1、第8章 PLC控制系统程序设计方法 第8章 PLC控制系统程序设计方法 8.1 PLC程序设计的基本要求程序设计的基本要求8.2 程序设计方法程序设计方法 8.3 PLC控制系统实例控制系统实例 第8章 PLC控制系统程序设计方法 8.1 PLC程序设计的基本要求程序设计的基本要求 编制一个较好的PLC控制程序一般应注意以下几个方面。1) 正确性 2) 可靠性 3) 合理性 4) 可读性 5) 可塑性 第8章 PLC控制系统程序设计方法 8.2 程序设计方法程序设计方法 8.2.1 逻辑设计法逻辑设计法 1三相异步电动机可逆控制线路 图8-1(a)所示是三相异步电动机可逆控制线路。该线路在继电
2、接触器控制线路中已做过介绍。根据电路的控制要求，可画出如图8-1(b)所示的线路工作时序图，由时序图可看出线路中各器件动作的相互次序和因果关系。 第8章 PLC控制系统程序设计方法 对线路的控制系统来说，输入信号共有4个，分别为SB1、SB2、SB3和FR，而输出信号则是KM1和KM2。考虑到系统中的自锁和互锁，得KM1、KM2的逻辑函数为 21121KMFRSB)KM(SBKM11232KMFRSB)KM(SBKM第8章 PLC控制系统程序设计方法 SB2FU1U V WQFQSKM1FU2SB1FRKM1KM2SB3KM1FRNKM1KM2FRM3SB2KM2KM1KM2(a)(b)SB1
3、SB3KM2图8-1 三相异步电动机可逆控制线路及工作时序图(a) 三相异步电动机可逆控制线路；(b) 工作时序图 第8章 PLC控制系统程序设计方法 表8-1 I/O分配表 输 入 输 出 SB1 SB2 SB3 FR KM1 KM2 00000 00001 00002 00003 01000 01001 第8章 PLC控制系统程序设计方法 根据逻辑函数表达式及I/O分配表得出其梯形图如图8-2所示。 0000100000 00003010000000200000 0000301001END(01)01000010010100001001图8-2 三相异步电动机可逆控制线路梯形图 第8章 P
4、LC控制系统程序设计方法 由梯形图可得程序指令表如下： 1. LD 00001 6. OUT 01000 11. AND NOT 01000 2. OR 01000 7. LD 00002 12. OUT 01001 3. AND NOT 00000 8. OR 01001 13. END(01) 4. AND NOT 00003 9. AND NOT 00000 5. AND NOT 01001 10. AND NOT 00003 第8章 PLC控制系统程序设计方法 2通风机工作情况显示控制通风机工作情况显示控制 1) 红灯常亮的程序设计红灯常亮的程序设计 当4台通风机都不开机时红灯常亮。其
5、状态表为 A B C D F1 0 0 0 0 1 (设灯常亮为1、灭为0，通风机开机为1、停为0，以下同。) 由状态表可得F1的逻辑函数： DCBAF1(8-1) 第8章 PLC控制系统程序设计方法 BCDF1A图8-3 红灯常亮的梯形图 第8章 PLC控制系统程序设计方法 2) 绿灯常亮的程序设计绿灯常亮的程序设计 能引起绿灯常亮的情况有5种，其状态表如下： 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 第8章 PLC控制系统程序设计方法 由状态表可得F2的逻辑函数为 ABCDDABCDCABCDBABCDAF2(
6、8-2) 由于根据式(8-2)直接画梯形图时，梯形图会很烦琐，因此应先对式(8-2)进行化简。 将式(8-2)化简得 )()(2BACDCDABF (8-3) 第8章 PLC控制系统程序设计方法 CDABF2ABCD图8-4 绿灯常亮梯形图 第8章 PLC控制系统程序设计方法 3) 红灯闪烁的程序设计红灯闪烁的程序设计 当红灯闪烁时，其状态表如下： 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 第8章 PLC控制系统程序设计方法 由状态表可得F1的逻辑函数为 DCBADCBADCBADCBAF 1将式(8-4)化简得 )( )( 1BAB
