编程方法及常用子程序.

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1、第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 2.1 编程方法 2.2 常用子程序 第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 2.1 编 程 方 法 2.1.1 接触器继电器法 (1) 读懂现有设备的接触器继电器控制线路原理图。 (2) 对照PLC的输入/输出(I/O)接线端，将现有接触器继电 器控制线路图上的控制器件(如按钮、行程开关、光电开关、其 它传感器等)进行编号并换成对应的输入点，将现有接触器继 电器控制线路图上的被控制器件(如接触器线圈、电磁阀、指示 灯、数码管等)进行编号并换成对应的输出点。 (3) 将现有设备接触器继电器控制线路图中的中间继

2、电器 、定时器用PLC的辅助继电器、定时器代替。 (4) 完成“翻译”后，将梯形图进行简化和修改。 第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 例2-1 有4台电动机分别为M1M4，其控制要求如下： 前级电动机不启动时，后级电动机也无法启动，如电动机M1 不启动，则电动机M2也无法启动；依此类推，前级电动机停 止时，后级电动机也停止，如电动机M2停止，则电动机M3、 M4也停止。试用接触器继电器法设计该线路的PLC控制程序 。 本例的接触器继电器控制线路原理图如图2-1所示。 第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 图2-1 电动机顺控接触器继电器控制线路原理图 第2章 可编程控制器编程方法及

3、常用子程序 在图2-1所示的原理图中，接触器KM1控制电动机M1，接 触器KM2控制电动机M2，接触器KM3控制电动机M3，接触器 KM4控制电动机M4。接触器KM1KM4线圈作为PLC的输出 元件，并定义Y1、Y2、Y3、Y4分别对应于接触器KM1、KM2 、KM3、KM4。 控制线路中，按钮SB11至SB42八个按钮均为控制器件 ，作为PLC的输入元件，并定义X0、X1、X2、X3、X4、X5、 X6、X7分别对应于SB11、SB12、SB21、SB22、SB31、 SB32、SB41、SB42。 在图2-1所示的控制线路中，接触器KM1、KM2、KM3、 KM4所对应的常开触点作为梯形图

4、中PLC所对应的Y1、Y2、 Y3、Y4的常开触点。 第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 表2-1 电动机顺控PLC控制输入输出点分配表 第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 图2-2 电动机顺控PLC接线图 第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 图2-3 电动机顺控PLC梯形图 第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 2.1.2 顺序控制法 1顺序控制概述 顺序控制就是在生产控制过程中，按照生产工艺所要求 的动作规律，在各个输入控制信号的作用下，根据所需要的 状态和时间顺序，使生产过程中的各个输出执行机构自动地 按照预先规定的顺序有步骤地进行操作。 顺序控制是由若干个步骤组成

5、的，每一个步骤称为一个 工步或工作状态，而顺序控制在任何时刻只能处于一种工作 状态。在FX2系列PLC中，状态继电器元件S0S899作为顺序 控制元件，其中S0S9定义为初始状态的专用继电器，S10 S19定义为回零状态的专用继电器，S20S899为通用状态继 电器。一般情况下，通用状态继电器可以按顺序连续使用。 第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 顺序控制有以下特点： (1) 每个工步或工作状态都应有一个控制元件进行控制， 以便顺序控制过程能顺利进行。 (2) 每个工步或工作状态都具有带负载的能力。 (3) 每个工步或工作状态当向下一步转换的条件满足时， 都能转移到下一个工步或工作状态

6、，而旧的工步或工作状态自 动复位消失。 第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 2状态流程图 状态流程图就是用状态来描述控制过程的流程图形。在 顺序控制中，每一个工步就是一个状态。一个完整的状态必 须包括以下内容： (1) 该状态的控制元件。 (2) 对应于该状态所驱动的元件，这些元件可以是输出继 电器Y，也可以是辅助继电器M、定时器T或计数器C等。 (3) 当前状态向下一状态转移的条件，这些转移条件可以 是单独的常开触点或是各类继电器常开常闭触点的组合。 (4) 向下一状态转移时应有明确的转移方向。 第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 图2-4画出了某组合机床液压动力滑台的工作状态流

