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1、第4章可编程控制器程序设计,4.1 梯形图经验设计方法,基本思路：在已有的些典型梯形图的基础上，根据被控对象对控制的要求，通过多次反复地调试和修改梯形图，增加中间编程元件和触点，以得到一个较为满意的程序。 基本特点：没有普遍的规律可以遵循，设计所用的时间、设计的质量与编程者的经验有很大的关系。 适用场合：可用于逻辑关系较简单的梯形图程序设计。 基本步骤：分析控制要求、选择控制原则； 设计主令和检测元件，确定输入输出设备； 设计执行元件的控制程序； 检查修改和完善程序。,经验设计法对于一些比较简单程序设计是比较奏效的，可以收到快速、简单的效果。 经验设计法没有规律可遵循，具有很大的试探性和随意性
2、，往往需经多次反复修改和完善才能符合设计要求，设计的结果往往不很规范，因人而异。 特点：考虑不周、设计麻烦、设计周期长；梯形图的可读性差、系统维护困难。,4.1.1 按钮信号的程序设计 1起动与停止控制按钮信号的程序设计,2点动运行控制按钮信号的程序设计,4.1.2 边沿信号的检测与程序设计 1上升沿微分脉冲电路,2下降沿微分脉冲电路,4.1.3 多重（多地）输入控制程序设计 4.1.4多输出控制程序设计,4.1.5 优先输入控制程序设计 4.1.6 互锁控制程序设计,4.1.7顺序起动控制程序设计,4.1.8自动与手动控制程序设计 4.1.9集中与分散控制集中与分散控制程序设计,4.1.10
3、延时接通延时断开程序设计,4.1.11闪烁程序设计,4.1.12 分频程序设计,4.1.13 定时范围扩展程序设计 1.多个定时器组合电路,2.定时器与计数器组合,4.1.14 常闭触点输入信号的处理程序设计,4.1.15 十进制与二进制转换程序设计,4.1.16 梯形图经验设计实例,4.2 继电器控制电路移植法设计梯形图,4.2.1 概述 用PLC改造继电器控制系统时，因为原有的继电器控制系统经过长期使用和考验，已被证明能完成系统要求的控制功能，而且继电器电路图与梯形图在表示方法和分析方法上有很多相似之处，因此可以根据继电器电路图设计梯形图，即将继电器电路图转换为具有相同功能的PLC外部硬件
4、接线图和梯形图。使用这种设计方法时应注意梯形图是PLC程序，是一种软件，而继电器电路是由硬件电路组成的，梯形图和继电器电路有本质的区别。因此，根据继电器电路图设计梯形图时有很多需要注意的地方。 此设计方法一般不需要改动控制面板，保持了系统的原有特性，操作人员不用改变长期形成的操作习惯。,4.2.2 设计方法步骤,4.2.3 设计注意事项 根据继电器电路图设计梯形图应注意以下问题： 1应遵守梯形图语言中的语法规定 2设置中间单元 3尽量减少PLC的输入信号和输出信号 4与继电器电路不同，一般只需要同一输入器件的一个常开触点给PLC提供输入 5外部联锁电路的设立 6热继电器过载信号的处理 7外部负
5、载的额定电压,4.3 顺序控制设计法与顺序功能图,4.3.1 顺序控制设计法 顺序控制系统： 如果一个控制系统可以分解成几个独立的控制动作，且这些动作必须严格按照一定的先后次序执行才能保证生产过程的正常运行，也称为步进控制系统。 顺序控制设计法 就是针对顺序控制系统的一种专门的设计方法。这种设计方法很容易被初学者接受，对于有经验的工程师，也会提高设计的效率，程序的调试、修改和阅读也很方便。 PLC的设计者们为顺序控制系统的程序编制提供了大量通用和专用的编程元件，开发了专门供编制顺序控制程序用的功能表图，使这种先进的设计方法成为当前PLC程序设计的主要方法。,1步的划分 2转换条件的确定 3顺序
6、功能图的绘制 4梯形图的绘制,4.3.2 顺序控制设计法中顺序功能图的绘制 顺序功能图概述 2顺序功能图的组成要素 顺序功能图主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作（或命令）等要素组成 （1）步与动作 （2）有向连线、转换和转换条件,3顺序功能图中转换实现的基本规则 步与步之间实现转换应同时具备两个条件： (1) 前级步必须是活动步。 (2) 对应的转换条件成立。 4顺序功能图的基本结构 (1)单序列结构,(2)选择序列结构,(3)并行序列结构,（4）子步结构,（5）跳步、重复和循环序列结构,5绘制顺序功能图的注意事项 （1）两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们隔开。 （2）两个转换
