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1、第第4章章PLC控制系统的设计控制系统的设计4.1 概概 述述-PLCPLC控制系统设计的步骤控制系统设计的步骤控制系统设计的步骤控制系统设计的步骤4.2 逻辑设计法逻辑设计法4.3 时序图设计法时序图设计法4.4 经验设计法经验设计法4.5 顺序控制设计法顺序控制设计法4.6 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4.1.1 PLC4.1.1 PLC控制系统设计的基本步骤控制系统设计的基本步骤控制系统设计的基本步骤控制系统设计的基本步骤1 1对控制任务作深入的调查研究对控制任务作深入的调查研究对控制任务作深入的调查研究对控制任务作深入的调查研究了解系统的生产工艺过程；了解系统的
2、生产工艺过程；环节、各环节之间的联系、分解、工艺流程图。环节、各环节之间的联系、分解、工艺流程图。了解系统的控制要求；了解系统的控制要求；输入信号、输出信号、输入信号、输出信号、开关量、模拟量、开关量、模拟量、执行元件、驱动方式、执行元件、驱动方式、全自动、半自动、是否有手动控制要求、全自动、半自动、是否有手动控制要求、监控、报警、显示、保护等。监控、报警、显示、保护等。4.1概概述述4.1.1 PLC控制系统设计的基本步骤控制系统设计的基本步骤2 2确定系统总体设计方案确定系统总体设计方案确定系统总体设计方案确定系统总体设计方案 考虑选用可编程序控制器作为主控机是否是最考虑选用可编程序控制器
3、作为主控机是否是最佳方案，可以从以下几个方面进行考虑：佳方案，可以从以下几个方面进行考虑： 输入输出以数字量为主，没有或有少量模拟量输入输出以数字量为主，没有或有少量模拟量时，易采用时，易采用PLCPLC ； 流程较复杂，用传统顺序控制系统难以实现控流程较复杂，用传统顺序控制系统难以实现控制要求时；制要求时； 要求安全性和可靠性高，并以控制为主时应选要求安全性和可靠性高，并以控制为主时应选用用PLCPLC。4.1.1 PLC控制系统设计的基本步骤控制系统设计的基本步骤3 3 3 3根据控制要求选择根据控制要求选择根据控制要求选择根据控制要求选择PLCPLCPLCPLC机型，确定输入机型，确定输
4、入机型，确定输入机型，确定输入/ / / /输出元件输出元件输出元件输出元件 用户应综合考虑系统要求和财力等因素，要选择用户应综合考虑系统要求和财力等因素，要选择性能价格比高的性能价格比高的PLC,PLC,选配合适的输入输出器件。选配合适的输入输出器件。 具体考虑以下几方面：具体考虑以下几方面：1)PLC1)PLC的扫描速率及的扫描速率及CPUCPU性能性能 以以开关量为主开关量为主的项目，一般的项目，一般PLCPLC的扫描速率足以满的扫描速率足以满足要求；足要求； 有有模拟量模拟量或有或有要求快速响应的设备要求快速响应的设备，必须选配扫，必须选配扫描速率高的描速率高的PLCPLC，这主要取决
5、于，这主要取决于PLCPLC的的中央处理器模块中央处理器模块。 针对针对状态快速变化设备状态快速变化设备选择具有选择具有快速响应专用模快速响应专用模块块的的PLCPLC。4.1.1 PLC4.1.1 PLC4.1.1 PLC4.1.1 PLC控制系统设计的基本步骤控制系统设计的基本步骤控制系统设计的基本步骤控制系统设计的基本步骤2)2)确定确定PLCPLC容量，选择容量，选择I IO O模块模块PLC容量包含两部分：容量包含两部分：IO容量及内存容量容量及内存容量IO容量：容量： 开关量：开关量： I/O I/O容量容量= =（输入（输入点数点数+ +输出点数）输出点数）* *（1.11.15
6、 ） 内存容量：内存容量： 要根据控制流程的复杂程度和系统中要根据控制流程的复杂程度和系统中I IO O总数以及总数以及编程的水平进行估计。编程的水平进行估计。 内存容量内存容量= = ( (开关量开关量I IO O点总数）点总数）* *（10101515）+ + 模模 拟拟 量量 回回 路路 数数* *100 100 *1.251.25输入模块输入模块 交、直流、电压、距离远近。交、直流、电压、距离远近。注意以下几个问题：注意以下几个问题： 根据现场设备与模块之间的距离选择电压的根据现场设备与模块之间的距离选择电压的大小大小. . 高密度的输入模块如高密度的输入模块如3232点或点或6464
7、点，同时接通点，同时接通点数不得超过点数不得超过6060； 为了提高控制系统的可靠性，必须考虑门槛为了提高控制系统的可靠性，必须考虑门槛电平的大小电平的大小。输出模块输出模块 选择输出模块主要考虑驱动能力和负载特性。选择输出模块主要考虑驱动能力和负载特性。 1.1.可控硅输出模块：开闭频繁、电感性低功可控硅输出模块：开闭频繁、电感性低功率因数的负载。率因数的负载。 2.2.继电器输出模块：适用于电压范围大，导继电器输出模块：适用于电压范围大，导通压降小的场合。价格便宜但使用寿命短，响应通压降小的场合。价格便宜但使用寿命短，响应速度慢。速度慢。 3. 3.晶体管输出模块：无触点开关，使用寿命晶体
8、管输出模块：无触点开关，使用寿命长，长，响应速度快响应速度快。 4.4.输出模块的电流额定值必须大于负载电流输出模块的电流额定值必须大于负载电流额定值。额定值。4 4确定确定PLCPLC的输入的输入/ /输出点分配输出点分配 对系统中的全部对系统中的全部I IO O点确定名称、分配点确定名称、分配I IO O模块的端子。模块的端子。 合理地进行合理地进行I IO O分配，是进行程序设计、分配，是进行程序设计、系统调试的前提。系统调试的前提。输入点输入点输入点输入点功能（名称）功能（名称）功能（名称）功能（名称）输出点输出点输出点输出点功能（名称）功能（名称）功能（名称）功能（名称）I IO O
9、分配表分配表5 5设计应用程序设计应用程序6 6应用程序的调试应用程序的调试7 7制做电气控制柜和控制盘制做电气控制柜和控制盘8 8联机调试程序联机调试程序9 9编写技术文件编写技术文件程序清单、编写元器件明细表、程序清单、编写元器件明细表、绘制电气原理图、主回路电路图、绘制电气原理图、主回路电路图、整理技术参数、编写控制说明书等。整理技术参数、编写控制说明书等。1.1.对控制任务作深入的调查研究对控制任务作深入的调查研究对控制任务作深入的调查研究对控制任务作深入的调查研究2 2 2 2确定系统总体设计方案确定系统总体设计方案确定系统总体设计方案确定系统总体设计方案3 3 3 3根据控制要求确
10、定输入根据控制要求确定输入根据控制要求确定输入根据控制要求确定输入/ / / /输出元件，选择输出元件，选择输出元件，选择输出元件，选择PLCPLCPLCPLC机型机型机型机型4 4 4 4确定确定确定确定PLCPLCPLCPLC的输入的输入的输入的输入/ / / /输出点分配输出点分配输出点分配输出点分配5 5 5 5设计应用程序设计应用程序设计应用程序设计应用程序6 6 6 6应用程序的调试应用程序的调试应用程序的调试应用程序的调试7 7 7 7制做电气控制柜和控制盘制做电气控制柜和控制盘制做电气控制柜和控制盘制做电气控制柜和控制盘8 8 8 8联机调试程序联机调试程序联机调试程序联机调试