7、ADCDCDCBAF(8-5) (8-4) 第8章 PLC控制系统程序设计方法 CDABCDABABCD25501F1图8-5 红灯闪烁的梯形图 第8章 PLC控制系统程序设计方法 4) 绿灯闪烁的程序设计绿灯闪烁的程序设计 当绿灯闪烁时，其状态表为 A B C D F2 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 第8章 PLC控制系统程序设计方法 由状态表可得F2的逻辑函数为 DCABDCBADCBADBCADCBACDBAF 2(8-6) 将式(8-6)化简得 DCABCDBABABADCDCDCBAF 2)()
8、(8-7) 第8章 PLC控制系统程序设计方法 根据式(8-7)画出的梯形图如图8-6所示。 CABD25501CABDCABDCABDF2图8-6 绿灯闪烁的梯形图 第8章 PLC控制系统程序设计方法 5) 做做I/O点分配表点分配表 本例有A、B、C、D共4个输入信号，F1、F2两个输出，选择CPM1A机型，作出I/O分配表如表8-2所示。 表8-2 I/O分配表 输 入 输 出 A B C D F1 F2 00101 00102 00103 00104 01101 01102 第8章 PLC控制系统程序设计方法 图8-7 通风机工作情况显示控制梯形图 00102 001030010400
9、1012550100103 00101001030010400101 001020010100103001042550100102 00103 001040010100102AA00102001040010100103 001040010200102001010010300104001020010100103001040010200101001030010400102001010010300104红灯绿灯0110101102第8章 PLC控制系统程序设计方法 由梯形图可得程序指令表如下： 1. LD NOT 00101 19. OR LD 37. LD NOT 00103 2. AND NOT
10、 00102 20. AND 25501 38. AND 00104 3. AND NOT 00103 21. OR LD 39. LD 00103 4. AND NOT 00104 22. OUT 01101 40. AND NOT 00104 5. LD NOT 00103 23. LD 00103 41. AND LD 6. AND 00104 24. OR 00104 42. LD NOT 00101 7. LD 00103 25. AND 00101 43. AND NOT 00102 8. AND NOT 00104 26. AND 00102 44. AND 00103 9. O
11、R LD 27. LD 00101 45. AND 00104 10. AND NOT 00101 28. OR 00102 46. OR LD 11. AND NOT 00102 29. AND 00103 47. LD 00101 12. LD NOT 00101 30. AND 00104 48. AND 00102 13. AND 00102 31. OR LD 49. AND NOT 00103 14. LD 00101 32. LD NOT 00101 50. AND NOT 00104 15. AND NOT 00102 33. AND 00102 51. OR LD 16. O
12、R LD 34. LD 00101 52. AND 25501 17. AND NOT 00103 35. AND NOT 00102 53. OR LD 18. AND NOT 00104 36. OR LD 54. OUT 01102 第8章 PLC控制系统程序设计方法 3感应式交通信号灯自动控制感应式交通信号灯自动控制 当PLC各输出信号按照一定的时间顺序发生变化时，可采用时序图设计程序。通过绘制各输出信号和输入信号之间的关系和顺序，理顺各状态转换的时刻和转换条件，清理出输出和输入的逻辑关系，从而完成控制系统梯形图的编制。以下是十字路口感应式交通信号灯自动控制系统的设计示例。 假设有一个
13、车流量大的主干线与一个车流量小的支线相交叉的十字路口，为了较有效地提高该路口的车辆通行能力，避免因支线绿灯放行期间造成主干线车辆积压过多，计划采用感应式控制方式，以缓解上述矛盾。主干线及支线的来往车辆通过埋设在停车线附近的四个方向的车辆检测器A1、A2、B1、B2检测，如图8-8所示。 第8章 PLC控制系统程序设计方法 A1主干线支线B1A2B2图8-8 十字路口信号灯示意图 第8章 PLC控制系统程序设计方法 1) 控制要求控制要求 (1) 启动该系统后(开机)，主干线方向为绿灯亮，支线方向为红灯亮。若支线无车辆通过，则该状态一直保持。一旦支线有车到达路口，则检测器B1或B2检测到车辆到达
