（课件）PLC控制系统的设计PPT.ppt

1、了解系统的生产工艺过程；了解系统的生产工艺过程；环节、各环节之间的联系、分解、工艺流程图。环节、各环节之间的联系、分解、工艺流程图。了解系统的控制要求；了解系统的控制要求；输入信号、输出信号、输入信号、输出信号、开关量、模拟量、开关量、模拟量、执行元件、驱动方式、执行元件、驱动方式、全自动、半自动、是否有手动控制要求、全自动、半自动、是否有手动控制要求、监控、报警、显示、保护等。监控、报警、显示、保护等。选选用用PLCPLC。 用户应综合考虑系统要求和财力等因素，要选择用户应综合考虑系统要求和财力等因素，要选择性能价格比高的性能价格比高的PLC,PLC,选配合适的输入输出器件。选配合适的输入输

2、出器件。 具体考虑以下几方面：具体考虑以下几方面：1)PLC1)PLC的扫描速率及的扫描速率及CPUCPU性能性能 以以开关量为主开关量为主的项目，一般的项目，一般PLCPLC的扫描速率足以满的扫描速率足以满足要求；足要求； 有有模拟量模拟量或有或有要求快速响应的设备要求快速响应的设备，必须选配扫，必须选配扫描速率高的描速率高的PLCPLC，这主要取决于，这主要取决于PLCPLC的的中央处理器模块中央处理器模块。 针对针对状态快速变化设备状态快速变化设备选择具有选择具有快速响应专用模快速响应专用模块块的的PLCPLC。2)2)确定确定PLCPLC容量，选择容量，选择I IO O模块模块 PLC

3、容量包含两部分：容量包含两部分：IO容量及内存容量容量及内存容量 IO容量：容量： 开关量：开关量： I/O I/O容量容量= =（输入（输入点数点数+ +输出点数）输出点数）* *（1.11.15 ） 内存容量：内存容量： 要根据控制流程的复杂程度和系统中要根据控制流程的复杂程度和系统中I IO O总数以及总数以及编程的水平进行估计。编程的水平进行估计。 内存容量内存容量= = ( (开关量开关量I IO O点总数）点总数）* *（10101515）+ + 模模 拟拟 量量 回回 路路 数数 * *100 100 * *1.251.25输入模块输入模块 交、直流、电压、距离远近。交、直流、电

4、压、距离远近。注意以下几个问题：注意以下几个问题： 根据现场设备与模块之间的距离选择电压根据现场设备与模块之间的距离选择电压的大小的大小. . 高密度的输入模块如高密度的输入模块如3232点或点或6464点，同时接点，同时接通点数不得超过通点数不得超过6060； 为了提高控制系统的可靠性，必须考虑门为了提高控制系统的可靠性，必须考虑门槛电平的大小槛电平的大小。输出模块输出模块 选择输出模块主要考虑驱动能力和负载特性。选择输出模块主要考虑驱动能力和负载特性。 1.1.可控硅输出模块：开闭频繁、电感性低可控硅输出模块：开闭频繁、电感性低功率因数的负载。功率因数的负载。 2.2.继电器输出模块：适用

5、于电压范围大，继电器输出模块：适用于电压范围大，导通压降小的场合。价格便宜但使用寿命短，导通压降小的场合。价格便宜但使用寿命短，响应速度慢。响应速度慢。 3. 3.晶体管输出模块：无触点开关，使用寿晶体管输出模块：无触点开关，使用寿命长，命长，响应速度快响应速度快。 4.4.输出模块的电流额定值必须大于负载电输出模块的电流额定值必须大于负载电流额定值。流额定值。 对系统中的全部对系统中的全部I IO O点确定名称、分配点确定名称、分配I IO O模块的端子。模块的端子。 合理地进行合理地进行I IO O分配，是进行程序设计、分配，是进行程序设计、系统调试的前提。系统调试的前提。I IO O分配

6、表分配表设计步骤小结：设计步骤小结：逻逻 辑辑 设设 计计 法法 根据控制功能，将输入与输出信号之间建立起根据控制功能，将输入与输出信号之间建立起逻辑函数关系（可先列出逻辑状态表）；逻辑函数关系（可先列出逻辑状态表）； 对上述所得的逻辑函数进行化简或变换；对上述所得的逻辑函数进行化简或变换； 对化简后的函数，利用对化简后的函数，利用PLC的逻辑指令实现其的逻辑指令实现其函数关系（作出函数关系（作出I/O分配，画出分配，画出PLC梯形图）；梯形图）； 逻辑设计法的基本步骤逻辑设计法的基本步骤 添加特殊要求的程序。添加特殊要求的程序。 上机调试程序，进行修改和完善。上机调试程序，进行修改和完善。