7、程图。 当PLC接上电源时，初始脉冲辅助继电器M8002接通一个扫描 周期，工作状态转移到初始状态S0。当输入继电器X0闭合时， 状态转移到S20，S20驱动Y1、Y3。当输入继电器X1闭合时， 状态转移到S21，S21驱动Y1，而上一状态S20驱动的Y3自动复 位。当输入继电器X2闭合时，状态转移到S22，S22驱动Y1、 Y4。当输入继电器X3闭合时，状态转移到S23，S23驱动Y1、 Y4、T0。经过20 s后，T0常开触点闭合，状态转移到S24，S24 驱动Y2，上一状态S23驱动的Y1、Y4、T0自动复位。当输入继 电器X4闭合时，状态又转移到初始状态S0，程序完成一个状态 流程。

8、第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 图2-4 某组合机床液压动力滑台的工作状态流程图 第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 3PLC顺序控制编程 PLC顺序控制编程的主要依据是状态流程图，运用STL和 RET步进指令进行编程。利用SET置位指令将某状态的状态继 电器元件置位后，该状态的步进接点闭合，这时顺序控制进 入该状态。当转移至下一状态的条件满足时，利用SET置位指 令又将下一状态的状态继电器元件置位，这时顺序控制进入 下一个状态，而上一个状态的状态继电器元件自动复位。 第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 顺序控制编程的步骤如下： (1) 列出PLC输入输出点分配表。 (2

9、) 根据系统控制要求画出顺序控制的状态流程图。 (3) 根据状态流程图编出相应的梯形图。 (4) 写出对应的指令语句表。 (5) 调试程序。 第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 例2-2 根据图2-4所示的状态流程图编出相应的梯形图并 写出相应的指令语句表。 解 根据图2-4所示的状态流程图，编出相应的梯形图及 指令语句表，如图2-5所示。 第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 图2-5 某组合机床液压动力滑台梯形图及指令语句表 第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 2.1.3 其它编程方法 1逻辑设计法 逻辑设计法以逻辑代数为理论基础，根据生产过程中各工 步之间各个检测元件(输

10、入元件)状态的不同变化，列出检测元 件表和中间各记忆元件，再根据各输出的动作情况列出各输出 元件的动作表或工作顺序表，然后根据以上输入元件、输出元 件状态的表格，列出检测元件(输入元件)、中间各记忆元件和 输出元件的逻辑表达式，最后转换成梯形图。 这种方法的优点是逻辑严密，但当系统较为复杂，难以用 列表法表示各元件状态变化关系时，这种方法就显示不出其优 越性了，且设计周期也较长。 第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 2经验法 经验法是指设计者根据平时积累的经验进行编程设计的 方法。经验法要求设计者博学多知，在各学科具有广泛的见 识，例如要求设计者在电气控制线路、电子技术、液压传动 等方面

11、有较高的造诣。同时，经验法还要求设计者在平时的 设计中要不断积累经验，不断积累程序，例如在2.2节将要讲 述的PLC常用子程序等。 第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 2.2 常 用 子 程 序 2.2.1 启、停控制程序 启、停控制是各种控制电路的基础，不论何种电路都离不 开启、停控制电路。启、停控制电路的控制要求是：对于某控 制电路，当按下启动按钮时，系统连续工作；当按下停止按钮 时，系统停止工作。启、停控制程序如图2-6所示。 第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 图2-6 启、停控制程序 第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 2.2.2 脉冲产生程序 1单脉冲产生程序 单