14、6 s后，使主干线绿灯灭，黄灯亮，延迟4 s后变为红灯亮。同时，支线由红灯亮变为绿灯亮。 (2) 当支线绿灯亮后，若主干线无车辆通过路口，则支线绿灯延时25 s后自动变为黄灯亮，延时4 s后转为红灯亮。同时，主干线由红灯变为绿灯。 (3) 在支线绿灯延时期间，如主干线已积压三辆车，则当检测器A1或A2检测到第三辆车到达时，停止支线绿灯延时，立刻变为黄灯亮，维持4 s后又变为红灯亮。此时，主干线由红灯亮变为绿灯亮。重复上述循环。 第8章 PLC控制系统程序设计方法 2) 系统设计分析系统设计分析 (1) 确定I/O点数。根据控制要求可知，输入信号有5个，即启动信号和4个方向的车辆检测信号。输出信
15、号有6个，即主干线(东西方向)红、黄、绿灯及支线(南北方向)红、黄、绿灯。 从定时角度来看，南北方向(支线)绿灯需要一个最大定时值为25 s的定时器，南北、东西两个方向的黄灯各需一个4 s的定时器，一个检测到南北方向来车后延时6 s的定时器，一个记录东西方向积压车辆数的计数器。由于最大定时值皆未超过定时器的预置值范围，故总共需4个定时器、2个计数器。 第8章 PLC控制系统程序设计方法 表8-3 I/O分配表 类 别 名 称 点 号 开机 00000 支线检测器 B1 00001 支线检测器 B2 00002 主干线检测器 A1 00003 输入 主干线检测器 A2 00004 红灯 0100
16、0 绿灯 01001 支线 黄灯 01002 绿灯 01008 黄灯 01009 主干线 红灯 01010 支线车辆到定时器 TIM000 主干线黄灯定时器 TIM001 支线绿灯定时器 TIM002 定时器 支线黄灯定时器 TIM003 主干线计数器 CNT046 输出 计数器 支线计数器 CNT047 第8章 PLC控制系统程序设计方法 (2) 灯色状态及定时时序图。按照控制要求，可绘出该时序图如图8-9所示。因为当支线车辆检测器B1或B2检测到来车后延时6 s，所以使主干线由绿灯转变为黄灯亮。该6 s的延时应由B1或B2输入的信号启动定时器TIM000来实现，但在TIM000定时期间，检
17、测信号消失后，TIM000会复位。为了防止复位，图8-9中采用了锁存指令(KEEP 2000)形成锁存继电器。 第8章 PLC控制系统程序设计方法 支线绿灯最长延续25 s，在此期间若主干线积压车辆不够3辆，则当延迟时间到后，才由绿灯转为黄灯亮。假若积压车辆已够3辆，则不管绿灯延迟25 s是否到，在第三辆车到时，立即强迫将绿灯转变为黄灯亮。处理这一问题的关键，是当支线绿灯亮时应为启动车辆计数器作好准备。一旦主干线方向的传感器A1或A2发出有车信号，就能立即启动车辆计数器开始计数。因此，主干线来车计数器的启动条件应为支线绿灯亮和主干线车辆传感器A1或A2的输出信号。只要车辆计数器计到第3辆来车，
18、就有信号输出，不管绿灯是否延时够25 s，就迫使其关闭而转为黄灯亮。图8-9中虚线所示即为这种情况。 整个系统的灯色转换条件及定时时序如图8-9中箭头所示。由图8-9可得出各定时器控制条件及灯色转换控制条件。 第8章 PLC控制系统程序设计方法 开机(00000)支路红灯(01000)主干绿灯(01008)支路检测B1或 B2KEEP20000TIM000TIM001主干黄灯（01009）主干红灯（01010）支路绿灯（01001）主干检测A1或 A2CNT046或CNT047TIM002TIM003支路黄灯（01002）6s4s25 s4 s1234 s图8-9 系统时序图 第8章 PLC控
19、制系统程序设计方法 (3) 定时器、计数器控制条件及灯色转换控制条件。具体描述如下： 定时器、计数器控制条件： 将B1、B2检测器产生的检测信号通过上升沿微分指令DIFU产生锁存信号，放在锁存器20000中。 )00002()00001()20010DIFU(21BBTIM00320010)KEEP(20000TIM00320010)KEEP(20000.TIM00320010)KEEP(20000.TIM00320000TIM000第8章 PLC控制系统程序设计方法 TIM000TIM001TIM003TIM001TIM002TIM003TIM001TIM002.CNT047CNT046TI