11、程序9 9 9 9编写技术文件编写技术文件编写技术文件编写技术文件 设计步骤小结：设计步骤小结：逻逻辑辑设设计计法法根根据据控控制制功功能能，将将输输入入与与输输出出信信号号之之间间建建立立起起逻辑函数关系（可先列出逻辑状态表）；逻辑函数关系（可先列出逻辑状态表）；对上述所得的逻辑函数进行化简或变换；对上述所得的逻辑函数进行化简或变换；对对化化简简后后的的函函数数，利利用用PLC的的逻逻辑辑指指令令实实现现其其函数关系（作出函数关系（作出I/O分配，画出分配，画出PLC梯形图）；梯形图）；逻辑设计法的基本步骤逻辑设计法的基本步骤添加特殊要求的程序。添加特殊要求的程序。上机调试程序，进行修改和完
12、善。上机调试程序，进行修改和完善。逻逻辑辑设设计计法法举举例例之一之一某系统中有某系统中有3台通风机，欲用一台指示灯显示通风机台通风机，欲用一台指示灯显示通风机的各种运行状态。的各种运行状态。要求：要求：2台及台及2台以上风机开机时，指示灯常亮；若台以上风机开机时，指示灯常亮；若只有一个台开机时，指示灯以只有一个台开机时，指示灯以0.5Hz的频率闪烁；全的频率闪烁；全部停机时，指示灯以部停机时，指示灯以2Hz的频率闪烁。用一个开关控的频率闪烁。用一个开关控制系统的工作。制系统的工作。分析控制要求可知：分析控制要求可知：反映通风机运行状态及控制系统工作的信号是反映通风机运行状态及控制系统工作的信
13、号是PLC的输入信号；的输入信号；用用PLC的输出信号来控制一台指示灯的工作情况。的输出信号来控制一台指示灯的工作情况。对逻辑关系简单的控制，可以直接进行对逻辑关系简单的控制，可以直接进行I/O分配。分配。I/O分配为如下：分配为如下：输输 入入 输输 出出 风机风机1 1 风机风机2 2风机风机3 3 控制开关控制开关 指示灯指示灯 0000000000 0000100001 0000200002 0000300003 0100001000用辅助继电器用辅助继电器2000020002表示指示灯的几种状态。表示指示灯的几种状态。 输输输输 入入入入 输输输输 出出出出 000000000100
14、002000000000100002 200002000120002200002000120002000000001001010010011011001001010010010010100100100100101101110110111111010010100100100100100100由表可看出：由表可看出：20001=2000020002常亮常亮2Hz闪闪0.5Hz闪闪风机风机1风机风机3风机风机2设开机为设开机为1、停为、停为0；指示灯亮和闪为；指示灯亮和闪为1，灭为，灭为0。20000=000000000100002+000000000100002000000000100002+00
15、000000010000220002=000000000100002要求：要求：2台及台及2台以上风机台以上风机开机时，指示灯常亮；若开机时，指示灯常亮；若只有一个台开机时，指示只有一个台开机时，指示灯以灯以0.5Hz的频率闪烁；全的频率闪烁；全部停机时，指示灯以部停机时，指示灯以2Hz的频率闪烁。的频率闪烁。将将2000020002的逻辑表达式化简：的逻辑表达式化简：化简得：化简得：20000=0000000001+0000000002+000010000220002=00000000010000220001=200002000220000=000000000100002+000000000
16、100002000000000100002+000000000100002设计梯形图程序设计梯形图程序20002=00000000010000220000=0000000001+0000000002+000010000220001=2000020002常亮常亮控制开关控制开关2Hz闪闪0.5Hz闪闪TIM003#0003TIM002TIM002#0002TIM003a原变量用常开接点表示，反变量用常闭接点表示。原变量用常开接点表示，反变量用常闭接点表示。逻逻辑辑设设计计法法举举例例之二之二某系统中有某系统中有4台通风机，欲用两台指示灯显示通台通风机，欲用两台指示灯显示通风机的各种运行状态。风机
17、的各种运行状态。要求：要求：3台及台及3台以上风机开机时，绿灯常亮；两台台以上风机开机时，绿灯常亮；两台开机时，绿灯以开机时，绿灯以5Hz的频率闪烁；一台开机时，红灯的频率闪烁；一台开机时，红灯以以5Hz的频率闪烁；全部停机时，红灯常亮。的频率闪烁；全部停机时，红灯常亮。分析控制要求得知：分析控制要求得知：反映各台风机运行状态的信号是反映各台风机运行状态的信号是PLC的输入信号；的输入信号；要用要用PLC的输出信号来控制各指示灯的亮、灭。的输出信号来控制各指示灯的亮、灭。上述几种运行情况可分开考虑，以简化程序设计。上述几种运行情况可分开考虑，以简化程序设计。本例，用本例，用A、B、C、D表示表
18、示4台通风机，红灯为台通风机，红灯为F1，绿灯为绿灯为F2；设灯亮为；设灯亮为“1”、灯灭为、灯灭为“0”；风机开风机开为为“1”、停为、停为“0”。 1. 1. 红灯（红灯（F1）常亮的程序设计）常亮的程序设计当当4台风机都不开机时，红灯常亮，其台风机都不开机时，红灯常亮，其逻辑关系可列表为：逻辑关系可列表为：由表可得函数：由表可得函数：F1=ABCD（1）ABCDF1由式（由式（1）可画出梯形图如下：）可画出梯形图如下：ABCDF100001 2. . 绿灯（绿灯（F2）常亮的程序设计）常亮的程序设计ABCDF20111110111110111110111111能引起绿灯常亮的情况有能引起
19、绿灯常亮的情况有5种，列逻辑状态表如下：种，列逻辑状态表如下：由此得逻辑函数为：由此得逻辑函数为：将式（将式（2）化简为：）化简为：F2=AB（D+C）+CD（A+B）（3）F2=ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD（2）根据式（根据式（3）画梯形图：）画梯形图：F2CABDACDB 3. . 红灯（红灯（F1）闪烁的程序设计）闪烁的程序设计ABCDF100011001010100110001根据红灯闪烁的情况列表如下（根据红灯闪烁的情况列表如下（设闪烁为设闪烁为“1”1”）：）：由表得逻辑函数为：由表得逻辑函数为：将式（将式（4）化简为：）化简为：F1=ABCD+ABCD+ABC
20、D+ABCD（4）根据式（根据式（5）画梯形图：）画梯形图：F1CDAB25501CDABCDABF1=AB（CD+CD）+CD（AB+AB）（）（5）25501产生产生5Hz的脉冲的脉冲 4. . 绿灯（绿灯（F2）闪烁的程序设计）闪烁的程序设计ABCDF20011101011011011001110101211001根据绿灯闪烁的情况列表如下（根据绿灯闪烁的情况列表如下（设闪烁为设闪烁为“1”1”）：）：由此得逻辑函数为：由此得逻辑函数为：将式（将式（6）化简为：）化简为：F2=ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD（6）F2=（AB+AB)(CD+CD）+ABCD+A
