1、 第第4章章 PLC逻辑量梯形图程序设计方逻辑量梯形图程序设计方法法 前面所介绍的前面所介绍的S7-200S7-200基本指令，可以设计一般的顺序、选择基本指令，可以设计一般的顺序、选择和循环程序，其设计方法具有很大的随机性。和循环程序，其设计方法具有很大的随机性。 对于一些较复杂的程序结构，为了便于编程，可以使用顺对于一些较复杂的程序结构，为了便于编程，可以使用顺序控制的编程方法，序控制的编程方法，S7-200PLCS7-200PLC还提供了专用的顺序类型控制还提供了专用的顺序类型控制指令。指令。 4.1 PLC程序设计方法程序设计方法 PLC程序设计方法有继电器电路结构转换法、经验设程序设
2、计方法有继电器电路结构转换法、经验设计法、逻辑设计法和顺序控制设计。计法、逻辑设计法和顺序控制设计。 4.1.1 基于继电器电路结构的梯形图程序设计方法基于继电器电路结构的梯形图程序设计方法 根据继电器电路来设计根据继电器电路来设计PLC梯形图，是设计梯形图，是设计PLC梯形图的简捷、梯形图的简捷、直观有效的方法。直观有效的方法。 图图4-1是继电器自锁电路转换为是继电器自锁电路转换为PLC控制电路及梯形图程序。控制电路及梯形图程序。 图图a)为继电器电路；为继电器电路； 图图c)为转换后的为转换后的PLC端口接线，端口接线，SB1、SB2控制功能和继电器电控制功能和继电器电路完全一样；路完全
3、一样； 图图b)为转换后的为转换后的PLC梯形图程序。可以看出，梯形图程序和继电梯形图程序。可以看出，梯形图程序和继电器电路结构基本相同，只不过继电器电路中的停止（常闭）按钮，在器电路结构基本相同，只不过继电器电路中的停止（常闭）按钮，在梯形图中必须对应为常开触点，否则电路不能正常工作。梯形图中必须对应为常开触点，否则电路不能正常工作。 4.1.2 梯形图经验设计方法 所谓的经验设计法是指利用已有的设计经验所谓的经验设计法是指利用已有的设计经验（一些典型的控制程序、控制方法等），对其进（一些典型的控制程序、控制方法等），对其进行重新组合或改造，再经过多次反复修改，最终行重新组合或改造，再经过多
4、次反复修改，最终得出符合要求的控制程序。得出符合要求的控制程序。 4.1.3 梯形图逻辑设计法 由于电气控制线路与逻辑代数有一一对应的由于电气控制线路与逻辑代数有一一对应的关系，因此对开关量的控制过程可用逻辑代数式关系，因此对开关量的控制过程可用逻辑代数式表示、分析和设计，逻辑代数设计法基本步骤如表示、分析和设计，逻辑代数设计法基本步骤如下。下。 1）根据控制要求列出逻辑代数表达式。）根据控制要求列出逻辑代数表达式。 2）对逻辑代数式进行化简。）对逻辑代数式进行化简。 3）根据化简后的逻辑代数表达式设计梯形图。）根据化简后的逻辑代数表达式设计梯形图。 4.2 PLC功能图 功能图也称功能流程图
5、，它是专用于工业顺序控制程序设计的一种方法，是一种功能描述语言。利用功能图可以向设计者提供控制问题描述方法的规律，能完整地描述控制系统的工作过程、功能和特性。 功能图结构包括：功能图结构包括： 顺序结构顺序结构 选择性分支结构选择性分支结构 并发性分支结构并发性分支结构 循环结构循环结构 复合结构复合结构 1. 顺序结构顺序结构 顺序结构也称为单流程。顺序结构也称为单流程。 1) 0、1、2为状态为状态 又称流程步或工作步。表示控制又称流程步或工作步。表示控制 系统中的一个稳定状态。系统中的一个稳定状态。 2) 状态左（右）侧为动作，表示状状态左（右）侧为动作，表示状 态需要执行的功能操作。态
6、需要执行的功能操作。 3）两个状态之间用一个有向线段表）两个状态之间用一个有向线段表示转移（从一个状态变化为另示转移（从一个状态变化为另一个状态的切换条件）。一个状态的切换条件）。 2. 选择性分支结构选择性分支结构 选择性分支结构是指下一个状态是多分支状态，但只选择性分支结构是指下一个状态是多分支状态，但只能转入其中的某一个控制流状态。具体进入哪个状态，取能转入其中的某一个控制流状态。具体进入哪个状态，取决于控制流前面转移条件（决于控制流前面转移条件（A、C、F）为真的分支。）为真的分支。 3. 并发性分支结构并发性分支结构 如果某一个状态的下面需要同时启动若干个状态流，如果某一个状态的下面
7、需要同时启动若干个状态流，这种结构称为并发性分支结构。这种结构称为并发性分支结构。 4 循环结构循环结构 循环结构用于一个顺序过程的多次重复执行。循环结构用于一个顺序过程的多次重复执行。 4.2 4.2 顺序控制设计方法顺序控制设计方法 所谓顺序控制，也就是按照生产过程规定的操作顺序，把生产过所谓顺序控制，也就是按照生产过程规定的操作顺序，把生产过程分成各个操作段，在输入信号的控制下，根据过程内部运行的规律、程分成各个操作段，在输入信号的控制下，根据过程内部运行的规律、要求和输出对设备的控制，按顺序一步一步地进行操作。要求和输出对设备的控制，按顺序一步一步地进行操作。 顺序控制的设计步骤如下。