20、M002TIM003)00003()01001(CNT0461A 支线绿灯计数)00003()01001(CNT0461A 支线绿灯计数.(00004)(01001)047CNT2A 支线绿灯计数(00004)(01001)047CNT2A 支线绿灯计数.)01010(047CNT046.CNT主干线红灯复位 第8章 PLC控制系统程序设计方法 灯色转换条件： 支线红灯(01000)=开机(00000)支线绿灯(01001)=主干线红灯(01010) 支线黄灯(01002)=(TIM002+CNT046+CNT047)主干线绿灯(01008)=支线红灯(01000)主干线黄灯(01009)=T
21、IM000主干线红灯(01010)=TIM001TIM001TIM002CNT046CNT047TIM003TIM000TIM001TIM003第8章 PLC控制系统程序设计方法 (4) 绘制梯形图。DIFU(13) 200100000120010TIM00320000TIM003TIM000TIM001 TIM00301001 000030100100000 TIM00001000 TIM000TIM000 TIM001TIM001 TIM00301010TIM002CNT046 CNT047TIM002CNT046CNT047TIM002CNT046CNT04701001 00004010
22、10TIM003AA00002KEEP20000TIM 000#0060TIM 001#0040TIM 002#0250CNT 046#0003CNT 047#0003TIM 003#0040010000100801009010100100101002END(01)图8-10 感应式交通信号灯自动控制梯形图 第8章 PLC控制系统程序设计方法 (5) 编写程序表。程序表如下： 1. LD 00001 10. #0060 19. AND 00003 2. OR 00002 11. LD TIM000 20. LD NOT 01001 3. DIFU(13) 20010 12. TIM 001 2
23、1. CNT 046 4. LD 20010 13. #0040 22. #0003 5. LD TIM003 14. LD TIM001 23. LD 01001 6. KEEP(11) 20000 15. AND NOT TIM03 24. AND 00004 7. LD 20000 16. TIM 002 25. LD NOT 01010 8. AND NOT TIM003 17. #0250 26. CNT 047 9. TIM 000 18. LD 01001 27. #0003 28. LD TIM002 38. OUT 01008 48. AND NOT CNT047 29. O
24、R CNT046 39. LD TIM000 49. OUT 01001 30. OR CNT047 40. AND NOT TIM001 50. LD TIM002 31. TIM 003 41. OUT 01009 51. OR CNT046 32. #0040 42. LD TIM001 52. OR CNT047 33. LD 00000 43. AND NOT TIM03 53. AND NOT TIM003 34. AND NOT TIM000 44. OUT 01010 54. OUT 01002 35. OUT 01000 45. LD 01010 55. END(01) 36
25、. LD 01000 46. AND NOT TIM002 37. AND NOT TIM000 47. AND NOT CNT046 第8章 PLC控制系统程序设计方法 逻辑设计法归纳如下： 用不同的逻辑变量来表示各输入/输出信号，并设定对应输入/输出信号各种状态时的逻辑值； 详细分析控制要求，明确各输入/输出信号个数，合理选择机型； 根据控制要求，列出状态表或画出时序图； 由状态表或时序图写出相应的逻辑函数，并进行化简； 根据化简后的逻辑函数画出梯形图，列出指令表； 上机调试，使程序满足要求。 第8章 PLC控制系统程序设计方法 8.2.2 顺序控制设计法顺序控制设计法 1顺序控制设计法的