21、BCD（7）F2=（AB+AB)(CD+CD）+ABCD+ABCD（7）根据式（根据式（7）画梯形图如下：）画梯形图如下：F2ABCD25501ABCDABCDABCD 5. . 根据所选用的根据所选用的PLC机型，作出机型，作出I/O分配分配表。用表。用PLC的的I/O点编号替换梯形图中的变量。点编号替换梯形图中的变量。（1）作）作I/O分配表（本例使用的分配表（本例使用的PLC是是CPM1A）：）：输输 入入 输输 出出 A A B B C C D D F1F1 F2F2 0010100101 0010200102 0010300103 0010400104 0110101101 0110
22、201102（2）将上面各梯形图中的）将上面各梯形图中的A、D、C、D、F1、F2用用表中的表中的PLC输入输入/输出点编号替换。输出点编号替换。作其梯形图如下：作其梯形图如下：ABCDF10010100102001030010401101F1=ABCD下面以红灯的程序为例说明合并的方法。下面以红灯的程序为例说明合并的方法。00101001020010300104F1F100103001040010100102255010010300104001010010200103001040010100102 6. . 综合几个综合几个梯形图，得出最后的程序。梯形图，得出最后的程序。两张图的合并应作如图
23、处理。两张图的合并应作如图处理。照此处理绿灯及整个照此处理绿灯及整个程序。程序。红灯的程序红灯的程序7.上机调试程序，进上机调试程序，进一步修改、完善。一步修改、完善。红灯常亮红灯常亮红灯闪烁红灯闪烁时时序序图图设设计计法法若若PLC各各输输出出信信号号的的状状态态变变化化有有一一定定的的时时间间顺顺序，可由时序图入手进行程序设计。序，可由时序图入手进行程序设计。(1)根根据据各各输输入入、输输出出信信号号之之间间的的时时序序关关系系，画画出出输输入和输出信号的工作时序图。入和输出信号的工作时序图。(2)把把时时序序图图划划分分成成若若干干个个区区段段，确确定定各各区区段段的的时时间间长长短短
24、。找找出出区区段段间间的的分分界界点点，弄弄清清分分界界点点处处各各输输出出信号状态的转换关系和转换条件。信号状态的转换关系和转换条件。一般方法为：一般方法为：(3)确确定定所所需需的的定定时时器器个个数数，分分配配定定时时器器号号，确确定定各定时器的设定值。各定时器的设定值。(4)明明确确各各定定时时器器开开始始定定时时和和定定时时到到两两个个时时刻刻各各输输出信号的状态。最好作一个状态转换明细表出信号的状态。最好作一个状态转换明细表。(5)作作PLC的的I/O分配表。分配表。(6)根根据据时时序序图图、状状态态转转换换明明细细表表和和I/O分分配配表表，画画出出PLC梯形图。梯形图。(7)
25、作模拟实验，进一步修改、完善程序。作模拟实验，进一步修改、完善程序。时序图设计法举例时序图设计法举例图图为为十十字字路路口口上上的的红红、黄黄、绿绿交交通通信信号号灯灯。绿绿灯灯亮亮放放行行、红红灯亮禁行。灯亮禁行。控制要求：控制要求：放行时间：南北方向为放行时间：南北方向为30秒，东西方向为秒，东西方向为20秒。秒。禁行预告：欲禁行方向的黄灯和欲放行方向的红灯禁行预告：欲禁行方向的黄灯和欲放行方向的红灯以以5Hz的频率闪烁的频率闪烁5秒，秒，5秒后另一个方向放行。秒后另一个方向放行。只用一个控制开关对系统进行运行控制。只用一个控制开关对系统进行运行控制。南南北北西西东东（1）分析控制要求，确
26、定输入和输出信号。）分析控制要求，确定输入和输出信号。原原则则：在在满满足足控控制制要要求求的的前前提提下下，应应尽尽量量少少占占用用PLC的的I/O点数。点数。对对本本例例，由由控控制制开开关关输输入入的的信信号号是是输输入入信信号号；指指示示灯灯的亮、灭由的亮、灭由PLC的输出信号控制。的输出信号控制。由由于于同同方方向向的的同同色色灯灯在在同同一一时时间间亮亮、灭灭，可可将将同同色色灯灯并联，用一个输出信号控制。这样只占并联，用一个输出信号控制。这样只占6个输出点。个输出点。南南北北西西东东（2）画出各方向三色灯的工作时序图。）画出各方向三色灯的工作时序图。5s5s南北黄灯南北黄灯南北绿
27、灯南北绿灯30s30s5s东西红灯东西红灯5s20s20s东西绿灯东西绿灯东西黄灯东西黄灯5s5s南北红灯南北红灯20s5s20s5s启启动动t0t1t2t3t4一个循环一个循环一个循环一个循环（3）由时序图分析各输出信号之间的时间关系。）由时序图分析各输出信号之间的时间关系。红红灯灯和和绿绿灯灯常常亮亮的的时时间间相相同同（30s/20s）；黄黄灯灯和和红红灯灯闪闪烁烁的的时间相同（时间相同（5s）。一个循环有一个循环有4个时间分界点：个时间分界点：t1、t2、t3、t4。在这在这4个分界点处信号灯的状态将发生变化。个分界点处信号灯的状态将发生变化。5s5s南北黄灯南北黄灯南北绿灯南北绿灯3
28、0s30s5s东西红灯东西红灯5s20s20s东西绿灯东西绿灯东西黄灯东西黄灯5s5s南北红灯南北红灯20s5s20s5s启启动动t0t1t2t3t4（4）确定信号灯的状态转换点。）确定信号灯的状态转换点。用用TIM000TIM0034个定时器控制信号灯的状态转换。个定时器控制信号灯的状态转换。（5）确定定时器的个数及编号。）确定定时器的个数及编号。5s5s南北黄灯南北黄灯南北绿灯南北绿灯30s30s5s东西红灯东西红灯5s20s20s东西绿灯东西绿灯东西黄灯东西黄灯5s5s南北红灯南北红灯20s5s20s5s启启动动t0t1t2t3t4TIM000TIM001TIM002TIM003（6）列
29、出定时器的功能明细表。）列出定时器的功能明细表。5s5s南北黄灯南北黄灯南北绿灯南北绿灯30s30s5s东西红灯东西红灯5s20s20s东西绿灯东西绿灯东西黄灯东西黄灯5s5s南北红灯南北红灯20s5s20s5s启启动动t0t1t2t3t4TIM000TIM001TIM002TIM003 定时器定时器定时器定时器 t t0 0t t1 1t t2 2t t3 3t t4 4TIM000TIM000( (通电延时通电延时通电延时通电延时OFFOFF控制控制控制控制 ) )开始定时。开始定时。开始定时。开始定时。( (为南为南为南为南/ /北绿北绿北绿北绿灯、东灯、东灯、东灯、东/ /西红西红西红
30、西红灯亮定时）灯亮定时）灯亮定时）灯亮定时）TIM000ONTIM000ON。南。南。南。南/ /北绿灯北绿灯北绿灯北绿灯灭，南灭，南灭，南灭，南/ /北黄、北黄、北黄、北黄、东西红灯开东西红灯开东西红灯开东西红灯开始闪。始闪。始闪。始闪。ONONONON开始下一个开始下一个开始下一个开始下一个循环的定时。循环的定时。循环的定时。循环的定时。5s5s南北黄灯南北黄灯南北绿灯南北绿灯30s30s5s东西红灯东西红灯5s20s20s东西绿灯东西绿灯东西黄灯东西黄灯5s5s南北红灯南北红灯20s5s20s5s启启动动t0t1t2t3t4TIM000TIM001TIM002TIM003 定时器定时器定
