1、PLC原理及应用原理及应用九江职业技术学院九江职业技术学院第四章第四章 可编程控制器梯形图设计方法可编程控制器梯形图设计方法 2023-2-11九江职业技术学院电气工程系3内容提要内容提要v可编程控制器梯形图简介；可编程控制器梯形图简介；v继电继电-接触器控制系统转换为可编程控制器梯接触器控制系统转换为可编程控制器梯形图的方法；形图的方法；v可编程控制器梯形图的经验设计法可编程控制器梯形图的经验设计法2023-2-11九江职业技术学院电气工程系4PLC的编程语言的编程语言v顺序功能图编程语言顺序功能图编程语言v梯形图编程语言梯形图编程语言v功能块图编程语言功能块图编程语言v指令语句表编程语言指
2、令语句表编程语言v结构文本编程语言结构文本编程语言2023-2-11九江职业技术学院电气工程系5梯形图编程语言梯形图编程语言 梯形图梯形图是在继电接触控制系统的电气控制原理是在继电接触控制系统的电气控制原理图基础上演变而来的图基础上演变而来的一种图形语言一种图形语言。它是目前。它是目前用得用得最多最多的的PLC编程语言。编程语言。注意：注意：梯形图表示的并不是一个实际电路而只是一梯形图表示的并不是一个实际电路而只是一个控制程序，其间的连线表示的是它们之间的逻辑个控制程序，其间的连线表示的是它们之间的逻辑关系，即所谓关系，即所谓“软接线软接线”。2023-2-11九江职业技术学院电气工程系6梯形
3、图中的表达方法梯形图中的表达方法：表示：表示 PLC 编程编程元件的元件的动合触点动合触点：表示表示 PLC 编程编程元件的元件的动断触点动断触点KM12SB1SB2KM()：表示表示 PLC 编程编程元件的元件的线圈线圈继电接触控制系统图继电接触控制系统图(END)X2X1Y1Y1()梯形图梯形图左母左母线线2023-2-11九江职业技术学院电气工程系7PLC梯形图编程的注意事项梯形图编程的注意事项 v串联触点多的电路应尽量放在上部；串联触点多的电路应尽量放在上部；v并联触点多的电路应尽量靠近母线；并联触点多的电路应尽量靠近母线；v 在垂直方向的线上不能有触点，否则形成不在垂直方向的线上不能
4、有触点，否则形成不能编程电路，需经过重新安排能编程电路，需经过重新安排；v不能将触点画在线圈的右边，只能在触点的不能将触点画在线圈的右边，只能在触点的右边接线圈。右边接线圈。2023-2-11九江职业技术学院电气工程系8（1）串联触点放在上面）串联触点放在上面（2）并联触点放在左边）并联触点放在左边2023-2-11九江职业技术学院电气工程系9（3）重新安排不能编程的电路）重新安排不能编程的电路（4）多重输出的接法）多重输出的接法2023-2-11九江职业技术学院电气工程系10继电继电-接触器控制转换为梯形图接触器控制转换为梯形图 因为原有的继电因为原有的继电-接触器控制系统经过长接触器控制系
5、统经过长期的使用和考验，已经被证明能完成系统要期的使用和考验，已经被证明能完成系统要求的控制功能，继电求的控制功能，继电-接触器电路图又与梯形接触器电路图又与梯形图有很多相似之处，因此可以将继电图有很多相似之处，因此可以将继电-接触器接触器电路图转换成为功能相同的梯形图，用可编电路图转换成为功能相同的梯形图，用可编程控制器的硬件和梯形图软件来实现继电程控制器的硬件和梯形图软件来实现继电-接接触器控制系统的功能。触器控制系统的功能。2023-2-11九江职业技术学院电气工程系11继电继电-接触器控制系统转换为接触器控制系统转换为PLC控制系统的步控制系统的步骤如下：骤如下：1.了解和熟悉被控设备