26、功能表图与梯形图顺序控制设计法的功能表图与梯形图 对那些按动作的先后顺序进行工作的系统，非常适宜使用顺序控制设计法编程。顺序控制设计法规律性很强，虽然编出的程序偏长，但程序结构清晰，可读性好。 在用顺序控制设计法编程时，可根据系统的工作顺序绘制出功能表图。通过功能表图来表现系统各工作步的功能、步与步之间的转换顺序及其转换条件。 现以简单的控制为例来说明功能表图的组成。 第8章 PLC控制系统程序设计方法 某动力头的运动状态有三种，即快进工进快退。各状态的转换条件为：快进到一定位置，压限位开关SQ1则转为工进；工进到一定位置，压限位开关SQ2则转为快退；退回原位压限位开关SQ3，动力头自动停止运
27、行。对这样的控制过程画出的功能表图如图8-11所示。 功能表图是由步、有向连线、转换条件和动作内容说明等组成的。用矩形框表示各步，框内的数字是步的编号。 第8章 PLC控制系统程序设计方法 车停原位压 SQ34快退3压 SQ2工进2压 SQ1快进1图8-11 动力头控制功能表图 第8章 PLC控制系统程序设计方法 1) 单序列结构单序列结构 单序列结构的功能表图没有分支，每个步后只有一个步，步与步之间只有一个转换条件。 第8章 PLC控制系统程序设计方法 2) 选择序列结构选择序列结构 图8-12(a)是选择序列结构的功能表图。选择序列的开始称为分支，如图8-12(a)的步1之后有三个分支(或
28、更多)，各选择分支不能同时执行。例如，当步1为活动步且条件a满足时，转向步2；当步1为活动步且条件b满足时，转向步3；当步1为活动步且条件c满足时，转向步4。无论步1转向哪个分支，当其后续步成为活动步时，步1自动变为不活动步。 若已选择了转向某一个分支，则不允许另外几个分支的首步成为活动步，所以应该使各选择分支之间连锁。 选择序列的结束称为合并。在图8-12(a)中，不论哪个分支的最后一步成为活动步，当转换条件满足时，都要转向步5。 第8章 PLC控制系统程序设计方法 3618472524315abcdefg(a)ebcda(b)图8-12 选择序列与并行序列功能表图(a) 选择序列结构；(b
29、) 并行序列结构 第8章 PLC控制系统程序设计方法 3) 并行序列结构 Si1SiSiSi1SiSi2Ci1SiSi1B1SiB2Si1图8-13 步程序的结构 第8章 PLC控制系统程序设计方法 2用顺序控制设计法编写程序用顺序控制设计法编写程序 用顺序控制设计法编程的基本步骤如下： (1) 分析控制要求，将控制过程分成若干个工作步，明确每个工作步的功能，弄清步的转换是单向进行还是多向进行，确定步的转换条件(可能是多个信号的“与”、“或”等逻辑组合)。必要时可画一个工作流程图，它对理顺整个控制过程的进程以及分析各步的相互联系有很大作用。 (2) 为每个步设定控制位。控制位最好使用同一个通道
30、的若干连续位。若用定时器/计数器的输出作为转换条件，则应确定各定时器/计数器的编号和设定值。 第8章 PLC控制系统程序设计方法 (3) 确定所需输入和输出点的个数，选择PLC机型，作出I/O分配。(4) 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。 (6) 添加某些特殊要求的程序。 第8章 PLC控制系统程序设计方法 3用顺序控制设计法编程实例用顺序控制设计法编程实例 PLC上电系统启动1号快进2号快进1号工进2号快退1号工进2号工进1号快退原位等待快进到位压SQ1快进到位压SQ5工进到位压SQ2工进位压SQ6工进到位压SQ3退到原位压SQ4退到原位压SQ0图8-14 电液
31、控制系统动力头工作流程图 第8章 PLC控制系统程序设计方法 控制要求如下： (1) 系统启动后，两个动力头便同时开始按流程图中的工作步顺序运行。从它们都退回原位开始延时10 s后，又同时开始进入下一个循环的运行。 (2) 若断开控制开关，各动力头必须将当前的运行过程结束(即退回原位)后才能自动停止运行。 (3) 各动力头的运动状态取决于电磁阀线圈的通、断电，它们的对应关系如表8-4和表8-5所示。表中的“+”表示该电磁阀的线圈通电，“-”表示该电磁阀的线圈不通电。 第8章 PLC控制系统程序设计方法 表8-4 1号动力头 动作 YV1 YV2 YV3 YV4 动作 YV5 YV6 YV7 快
