jìn)行plc的的i/o分配，見下表。分配，見下表。輸入輸出控制開關(guān)南北綠燈南北黃燈 南北紅燈東西綠燈東西黃燈東西紅燈i0.0q0.0q0.1q0.2q0.3q0.4q0.5(5)根據(jù)時(shí)序圖和根據(jù)時(shí)序圖和i/o分配表，畫出分配表，畫出plc控制梯形圖，如下頁圖示?？刂铺菪螆D，如下頁

43、圖示。36目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三37目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三詳細(xì)分析控制要求，明確詳細(xì)分析控制要求，明確i/o信號個(gè)數(shù)，合理選擇機(jī)型。信號個(gè)數(shù)，合理選擇機(jī)型。對對plc進(jìn)行進(jìn)行i/o分配。分配。把時(shí)序圖劃分成若干個(gè)時(shí)間區(qū)段，確定各區(qū)段的時(shí)間長短。找出區(qū)把時(shí)序圖劃分成若干個(gè)時(shí)間區(qū)段，確定各區(qū)段的時(shí)間長短。找出區(qū)段的分界點(diǎn)，弄清分界點(diǎn)處各輸出信號狀態(tài)的轉(zhuǎn)換關(guān)系和轉(zhuǎn)換條件。段的分界點(diǎn)，弄清分界點(diǎn)處各輸出信號狀態(tài)的轉(zhuǎn)換關(guān)系和轉(zhuǎn)換條件。根據(jù)時(shí)間區(qū)段的個(gè)數(shù)確定需要的定時(shí)器數(shù)量，分配定時(shí)器號，確定根據(jù)時(shí)間區(qū)段的個(gè)數(shù)確定需要的定時(shí)器數(shù)量，分配定時(shí)器號，確定各定

44、時(shí)器的設(shè)定值，明確各定時(shí)器開始定時(shí)和定時(shí)時(shí)間到這兩個(gè)關(guān)鍵各定時(shí)器的設(shè)定值，明確各定時(shí)器開始定時(shí)和定時(shí)時(shí)間到這兩個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻對各輸出信號狀態(tài)的影響。時(shí)刻對各輸出信號狀態(tài)的影響。明確各明確各i/o信號之間的時(shí)序關(guān)系，畫出各信號之間的時(shí)序關(guān)系，畫出各i/o信號的工作時(shí)序圖。信號的工作時(shí)序圖。根據(jù)定時(shí)器的功能明細(xì)表、時(shí)序圖和根據(jù)定時(shí)器的功能明細(xì)表、時(shí)序圖和i/o分配表畫出分配表畫出plc控制梯形控制梯形圖。圖。做模擬運(yùn)行試驗(yàn)，檢查程序運(yùn)行是否符合控制要求，如有問題可對做模擬運(yùn)行試驗(yàn)，檢查程序運(yùn)行是否符合控制要求，如有問題可對程序進(jìn)行修改。對一個(gè)復(fù)雜的控制系統(tǒng)，若其中某個(gè)環(huán)節(jié)屬于這種類程序進(jìn)行修改。對一個(gè)

45、復(fù)雜的控制系統(tǒng)，若其中某個(gè)環(huán)節(jié)屬于這種類型的控制，也可用此方法處理。型的控制，也可用此方法處理。時(shí)序圖設(shè)計(jì)法歸納如下：時(shí)序圖設(shè)計(jì)法歸納如下：38目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三所謂順序控制，就是按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序，在各所謂順序控制，就是按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序，在各種外部輸入信號的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時(shí)間的順序，種外部輸入信號的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時(shí)間的順序，在生產(chǎn)過程中各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)地、有秩序地進(jìn)行操作。在生產(chǎn)過程中各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)地、有秩序地進(jìn)行操作。使用順序控制設(shè)計(jì)法時(shí)，首先根據(jù)系統(tǒng)的工藝過程，畫出使用順序控制設(shè)計(jì)法時(shí)，首先根據(jù)系統(tǒng)的工藝過程，畫出順序功能

