順序邏輯控制的PLC程序設(shè)計(jì)1

可編程控制器原理及應(yīng)用自動(dòng)化2009年8月1可編程控制器原理及應(yīng)用第9講

講解內(nèi)容：5順序邏輯控制的PLC程序設(shè)計(jì)

基本邏輯操作指令的順序邏輯控制程序設(shè)計(jì)（實(shí)例講解）學(xué)習(xí)說明：本講是學(xué)習(xí)PLC程序設(shè)計(jì)知識(shí)。重點(diǎn)掌握：用基本邏輯操作指令實(shí)現(xiàn)順序邏輯控制順序控制設(shè)計(jì)法（順序控制功能圖法）2一.單序列的編程方法例：順序控機(jī)床的主軸電機(jī)和油泵電機(jī)的要求：按下起動(dòng)按鈕SB1（I0.0點(diǎn)輸入）后，應(yīng)先開油泵電機(jī)，延時(shí)5s后再開主軸電機(jī)。按下停止按鈕SB2（I0.1點(diǎn)輸入）后，應(yīng)先停主軸電機(jī)，5s后再停油泵電機(jī)。KM1為油泵電機(jī)交流接觸器（Q0.0點(diǎn)驅(qū)動(dòng)），KM2為主軸電機(jī)交流接觸器（Q0.1點(diǎn)驅(qū)動(dòng)）。單序列：動(dòng)作一個(gè)接一個(gè)完成，每步僅連接一個(gè)轉(zhuǎn)移，每個(gè)轉(zhuǎn)移也僅連接著一個(gè)步。使用通用邏輯指令的編程方式3Q0.0T37Q0.0Q0.1Q0.0T38T38I0.0I0.1T37M0.1M0.2M0.3SM0.1M0.0

(b)順序功能圖（a）波形圖主軸電機(jī)油泵電機(jī)Q0.1Q0.0I0.1I0.05s5sSM0.1：首次掃描時(shí)為1，PLC由STOP轉(zhuǎn)為RUN狀態(tài)時(shí)，ON（1態(tài)）一個(gè)掃描周期，用于程序的初始化。4

(c)梯形圖SM0.1M0.3T38M0.1M0.0M0.0M0.1M0.0I0.0M0.2M0.150T37M0.2M0.1T37M0.3M0.2Q0.1INTONPTM0.3M0.3M0.3T38M0.1M0.2Q0.0M0.2I0.1M0.0INTONPT50Q0.0T37Q0.0Q0.1Q0.0T38T38I0.0I0.1T37M0.1M0.2M0.3SM0.1M0.0

(b)順序功能圖5總結(jié)：根據(jù)Q0.0和Q0.1接通/斷開狀態(tài)的變化，顯然工作期間可以分為3步，分別用M0.1、M0.2、M0.3來代表這3步，用M0.0來代表等待起動(dòng)的初始步。起動(dòng)按鈕I0.0及停止按鈕I0.1的常開觸點(diǎn)、定時(shí)器延時(shí)接通的常開觸點(diǎn)是各步之間的轉(zhuǎn)換條件。設(shè)計(jì)梯形圖的輸出電路部分方法：當(dāng)某一輸出量僅在某一步中為接通狀態(tài)，可以將它的線圈與對應(yīng)步的輔助繼電器的線圈并聯(lián)。當(dāng)某一輸出在幾步中都為接通狀態(tài)，應(yīng)將代表各有關(guān)步的輔助繼電器的常開觸點(diǎn)并聯(lián)后，驅(qū)動(dòng)該輸出的線圈。6二.選擇序列的編程方法（1）選擇序列分支的編程方法選擇序列是指在某一步后有若干個(gè)單序列等待選擇，一次僅能選擇進(jìn)入一個(gè)序列。選擇序列中的各單序列是互相排斥的，其中任何兩個(gè)單序列都不會(huì)同時(shí)執(zhí)行。（2）選擇序列合并的編程方法M0.5M0.6M0.7I0.5I0.7M0.5M0.6M0.7I0.5I0.7I1.0I1.1M0.87三.并行序列的編程方法（1）并行序列的分支的編程方法并行序列是指在某一轉(zhuǎn)換條件下，同時(shí)起動(dòng)若干個(gè)單序列。并行序列的開始用雙水平線表示，同時(shí)結(jié)束若干個(gè)序列也用雙水平線表示，（2）并行序列的合并的編程方法I0.3Q0.1M0.2I0.4Q0.2M0.3I0.5Q0.3M0.5Q0.5M0.7I0.6I0.3Q0.1M0.2I0.4M0.4Q0.2M0.3I0.5Q0.4M0.6Q0.3M0.58I0.7Q0.5M0.7I0.6I0.3I0.1I0.0SM0.1M0.0I0.2Q0.0M0.1Q0.1M0.2I0.4M0.4Q0.2M0.3I0.5Q0.4M0.6Q0.3M0.5圖