7、逻逻 辑辑 设设 计计 法法 举举 例例 之一之一某系统中有某系统中有3台通风机，欲用一台指示灯显示通风机台通风机，欲用一台指示灯显示通风机的各种运行状态。的各种运行状态。 要求：要求：2台及台及2台以上风机开机时，指示灯常亮；若台以上风机开机时，指示灯常亮；若只有一个台开机时，指示灯以只有一个台开机时，指示灯以0.5Hz的频率闪烁；全的频率闪烁；全部停机时，指示灯以部停机时，指示灯以2Hz的频率闪烁。用一个开关控的频率闪烁。用一个开关控制系统的工作。制系统的工作。分析控制要求可知：分析控制要求可知：反映通风机运行状态及控制系统工作的信号是反映通风机运行状态及控制系统工作的信号是PLC的输入信

8、号；的输入信号；用用PLC的输出信号来控制一台指示灯的工作情况。的输出信号来控制一台指示灯的工作情况。 对逻辑关系简单的控制，可以直接进行对逻辑关系简单的控制，可以直接进行I/O分配。分配。I/O分配为如下：分配为如下：用辅助继电器用辅助继电器2000020002表示指示灯的几种状态。表示指示灯的几种状态。由表可看出：由表可看出：20001=2000020002常亮常亮2 Hz闪闪0.5 Hz闪闪风机风机1风机风机3风机风机2设开机为设开机为1、停为、停为0 ；指示灯亮和闪为；指示灯亮和闪为1，灭为，灭为0。20000= 00000 00001 00002 + 00000 00001 0000

9、2 00000 00001 00002 + 00000 00001 0000220002= 00000 00001 00002 要求：要求：2台及台及2台以上风机台以上风机开机时，指示灯常亮；若开机时，指示灯常亮；若只有一个台开机时，指示只有一个台开机时，指示灯以灯以0.5Hz的频率闪烁；全的频率闪烁；全部停机时，指示灯以部停机时，指示灯以2Hz的频率闪烁。的频率闪烁。 将将2000020002的逻辑表达式化简：的逻辑表达式化简：化简得：化简得： 20000=00000 00001+ 00000 00002 + 00001 0000220002=00000 00001 0000220001=2

10、0000 2000220000= 00000 00001 00002 + 00000 00001 00002 00000 00001 00002 + 00000 00001 00002设计梯形图程序设计梯形图程序20002=00000000010000220000 = 00000 00001 + 00000 00002 + 00001 0000220001=2000020002常亮常亮控制开关控制开关2 Hz闪闪0.5 Hz闪闪 TIM003 #0003 TIM002 TIM002 #0002 TIM003a原变量用常开接点表示，反变量用常闭接点表示。原变量用常开接点表示，反变量用常闭接点表示

11、。 逻逻 辑辑 设设 计计 法法 举举 例例 之二之二 某系统中有某系统中有4台通风机，欲用两台指示灯显示通台通风机，欲用两台指示灯显示通风机的各种运行状态。风机的各种运行状态。要求：要求：3台及台及3台以上风机开机时，绿灯常亮；两台台以上风机开机时，绿灯常亮；两台开机时，绿灯以开机时，绿灯以5Hz的频率闪烁；一台开机时，红灯的频率闪烁；一台开机时，红灯以以5Hz的频率闪烁；全部停机时，红灯常亮。的频率闪烁；全部停机时，红灯常亮。分析控制要求得知：分析控制要求得知：反映各台风机运行状态的信号是反映各台风机运行状态的信号是PLC的输入信号；的输入信号；要用要用PLC的输出信号来控制各指示灯的亮、

12、灭。的输出信号来控制各指示灯的亮、灭。上述几种运行情况可分开考虑，以简化程序设计。上述几种运行情况可分开考虑，以简化程序设计。 本例，用本例，用A、B、C、D表示表示4台通风机，红灯为台通风机，红灯为F1，绿灯为绿灯为 F2；设灯亮为；设灯亮为“1”、灯灭为、灯灭为“0”； 风机开为风机开为“1”、停为、停为“0” 。 1. 1. 红灯（红灯（F1）常亮的程序设计）常亮的程序设计当当4台风机都不开机时，红灯常亮，其台风机都不开机时，红灯常亮，其逻辑关系可列表为：逻辑关系可列表为：由表可得函数：由表可得函数：F1 = A B C D （1）A B C DF1由式（由式（1）可画出梯形图如下：）可