46、圖，然后根據(jù)順序功能圖畫出梯形圖。有的順序功能圖，然后根據(jù)順序功能圖畫出梯形圖。有的plc為用戶提供了順序功能圖語言，在編程軟件中生成順序功為用戶提供了順序功能圖語言，在編程軟件中生成順序功能圖后便完成了編程工作。它是一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，很能圖后便完成了編程工作。它是一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，很容易被初學(xué)者接受，對于有經(jīng)驗(yàn)的工程師也會(huì)提高設(shè)計(jì)效容易被初學(xué)者接受，對于有經(jīng)驗(yàn)的工程師也會(huì)提高設(shè)計(jì)效率。程序的調(diào)試、修改和閱讀也很方便。率。程序的調(diào)試、修改和閱讀也很方便。順序控制設(shè)計(jì)法特別適合按先后順序進(jìn)行控制的系統(tǒng)。順順序控制設(shè)計(jì)法特別適合按先后順序進(jìn)行控制的系統(tǒng)。順序控制設(shè)計(jì)法規(guī)律性很強(qiáng)，雖然編出的程序

47、偏長，但程序序控制設(shè)計(jì)法規(guī)律性很強(qiáng)，雖然編出的程序偏長，但程序結(jié)構(gòu)清晰、可讀性強(qiáng)。結(jié)構(gòu)清晰、可讀性強(qiáng)。用順序控制設(shè)計(jì)法編程時(shí)，功能表圖是很重要的工具。功用順序控制設(shè)計(jì)法編程時(shí)，功能表圖是很重要的工具。功能表圖能清楚地表現(xiàn)出系統(tǒng)各工作步的功能、步與步之間能表圖能清楚地表現(xiàn)出系統(tǒng)各工作步的功能、步與步之間的轉(zhuǎn)換順序及其轉(zhuǎn)換條件。下面介紹功能表圖的一些知識(shí)。的轉(zhuǎn)換順序及其轉(zhuǎn)換條件。下面介紹功能表圖的一些知識(shí)。4.順序控制設(shè)計(jì)法順序控制設(shè)計(jì)法39目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三功能表圖的基本元素有流程步、有向線段、轉(zhuǎn)移和動(dòng)作說明等四部分，功能表圖的基本元素有流程步、有向線段、轉(zhuǎn)移和動(dòng)作

48、說明等四部分，下面分別介紹。下面分別介紹。流程步流程步流程步又稱為工作步，它是控制系統(tǒng)中某一時(shí)刻的一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。在流程步又稱為工作步，它是控制系統(tǒng)中某一時(shí)刻的一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。在功能表圖中，流程步用矩形框表示，框中的數(shù)字表示步的編號，編號功能表圖中，流程步用矩形框表示，框中的數(shù)字表示步的編號，編號可以是實(shí)際的控制步序號，也可以是可以是實(shí)際的控制步序號，也可以是plc中的工作位編號。對應(yīng)于系中的工作位編號。對應(yīng)于系統(tǒng)初始狀態(tài)的工作步，稱為初始步，是系統(tǒng)運(yùn)行的起點(diǎn)，一個(gè)系統(tǒng)至統(tǒng)初始狀態(tài)的工作步，稱為初始步，是系統(tǒng)運(yùn)行的起點(diǎn)，一個(gè)系統(tǒng)至少有一個(gè)或多個(gè)初始步，初始步常用雙線矩形框表示。流程步的圖形少有一個(gè)

49、或多個(gè)初始步，初始步常用雙線矩形框表示。流程步的圖形表示方法如下圖所示。圖（表示方法如下圖所示。圖（a）中的方框表示工作步，圖（）中的方框表示工作步，圖（b）中的）中的雙線方框表示初始步。雙線方框表示初始步。（1)功能表圖的組成功能表圖的組成40目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三轉(zhuǎn)移和有向線段轉(zhuǎn)移和有向線段轉(zhuǎn)移就是從一個(gè)步向另一個(gè)步轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移就是從一個(gè)步向另一個(gè)步轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)換條件。兩個(gè)步之間用有向線的轉(zhuǎn)換條件。兩個(gè)步之間用有向線段連接，表示可以轉(zhuǎn)換到另一個(gè)步，段連接，表示可以轉(zhuǎn)換到另一個(gè)步，有向線段的箭頭代表向下轉(zhuǎn)移的方有向線段的箭頭代表向下轉(zhuǎn)移的方向，線段的箭頭一般可以忽略。通向，