選擇序列與并行序列功能圖

例：選擇序列與并行序列編程9I0.2SM0.1M0.0M0.7I0.7M0.1M0.2M0.0M0.0I0.0M0.2M0.1M0.1Q0.0M0.2M0.1I0.1M0.3M0.0Q0.1M0.2M0.3M0.2I0.3M0.4M0.3Q0.2M0.4M0.3I0.4M0.7M0.4M0.5M0.2I0.3M0.6M0.5Q0.3M0.4M0.6I0.6M0.0M0.7M0.7Q0.5M0.6M0.5I0.5M0.7M0.6Q0.4選擇序列與并行序列梯形圖選擇分支選擇合并并行左分支并行右分支并行合并10四.僅有兩步的閉環(huán)的處理*如果在順序功能圖中存在僅由兩步組成的小閉環(huán)，用起保停電路設(shè)計(jì)的梯形圖時(shí)不能正常工作，如果在小閉環(huán)中增設(shè)一步就可以解決這一問題。M0.3I0.3I0.2M0.2M0.4I0.3T37I0.2M0.2M0.3M0.4M1.0T37M0.3M0.2I0.2M0.2M0.4M0.3圖僅有兩步閉環(huán)的處理11使用以轉(zhuǎn)換（置位復(fù)位）為中心控制步使用以轉(zhuǎn)換為中心編程*M0.0M0.1I0.1I0.2SM0.1I0.3M0.1SM0.1M0.1I0.1M0.2（）S1（）S1（）R1M0.1M0.2I0.2M0.3（）S1（）R1M0.2M0.212PLC外部電氣接線圖及I/O地址分配

西門子S7-200PLC+24V1MI0.5I0.4I0.3I0.2I0.1I0.0SB1L1GNDN1L220VAC+24VQ0.0Q0.1Q0.2KM1特例1：Q0.1延時(shí)接通/斷開電路分析13特例1：Q0.1延時(shí)接通/斷開電路分析延時(shí)接通延時(shí)斷開用經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)的梯形圖程序14M0.0M0.3T38M0.1M0.0SM0.1M0.1M0.0I0.0M0.2M0.1M0.2M0.1T37M0.3M0.2+90T37INTONPT特例1：Q0.1延時(shí)接通/斷開電路分析用功能圖法—基本邏輯指令設(shè)計(jì)的梯形圖程序T38Q0.1T37I0.0I0.0T37M0.1M0.2M0.3SM0.1M0.0Q0.1T3815用功能圖法--基本邏輯指令設(shè)計(jì)的梯形圖程序（續(xù)）M0.3M0.2I0.0M0.0M0.3+70T38INTONPTM0.2M0.3Q0.1T38Q0.1T37I0.0I0.0T37M0.1M0.2M0.3SM0.1M0.0Q0.1T3816PLC外部電氣接線圖及I/O地址分配

西門子S7-200PLC特例2：閃爍電路分析+24V1MI0.5I0.4I0.3I0.2I0.1I0.0SB1L1GNDN1L220VAC+24VQ0.0Q0.1Q0.2燈17特例2：閃爍電路分析亮3S滅2S用經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)的梯形圖程序18特例2：閃爍電路分析T38Q0.0T37I0.0T37M0.1M0.2SM0.1M0.0T38M0.0M0.2T38M0.1M0.0SM0.1M0.1M0.0I0.0M0.2M0.1M0.2M0.1T37M0.0M0.2+20T37INTONPT+30T38INTONPTM0.2Q0.0用功能圖法—基本邏輯指令設(shè)計(jì)的梯形圖程序19要求：按下按鈕SB1，電機(jī)KM1、KMY啟動(dòng)并正轉(zhuǎn)；2秒后，KMY斷開，電機(jī)KM△接通，并一直運(yùn)行；按SB2，電機(jī)停止運(yùn)作。