31、时器定时器 t t0 0t t1 1t t2 2t t3 3t t4 4TIM000TIM000( (定时定时定时定时30s30s ) )开始定时。开始定时。开始定时。开始定时。( (为南为南为南为南/ /北绿北绿北绿北绿灯、东西红灯、东西红灯、东西红灯、东西红灯亮定时）灯亮定时）灯亮定时）灯亮定时）TIM000ONTIM000ON。南。南。南。南/ /北绿灯北绿灯北绿灯北绿灯灭，南灭，南灭，南灭，南/ /北黄、北黄、北黄、北黄、东西红灯开东西红灯开东西红灯开东西红灯开始闪。始闪。始闪。始闪。ONONONON开始下一个开始下一个开始下一个开始下一个循环的定时。循环的定时。循环的定时。循环的定时
32、。TIM001TIM001( (定时定时定时定时35s35s ) )开始定时。开始定时。开始定时。开始定时。继续定时。继续定时。继续定时。继续定时。TIM001ONTIM001ON。闪烁的灯。闪烁的灯。闪烁的灯。闪烁的灯灭，东西绿、灭，东西绿、灭，东西绿、灭，东西绿、南北红灯亮。南北红灯亮。南北红灯亮。南北红灯亮。ONON开始下一个开始下一个开始下一个开始下一个循环的定时。循环的定时。循环的定时。循环的定时。定时器定时器t0t1t2t3t4TIM000定时定时30秒秒开始定时开始定时南南北北绿绿、东东西西红红灯灯开始亮开始亮ON且保持。且保持。南南北北绿绿灯灯灭灭；南北黄、东西南北黄、东西红灯
33、开始闪红灯开始闪ONON开开始始下下一一个个循环的定时循环的定时TIM001定时定时35秒秒开始定时开始定时继续定时继续定时ON且保持。且保持。南南北北黄黄、东东西红灯灭；西红灯灭；东东西西绿绿、南南北红灯亮北红灯亮ON开开始始下下一一个个循环的定时循环的定时TIM002定时定时55秒秒开始定时开始定时继续定时继续定时继续定时继续定时ON且保持。且保持。东西绿灯灭；东西绿灯灭；东东西西黄黄、南南北北红灯开始闪红灯开始闪开开始始下下一一个个循环的定时循环的定时TIM003定时定时60秒秒开始定时开始定时继续定时继续定时继续定时继续定时继续定时继续定时ON，随随即即复复位位且且开开始始下下一一个个
34、循循环环的的定时。定时。输输入入输输出出控制开关控制开关南北绿灯南北绿灯南北黄灯南北黄灯南北红灯南北红灯 东西绿灯东西绿灯东西黄灯东西黄灯 东西红灯东西红灯00000010000100101002010030100401005（6）根据定时器功能明细表和）根据定时器功能明细表和I/O分配，画出分配，画出PLC的的梯形图。梯形图。（7）作）作PLC的的I/O分配表。分配表。本例要求用一个控制开关进行控制。这里将全部程序本例要求用一个控制开关进行控制。这里将全部程序放在指令放在指令IL/ILC之间，用之间，用00000作为指令作为指令IL的执行条的执行条件，即可实现控制要求。件，即可实现控制要求。
35、IL(02)00000TIM000#0300TIM003TIM001#0350TIM002#0550TIM003#0600TIM00001000系统启动系统启动南北绿南北绿/东西东西红亮红亮30秒定时秒定时南北黄南北黄/东西东西红闪红闪5秒定时秒定时东西绿东西绿/南北南北红亮红亮20秒定时秒定时东西黄、南北东西黄、南北红闪红闪5秒定时秒定时TIM00025501TIM001ILC(03)END(01)0100001005010010100301004TIM00225501TIM003TIM001TIM00201001010030100201004南北绿亮南北绿亮30秒秒东西红亮东西红亮30秒秒
36、东西绿亮东西绿亮20秒秒南北红亮南北红亮20秒秒南北黄闪南北黄闪5秒秒东西红闪东西红闪5秒秒东西黄闪东西黄闪5秒秒南北红闪南北红闪5秒秒时序图设计法小结时序图设计法小结时序图设计法小结时序图设计法小结（1 1）分析）分析）分析）分析PLCPLC的输入和输出信号，以作为选择的输入和输出信号，以作为选择的输入和输出信号，以作为选择的输入和输出信号，以作为选择PLCPLC机型的依据之一。机型的依据之一。机型的依据之一。机型的依据之一。（2 2）为了弄清各灯之间亮、灭的时间关系，根据控）为了弄清各灯之间亮、灭的时间关系，根据控）为了弄清各灯之间亮、灭的时间关系，根据控）为了弄清各灯之间亮、灭的时间关系
37、，根据控制要求，可以先画出各方向三色灯的工作时序图。制要求，可以先画出各方向三色灯的工作时序图。制要求，可以先画出各方向三色灯的工作时序图。制要求，可以先画出各方向三色灯的工作时序图。（3 3）由时序图分析各输出信号之间的时间关系。）由时序图分析各输出信号之间的时间关系。）由时序图分析各输出信号之间的时间关系。）由时序图分析各输出信号之间的时间关系。（4 4）各个时间区段必须用若干个定时器来控制，为）各个时间区段必须用若干个定时器来控制，为）各个时间区段必须用若干个定时器来控制，为）各个时间区段必须用若干个定时器来控制，为了明确各定时器的职责，以便于理顺各色灯状态转换了明确各定时器的职责，以便
38、于理顺各色灯状态转换了明确各定时器的职责，以便于理顺各色灯状态转换了明确各定时器的职责，以便于理顺各色灯状态转换的准确时间，最好列出定时器的功能明细表。的准确时间，最好列出定时器的功能明细表。的准确时间，最好列出定时器的功能明细表。的准确时间，最好列出定时器的功能明细表。（5 5）进行）进行）进行）进行PLCPLC的的的的I/OI/O分配。分配。分配。分配。（6 6）根据定时器功能明细表和）根据定时器功能明细表和）根据定时器功能明细表和）根据定时器功能明细表和I/OI/O分配，画出的梯形分配，画出的梯形分配，画出的梯形分配，画出的梯形图图图图经经验验设设计计法法的的基基础础是是：具具有有继继电
39、电器器控控制制的的设设计计经验，熟练掌握经验，熟练掌握PLC指令的功能。指令的功能。所所谓谓设设计计经经验验，是是指指能能熟熟练练掌掌握握典典型型继继电电器器控控制制电电路路的的设设计计思思路路，并并能能将将这这种种设设计计思思路路移移植植到到PLC程序设计中。程序设计中。4.4梯形图的经验设计方法梯形图的经验设计方法适用范围：适用范围：简单的梯形图程序或复杂系统的某一局部程序。简单的梯形图程序或复杂系统的某一局部程序。特点：特点：按设计者的经验和习惯的思路进行设计按设计者的经验和习惯的思路进行设计,因此没有因此没有规律可遵循，具有很大的试探性和随意性，需经反复规律可遵循，具有很大的试探性和随
40、意性，需经反复修改完善才能符合设计要求，所以设计的结果因人而异。修改完善才能符合设计要求，所以设计的结果因人而异。1.启保停控制程序启保停控制程序0000200003KEEP01000010000100000002000030000200003SET01000RESET01000（a）（b）（c）下图是常用的启保停下图是常用的启保停PLC控制程序。控制程序。要区别不同场合，采用不同的启保停控制程序。要区别不同场合，采用不同的启保停控制程序。典典型型控控制制电电路路包包括括：电电动动机机的的启启保保停停控控制制、正正/反反转转控控制制、点点动动控控制制、Y- -启启动动控控制制、几几台台电电动动
41、机机的的连连锁锁控制、异地控制、掉电保持等等。控制、异地控制、掉电保持等等。一、典型控制电路的一、典型控制电路的PLC程序设计程序设计2.电动机正反转控制程序电动机正反转控制程序下面是正反转控制的程序设计下面是正反转控制的程序设计(尚有其他方案尚有其他方案)。为确保运行可靠为确保运行可靠,要采取软、硬件两种互锁措施。要采取软、硬件两种互锁措施。01001000020000001001010020000101002010020000201001SB30000001001000010100200002COMCOMSB1220VSB2DC24VKM1KM2PLCKHKM1KM2正转启动正转启动反转启