13、画出梯形图如下： A B C D F1 0 0 0 0 1 2. . 绿灯（绿灯（F2）常亮的程序设计）常亮的程序设计 A B C D F2 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1能引起绿灯常亮的情况有能引起绿灯常亮的情况有5种，列逻辑状态表如下：种，列逻辑状态表如下：由此得逻辑函数为：由此得逻辑函数为：将式（将式（2）化简为：）化简为：F2 = AB（D+C）+CD（A+B） （3）F2 = ABCD + ABCD + ABCD+ ABCD + ABCD （2）根据式（根据式（3）画梯形图：）画梯形图：F2 C A BDA C DB

14、 3. . 红灯（红灯（F1）闪烁的程序设计）闪烁的程序设计A B C D F1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1根据红灯闪烁的情况列表如下（根据红灯闪烁的情况列表如下（设闪烁为设闪烁为“1”1” ）：）：由表得逻辑函数为：由表得逻辑函数为：将式（将式（4）化简为：）化简为：F1 = ABCD + ABCD + ABCD + ABCD （4）根据式（根据式（5）画梯形图：）画梯形图：F1C D A B 25501 C DA B C DA BF1 = AB（CD + CD）+ CD（AB + AB）（）（5）25501产生产生5Hz的脉冲的脉冲 4.

15、 . 绿灯（绿灯（F2）闪烁的程序设计）闪烁的程序设计A B C D F20 0 1 1 10 1 0 1 10 1 1 0 11 0 0 1 11 0 1 0 121 1 0 0 1根据绿灯闪烁的情况列表如下（根据绿灯闪烁的情况列表如下（设闪烁为设闪烁为“1”1” ）：）：由此得逻辑函数为：由此得逻辑函数为：将式（将式（6）化简为：）化简为：F2 = ABCD + ABCD + ABCD + ABCD + ABCD + ABCD （6）F2 = （AB + AB)(CD + CD）+ AB CD + AB CD （7）F2 = （AB + AB)(CD + CD）+ AB CD + AB C

16、D （7） 根据式（根据式（7）画梯形图如下：）画梯形图如下：F2 A B C D 25501 A B C DA B C DA B C D 5. . 根据所选用的根据所选用的PLC机型，作出机型，作出I/O分配分配表。用表。用PLC的的I/O点编号替换梯形图中的变量。点编号替换梯形图中的变量。（1）作）作I/O分配表（本例使用的分配表（本例使用的PLC是是CPM1A）：）：（2）将上面各梯形图中的）将上面各梯形图中的A、D、C、D、F1、F2用用 表中的表中的PLC输入输入/输出点编号替换。输出点编号替换。作其梯形图如下：作其梯形图如下：A B C DF100101 00102 00103 0

17、010401101F1 = A B C D 下面以红灯的程序为例说明合并的方法。下面以红灯的程序为例说明合并的方法。00101 00102 00103 00104F1F100103 00104 00101 00102 25501 00103 0010400101 00102 00103 0010400101 00102 6. . 综合几个综合几个梯形图，得出最后的程序。梯形图，得出最后的程序。两张图的合并应作如图处理。两张图的合并应作如图处理。照此处理绿灯及整个照此处理绿灯及整个程序。程序。 红灯的程序红灯的程序7. 上机调试程序，进上机调试程序，进一步修改、完善。一步修改、完善。红灯常亮红灯

18、常亮红灯闪烁红灯闪烁时时 序序 图图 设设 计计 法法若若PLC各输出信号的状态变化有一定的时间各输出信号的状态变化有一定的时间顺序，可由时序图入手进行程序设计。顺序，可由时序图入手进行程序设计。 (1) 根据各输入、输出信号之间的时序关系，画出输根据各输入、输出信号之间的时序关系，画出输入和输出信号的工作时序图。入和输出信号的工作时序图。 (2) 把时序图划分成若干个区段，确定各区段的时间把时序图划分成若干个区段，确定各区段的时间长短。找出区段间的分界点，弄清分界点处各输出长短。找出区段间的分界点，弄清分界点处各输出信号状态的转换关系和转换条件。信号状态的转换关系和转换条件。一般方法为：一般

19、方法为： (3) 确定所需的定时器个数，分配定时器号，确定确定所需的定时器个数，分配定时器号，确定各定时器的设定值。各定时器的设定值。 (4) 明确各定时器开始定时和定时到两个时刻各输明确各定时器开始定时和定时到两个时刻各输出信号的状态。最好作一个状态转换明细表出信号的状态。最好作一个状态转换明细表 。 (5) 作作PLC的的I/O分配表。分配表。 (6) 根据时序图、状态转换明细表和根据时序图、状态转换明细表和I/O分配表，画分配表，画出出PLC梯形图。梯形图。 (7) 作模拟实验，进一步修改、完善程序。作模拟实验，进一步修改、完善程序。 时序图设计法举例时序图设计法举例图为十字路口上的红、