I/O分配：輸入信號(hào)信號(hào)元件及作用I0.0I0.1SB1：正轉(zhuǎn)SB2：停止輸出信號(hào)控制對象及作用Q0.0Q0.2Q0.3KM1KM△KMY特例3：電機(jī)Y-△降壓起動(dòng)電路分析*20時(shí)序圖KM△

Q0.2KM1

Q0.0SB2

I0.1SB1

I0.02s輸入信號(hào)信號(hào)元件及作用I0.0I0.1SB1：正轉(zhuǎn)SB2：停止輸出信號(hào)控制對象及作用Q0.0Q0.2Q0.3KM1KM△KMYKMY

Q0.3I0.1Q0.0T37I0.0T37M0.1M0.2SM0.1M0.0Q0.2Q0.0Q0.3功能圖21I0.1Q0.0T37I0.0T37M0.1M0.2SM0.1M0.0Q0.2Q0.0Q0.3用功能圖法—基本邏輯指令設(shè)計(jì)的梯形圖程序M0.2M0.1T37M0.0M0.1Q0.0M0.2M0.2（）（）Q0.2S1（）Q0.3R1（）M0.0M0.2I0.1M0.1M0.0SM0.1M0.1M0.0I0.0M0.2M0.1+20T37INTONPT（）（）Q0.2R1（）Q0.3S1（）22基本邏輯指令編程設(shè)計(jì)舉例練習(xí)例1電動(dòng)機(jī)的起、保、?？刂?。按起動(dòng)按鈕SBl電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)并保持；按停車按鈕SB2電動(dòng)機(jī)停止；過載時(shí)熱繼電器FR動(dòng)作（注意該附加要求設(shè)計(jì)）電動(dòng)機(jī)停止。按上述工作要求：(1)設(shè)計(jì)繪出電機(jī)控制主回路；(2)分配I/O通道，設(shè)計(jì)繪出PLC輸入輸出接口控制接線；(3)畫出功能流圖和梯形圖。23解：

1．電機(jī)控制主回路242.PLC外部電氣接線圖及I/O地址分配

西門子S7-200PLC+24V1MI0.5I0.4I0.3I0.2I0.1I0.0SB2SB1L1GNDN1L220VAC+24VQ0.0Q0.1Q0.2KM1FR253．繪制功能流圖和梯形圖Q0.0I0.0Q0.0I0.2I0.1網(wǎng)絡(luò)1電動(dòng)機(jī)的起、保、?？刂凭W(wǎng)絡(luò)1電動(dòng)機(jī)的起、保、停控制LDI0.0OQ0.0ANI0.1ANI0.2=Q0.0Q0.0I0.0I0.1I0.21026例2電動(dòng)機(jī)的起、保、停控制。按起動(dòng)按鈕SBl電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)并保持10s后停車；按急停機(jī)按鈕SB2電動(dòng)機(jī)停止；過載時(shí)熱繼電器FR動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)停止。按上述工作要求：(1)設(shè)計(jì)繪出電機(jī)控制主回路；(2)分配I/O通道，設(shè)計(jì)繪出PLC輸入輸出接口控制接線；(3)畫出功能流圖和梯形圖。27解：