50、線段的箭頭一般可以忽略。通常用有向線段上的一小段橫線表示常用有向線段上的一小段橫線表示轉(zhuǎn)移，在橫線旁還可以用一些文字、轉(zhuǎn)移，在橫線旁還可以用一些文字、圖形符號或邏輯表達(dá)式來標(biāo)注和描圖形符號或邏輯表達(dá)式來標(biāo)注和描述轉(zhuǎn)移的條件。當(dāng)相鄰步之間的轉(zhuǎn)述轉(zhuǎn)移的條件。當(dāng)相鄰步之間的轉(zhuǎn)移條件滿足時(shí)，就從一個(gè)步按照有移條件滿足時(shí)，就從一個(gè)步按照有向線段的方向進(jìn)行轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移和有向線段的方向進(jìn)行轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移和有向線段的圖形如右圖所示向線段的圖形如右圖所示 。（1)功能表圖的組成功能表圖的組成41目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三動(dòng)作說明動(dòng)作說明步只是控制系統(tǒng)中某一時(shí)刻的一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，并不代表步只是控制系

51、統(tǒng)中某一時(shí)刻的一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，并不代表plc的輸出動(dòng)的輸出動(dòng)作，在這個(gè)狀態(tài)，可以有一個(gè)或多個(gè)作，在這個(gè)狀態(tài)，可以有一個(gè)或多個(gè)plc輸出觸點(diǎn)的動(dòng)作，也可以沒輸出觸點(diǎn)的動(dòng)作，也可以沒有任何輸出動(dòng)作。例如，某步的動(dòng)作狀態(tài)只是啟動(dòng)了定時(shí)器，或只是有任何輸出動(dòng)作。例如，某步的動(dòng)作狀態(tài)只是啟動(dòng)了定時(shí)器，或只是一個(gè)等待過程。但步與一個(gè)等待過程。但步與plc的輸出動(dòng)作是有相連關(guān)系的，對于一個(gè)步，的輸出動(dòng)作是有相連關(guān)系的，對于一個(gè)步，可以相連一個(gè)或幾個(gè)動(dòng)作，表示的方法是在步的右側(cè)加一個(gè)或幾個(gè)矩可以相連一個(gè)或幾個(gè)動(dòng)作，表示的方法是在步的右側(cè)加一個(gè)或幾個(gè)矩形框，并在框中用文字對動(dòng)作進(jìn)行說明，如下圖所示。圖中第形框，并

52、在框中用文字對動(dòng)作進(jìn)行說明，如下圖所示。圖中第8步將步將有有3個(gè)相應(yīng)動(dòng)作發(fā)生：電動(dòng)機(jī)個(gè)相應(yīng)動(dòng)作發(fā)生：電動(dòng)機(jī)mm5啟動(dòng)、指示燈亮和啟動(dòng)定時(shí)器啟動(dòng)、指示燈亮和啟動(dòng)定時(shí)器 （1)功能表圖的組成功能表圖的組成功能表圖的一些規(guī)則功能表圖的一些規(guī)則步和步之間必須有轉(zhuǎn)移隔開。轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)移之間必須有步隔開。轉(zhuǎn)移和步和步之間必須有轉(zhuǎn)移隔開。轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)移之間必須有步隔開。轉(zhuǎn)移和步之間用有向線段連接，正常功能圖的方向是從上向下或是從左到右步之間用有向線段連接，正常功能圖的方向是從上向下或是從左到右。按照正常順序畫圖時(shí)，有向線段可以不加箭頭。一個(gè)順序功能圖中。按照正常順序畫圖時(shí)，有向線段可以不加箭頭。一個(gè)順序功能圖中至少

53、有一個(gè)初始步。至少有一個(gè)初始步。42目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三循環(huán)結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)用于一個(gè)順序過程的多次反復(fù)執(zhí)行。循環(huán)結(jié)構(gòu)用于一個(gè)順序過程的多次反復(fù)執(zhí)行。并行序列結(jié)構(gòu)并行序列結(jié)構(gòu)并行序列結(jié)構(gòu)又稱為并行性分支。當(dāng)轉(zhuǎn)換條件滿足時(shí)，所有的分支狀并行序列結(jié)構(gòu)又稱為并行性分支。當(dāng)轉(zhuǎn)換條件滿足時(shí)，所有的分支狀態(tài)或分支狀態(tài)流程序列都被選中執(zhí)行。態(tài)或分支狀態(tài)流程序列都被選中執(zhí)行。選擇序列結(jié)構(gòu)選擇序列結(jié)構(gòu)選擇序列結(jié)構(gòu)又稱選擇性分支。如果從多個(gè)分支狀態(tài)或分支狀態(tài)序列選擇序列結(jié)構(gòu)又稱選擇性分支。如果從多個(gè)分支狀態(tài)或分支狀態(tài)序列中只選擇執(zhí)行某一個(gè)分支狀態(tài)或分支狀態(tài)序列，則稱為選擇性分支中只選