20、黄、绿图为十字路口上的红、黄、绿交通信号灯。绿灯亮放行、红交通信号灯。绿灯亮放行、红灯亮禁行。灯亮禁行。 控制要求：控制要求： 放行时间：南北方向为放行时间：南北方向为30秒，东西方向为秒，东西方向为20秒。秒。禁行预告：欲禁行方向的黄灯和欲放行方向的红灯禁行预告：欲禁行方向的黄灯和欲放行方向的红灯 以以5Hz的频率闪烁的频率闪烁5秒，秒， 5秒后另一个方向放行。秒后另一个方向放行。 只用一个控制开关对系统进行运行控制。只用一个控制开关对系统进行运行控制。南南北北西西东东（1）分析控制要求，确定输入和输出信号。）分析控制要求，确定输入和输出信号。原则：在满足控制要求的原则：在满足控制要求的前提

21、下，应尽量少占用前提下，应尽量少占用PLC的的I/O点数。点数。对本例，由控制开关输入的信号是输入信号；指示灯对本例，由控制开关输入的信号是输入信号；指示灯的亮、灭由的亮、灭由PLC的输出信号控制。的输出信号控制。由于同方向的同色灯在同一时间亮、灭，可将同色灯由于同方向的同色灯在同一时间亮、灭，可将同色灯并联，用一个输出信号控制。这样只占并联，用一个输出信号控制。这样只占6个输出点。个输出点。南南北北西西东东（2）画出各方向三色灯的工作时序图。）画出各方向三色灯的工作时序图。 5s 5s 南北黄灯南北黄灯南北绿灯南北绿灯 30 s 30 s 5s东西红灯东西红灯 5s 20s 20 s东西绿灯

22、东西绿灯东西黄灯东西黄灯 5s 5s南北红灯南北红灯 20 s 5s 20 s 5s 启启 动动 t0 t1 t2 t3 t4 一个循环一个循环 一个循环一个循环（3）由时序图分析各输出信号之间的时间关系。）由时序图分析各输出信号之间的时间关系。红灯和绿灯常亮的时间相同（红灯和绿灯常亮的时间相同（30s/ 20s） ；黄灯和红灯闪烁的；黄灯和红灯闪烁的时间相同（时间相同（5s） 。一个循环有一个循环有4个时间分界点：个时间分界点：t1 、 t2 、 t3 、 t4 。在这在这4个分界点处信号灯的状态将发生变化。个分界点处信号灯的状态将发生变化。 5s 5s 南北黄灯南北黄灯南北绿灯南北绿灯 3

23、0 s 30 s 5s东西红灯东西红灯 5s 20s 20 s东西绿灯东西绿灯东西黄灯东西黄灯 5s 5s南北红灯南北红灯 20 s 5s 20 s 5s 启启 动动 t0 t1 t2 t3 t4 （4）确定信号灯的状态转换点。）确定信号灯的状态转换点。 用用TIM000TIM003 4个定时器控制信号灯的状态转换。个定时器控制信号灯的状态转换。（5）确定定时器的个数及编号。）确定定时器的个数及编号。 5s 5s 南北黄灯南北黄灯南北绿灯南北绿灯 30 s 30 s 5s东西红灯东西红灯 5s 20s 20 s东西绿灯东西绿灯东西黄灯东西黄灯 5s 5s南北红灯南北红灯 20 s 5s 20

24、s 5s 启启 动动 t0 t1 t2 t3 t4 TIM000TIM001TIM002TIM003（6）列出定时器的功能明细表。）列出定时器的功能明细表。 5s 5s 南北黄灯南北黄灯南北绿灯南北绿灯 30 s 30 s 5s东西红灯东西红灯 5s 20s 20 s东西绿灯东西绿灯东西黄灯东西黄灯 5s 5s南北红灯南北红灯 20 s 5s 20 s 5s 启启 动动 t0 t1 t2 t3 t4 TIM000TIM001TIM002TIM003 5s 5s 南北黄灯南北黄灯南北绿灯南北绿灯 30 s 30 s 5s东西红灯东西红灯 5s 20s 20 s东西绿灯东西绿灯东西黄灯东西黄灯 5