1．電機(jī)控制主回路282.PLC外部電氣接線圖及I/O地址分配

西門子S7-200PLC+24V1MI0.5I0.4I0.3I0.2I0.1I0.0SB2SB1L1GNDN1L220VAC+24VQ0.0Q0.1Q0.2KM1FR293．繪制功能流圖和梯形圖網(wǎng)絡(luò)1LDI0.0OQ0.0ANI0.1ANI0.2ANT37=Q0.0LDQ0.0TONT37，100Q0.0I0.0Q0.0I0.2I0.1網(wǎng)絡(luò)1Q0.0INTONPTT37+100T37Q0.0I0.0Q0.0I0.2I0.1網(wǎng)絡(luò)1INTONPTT37+100T37Q0.0T37I0.0I0.1I0.2T371030例3電動(dòng)機(jī)的起、保、?？刂?。按起動(dòng)按鈕SBl電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)并保持3s后停5s，再運(yùn)行7s后停車；按急停機(jī)按鈕SB2電動(dòng)機(jī)停止；過載時(shí)熱繼電器FR動(dòng)作電動(dòng)機(jī)停止。按上述工作要求：(1)設(shè)計(jì)繪出電機(jī)控制主回路；(2)分配I/O通道，設(shè)計(jì)繪出PLC輸入輸出接口控制接線；(3)畫出功能流圖和梯形圖。31解：

1．電機(jī)控制主回路322.PLC外部電氣接線圖及I/O地址分配

西門子S7-200PLC+24V1MI0.5I0.4I0.3I0.2I0.1I0.0SB2SB1L1GNDN1L220VAC+24VQ0.0Q0.1Q0.2KM1FR333．繪制功能圖和梯形圖T39T38Q0.0T37I0.0T38T37M0.1M0.2M0.3SM0.1M0.0Q0.0T39M0.0M0.3T39M0.1M0.0SM0.1M0.1M0.0I0.0I0.1M0.2M0.1M0.2M0.1T37M0.3M0.2+30T37INTONPTT38INTONPT+5034T39T38Q0.0T37I0.0T38T37M0.1M0.2M0.3SM0.1M0.0Q0.0T39M0.3M0.2T38M0.0M0.3+70T39INTONPTM0.1M0.3Q0.035例4PLC順序控制簡單設(shè)計(jì)：如圖滑臺(tái)由電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制左右運(yùn)動(dòng)；按急停按鈕SB1電動(dòng)機(jī)停止；過載時(shí)熱繼電器FR動(dòng)作電動(dòng)機(jī)停止；正轉(zhuǎn)接觸器為KM1，反轉(zhuǎn)接觸器為KM2，A、B、C處各有行程開關(guān)SA、SB、SC。順序控制要求如下：1.按啟動(dòng)按鈕SB0，滑臺(tái)由A點(diǎn)開始右行到C點(diǎn)；2.在C點(diǎn)碰行程開關(guān)SC后，滑臺(tái)左行到B點(diǎn)停留30秒；3.30秒后滑臺(tái)右行到C點(diǎn)；4.在C點(diǎn)碰行程開關(guān)SC后，滑臺(tái)左行到A點(diǎn)；碰行程開關(guān)SA后停止。根據(jù)以上要求，做：(1)設(shè)計(jì)繪出電機(jī)控制主回路；(2)分配I/O通道，設(shè)計(jì)繪出PLC輸入輸出接口控制接線；(3)畫出功能流圖梯形圖?；_(tái)BAC36解：

1.電機(jī)控制主回路372.PLC外部電氣接線圖及I/O地址分配

西門子S7-200PLC+24V1MI0.5I0.4I0.3I0.2I0.1I0.0SB1SB0L1GNDN1L220VAC+24VQ0.0Q0.1Q0.2KM1FRKM2SQ3SQ1SQ2383．繪制功能圖和梯形圖M0.0M0.5I0.3M0.1M0.0SM0.1M0.1M0.0I0.0I0.1M0.2M0.1M0.2M0.1I0.5M0.3M0.2Q0.1Q0.0I0.0I0.4I0.5M0.1M0.2M0.3SM0.1M0.0T37T37M0.4Q0.0I0.5M0.5Q0.1I0.31.按啟動(dòng)按鈕SB0（I0.0)，滑臺(tái)由A點(diǎn)開始右行到C點(diǎn)2.在C點(diǎn)碰行程開關(guān)SQ3(I0.5)滑臺(tái)左行到B點(diǎn)4.30秒后(T37)滑臺(tái)右行到C點(diǎn)SQ3(I0.5)；5.在C點(diǎn)碰行程開關(guān)SQ3(I0.5)