8、顺序控制的设计步骤如下。 1 1）首先将被控制对象的工作过程按输出状态的变化分为若干步，）首先将被控制对象的工作过程按输出状态的变化分为若干步，并指出工步之间的转换条件和每个工步的控制对象，以此确定并指出工步之间的转换条件和每个工步的控制对象，以此确定PLCPLC输输入输出端口分配。入输出端口分配。 2 2）以步为核心，画出顺序功能图。）以步为核心，画出顺序功能图。 3 3）选择适应的顺序控制设计方法，将功能图转换为梯形图程序。）选择适应的顺序控制设计方法，将功能图转换为梯形图程序。 顺序控制设计（功能图转换为梯形图）方法包括顺序控制设计（功能图转换为梯形图）方法包括起保停电路起保停电路、置置
9、位复位指令位复位指令、移位寄存器指令移位寄存器指令及及专用专用PLCPLC顺序控制指令顺序控制指令设计方法设计方法 4.3 4.3 顺序控制指令顺序控制指令 S7-200 PLCS7-200 PLC编程环境提供了三条顺序控制指令，其指令的格式、编程环境提供了三条顺序控制指令，其指令的格式、功能及操作数形式为：功能及操作数形式为： LSCRLSCR指令指令（在前）：为功能图中一个状态的开始。（在前）：为功能图中一个状态的开始。 SCRESCRE指令指令（在后）：为这个状态的结束。（在后）：为这个状态的结束。 LSCRLSCR指令操作对象指令操作对象bitbit为顺序控制继电器为顺序控制继电器S
10、S中的某个位（范围为中的某个位（范围为S0.0S31.7S0.0S31.7），当某个位），当某个位有效时，激活所在的有效时，激活所在的SCRSCR段。段。S S中各位的状态用来表示功能图中的一种状态。中各位的状态用来表示功能图中的一种状态。 顺序状态转移指令顺序状态转移指令SCRTSCRT： 该指令操作数该指令操作数bitbit置位激活下一个置位激活下一个SCRSCR段的状态，使下一个段的状态，使下一个SCRSCR段开始工作，同时使该指段开始工作，同时使该指令所在段停止工作，状态器复位。令所在段停止工作，状态器复位。 LSCRLSCR指令指令（在前）：为功能图中一个状态的开始。（在前）：为功能
11、图中一个状态的开始。 SCRESCRE指令指令（在后）：为这个状态的结束。（在后）：为这个状态的结束。 LSCRLSCR指令操作对象指令操作对象bitbit为顺序控制继电器为顺序控制继电器S S中的某个位（范围为中的某个位（范围为S0.0S31.7S0.0S31.7），当某个位有效时，激活所在的），当某个位有效时，激活所在的SCRSCR段。段。S S中各位的状态中各位的状态用来表示功能图中的一种状态。用来表示功能图中的一种状态。 顺序状态转移指令顺序状态转移指令SCRTSCRT： 该指令操作数该指令操作数bitbit置位激活下一个置位激活下一个SCRSCR段的状态，使下一个段的状态，使下一个S
12、CRSCR段开段开始工作，同时使该指令所在段停止工作，状态器复位。始工作，同时使该指令所在段停止工作，状态器复位。例：例：使用顺序控制指令将功能图转换为梯形图示例使用顺序控制指令将功能图转换为梯形图示例： 顺序指令使用说明：顺序指令使用说明： 顺序控制指令由于自身的特殊性及其操作数据的有限范围，在使顺序控制指令由于自身的特殊性及其操作数据的有限范围，在使用时应注意以下几个方面顺用时应注意以下几个方面顺 1 1）顺序控制控指令仅对顺序控制继电器元件）顺序控制控指令仅对顺序控制继电器元件S S的位有效。由于的位有效。由于S S具具有一般继电器的功能，所以，也可以使用其它逻辑指令对有一般继电器的功能
13、，所以，也可以使用其它逻辑指令对S S进行操作；进行操作； 2 2）SCRSCR段程序能否执行取决于该状态器（段程序能否执行取决于该状态器（S S位）是否被置位，位）是否被置位，SCRESCRE与下一个与下一个LSCRLSCR之间可以安排其它指令，但它们不影响下一个之间可以安排其它指令，但它们不影响下一个SCRSCR段程序的执行；段程序的执行； 3 3）同一个）同一个S S位不能用于不同程序中。位不能用于不同程序中。 4 4）不允许跳入或跳出）不允许跳入或跳出SCRSCR段，在段，在SCRSCR段也不能使用段也不能使用JMPJMP和和LBLLBL指令指令（不允许内部跳转，但可以在（不允许内部跳
14、转，但可以在SCRSCR段附近使用跳转和标号指令；段附近使用跳转和标号指令； 5 5）在）在SCRSCR段中不允许使用段中不允许使用FORFOR、NEXTNEXT和和ENDEND指令；指令； 6 6）在状态发生转移后，所有的）在状态发生转移后，所有的SCRSCR段的元器件一般也要复位，如段的元器件一般也要复位，如果希望继续输出，可使用置位果希望继续输出，可使用置位/ /复位指令。复位指令。 在使用功能图时，状态器的编号可以不按顺序编排。在使用功能图时，状态器的编号可以不按顺序编排。 技能项目训练技能项目训练: 1.顺序控制指令编程顺序控制指令编程 2.电动机顺序延时起动控制系统电动机顺序延时起动控制系统 （仅作控制部分）（仅作控制部分） 本章小结：本章小结： 作业：作业： 谢谢收看谢谢收看!