25、s 5s南北红灯南北红灯 20 s 5s 20 s 5s 启启 动动 t0 t1 t2 t3 t4 TIM000TIM001TIM002TIM003 定时器定时器 t0 t1 t2 t3 t4TIM000定时定时30秒秒开始定时开始定时南北绿、南北绿、东西红灯东西红灯开始亮开始亮ON且保持。且保持。南北绿灯灭；南北绿灯灭；南北黄、东西南北黄、东西红灯开始闪红灯开始闪 ON ON开始下一个开始下一个循环的定时循环的定时TIM001定时定时35秒秒 开始定时开始定时 继续定时继续定时ON且保持。且保持。南北黄、东南北黄、东西红灯灭；西红灯灭；东西绿、南东西绿、南北红灯亮北红灯亮 ON开始下一个开始

26、下一个循环的定时循环的定时 TIM002定时定时55秒秒 开始定时开始定时 继续定时继续定时 继续定时继续定时ON且保持。且保持。东西绿灯灭；东西绿灯灭；东西黄、南北东西黄、南北红灯开始闪红灯开始闪开始下一个开始下一个循环的定时循环的定时TIM003定时定时60秒秒 开始定时开始定时 继续定时继续定时 继续定时继续定时 继续定时继续定时ON，随即复，随即复位 且 开 始 下位 且 开 始 下一 个 循 环 的一 个 循 环 的定时。定时。 输输 入入 输输 出出 控制开关控制开关 南北绿灯南北绿灯南北黄灯南北黄灯南北红灯南北红灯 东西绿灯东西绿灯东西黄灯东西黄灯 东西红灯东西红灯 00000

27、01000 01001 01002 01003 01004 01005（6）根据定时器功能明细表和）根据定时器功能明细表和I/O分配，画出分配，画出PLC的的梯形图。梯形图。 （7）作）作PLC的的I/O分配表。分配表。本例要求用一个控制开关进行控制。这里将全部程序本例要求用一个控制开关进行控制。这里将全部程序放在指令放在指令IL/ILC 之间，用之间，用00000作为指令作为指令IL的执行条的执行条件，即可实现控制要求。件，即可实现控制要求。 IL( 02 )00000TIM000 # 0300TIM003 TIM001 # 0350TIM002 # 0550TIM003 # 0600TIM

28、00001000系统启动系统启动南北绿南北绿/东西东西红亮红亮30秒定时秒定时南北黄南北黄/东西东西红闪红闪5秒定时秒定时东西绿东西绿/南北南北红亮红亮20秒定时秒定时东西黄、南北东西黄、南北红闪红闪5秒定时秒定时TIM000 25501 TIM001 ILC( 03 ) END(01)0100001005010010100301004TIM002 25501 TIM003TIM001 TIM00201001010030100201004南北绿亮南北绿亮30秒秒东西红亮东西红亮30秒秒东西绿亮东西绿亮20秒秒南北红亮南北红亮20秒秒南北黄闪南北黄闪5秒秒东西红闪东西红闪5秒秒东西黄闪东西黄闪5

29、秒秒南北红闪南北红闪5秒秒经验设计法的基础是：具有继电器控制的设计经验设计法的基础是：具有继电器控制的设计经验，熟练掌握经验，熟练掌握PLC指令的功能。指令的功能。所谓设计经验，是指能熟练掌握典型继电器控所谓设计经验，是指能熟练掌握典型继电器控制电路的设计思路，并能将这种设计思路移植制电路的设计思路，并能将这种设计思路移植到到PLC程序设计中。程序设计中。适用范围：适用范围： 简单的梯形图程序或复杂系统的某一局部程序。简单的梯形图程序或复杂系统的某一局部程序。特点：特点： 按设计者的经验和习惯的思路进行设计按设计者的经验和习惯的思路进行设计,因此没有因此没有 规律可遵循，具有很大的试探性和随意

30、性，需经反复规律可遵循，具有很大的试探性和随意性，需经反复修改完善才能符合设计要求，所以设计的结果因人而异。修改完善才能符合设计要求，所以设计的结果因人而异。 1. 启保停控制程序启保停控制程序0000200003KEEP 01000 010000100000002 000030000200003SET 01000RESET 01000（a）（b）（c）下图是常用的启保停下图是常用的启保停PLC控制程序。控制程序。要区别不同场合，采用不同的启保停控制程序。要区别不同场合，采用不同的启保停控制程序。 典型控制电路包括：电动机的启保停控制、正典型控制电路包括：电动机的启保停控制、正/反转反转控制、