后，滑臺(tái)左行到A點(diǎn)；碰行程開關(guān)SQ1(I0.3)后停止3.滑臺(tái)左行到B點(diǎn)SQ2(I0.4)停留30秒(T37)39Q0.1Q0.0I0.0I0.4I0.5M0.1M0.2M0.3SM0.1M0.0T37T37M0.4Q0.0I0.5M0.5Q0.1I0.3M0.4M0.3T37M0.5M0.4M0.1M0.4Q0.0M0.3M0.2I0.4M0.4M0.3T37INTONPT+300M0.5M0.4I0.5M0.0M0.5M0.2M0.5Q0.140例5PLC順序控制簡單設(shè)計(jì)：如圖滑臺(tái)由電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制左右運(yùn)動(dòng)，正轉(zhuǎn)接觸器為KM1，反轉(zhuǎn)接觸器為KM2，A、B、C處各有行程開關(guān)SA、SB、SC。順序控制要求如下滑臺(tái)1.按啟動(dòng)按鈕SB0，滑臺(tái)由B點(diǎn)開始左行到A點(diǎn)；2.在A點(diǎn)碰行程開關(guān)SA后停留30秒；3.30秒時(shí)間到后，滑臺(tái)右行到C點(diǎn)；4.在C點(diǎn)碰行程開關(guān)SC后，滑臺(tái)左行到B點(diǎn)；碰行程開關(guān)SB后停止。根據(jù)以上要求，做：(1)設(shè)計(jì)繪出電機(jī)控制主回路；(2)分配I/O通道，設(shè)計(jì)繪出PLC輸入輸出接口控制接線；(3)畫出功能流圖和梯形圖。滑臺(tái)BAC41解：

1.電機(jī)控制主回路422.PLC外部電氣接線圖及I/O地址分配

西門子S7-200PLC+24V1MI0.5I0.4I0.3I0.2I0.1I0.0SB1SB0L1GNDN1L220VAC+24VQ0.0Q0.1Q0.2KM1FRKM2SQ3SQ1SQ2433．繪制功能圖和梯形圖T37Q0.1I0.0T37I0.3M0.1M0.2M0.3SM0.1M0.0Q0.0I0.5M0.4Q0.1I0.4M0.0M0.4I0.4M0.1M0.0SM0.1M0.1M0.0I0.0I0.1M0.2M0.1M0.2M0.1I0.3M0.3M0.2T37INTONPT+3001.按啟動(dòng)按鈕SB0(I0.0)，滑臺(tái)由B點(diǎn)開始左行到A點(diǎn)；2.在A點(diǎn)碰行程開關(guān)SQ1(I0.3)后停留30秒(T37)；3.30秒(T37)時(shí)間到后，滑臺(tái)右行到C點(diǎn)；4.在C點(diǎn)碰行程開關(guān)SQ3(I0.5)后，滑臺(tái)左行到B點(diǎn)；碰行程開關(guān)SQ2(I0.4)后停止。44M0.4M0.3I0.5M0.0M0.4M0.3Q0.0M0.3M0.2T37M0.4M0.3M0.1M0.4Q0.1T37Q0.1I0.0T37I0.3M0.1M0.2M0.3SM0.1M0.0Q0.0I0.5M0.4Q0.1I0.445I0.0I0.1I0.2液壓進(jìn)給裝置運(yùn)動(dòng)示意圖Q0.0NOOFFOFFQ0.1I0.3液壓油缸典型案例1*功能圖順序控制設(shè)計(jì)法液壓進(jìn)給裝置運(yùn)動(dòng)控制46I0.0I0.1I0.2單序列結(jié)構(gòu)液壓進(jìn)給裝置運(yùn)動(dòng)示意圖Q0.0OFFONOFFI0.3液壓油缸輸出點(diǎn)Q0.0有效，活塞桿向左運(yùn)行左行示意47I0.0I0.1I0.2單序列結(jié)構(gòu)液壓進(jìn)給裝置運(yùn)動(dòng)示意圖Q0.1ONOFFOFFI0.3液壓油缸輸出點(diǎn)Q0.1有效，活塞桿向右運(yùn)行右行示意48I0.0I0.1I0.2單序列結(jié)構(gòu)液壓進(jìn)給裝置運(yùn)動(dòng)示意圖Q0.1ONOFFOFFI0.3液壓油缸Q0.0控制開關(guān)（轉(zhuǎn)換條件）限位開關(guān)限位開關(guān)限位開關(guān)按鈕開關(guān)（起動(dòng)）輔助繼電器M0.0M0.1M0.2M0.3M0.449I0.0I0.1I0.2單序列結(jié)構(gòu)液壓進(jìn)給裝置運(yùn)動(dòng)示意圖Q0.0ONOFFOFFI0.3進(jìn)給裝置順序動(dòng)作要求Q0.1初始狀態(tài)：活塞桿置右端，開關(guān)I0.2為ON,輔助繼電器M0.0為ON。1.按下啟動(dòng)按鈕I0.3,開關(guān)Q0.0、M0.1為ON，左行。2.碰到限位開關(guān)I0.1時(shí)，M0.2、Q0.1為ON，右行。3.碰到限位開關(guān)I0.2時(shí)，M0.3、Q0.0為ON，左行。4.碰到限位開關(guān)I0.0時(shí)，M0.4、Q0.1為ON，右行。5.碰到限位開關(guān)I0.2時(shí)，停止。I0.1M0.2Q0.1I0.2M0.3Q0.0I0.3M0.1Q0.0I0.0M0.4Q0.1I0.2停50圖