42、动反转启动停车按钮停车按钮正转接触器正转接触器反转接触器反转接触器触点互锁触点互锁触点互锁触点互锁0100101000000030100101000000000100100002000013.电动机电动机顺序启顺序启/停停控制程序控制程序下面是两台电动机顺序下面是两台电动机顺序启启/停停控制控制的的程序设计程序设计(尚有其他方案尚有其他方案)。启启动动时时，只只有有电电动动机机M1启启动动(01000ON)、电电动动机机M2才才可可能能启启动动(01001ON)；停停止止时时，只只有有M2先先停停、M1才可能停。才可能停。 输输 入入 输输 出出M1M1启动启动 0000000000KM1 0
43、1000KM1 01000M1M1停车停车 0000100001KM2 01001KM2 01001M2M2启动启动 0000200002M2M2停车停车 0000300003010000000200000200000000120000200004.电动机电动机既可长动、又可点动的既可长动、又可点动的控制程序控制程序下面是电动机长下面是电动机长/点动点动控制的程序控制的程序(尚有其他方案尚有其他方案)。 输输 入入 输输 出出点动按钮点动按钮SB1 00000SB1 00000KM 01000KM 01000长动按钮长动按钮SB2 00001SB2 00001停车按钮停车按钮SB3 00002
44、SB3 00002长动长动:按一下按一下SB2。点动点动:按住按住SB1不放不放,电动机转动电动机转动,释放释放SB1电动机停转。电动机停转。停车停车:按一下按一下SB3。5.电动机电动机异地异地控制程序控制程序下面是电动机在三地启下面是电动机在三地启/停控制的程序停控制的程序(尚有其他方案尚有其他方案)。 输输 入入 输输 出出甲地启甲地启/ /停停SB1 00000SB1 00000KM 01000KM 01000乙地启乙地启/ /停停SB2 00001SB2 00001丙地启丙地启/ /停停SB2 00002SB2 00002本例，各地电动机的启动和停车都共用一个按钮。本例，各地电动机的
45、启动和停车都共用一个按钮。2000020000DIFD(14)20000KEEP0100001000000030000100002无论在何地，第一次按动按钮是启动电动机，第二次无论在何地，第一次按动按钮是启动电动机，第二次按动按钮就是停车。按动按钮就是停车。6.掉电保持程序掉电保持程序常用方法：常用方法：使使用用KEEP指指令令以以及及SET、RESET等等指指令令编编写写程程序序，并用保持继电器并用保持继电器HR的某一位作输出；的某一位作输出；将将系系统统的的运运行行状状态态或或参参数数存存放放在在具具有有掉掉电电保保持持功功能能的的DM区等。区等。除除了了上上述述各各种种典典型型程程序序外
46、外，脉脉冲冲发发生生器器程程序序、分分频频器器程序、优先权程序等，最好能熟练掌握。程序、优先权程序等，最好能熟练掌握。梯形图的经验设计例题梯形图的经验设计例题例1 送料小车自动控制系统例2 两处卸料的小车自动控制系统例3 电机优先启动控制例例1 送料小车送料小车例例例例11送料小车送料小车送料小车送料小车自动控制系统的梯形图自动控制系统的梯形图自动控制系统的梯形图自动控制系统的梯形图设计步骤：设计步骤：1 1）理解控制策略）理解控制策略2 2）I/OI/O分配分配3) 3) 设计梯形图设计梯形图I/O分配分配输入：右行启动按钮输入：右行启动按钮左行启动按钮左行启动按钮停止按钮停止按钮右端行程开
47、右端行程开关关左端行程开关左端行程开关输出：右行接触器输出：右行接触器 左行接触器左行接触器 装料电磁阀装料电磁阀 卸料电磁阀卸料电磁阀装料装料15s卸料卸料10sI/OI/OI/OI/O分配分配分配分配1）I/O分配分配输入：右行启动按钮输入：右行启动按钮SB100000左行启动按钮左行启动按钮SB200001停止按钮停止按钮SB300002右端行程开关右端行程开关ST200003左端行程开关左端行程开关ST100004输出：右行接触器输出：右行接触器01000 左行接触器左行接触器01001 装料电磁阀装料电磁阀01002 卸料电磁阀卸料电磁阀01003梯形图设计梯形图设计梯形图设计梯形图
48、设计例例2 两处卸料的小车两处卸料的小车 I/O I/O分配分配输入：右行启动按钮输入：右行启动按钮SB1 00000 SB1 00000 左行启动按钮左行启动按钮SB2 00001SB2 00001 停止按钮停止按钮SB3 00002SB3 00002 右端行程开关右端行程开关ST2 00003ST2 00003 左端行程开关左端行程开关ST1 00004ST1 00004输出：右行接触器输出：右行接触器0100001000 左行接触器左行接触器0100101001 装料电磁阀装料电磁阀0100201002 卸料电磁阀卸料电磁阀0100301003例例例例22两处往返装料两处往返装料/卸料的
49、小车，工作过程如图。卸料的小车，工作过程如图。ST1ST3ST2右右左左装料处装料处卸料处卸料处卸料处卸料处要要求求：小小车车单单数数次次运运行行时时，在在ST3卸卸料料。偶偶数数次次运运行行时时，ST3处处不不卸卸，而在而在ST2处卸料。处卸料。装料装料15s、卸料、卸料10s。 输输 入入 输输 出出右行启动右行启动SB1 00000SB1 00000右行右行KM 01000KM 01000左行启动左行启动SB2 00001SB2 00001左行左行KM 01001KM 01001停车按钮停车按钮SB3 00002SB3 00002装料装料KM 01002KM 01002行程开关行程开关S
50、T1 00004ST1 00004卸料卸料KM 01003KM 01003行程开关行程开关ST2 00003ST2 00003行程开关行程开关ST3 00005ST3 00005I/O分配表分配表010000000200000010000000101001010010000500002 00003 00001 0100120000TIM001000040000001000TIM00001000000030100101003TIM000#0100000050000401002TIM001#01500000520000200000100100003右行右行左行左行卸料卸料装料装料右行启动右行启动左
51、行启动左行启动ST3ST1ST3ST2进进退退装料装料卸料卸料卸料卸料ST2ST1系统程序系统程序000040000500003单数次运行单数次运行010000000200000010000000101001010010000500002 00003 00001 0100120000TIM001000040000001000TIM00001000000030100101003TIM000#0100000050000401002TIM001#01500000520000200000100100003右行右行左行左行卸料卸料装料装料右行启右行启左行启左行启ST3ST1ST3ST2进进退退装料装料卸