31、点动控制、控制、点动控制、 Y- -启动控制、几台电动机的连启动控制、几台电动机的连锁控制、异地控制、掉电保持等等。锁控制、异地控制、掉电保持等等。 一、典型控制电路的一、典型控制电路的PLC程序设计程序设计 2. 电动机正反转控制程序电动机正反转控制程序 下面是正反转控制的程序设计下面是正反转控制的程序设计(尚有其他方案尚有其他方案)。为确保运行可靠为确保运行可靠,要采取软、硬件两种互锁措施。要采取软、硬件两种互锁措施。01001000020000001001010020000101002010020000201001SB300000 0100100001 0100200002COM COM

32、SB1 220VSB2DC24VKM1KM2PLCKHKM1KM2正转启动正转启动反转启动反转启动停车按钮停车按钮正转接触器正转接触器 反转接触器反转接触器 触点互锁触点互锁 触点互锁触点互锁 010010100000003010010100000000010010000200001 3. 电动机电动机顺序启顺序启/停停控制程序控制程序 下面是两台电动机顺序下面是两台电动机顺序启启/停停控制控制的的程序设计程序设计(尚有其他方案尚有其他方案)。启动时，只有电动机启动时，只有电动机M1启动启动(01000 ON)、电动机、电动机M2才可能启动才可能启动(01001 ON)；停止时，只有；停止时，

33、只有M2先停、先停、 M1才可能停。才可能停。01000000020000020000000012000020000 4. 电动机电动机既可长动、又可点动的既可长动、又可点动的控制程序控制程序 下面是电动机长下面是电动机长/点动点动控制的程序控制的程序(尚有其他方案尚有其他方案)。长动长动: 按一下按一下SB2。点动点动: 按住按住SB1不放不放,电动机转动电动机转动,释放释放SB1电动机停转。电动机停转。停车停车: 按一下按一下SB3。 5. 电动机电动机异地异地控制程序控制程序 下面是电动机在三地启下面是电动机在三地启/停控制的程序停控制的程序(尚有其他方案尚有其他方案)。本例，各地电动机

34、的启动和停车都共用一个按钮。本例，各地电动机的启动和停车都共用一个按钮。2000020000DIFD(14) 20000KEEP0100001000000030000100002无论在何地，第一次按动按钮是启动电动机，第二次无论在何地，第一次按动按钮是启动电动机，第二次按动按钮就是停车。按动按钮就是停车。 6. 掉电保持程序掉电保持程序常用方法：常用方法：使用使用KEEP指令以及指令以及SET、RESET等指令编写程序，等指令编写程序，并用保持继电器并用保持继电器HR的某一位作输出；的某一位作输出；将系统的运行状态或参数存放在具有掉电保持功能将系统的运行状态或参数存放在具有掉电保持功能的的DM

35、区等。区等。除了上述各种典型程序外，脉冲发生器程序、分频器除了上述各种典型程序外，脉冲发生器程序、分频器程序、优先权程序等，最好能熟练掌握。程序、优先权程序等，最好能熟练掌握。例例1 送料小车送料小车设计步骤：设计步骤：1 1）理解控制策略）理解控制策略2 2）I/OI/O分配分配3) 3) 设计梯形图设计梯形图I/O分配分配输入：右行启动按钮输入：右行启动按钮 左行启动按钮左行启动按钮 停止按钮停止按钮 右端行程开右端行程开关关 左端行程开关左端行程开关输出：右行接触器输出：右行接触器 左行接触器左行接触器 装料电磁阀装料电磁阀 卸料电磁阀卸料电磁阀装料装料15s卸料卸料10s1）I/O分配

36、分配输入：右行启动按钮输入：右行启动按钮SB1 00000 左行启动按钮左行启动按钮SB2 00001 停止按钮停止按钮SB3 00002 右端行程开关右端行程开关ST2 00003 左端行程开关左端行程开关ST1 00004输出：右行接触器输出：右行接触器01000 左行接触器左行接触器01001 装料电磁阀装料电磁阀01002 卸料电磁阀卸料电磁阀01003梯形图设计梯形图设计例例2 两处卸料的小车两处卸料的小车 I/O I/O分配分配输入：右行启动按钮输入：右行启动按钮SB1 00000 SB1 00000 左行启动按钮左行启动按钮SB2 00001SB2 00001 停止按钮停止按钮S

37、B3 00002SB3 00002 右端行程开关右端行程开关ST2 00003ST2 00003 左端行程开关左端行程开关ST1 00004ST1 00004输出：右行接触器输出：右行接触器0100001000 左行接触器左行接触器0100101001 装料电磁阀装料电磁阀0100201002 卸料电磁阀卸料电磁阀0100301003两处往返装料两处往返装料/卸料的小车，工作过程如图。卸料的小车，工作过程如图。ST1ST3ST2右右左左装料处装料处卸料处卸料处卸料处卸料处要求：小车单数次运行要求：小车单数次运行时，在时，在ST3卸料。偶数卸料。偶数次运行时，次运行时，ST3处不卸，处不卸，而在