12、脉冲产生程序在有控制信号时只产生一个脉冲。实际上 ，利用PLS上升沿指令和PLF下降沿指令很容易产生一个单脉 冲。单脉冲产生程序如图2-7所示。 第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 图2-7 单脉冲产生程序 (a) 上升沿指令；(b) 下降沿指令 第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 2连续脉冲产生程序 有规律、不间断产生脉冲的程序叫做连续脉冲产生程序 。 1) 脉冲周期为两个扫描周期的连续脉冲 脉冲周期为两个扫描周期的连续脉冲控制程序如图2-8所 示。 在图2-8中，当输入继电器X1闭合时，M0闭合并自锁， 串接在输出继电器Y0线圈回路中的M0常开触点闭合，Y0线圈 通电。经过一个

13、扫描周期后，Y0常闭触点断开，Y0线圈断开 ，Y0常闭触点复位。又经过一个扫描周期，Y0线圈又接通。 如此反复进行，则可输出脉冲周期为两个扫描周期的连续脉 冲。按下停止按钮，输入继电器X2闭合，系统停止工作。 第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 图2-8 两个扫描周期的连续脉冲控制程序 第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 2) 脉冲周期可调的控制程序 图2-8可以产生脉冲周期为两个扫描周期的连续脉冲，但这种 脉冲在实际应用中没有太大的意义，这主要是因为不知道一个程 序的扫描周期到底有多宽，而且一个程序的扫描周期是随着程序 的大小变化的。图2-9所示为连续脉冲周期可调的控制程序。 在

14、图2-9中，当输入继电器X1闭合时，M0闭合并自锁，串接 在时间继电器T0线圈回路中的M0常开触点闭合，T0线圈通电。 经过t (1t3276.7) s后，时间继电器T0动作，T0常闭触点断开 ，T0线圈断开，T0常闭触点复位。经过一个扫描周期，T0线圈又 接通。如此反复进行，则可输出脉冲周期为(t 扫描周期)的连续 脉冲。由于扫描周期远远小于t，故可忽略不计地认为输出的脉冲 周期为t。按下停止按钮，输入继电器X2闭合，系统停止工作。 第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 图2-9 脉冲周期可调的控制程序 第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 2.2.3 时间控制程序 11秒脉冲控制程

15、序 利用1秒脉冲控制程序，在控制元件接通后，输出继电器可 产生脉冲周期为1 s的连续脉冲，如图2-10所示。当输入继电器 X1闭合时，时间继电器T0线圈通电，同时Y0线圈通电。经过 0.5 s后T0动作，串接在时间继电器T1线圈回路中的T0常开触点 闭合，时间继电器T1线圈通电，而串接在输出继电器线圈回路 中的T0常闭触点断开，Y0线圈断电。又经过0.5 s后，时间继电 器T1动作，串接在时间继电器T0线圈回路中的T0常闭触点断开 ，T0线圈失电，继而T1线圈失电。时间继电器T0、T1均失电后 ，又重复以上过程，产生脉冲周期为1秒的连续脉冲。 第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 图2-1

16、0 1秒脉冲控制程序 第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 图2-11 通电延时控制程序 第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 2通电延时控制程序 控制元件接通，经过约定的延时时间后，输出继电器(或 其它元件)接通并动作，从而达到某种控制目的。通电延时控 制程序如图2-11所示。当输入继电器X1闭合时，时间继电器 T0线圈通电，经过8 s后，串接在Y0线圈回路中T0的常开触点 闭合，Y0动作，达到了通电延时控制的目的。时间继电器T0 的延时时间可在13276.7 s间任意设置。 第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 3断电延时控制程序 控制元件接通后，输出继电器(或其它元件)接通。控制元 件断开后，输出继电器(或其它元件)经过约定的时间后断开。 断电延时控制程序如图2-12所示。 第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 图2-12 继电延时控制程序 第2章 可编程控制器编程方法及常用子程序 4计数器时间控制程序 利用FX2系列PLC内部的特殊辅助继电器M8011、M8012 、M8013、M8