52、料卸料卸料卸料ST2ST1偶数次运行偶数次运行000040000500003例例例例3 3 3 3 电机优先启动控制电机优先启动控制电机优先启动控制电机优先启动控制 有有5 5个电机个电机M1M5M1M5，都有启动和停止控制按钮，要，都有启动和停止控制按钮，要求按顺序启动，即前级电机不启动时，后级电机无法求按顺序启动，即前级电机不启动时，后级电机无法启动；前级电机停，后级电机也都停。启动；前级电机停，后级电机也都停。I/O分配分配1）I/O分配分配输入输入输入输入： 5个启动按钮SB1SB5 00000、00002、00004 、 00006、00008 5个停止按钮SB6SB10 00001
53、、00003、00005、00007、00009输出输出输出输出： 5个控制电机的接触器 KM1KM5 0100001004输入输入输入输入：5个启动按钮SB1SB5 00000、00002、00004 、 00006、00008 5个停止按钮SB6SB10 00001、00003、00005、00007、00009输出输出输出输出:5个控制电机的接触器 KM1KM5 01000010044.5梯形图的顺序控制设计方法梯形图的顺序控制设计方法1顺序控制的特点顺序控制的特点2功能表图及其对应的梯形图功能表图及其对应的梯形图3. 顺序控制程序设计举例顺序控制程序设计举例顺序控制的特点顺序控制的特点
54、1 1 1 1顺顺序控制的特点序控制的特点序控制的特点序控制的特点送料小车自动控制系统的工作过程送料小车自动控制系统的工作过程送料小车自动控制系统的工作过程送料小车自动控制系统的工作过程规律性强、时序清晰规律性强、时序清晰2.功能表图功能表图2 2功能表图及其对应的梯形图功能表图及其对应的梯形图功能表图及其对应的梯形图功能表图及其对应的梯形图 功能表的组成：功能表的组成：功能表的组成：功能表的组成：又叫状态转移图、状态图或流程图。又叫状态转移图、状态图或流程图。又叫状态转移图、状态图或流程图。又叫状态转移图、状态图或流程图。步步步步+ +转向条件转向条件转向条件转向条件+ +有向连线有向连线有
55、向连线有向连线+ +动作动作动作动作功能表图的结构正正在在执执行行的的步步叫叫活活动动步步，当当前前一一步步为为活活动动步步且且转转换换条条件件满满足足时时，启启动动下下一一步步并终止前一步。并终止前一步。内容：内容：内容：内容：功能表图的结构功能表图的结构功能表图的结构功能表图的结构功能表图的结构对应的梯形图功能表图的结构对应的梯形图功能表图的结构对应的梯形图功能表图的结构对应的梯形图2.1 功能表图的结构1）单序列结构）单序列结构单序列由一系列相继单序列由一系列相继激活的步组成。每一步激活的步组成。每一步的后面仅有一个转换条的后面仅有一个转换条件，每一个转换条件后件，每一个转换条件后面仅有
56、一步。面仅有一步。选择序列结构选择序列结构后一步成为活动步时，前后一步成为活动步时，前一步变为不活动步。一步变为不活动步。2 2）选择序列结构）选择序列结构 选择序列的开始称选择序列的开始称为分支。某一步的后为分支。某一步的后面有几个步，当满足面有几个步，当满足不同的转换条件时，不同的转换条件时，转向不同的步。转向不同的步。并行序列结构并行序列结构当前一步为活动步、且当前一步为活动步、且转换条件满足时，才能转转换条件满足时，才能转向下一步。向下一步。后后一一步步成成为为活活动动步步时时，前一步变为不活动步。前一步变为不活动步。选择序列的结束称为合并。选择序列的结束称为合并。当当某某个个分分支支
57、的的最最后后一一步步成成为为活活动动步步、且且转转换换条条件满足时，都要转向合并步。件满足时，都要转向合并步。abcdefj14268ghi537eac1b23d476583)并行序列结构并行序列结构并行序列的开始用双线表示，并行序列的开始用双线表示，转换条件放在双线之上。转换条件放在双线之上。当当并并行行序序列列首首步步为为活活动动步步且且条条件件满满足足时时，各各分分支支首首步步同同时时变变为活动步。为活动步。并并行行序序列列的的结结束束称称为为合合并并，用用双双线线表表示示并并行行序序列列的的合合并并，转转换条件放在双线之下。换条件放在双线之下。分支分支2分支分支1当当各各分分支支的的末
58、末步步都都为为活活动动步步、且且条条件件满满足足时时，将将同同时时转换到合并步，且各末步都变为不活动步。转换到合并步，且各末步都变为不活动步。分支分支3B1SiB2Si+1 SiSi-1Si+1SiCiSi+1Si+2Si+1SiCi+12.2功能表图与梯形图的对应关系功能表图与梯形图的对应关系步程序的梯形图结构如图。步程序的梯形图结构如图。每每个个步步有有一一个个控控制制位位，当当某某步步的的控控制制位位为为ON时时，该该步步成成为为活活动动步步(激激活活下下一一步步的的条条件件之之一一)，同同时时与与该该步步对对应应的的程程序序开开始执行；始执行；当当转转换换条条件件满满足足时时(激激活活
59、下下一一步步的的条条件件之之二二)，则则下下一一步步的的控控制制位位为为ON，而而上上一一步步的的控控制制位位变变为为OFF，上上一一步步对对应应的的程程序停止执行。序停止执行。由由于于转转换换条条件件常常是是短短信信号号，因因此每步要加自锁。此每步要加自锁。当当后后续续步步成成为为活活动动步步时时，前前一步要变为不活动步。一步要变为不活动步。B1SiB2Si+1 SiSi-1Si+1SiCiSi+1Si+2Si+1SiCi+1必必须须将将常常闭闭触触点点Si+1和和Si+2与与前一步的控制位线圈串联。前一步的控制位线圈串联。当某一步成为活动步时，其当某一步成为活动步时，其控制位为控制位为ON
60、，可以利用这个，可以利用这个ON信号实现相应的控制。信号实现相应的控制。仅输入一个节拍的信号称为短信号。仅输入一个节拍的信号称为短信号。两次输入的时间间隔称为节拍。两次输入的时间间隔称为节拍。2.3 功能表图综合结构功能表图对应的梯形图步20000为起始步，它的前面有2条分支 功能表图对应的梯形图步20001的后面有3条并行序列的分支 功能表图对应的梯形图步20006是单序列的步，步20005、步20007为其前级步和后续步 功能表图对应的梯形图步20009的后面有2条选择序列的分支 功能表图对应的梯形图步20012的前面有2条选择序列的分支 功能表图对应的梯形图步20015的前面有3条选择序
61、列的分支 3 顺序控制程序设计举例顺序控制程序设计举例二、用顺序控制设计法编写用户程序二、用顺序控制设计法编写用户程序用顺序控制设计法编程的基本步骤：用顺序控制设计法编程的基本步骤：（1）根据控制要求将控制过程分成若干个工作步。）根据控制要求将控制过程分成若干个工作步。明明确确每每个个工工作作步步的的功功能能，弄弄清清步步的的转转换换是是单单向向进进行行（单序列）还是多向进行（选择或并行序列）；（单序列）还是多向进行（选择或并行序列）；确确定定各各步步的的转转换换条条件件（可可能能是是多多个个信信号号的的“与与”、“或或”等逻辑组合）。等逻辑组合）。必必要要时时可可画画一一个个工工作作流流程程