54、擇執(zhí)行某一個(gè)分支狀態(tài)或分支狀態(tài)序列，則稱為選擇性分支功能表圖從結(jié)構(gòu)上可分為順序結(jié)構(gòu)、選擇序列結(jié)構(gòu)、并行分支結(jié)構(gòu)、功能表圖從結(jié)構(gòu)上可分為順序結(jié)構(gòu)、選擇序列結(jié)構(gòu)、并行分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)及復(fù)合結(jié)構(gòu)等。循環(huán)結(jié)構(gòu)及復(fù)合結(jié)構(gòu)等。順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)是最簡單的一種結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的功能表圖沒有分支，每個(gè)順序結(jié)構(gòu)是最簡單的一種結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的功能表圖沒有分支，每個(gè)步后面只連有一個(gè)單步，步與步之間僅有一個(gè)轉(zhuǎn)換條件。步后面只連有一個(gè)單步，步與步之間僅有一個(gè)轉(zhuǎn)換條件。（2)功能表圖的類型功能表圖的類型43目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三（4）根據(jù)功能表圖畫梯形圖的方法）根據(jù)功能表圖畫梯形圖的方法下

55、面以左圖為例，下面以左圖為例，說明由功能圖畫說明由功能圖畫梯形圖的方法。梯形圖的方法。該功能圖總體上該功能圖總體上是并行的，其中是并行的，其中包括了一個(gè)單序包括了一個(gè)單序列和一個(gè)選擇序列和一個(gè)選擇序列。列。步步1 該步為初始步，它是前面兩個(gè)該步為初始步，它是前面兩個(gè)選擇分支的合并步。因此，使步選擇分支的合并步。因此，使步1成成為活動(dòng)步的條件是：為活動(dòng)步的條件是：i0.0為為on，或步，或步9為活動(dòng)步且為活動(dòng)步且m0.2為為on。當(dāng)步。當(dāng)步2和步和步5成為活動(dòng)步時(shí)，步成為活動(dòng)步時(shí)，步1變?yōu)椴换顒?dòng)步。變?yōu)椴换顒?dòng)步。所以把步所以把步2或步或步5的常閉觸點(diǎn)（的常閉觸點(diǎn)（m1.1）與步與步1的控制位線圈

56、的控制位線圈(m1.0)相串聯(lián)，再相串聯(lián)，再加上本位的自鎖（并聯(lián)加上本位的自鎖（并聯(lián)m1.0）。）。步步2 步步2是單序列的開始步，其是單序列的開始步，其成為活動(dòng)步的條件是：步成為活動(dòng)步的條件是：步1為活動(dòng)步為活動(dòng)步(m1.0閉合閉合)且轉(zhuǎn)換條件且轉(zhuǎn)換條件i0.1為為on。當(dāng)步當(dāng)步3成為活動(dòng)步時(shí)，步成為活動(dòng)步時(shí)，步2變?yōu)椴换钭優(yōu)椴换顒?dòng)步，所以把步動(dòng)步，所以把步3的常閉觸點(diǎn)（的常閉觸點(diǎn)（m1.2）與步）與步2的線圈（的線圈（m1.1）相串）相串聯(lián)，再加上本位的自鎖聯(lián)，再加上本位的自鎖(并聯(lián)并聯(lián)m1.1)步步3和步和步4的梯形圖與步的梯形圖與步2相似。相似。步步5步步5是選擇序列的開始，該步的后續(xù)