32、进 - + + - 快进 + + - 工进 + + - - 工进 + - + 工进 - + + + 快退 - + + 快退 + - + - 表8-5 2号动力头 第8章 PLC控制系统程序设计方法 表表8-6 I/O分配表分配表 输 入 输 出 系统启动控制开关 00000 电磁阀 YV1线圈 01001 1 号动力头原位限位 SQ0 00100 电磁阀 YV2线圈 01002 1 号动力头快进限位 SQ1 00101 电磁阀 YV3线圈 01003 1 号动力头工进限位 SQ2 00102 电磁阀 YV4线圈 01004 1 号动力头工进限位 SQ3 00103 电磁阀 YV5线圈 0100
33、5 2 号动力头原位限位 SQ4 00104 电磁阀 YV6线圈 01006 2 号动力头快进限位 SQ5 00105 电磁阀 YV7线圈 01007 2 号动力头工进限位 SQ6 00106 第8章 PLC控制系统程序设计方法 200012000220003200042000501002、01003ON01001、01002ON01002、01003和01004ON01001、01003ON2000620007200082000901005、01007ON01006、01007ON01005、01006ON20000TIM000原位等待快退工进快进0000025315001050010600
34、10400101001020010300100原位等待快退工进工进快进图8-15 电液控制系统动力头的控制功能表图 第8章 PLC控制系统程序设计方法 20000200012000220003200042000520006200072000820009初始等待1号快进1号工进1号工进1号快退1号等待2号快进2号工进2号快退2号等待TIM00020001253152000020000200022000100000200012000200101 20003200022000300102 20004200032000400103 20005200042000500100 20000200002000
35、600000 20007200062000700105 20008200072000800106 20009200082000900104 20000ATIM000#0100SET 01002SET 010031号快进200052000920001RESET 01003SET 010011号工进20002SET 01003SET 010041号工进20003RESET 01001RESET 01002RESET 010041号快退20004SET 01001RESET 01001RESET 010031号等待20005SET 01005SET 010062号快进20006SET 01007RE
36、SET 010062号工进20007SET 01006RESET 010052号快退20008RESET 01006RESET 010072号等待20009A图8-16 电液控制系统动力头控制梯形图 第8章 PLC控制系统程序设计方法 根据梯形图可得程序表如下： 1. LD TIM000 29. AND NOT 20000 57. SET 01003 2. OR 25315 30. OUT 20005 58. LD 20002 3. OR 20000 31. LD 20000 59. RESET 01003 4. AND NOT 20001 32. AND 00000 60. SET 0100
37、1 5. OUT 20000 33. OR 20006 61. LD 20003 6. LD 20000 34. AND NOT 20007 62. SET 01003 7. AND 00000 35. OUT 20006 63. SET 01004 8. OR 20001 36. LD 20006 64. RESET 01001 9. AND NOT 20002 37. AND 00105 65. LD 20004 10. OUT 20001 38. OR 20007 66. RESET 01002 11. LD 20001 39. AND NOT 20008 67. RESET 01004