6、的工艺过程和机械动作情况，了解和熟悉被控设备的工艺过程和机械动作情况，根据继电根据继电-接触器电路图分析和掌握控制系统的工接触器电路图分析和掌握控制系统的工作过程。作过程。2.确定继电确定继电-接触器的输入信号和输出负载，画出可接触器的输入信号和输出负载，画出可编程控制器的外部接线图。编程控制器的外部接线图。3.确定与继电确定与继电接触器电路图中的中间继电器，时间接触器电路图中的中间继电器，时间继电器对应的梯形图中的辅助继电器和定时器的元继电器对应的梯形图中的辅助继电器和定时器的元件号。件号。4.根据对应关系画梯形图。根据对应关系画梯形图。2023-2-11九江职业技术学院电气工程系12例例1
7、 1：改造三相交流电动机三角形改星形起动控制线路。：改造三相交流电动机三角形改星形起动控制线路。继电继电-接触器控制线路图接触器控制线路图2023-2-11九江职业技术学院电气工程系13PLC的的 I/O点的确定与分配点的确定与分配类别类别元件元件PLC元件元件作作 用用输入输入FRX0热继电器热继电器SB1X1停止按钮停止按钮SB2X2起动按钮起动按钮输出输出KM1Y1电机主接触器电机主接触器KM2Y2Y起动接触器起动接触器KM3Y3运行接触器运行接触器2023-2-11九江职业技术学院电气工程系14PLC外部接线图外部接线图 为了节省输入点也可把热继电器为了节省输入点也可把热继电器FR改在
8、输出电改在输出电路上，见右图。这样可节省一个输入点路上，见右图。这样可节省一个输入点X0。2023-2-11九江职业技术学院电气工程系15转换后的梯形图转换后的梯形图2023-2-11九江职业技术学院电气工程系16可编程控制器梯形图的经验设计法可编程控制器梯形图的经验设计法 经验设计方法经验设计方法也叫试凑法，经验设计方也叫试凑法，经验设计方法需要设计者掌握大量的典型电路，在掌握法需要设计者掌握大量的典型电路，在掌握这些典型电路的基础上，充分理解实际的控这些典型电路的基础上，充分理解实际的控制问题，将实际控制问题分解成典型控制电制问题，将实际控制问题分解成典型控制电路，然后用典型电路或修改的典
9、型电路进行路，然后用典型电路或修改的典型电路进行拼凑梯形图。可用于拼凑梯形图。可用于较简单较简单的梯形图的设计。的梯形图的设计。2023-2-11九江职业技术学院电气工程系17 实例一：三相绕线式异步电动机控制转子电实例一：三相绕线式异步电动机控制转子电路串电阻起动控制路串电阻起动控制 2023-2-11九江职业技术学院电气工程系18PLC输入、输出分配表输入、输出分配表类别类别元件元件PLC元件元件作作 用用输入输入SB1X1停止按钮停止按钮SB2X2起动按钮起动按钮输出输出KM1Y1定子绕组主接触器定子绕组主接触器KM2Y2切断第一节起动电阻切断第一节起动电阻KM3Y3切断第二节起动电阻切
10、断第二节起动电阻KM4Y4切断第三节起动电阻切断第三节起动电阻2023-2-11九江职业技术学院电气工程系19PLC的的I/O接线图接线图 2023-2-11九江职业技术学院电气工程系20可编程控制器的梯形图可编程控制器的梯形图2023-2-11九江职业技术学院电气工程系21实例二：智力竞赛抢答器显示系统实例二：智力竞赛抢答器显示系统 参加竞赛人数为儿童组、学生组、成人组，其中儿童二参加竞赛人数为儿童组、学生组、成人组，其中儿童二人，成人二人，学生为一人，主持人一人。人，成人二人，学生为一人，主持人一人。2023-2-11九江职业技术学院电气工程系22控制要求：控制要求：1.当主持人按下当主持
11、人按下SB0后，指示灯后，指示灯L0亮，表示抢答开亮，表示抢答开始，参赛者方可开始按下按钮抢答，否则违例始，参赛者方可开始按下按钮抢答，否则违例(此此时抢答者桌面上灯闪时抢答者桌面上灯闪)。2.为了公平，要求儿童组只需一人按下按钮，其对为了公平，要求儿童组只需一人按下按钮，其对应的指示灯亮，而成人组需要二人同时按下二个应的指示灯亮，而成人组需要二人同时按下二个按钮对应的指示灯才亮。按钮对应的指示灯才亮。3.当一个问题回答完毕，主持人按下当一个问题回答完毕，主持人按下SB1一切状态一切状态回复。回复。4.成年人一人违例抢答灯成年人一人违例抢答灯L3闪出现。闪出现。5.当抢答时间超过当抢答时间超过