38、而在ST2处卸料。处卸料。装料装料15s 、卸料、卸料10s。 I/O分配表分配表010000000200000010000000101001010010000500002 00003 00001 0100120000TIM001000040000001000TIM00001000000030100101003TIM000 #0100000050000401002TIM001 #01500000520000200000100100003右行右行左行左行卸料卸料装料装料右行启动右行启动左行启动左行启动ST3ST1ST3ST2进进退退装料装料卸料卸料卸料卸料ST2ST1 系统程序系统程序00004

39、0000500003单数次运行单数次运行010000000200000010000000101001010010000500002 00003 00001 0100120000TIM001000040000001000TIM00001000000030100101003TIM000 #0100000050000401002TIM001 #01500000520000200000100100003右行右行左行左行卸料卸料装料装料右行启右行启左行启左行启ST3ST1ST3ST2进进退退装料装料卸料卸料卸料卸料ST2ST1偶数次运行偶数次运行000040000500003 有有5 5个电机个电机M1

40、M5M1M5，都有启动和停止控制按钮，要，都有启动和停止控制按钮，要求按顺序启动，即前级电机不启动时，后级电机无法求按顺序启动，即前级电机不启动时，后级电机无法启动；前级电机停，后级电机也都停。启动；前级电机停，后级电机也都停。I/O分配分配1）I/O分配分配 5个启动按钮SB1SB5 00000、00002、00004 、 00006、00008 5个停止按钮SB6SB10 00001、00003、00005、00007、00009： 5个控制电机的接触器 KM1KM5 01000010045个启动按钮SB1SB5 00000、00002、00004 、 00006、00008 5个停止按钮

41、SB6SB10 00001、00003、00005、00007、00009:5个控制电机的接触器 KM1KM5 0100001004顺序控制的特点顺序控制的特点规律性强、时序清晰规律性强、时序清晰2.功能表图功能表图功能表图的结构正在执行的步叫活动步，正在执行的步叫活动步，当前一步为活动步且转换当前一步为活动步且转换条件满足时，启动下一步条件满足时，启动下一步并终止前一步。并终止前一步。 选择序列结构选择序列结构后一步成为活动步时，前后一步成为活动步时，前一步变为不活动步。一步变为不活动步。2 2）选择序列结构）选择序列结构 选择序列的开始称选择序列的开始称为分支。某一步的后为分支。某一步的后

42、面有几个步，当满足面有几个步，当满足不同的转换条件时，不同的转换条件时，转向不同的步。转向不同的步。并行序列结构并行序列结构当前一步为活动步、且当前一步为活动步、且转换条件满足时，才能转转换条件满足时，才能转向下一步。向下一步。后一步成为活动步时，后一步成为活动步时，前一步变为不活动步。前一步变为不活动步。 选择序列的结束称为合并。选择序列的结束称为合并。当某个分支的最后一步成为活动步、且转换条当某个分支的最后一步成为活动步、且转换条件满足时，都要转向合并步。件满足时，都要转向合并步。ab cdefj 1 4 2 6 8ghi 5 3 7eac 1b 2 3d 4 7 6 5 83) 并行序列

43、结构并行序列结构并行序列的开始用双线表示，并行序列的开始用双线表示，转换条件放在双线之上。转换条件放在双线之上。当并行序列首步为活动步且当并行序列首步为活动步且条件满足时，各分支首步同时条件满足时，各分支首步同时变为活动步。变为活动步。并行序列的结束称为合并，并行序列的结束称为合并，用双线表示并行序列的合并，用双线表示并行序列的合并，转换条件放在双线之下。转换条件放在双线之下。分支分支2分支分支1当各分支的末步都为活动步、且条件满足时，将同时当各分支的末步都为活动步、且条件满足时，将同时转换到合并步，且各末步都变为不活动步。转换到合并步，且各末步都变为不活动步。分支分支3 B1Si B2 Si

44、+1 SiSi-1Si+1SiCi Si+1Si+2Si+1SiCi+12.2 功能表图与梯形图的对应关系功能表图与梯形图的对应关系 步程序的梯形图结构如图。步程序的梯形图结构如图。每个步有一个控制位，当某每个步有一个控制位，当某步的控制位为步的控制位为ON时，该步成时，该步成为活动步为活动步(激活下一步的条件之激活下一步的条件之一一)，同时与该步对应的程序开，同时与该步对应的程序开始执行；始执行；当转换条件满足时当转换条件满足时(激活下一激活下一步的条件之二步的条件之二)，则下一步的控，则下一步的控制位为制位为ON，而上一步的控制，而上一步的控制位变为位变为OFF，上一步对应的程，上一步对应