38、 12. AND 00101 40. OUT 20007 68. SET 01001 第8章 PLC控制系统程序设计方法 13. OR 20002 41. LD 20007 69. LD 20005 14. AND NOT 20003 42. AND 00106 70. RESET 01001 15. OUT 20002 43. OR 20008 71. RESET 01003 16. LD 20002 44. AND NOT 20009 72. LD 20006 17. AND 00102 45. OUT 20008 73. SET 01005 18. OR 20003 46. LD 200
39、08 74. SET 01006 19. AND NOT 20004 47. AND 00104 75. LD 20007 20. OUT 20003 48. OR 20009 76. SET 01007 21. LD 20003 49. AND NOT 20000 77. RESET 01006 22. AND 00103 50. OUT 20009 78. LD 20008 23. OR 20004 51. LD 20005 79. SET 01006 24. AND NOT 20005 52. AND 20009 80. RESET 01005 25. OUT 20004 53. TIM
40、 000 81. LD 20009 26. LD 20004 54. #0100 82. RESET 01006 27. AND 00100 55. LD 20001 83. RESET 01007 28. OR 20005 56. SET 01002 第8章 PLC控制系统程序设计方法 对梯形图的工作过程说明如下： (1) 在PLC上电后的第一个扫描周期，25315为ON，使初始步20000为ON，为系统启动作好准备。 (2) 在一个循环过程结束时，两个动力头一起在原位停留10 s后，步20000自动成为活动步，以使系统进入下一个循环的过程，所以将TIM000(原位等待定时器)的常开触点与2
41、5315并联。 (3) 因为步20001和步20006是两个并行序列的首步，所以这两个步的活动条件都是20000和00000的“与”。在一个循环的过程结束且20000成为活动步时，由于00000始终为ON，从而使步20001和步20006自动成为活动步，并开始重复前一个循环的过程。 第8章 PLC控制系统程序设计方法 (4) 当两个动力头都回到原位且等待步20005和20009都成为活动步时，TIM000才开始计时。在定时时间到且步20000成为活动步时，等待步20005和20009才变为不活动步； (5) 对应每一个工作步，要对控制相关电磁阀的输出位进行置位或复位。例如，在20001成为活动
42、步时，要将01002和01003置位(电磁阀YV2、YV3线圈通电)，使1号动力头快进；在等待步20005和20009为活动步时，将相关电磁阀线圈的输出位进行复位，以保证下一个循环时动力头不会发生错误的动作。例如，在20005成为活动步时，将01006和01003复位，使1号动力头进入等待状态；在20009成为活动步时，将01006和01007复位，使2号动力头进入等待状态。 第8章 PLC控制系统程序设计方法 顺序控制设计法有一定的规律可循，所编写的程序易读，易检查，易修改，是常用的设计方法之一。使用顺序控制设计法的关键有三条：一是理顺动作顺序，明确各步的转换条件；二是准确地画出功能表图；三
43、是根据功能表图正确地画出相应的梯形图，最后再根据某些特殊功能要求，添加部分控制程序。要想用好顺序控制设计法，重要的是熟练掌握功能表图的画法，以及根据功能表图画出相应梯形图的方法。 第8章 PLC控制系统程序设计方法 8.2.3 继电器控制电路图转换设计法继电器控制电路图转换设计法 1对各种继电器和电磁阀等的处理对各种继电器和电磁阀等的处理 在继电器控制系统中，大量使用了各种控制电器，例如交直流接触器、电磁阀、电磁铁、中间继电器等。交直流接触器、电磁阀、电磁铁的线圈是执行元件，要为它们分配相应的PLC输出继电器号。中间继电器可以用PLC内部的辅助继电器来代替。 第8章 PLC控制系统程序设计方法
44、 2对常开按钮和常闭按钮的处理对常开按钮和常闭按钮的处理 在继电器控制电路中，一般启动用常开按钮，停车用常闭按钮。用PLC控制时，启动和停车一般都用常开按钮。尽管使用哪种按钮都可以，但是画出的PLC梯形图却不同。 图8-17(a)和(b)中，SB1是启动按钮，SB2是停车按钮，K是交流接触器。图8-17(a)中的停车用常开按钮，对应梯形图中的00001是常闭触点；图8-17(b)中的停车用常闭按钮，对应梯形图中的00001是常开触点。在转换时这一点要务必注意。 第8章 PLC控制系统程序设计方法 0000000001COMSB101000COMK000000100000001(a)PLC000