單序列結(jié)構(gòu)順序功能圖單序列結(jié)構(gòu)順序功能圖繪制SM0.1M0.1M0.2M0.3M0.4I0.3I0.1I0.2I0.0I0.2Q0.0Q0.1Q0.0Q0.1左行右行右行左行M0.0初始步起動(dòng)51單序列結(jié)構(gòu)梯形圖繪制

單序列結(jié)構(gòu)順序功能圖右行右行SM0.1M0.1M0.2M0.3M0.4I0.3I0.1I0.2I0.0I0.2Q0.0Q0.1Q0.0Q0.1左行左行M0.0初始步起動(dòng)

運(yùn)動(dòng)示意圖單序列結(jié)構(gòu)梯形圖M0.0M0.4I0.2M0.0M0.1初始M0.0I0.3M0.1M0.2M0.1I0.1M0.2M0.3M0.2I0.2M0.3M0.4M0.3I0.0M0.4M0.0M0.1M0.3M0.2M0.4SM0.1M0.1左行M0.3左行Q0.0左行M0.2右行Q0.1右行M0.4右行52編寫紅綠燈順序控制程序：步進(jìn)條件為時(shí)間步進(jìn)型。狀態(tài)步的處理為點(diǎn)紅、熄綠燈，同時(shí)起動(dòng)定時(shí)器，步進(jìn)條件滿足時(shí)（時(shí)間到）進(jìn)入下一步，關(guān)斷上一步。

典型案例2*功能圖順序控制設(shè)計(jì)法M0.0｛點(diǎn)紅熄綠M0.1T38置位｛T37置位熄紅點(diǎn)綠等待啟動(dòng)I0.0532.PLC外部電氣接線圖及I/O地址分配表

+24V1MI0.5I0.4I0.3I0.2I0.1I0.0SB1L1GNDN1L220VAC+24VQ0.0Q0.1Q0.2PLC綠燈紅燈(a)

PLC外部電氣接線圖54Q0.1Q0.0T37I0.0T38T37M0.1M0.2SM0.1M0.0T383.程序設(shè)計(jì)

M0.0M0.2T38M0.1M0.0SM0.1M0.1M0.0I0.0M0.2M0.1M0.2M0.1T37M0.0M0.2T38INTONPT+20T37INTONPT+20M0.1Q0.0M0.2Q0.155組合機(jī)床的PLC控制系統(tǒng)

液壓動(dòng)力滑臺(tái)采用電磁換向閥來實(shí)現(xiàn)動(dòng)力頭的快進(jìn)、工進(jìn)和快退。典型案例3*功能圖順序控制設(shè)計(jì)法例：某組合機(jī)床的動(dòng)力頭在初始狀態(tài)時(shí)停在左邊