62、图图，它它有有助助于于理理顺顺整整个个控控制过程的进程。制过程的进程。（2）为每个步设置控制位，确定转换条件。）为每个步设置控制位，确定转换条件。控制位最好使用同一个通道的若干连续位。控制位最好使用同一个通道的若干连续位。（3）确确定定所所需需输输入入和和输输出出点点，选选择择PLC机机型型，作作出出I/O分配。分配。（4）在前两步的基础上，画出功能表图。）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。）根据功能表图画梯形图。（6）添加某些特殊要求的程序。）添加某些特殊要求的程序。顺序控制设计举例之一顺序控制设计举例之一某动力头工作流程如图。某动力头工作流程如图。ST3ST1ST
63、2快进快进工进工进快退快退动力头停在原位动力头停在原位(ST3)。按一下按钮动力头启动。按一下按钮动力头启动。输输 入入 输输 出出 启动启动 按钮按钮 ST1ST1 ST2ST2 ST3ST3 正转正转电磁阀电磁阀1 1 正转正转电磁阀电磁阀2 2 反转反转电磁阀电磁阀0000000000 0000100001 0000200002 0000300003 0100001000 0100101001 0100201002(1)作出作出I/O分配分配:动动力力头头退退回回原原位位后后重重复复上上述动作。述动作。(2)画出动力头的功能表图。画出动力头的功能表图。 1 1启动启动压压ST3ST3按启
64、动按钮按启动按钮 2 2压压ST1ST1 3 3 快进快进 工进工进 等待等待压压ST2ST2 4 4 快退快退压压ST3ST320000启动启动000030000020001000012000201000ON01001ON0100100002200030100200003正转电磁阀正转电磁阀1正转电磁阀正转电磁阀2正转正转电磁阀电磁阀2反转反转电磁阀电磁阀输入：系统启动按钮输入：系统启动按钮 00000 00000 右端行程开关右端行程开关ST2ST2 0000200002中间中间行程开关行程开关ST1 00001ST1 00001 左端行程开关左端行程开关ST3 00003ST3 0000
65、3输出：快进接触器输出：快进接触器0100001000工进工进接触器接触器0100101001快退接触器快退接触器0100201002ST3ST1ST2快进快进工进工进快退快退(3)根据功能表图设计出梯形图。根据功能表图设计出梯形图。20000000000000320002200030000320001200002531520002000022000020003200012000100001200032000120002200030100120000200010100020002010022000220000启动启动00003000002000100001(ST1)2000201000ON01
66、001ON0100100002(ST2)200030100200003(ST3)快进快进快进快进工进工进快退快退ST3ST1ST2快进快进01000工进工进01001快退快退01002顺序控制设计举例之二顺序控制设计举例之二用传送带传送长物体的系统结构如图示。用传送带传送长物体的系统结构如图示。GK1GK2皮带皮带A皮带皮带B为为减减少少皮皮带带机机运运行行时时间间,两两个个皮皮带带机分段工作。机分段工作。光光电电开开关关光光电电开开关关工作过程工作过程:按一下启动按钮，皮带机按一下启动按钮，皮带机A运行，运行，B停；停；当物体前端接近当物体前端接近GK1时，时，A与与B都运行；都运行；当物体
67、后端离开当物体后端离开GK1时，时，B运行，运行，A停；停；当物体后端离开当物体后端离开GK2时，时，A与与B都不运行。都不运行。输输 入入 输输 出出 启动按钮启动按钮 GK1GK1 GK2 GK2 皮带机皮带机A A接触器接触器皮带机皮带机B B接触器接触器 0000200002 0000000000 0000100001 0100001000 0100101001(1)作出作出I/O分配分配:(2)功能表图功能表图20000253150000220001000002000201000ON01001ON0100000000200030100100001A运行运行A、 B运运行行B运行运行G
68、K1GK2(3)设计梯形图程序。设计梯形图程序。200000000220002200032010020001200002531520002000002000020003200012000100000200032000120002200030100020000200012000220002010012000220003DIFD(14)2010000001GK220000253150000220001000002000201000ON01001ON0100000000200030100100001A运行运行A、 B运运行行B运行运行启动按钮启动按钮01000GK1功能表图功能表图例例例例33两处往
69、返装料两处往返装料/卸料的小车，工作过程如图。卸料的小车，工作过程如图。ST1ST3ST2右右左左装料处装料处卸料处卸料处卸料处卸料处要要求求：小小车车单单数数次次运运行行时时，在在ST3卸卸料料。偶偶数数次次运运行行时时，ST3处处不不卸卸，而在而在ST2处卸料。处卸料。装料装料15s、卸料、卸料10s。 输输 入入 输输 出出右行启动右行启动SB1 00000SB1 00000右行右行KM 01000KM 01000左行启动左行启动SB2 00001SB2 00001左行左行KM 01001KM 01001停车按钮停车按钮SB3 00002SB3 00002装料装料KM 01002KM 0
70、1002行程开关行程开关ST1 00004ST1 00004卸料卸料KM 01003KM 01003行程开关行程开关ST2 00003ST2 00003行程开关行程开关ST3 00005ST3 00005I/O分配表分配表功能表图功能表图梯形图梯形图 输输 入入 输输 出出右行启动右行启动SB1 00000SB1 00000右行右行KM 01000KM 01000左行启动左行启动SB2 00001SB2 00001左行左行KM 01001KM 01001停车按钮停车按钮SB3 00002SB3 00002装料装料KM 01002KM 01002行程开关行程开关ST1 00004ST1 0000
71、4卸料卸料KM 01003KM 01003行程开关行程开关ST2 00003ST2 00003行程开关行程开关ST3 00005ST3 00005梯形图梯形图例3PLC上电上电系统启动系统启动1号工进号工进I1号工进号工进II1号快退号快退1号快进号快进2号快进号快进2号工进号工进2号快退号快退原位等待原位等待压压ST1快进到位快进到位压压ST2工进到位工进到位压压ST3工进到位工进到位压压ST0退到原位退到原位快进到位快进到位压压ST5工进到位工进到位压压ST6退到原位退到原位压压ST4顺序控制举例之四顺序控制举例之四某某控控制制系系统统中中有有两两个个动动力力头，工作流程图如图。头，工作流