45、的程序停止执行。序停止执行。由于转换条件常是短信号，由于转换条件常是短信号，因此每步要加自锁。因此每步要加自锁。当后续步成为活动步时，前当后续步成为活动步时，前一步要变为不活动步。一步要变为不活动步。 B1Si B2 Si+1 SiSi-1Si+1SiCi Si+1Si+2Si+1SiCi+1 必须将常闭触点必须将常闭触点Si+1和和Si+2与与前一步的控制位线圈串联。前一步的控制位线圈串联。当某一步成为活动步时，其当某一步成为活动步时，其控制位为控制位为ON，可以利用这个，可以利用这个ON信号实现相应的控制。信号实现相应的控制。仅输入一个节拍的信号称为短信号。仅输入一个节拍的信号称为短信号。

46、两次输入的时间间隔称为节拍。两次输入的时间间隔称为节拍。步20000为起始步，它的前面有2条分支 步20001的后面有3条并行序列的分支 步20006是单序列的步，步20005、步20007为其前级步和后续步 步20009的后面有2条选择序列的分支 步20012的前面有2条选择序列的分支 步20015的前面有3条选择序列的分支 3 顺序控制程序设计举例顺序控制程序设计举例 二、用顺序控制设计法编写用户程序二、用顺序控制设计法编写用户程序 用顺序控制设计法编程的基本步骤：用顺序控制设计法编程的基本步骤：（1）根据控制要求将控制过程分成若干个工作步。）根据控制要求将控制过程分成若干个工作步。 明确

47、每个工作步的功能，弄清步的转换是单向进行明确每个工作步的功能，弄清步的转换是单向进行（单序列）还是多向进行（选择或并行序列）；（单序列）还是多向进行（选择或并行序列）； 确定各步的转换条件（可能是多个信号的确定各步的转换条件（可能是多个信号的“与与”、“或或”等逻辑组合）。等逻辑组合）。 必要时可画一个工作流程图，它有助于理顺整个控必要时可画一个工作流程图，它有助于理顺整个控制过程的进程。制过程的进程。（2）为每个步设置控制位，确定转换条件。）为每个步设置控制位，确定转换条件。 控制位最好使用同一个通道的若干连续位。控制位最好使用同一个通道的若干连续位。（3）确定所需输入和输出点，选择）确定所

48、需输入和输出点，选择PLC机型，作出机型，作出I/O分配。分配。（4）在前两步的基础上，画出功能表图。）在前两步的基础上，画出功能表图。（5）根据功能表图画梯形图。）根据功能表图画梯形图。（6）添加某些特殊要求的程序。）添加某些特殊要求的程序。 顺序控制设计举例之一顺序控制设计举例之一某动力头工作流程如图。某动力头工作流程如图。ST3ST1ST2快进快进工进工进快退快退动力头停在原位动力头停在原位(ST3)。按一下按钮动力头启动。按一下按钮动力头启动。 (1) 作出作出 I/O分配分配:动力头退回原位后重复上动力头退回原位后重复上述动作。述动作。 (2) 画出动力头的功能表图。画出动力头的功能

49、表图。 1 1启动启动压压ST3ST3按启动按按启动按钮钮 2 2压压ST1ST1 3 3 快进快进 工进工进 等待等待压压ST2ST2 4 4 快退快退压压ST3ST3 20000启动启动00003 00000 20001000012000201000ON 01001ON 010010000220003 0100200003正转电磁阀正转电磁阀1正转电磁阀正转电磁阀2正转正转电磁阀电磁阀2反转反转电磁阀电磁阀输入：系统启动按钮输入：系统启动按钮 00000 00000 右端行程开关右端行程开关ST2ST2 0000200002 中间中间行程开关行程开关ST1 00001ST1 00001 左

50、端行程开关左端行程开关ST3 00003ST3 00003输出：快进接触器输出：快进接触器0100001000 工进工进接触器接触器0100101001 快退接触器快退接触器0100201002ST3ST1ST2快进快进工进工进快退快退 (3) 根据功能表图设计出梯形图。根据功能表图设计出梯形图。 20000 00000 00003 2000220003 00003 20001200002531520002 00002 200002000320001 20001 00001 2000320001200022000301001200002000101000200020100220002 2000