45、0000001COMSB201000COMK000000100000001(b)PLCSB2SB10100001000图8-17 按钮与梯形图的对应关系(a) 常开按钮对应的梯形图； (b) 常闭按钮对应的梯形图 第8章 PLC控制系统程序设计方法 3对热继电器触点的处理对热继电器触点的处理 若PLC的输入点较多，则热继电器的常闭触点可占用PLC的输入点；若输入点较少，则热继电器的信号可不输入PLC中，而是接在PLC外部的控制电路中。 第8章 PLC控制系统程序设计方法 4对时间继电器的处理对时间继电器的处理 物理的时间继电器可分为通电延时型和断电延时型两种。通电延时型时间继电器，其延时动作的
46、触点有通电延时闭合和通电延时断开两种；断电延时型时间继电器延时动作的触点有断电延时闭合和断电延时断开两种。用 PLC控制时，时间继电器可以用 PLC的定时器/计数器来代替。PLC定时器的触点只有接通延时闭合和接通延时断开两种，但通过编程，可以设计出满足要求的时间控制程序。 第8章 PLC控制系统程序设计方法 KAKTKMKTKM(a)TIM000SV0000001000TIM00001000(b)KM01000图8-18 通电延时接通的控制(a) 继电接触器控制线路；(b) 控制梯形图 第8章 PLC控制系统程序设计方法 5处理电路的连接顺序处理电路的连接顺序 在转换成PLC的梯形图时，为了能
47、方便转换，一般要把继电器控制电路图做一点调整。 例如将图8-19(a)转换成PLC梯形图时，要先对图8-19(a)中电路图的部分接线进行调整。线圈KM2和KM3之间连接着常开触点KM2，由于PLC的梯形图不允许有这种结构，因此应对这种接线图进行调整。由于KM3接通的条件有两个，其一是KM2接通，其二是时间继电器的常开触点KT闭合，两者具一即可，因此，应将KM2的常开触点与KT的延时闭合的常开触点并联作为KM3的接通条件。根据这个原则，画出调整后的控制电路如图8-19(b)所示。对图8-19(b)的电路做I/O分配，如表8-7所示，KM3用20000来代替，时间继电器用TIM000来代替。由I/
48、O分配画出PLC的梯形图如图8-19(c)所示。 第8章 PLC控制系统程序设计方法 表表8-7 I/O分配表分配表 输 入 输 出 SB1 00000 KM1 01000 SB2 00001 KM2 01001 ST 00002 第8章 PLC控制系统程序设计方法 SB2KM1KTKM1KM2STKTSB1SB2KTKM2KM1STKTKM1TIM000SV000000000101000010000000201001TIM000SB1KM1KM2KM3KM1KM2KM3(a)(b)(c)010000100120000图8-19 控制电路接线的调整(a) 调整前的继电器控制电路；(b) 调整后
49、的继电器控制电路；(c) PLC控制梯形图 第8章 PLC控制系统程序设计方法 8.2.4 PLC经验控制与基本环节经验控制与基本环节 1. 定时器定时器/计数器扩展计数器扩展 例1：定时器的扩展。 一个定时器的最大定时时间是999.9 s，但通过几个定时器串联或定时器与计数器串联的方式则可获得更长的定时时间。图8-20以TIM000的常开触点作为定时器TIM001的执行时间，就可实现定时器容量的扩展。 第8章 PLC控制系统程序设计方法 TIM001 SV2TIM0010100000000TIM000TIM000 SV1图8-20 定时器的扩展 第8章 PLC控制系统程序设计方法 例例2：定
50、时器与计数器的串联。 在图8-21中，当00000接通时，定时器TIM000启动，经SV1秒后产生输出信号，使内部辅助继电器20000线圈带电；继而其常开触点接通，使计数器CNT001对定时输出信号进行计数，其常闭触点断开，将TIM000复位。此后，又重新启动，延时SV1秒后，又产生一输出信号，计数器CNT001再对它计数；同时TIM000又自动复位后再启动，直到计数器CNT001达到计数值SV2时，使01000接通带电。这样，从00000接通到01000产生输出为止，延迟的时间为定时器与计数器二者预置值的乘积。 计数器的复位脉冲采用特殊辅助继电器25315，它在程序运行开始后，仅在第一个扫描