12、30秒，无人抢答，此时铃响，提秒，无人抢答，此时铃响，提示抢答时间已过，此题作废。示抢答时间已过，此题作废。2023-2-11九江职业技术学院电气工程系23PLCPLC输入、输出分配表输入、输出分配表类类 别别元元 件件PLC元件元件作作 用用输入输入SB0X0抢答开始抢答开始SB1X1返回原状返回原状SB11X11儿童抢答儿童抢答SB12X12儿童抢答儿童抢答SB21X21学生抢答学生抢答SB31X31成人抢答成人抢答SB32X32成人抢答成人抢答输出输出L0Y0表示抢答已开始灯表示抢答已开始灯L1Y1儿童抢答成功灯儿童抢答成功灯L2Y2学生抢答成功灯学生抢答成功灯L3Y3成人抢答成功灯成人
13、抢答成功灯铃铃Y4抢答时间已过铃抢答时间已过铃2023-2-11九江职业技术学院电气工程系24可编程控制器的梯形图可编程控制器的梯形图2023-2-11九江职业技术学院电气工程系25实例三：三相异步电动机可逆行的反接制动控制实例三：三相异步电动机可逆行的反接制动控制 控制要求：控制要求：1.电动机正、反转。电动机正、反转。2.电机中的电阻电机中的电阻R既在制动既在制动中限流，也在起动时限流。中限流，也在起动时限流。3.电动机要求反接制动。电动机要求反接制动。2023-2-11九江职业技术学院电气工程系26PLCPLC输入、输出分配表输入、输出分配表类别类别元件元件PLC元件元件作作 用用输入输
14、入SB1X1停止停止SB2X2起动正转起动正转SB3X3起动反转起动反转KS1X11正转时动作正转时动作KS触点触点KS2X12反转时动作反转时动作KS触点触点输出输出KM1Y1电动机正转接触器电动机正转接触器KM2Y2电动机反转接触器电动机反转接触器KM3Y3短接电阻短接电阻R接触器接触器2023-2-11九江职业技术学院电气工程系27可编程控制器的梯形图可编程控制器的梯形图2023-2-11九江职业技术学院电气工程系28实例四实例四：十字路口交通信号灯的控制十字路口交通信号灯的控制 控制要求：控制要求：当东西方向的红灯亮当东西方向的红灯亮60秒其秒其间，南北方向的绿灯亮间，南北方向的绿灯亮
15、55秒，后秒，后闪闪3次，共次，共3秒，然后绿灯灭，南秒，然后绿灯灭，南北方向的黄灯亮北方向的黄灯亮2秒。秒。完成了半个循环，再转换成完成了半个循环，再转换成南北方向的红灯亮南北方向的红灯亮60S，在此其，在此其间，东西方向的绿灯亮间，东西方向的绿灯亮55秒，后秒，后闪三次，共闪三次，共3秒，然后绿灯灭，秒，然后绿灯灭，东西方向的黄灯亮东西方向的黄灯亮2秒。完成一秒。完成一个周期，进入下一个循环。个周期，进入下一个循环。2023-2-11九江职业技术学院电气工程系29控制时序图控制时序图 2023-2-11九江职业技术学院电气工程系30类别类别元件元件PLC元件元件作作 用用输入输入开关开关X0起动、停止交通灯起动、停止交通灯输出输出KM1Y1南北方向绿灯南北方向绿灯KM3Y3南北方向黄灯南北方向黄灯KM5Y5南北方向红灯南北方向红灯KM2Y2东西方向绿灯东西方向绿灯KM4Y4东西方向黄灯东西方向黄灯KM6Y6东西方向红灯东西方向红灯PLCPLC输入、输出分配表输入、输出分配表2023-2-11九江职业技术学院电气工程系31可编程控制器的梯形图可编程控制器的梯形图2023-2-11九江职业技术学院电气工程系32观看视频观看视频本章结束！本章结束！谢谢观看！谢谢观看！