7、也不能直接相连，必须用一个步将它们隔开。 （3）顺序功能图中的初始步一般对应于系统等待起动的初始状态，初始步可能没有输出处于ON状态，但初始步是必不可少的。 （4）自动控制系统应能多次重复执行同一工艺过程，因此在顺序功能图中一般应有由步和有向连线组成的闭环，即在完成一次工艺过程的全部操作之后，应从最后一步返回初始步，系统停留在初始状态（单周期操作，如图4.26），在连续循环工作方式时，应从最后一步返回下一个工作周期开始运行的第一步。 （5）在顺序功能图中，只有当某一步的前级步是活动步时，该步才有可能变成活动步。如果用没有断电保持功能的编程元件代表各步，进入RUN工作方式时，它们均处于OFF状态
8、，必须用初始化脉冲M8002的常开触点作为转换条件，将初始步预置为活动步，否则因顺序功能图中没有活动步，系统将无法工作。如果系统有自动、手动两种工作方式，顺序功能图是用来描述自动工作过程的，这时还应在系统由手动工作方式进入自动工作方式时，用一个适当的信号将初始步置为活动步。,4.4 顺序控制梯形图的编程方法,4.4.1 使用起保停电路的编程方法 1使用起保停电路的单序列结构的编程方法 设计梯形图的输出电路部分时，应注意以下问题： （1）如果某一输出量仅在某一步中为ON，可以将它们的线圈分别与对应步的辅助继电器的线圈并联。 （2）如果某一输出继电器在几步中都应为ON，应将代表各有关步的辅助继电器
9、的常开触点并联后，驱动该输出继电器的线圈。如图4. 34中，Y0在步M1和M3中都应为ON，所以将M1和M3的常开触点并联后，来控制Y0的线圈。,2使用起保停电路的选择序列结构的编程方法 如图4.35是自动门控制系统的顺序功能图。人靠近自动门时，感应器X0为ON，Y0驱动电动机高速开门，碰到开门减速开关X1时，变为低速开门。碰到开门极限开关X2时电动机停转，开始延时。若在0.5s内感应器检测到无人，Y2起动电动机高速关门。碰到关门减速开关X4时，改为低速关门，碰到关门极限开关X5时电动机停转。在关门期间若感应器检测到有人，停止关门，T1延时0.5s后自动转换为高速开门。,(1) 选择序列的分支
10、的编程方法,(2) 选择序列的合并的编程方法 对于选择序列的合并，如果某一步之前有N个转换（即有N条分支在该步之前合并后进入该步），则代表该步的辅助继电器的起动电路由N条支路并联而成，各支路由某一前级步对应的辅助继电器的常开触点与相应转换条件对应的触点或电路串联而成。 图4.36中，步M1之前有一个选择序列的合并，当步M0为活动步并且转换条件X0满足，或M6为活动步，并且转换条件T1满足，步M1都应变为活动步，即控制M1的起动、保持、停止电路的起动条件应为M0和X0的常开触点串联电路与M6和T1的常开触点串联电路进行并联。,3使用起保停电路的并行序列结构的编程方法 （1）并行序列的分支的编程方
11、法 （2）并行序列的合并的编程方法,4仅有两步的闭环的处理,4.4.2 以转换为中心的编程方法 1以转换为中心的单序列的编程方法,2以转换为中心的选择序列的编程方法,3以转换为中心的并行序列的编程方法,4.4.3 步进指令的编程方法 1步进指令 步进梯形指令简称为STL指令，FX系列PLC还有一条使STL指令复位的RET指令。利用这两条指令，可以很方便地编制顺序控制梯形图程序。 步进梯形指令STL只有与状态继电器S配合才具有步进功能。S0S9用于初始步，S10S19用于自动返回原点。使用STL指令的状态继电器的常开触点称为STL触点， 用 符号表示，没有常闭的STL触点。,2步进指令的单序列结构的编程方法,3步进指令的选择序列结构的编程方法 （1）选择序列分支的编程方法 （2）选择序列合并的编程方法 4步进指令的并行序列结构的编程方法,