57、是選擇序列的開始，該步的后續(xù)是兩個(gè)選擇分支。步是兩個(gè)選擇分支。步5的梯形圖與步的梯形圖與步2相似，但其線圈要與步相似，但其線圈要與步6、步、步8的的常閉觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)（m1.5、m1.7）相串聯(lián)。）相串聯(lián)。這是因?yàn)?，無論選擇哪個(gè)分支，步這是因?yàn)?，無論選擇哪個(gè)分支，步5都要變?yōu)椴换顒?dòng)步。都要變?yōu)椴换顒?dòng)步。步步6 步步6成為活動(dòng)步的條件是步成為活動(dòng)步的條件是步5（m1.4）與）與t34相串聯(lián)。步相串聯(lián)。步6的線圈的線圈（m1.5）中串聯(lián)步）中串聯(lián)步7、步、步8的常閉觸點(diǎn)的常閉觸點(diǎn)(m1.6、m1.7)。如果步。如果步6已成為活動(dòng)步，已成為活動(dòng)步，那么即使步那么即使步8的條件滿足也不會(huì)成為活動(dòng)的條件

58、滿足也不會(huì)成為活動(dòng)步，從而實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)選擇分支之間的互步，從而實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)選擇分支之間的互鎖。步鎖。步8的梯形圖與步的梯形圖與步6相似，只是其轉(zhuǎn)相似，只是其轉(zhuǎn)換條件是步換條件是步5（m1.4）和）和c50的串聯(lián)，其的串聯(lián)，其線圈要與步線圈要與步7和步和步6的常閉觸點(diǎn)相串聯(lián)的常閉觸點(diǎn)相串聯(lián) 步步7 步步7是選擇分支的合并步，步是選擇分支的合并步，步7成為活動(dòng)步的條件是：步成為活動(dòng)步的條件是：步6為活動(dòng)步為活動(dòng)步且且i0.2為為on，或步，或步8為活動(dòng)步且為活動(dòng)步且m0.1為為on，這兩個(gè)條件是，這兩個(gè)條件是“或或”的關(guān)系的關(guān)系。當(dāng)步。當(dāng)步9為活動(dòng)步時(shí)，步為活動(dòng)步時(shí)，步7變?yōu)椴换顒?dòng)變?yōu)椴换顒?dòng)步。所以步

59、步。所以步7的線圈（的線圈（m1.6）和步）和步9的常閉觸點(diǎn)（的常閉觸點(diǎn)（m2.0）相串聯(lián)。）相串聯(lián)。步步9 步步9是并行序列的合并步，其成是并行序列的合并步，其成為活動(dòng)步的條件是：步為活動(dòng)步的條件是：步4（q1.3）和步）和步7（q1.6）都為活動(dòng)步，且）都為活動(dòng)步，且t36為為on，這三個(gè)條件是這三個(gè)條件是“與與”的關(guān)系。當(dāng)步的關(guān)系。當(dāng)步9結(jié)結(jié)束要轉(zhuǎn)移時(shí)，步束要轉(zhuǎn)移時(shí)，步1成為活動(dòng)步，步成為活動(dòng)步，步9變?yōu)樽優(yōu)椴换顒?dòng)步，所以步不活動(dòng)步，所以步9的線圈要與步的線圈要與步1的常的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)。閉觸點(diǎn)串聯(lián)。44目錄目錄2021年年11月月10日星期三日星期三用順序控制設(shè)計(jì)法編寫程序的基本步驟是：

60、用順序控制設(shè)計(jì)法編寫程序的基本步驟是：分析控制要求分析控制要求將控制過程分成若干個(gè)工作步，明確每個(gè)工作步的功能，將控制過程分成若干個(gè)工作步，明確每個(gè)工作步的功能，弄清步的轉(zhuǎn)換是單向進(jìn)行（單序列）還是多向進(jìn)行（選擇弄清步的轉(zhuǎn)換是單向進(jìn)行（單序列）還是多向進(jìn)行（選擇或并行序列），確定步的轉(zhuǎn)換條件（可能是多個(gè)信號的或并行序列），確定步的轉(zhuǎn)換條件（可能是多個(gè)信號的“與與”、“或或”等邏輯組合）。必要時(shí)可畫出工作流程圖，等邏輯組合）。必要時(shí)可畫出工作流程圖，有助于理順整個(gè)控制過程的進(jìn)程和分析各步的相互聯(lián)系。有助于理順整個(gè)控制過程的進(jìn)程和分析各步的相互聯(lián)系。為每個(gè)步設(shè)定控制位為每個(gè)步設(shè)定控制位控制位最好使