72、程图如图。1.控制要求：控制要求：（1）系系统统启启动动后后，两两个个动动力力头头同同时时开开始始按按图图中中的的工步顺序运行。工步顺序运行。它它们们都都退退回回原原位位后后，延延时时10秒秒，再再同同时时进进入入下下一一个个循环的运行。循环的运行。PLC上电上电系统启动系统启动1号工进号工进I1号工进号工进II1号快退号快退1号快进号快进2号快进号快进2号工进号工进2号快退号快退原位等待原位等待压压ST1快进到位快进到位压压ST2工进到位工进到位压压ST3工进到位工进到位压压ST0退到原位退到原位快进到位快进到位压压ST5工进到位工进到位压压ST6退到原位退到原位压压ST4（2）若若断断开开
73、控控制制开开关关，各各动动力力头头必必须须将将当当前前的的运运行行过过程程结结束束（完完成成所所有有工工作作步步）退退回回原原位位后后，才才能能自动停止运行。自动停止运行。以以确确保保每每个个循循环环开开始始时时，动力头都停在原位。动力头都停在原位。1号动力头号动力头 - - + + - - + + 快退快退 + + + + + + - - 工进工进2 2 - - - - + + + + 工进工进1 1 - - + + + + - - 快进快进 YV4YV4 YV3YV3 YV2YV2 YV1YV1 动作动作 + + + + - - 快退快退 + + - - + + 工进工进 - - + +
74、+ + 快进快进 YV7YV7 YV6YV6 YV5YV5 动作动作 四个工步四个工步三个工步三个工步2号动力头号动力头（3）各动力头的运行取决于电磁阀线圈的通、断电。）各动力头的运行取决于电磁阀线圈的通、断电。表中表中+表示线圈通电，表示线圈通电，- -表示不通电。表示不通电。PLC上电上电系统启动系统启动1号工进号工进I1号工进号工进II1号快退号快退1号快进号快进2号快进号快进2号工进号工进2号快退号快退原位等待原位等待压压ST1快进到位快进到位压压ST2工进到位工进到位压压ST3工进到位工进到位压压ST0退到原位退到原位快进到位快进到位压压ST5工进到位工进到位压压ST6退到原位退到原
75、位压压ST42.分析流程图分析流程图注注意意流流程程图图中中各各动动力力头头的的工作步数和转换条件。工作步数和转换条件。由由于于两两个个动动力力头头退退回回原原位位的的时时间间不不同同，先先退退回回原原位位后后的要进入等待状态。的要进入等待状态。只有当两个动力头都退回原只有当两个动力头都退回原位时，定时器才开始计时，位时，定时器才开始计时，定时到，两个动力头同时进定时到，两个动力头同时进入下一个循环。入下一个循环。3.作作PLC的的I/O分配表分配表用用CPM1A时的时的I/O分配：分配： 输输 入入输输 出出 系统启动控制开关系统启动控制开关 0000000000 YV1YV1线圈线圈 01
76、001010011 1号动力头原位限位号动力头原位限位ST0ST0 0010000100 YV2YV2线圈线圈 01002010021 1号动力头快进限位号动力头快进限位ST1ST1 0010100101 YV3YV3线圈线圈 01003010031 1号动力头工进号动力头工进I I限位限位ST2ST2 0010200102 YV4YV4线圈线圈 01004010041 1号动力头工进号动力头工进II II限位限位ST3ST3 0010300103 YV5YV5线圈线圈 01005010052 2号动力头原位限位号动力头原位限位ST4ST4 0010400104 YV6YV6线圈线圈 0100
77、6010062 2号动力头快进限位号动力头快进限位ST5ST5 0010500105 YV7YV7线圈线圈 01007010072 2号动力头工进限位号动力头工进限位ST6ST6 0010600106200通道中的位作控制位通道中的位作控制位01006和和01007ON01005和和01007ON01005和和01006ON200000000025315TIM000快进快进快退快退工进工进原原位位等待等待原原 位位等待等待快退快退2000920008200072000601002和和01003ON快进快进00101工进工进I00102工进工进II01002、01003和和01004ON0010
78、300100001050010600104200052000420003200022000101001、01002ON01001和和01003ON4.画出功能表图画出功能表图1号动力头号动力头2号动力头号动力头01006和和01007ON01005和和01007ON01005和和01006ON200000000025315TIM000快进快进快退快退工进工进原原位位等待等待原原 位位等待等待快退快退2000920008200072000601002和和01003ON快进快进00101工进工进I00102工进工进II01002、01003和和01004ON00103001000010500106
79、00104200052000420003200022000101001、01002ON01001和和01003ONPLC上电后，上电后，20000即即ON。当。当00000ON时系统启动。时系统启动。01006和和01007ON01005和和01007ON01005和和01006ON200000000025315TIM000快进快进快退快退工进工进原原位位等待等待原原 位位等待等待快退快退2000920008200072000601002和和01003ON快进快进00101工进工进I00102工进工进II01002、01003和和01004ON0010300100001050010600104
80、200052000420003200022000101001、01002ON01001和和01003ON只有只有20005与与20009都都ON时，时，TIM000才开始计时。才开始计时。执行各步时的输出状态执行各步时的输出状态执行各步时的输出状态执行各步时的输出状态等待步等待步01006和和01007ON01005和和01007ON01005和和01006ON200000000025315TIM000快进快进快退快退工进工进原原位位等待等待原原 位位等待等待快退快退2000920008200072000601002和和01003ON快进快进00101工进工进I00102工进工进II01002
81、、01003和和01004ON0010300100001050010600104200052000420003200022000101001、01002ON01001和和01003ONTIM000ON，为进入下一个循环的运行作好准备。，为进入下一个循环的运行作好准备。等待步等待步01006和和01007ON01005和和01007ON01005和和01006ON200000000025315TIM000快进快进快退快退工进工进原原位位等待等待原原 位位等待等待快退快退2000920008200072000601002和和01003ON快进快进00101工进工进I00102工进工进II01002
82、、01003和和01004ON0010300100001050010600104200052000420003200022000101001、01002ON01001和和01003ONTIM000ON、且、且00000ON，进入下一个循环的运行。，进入下一个循环的运行。等待步等待步5.根据功能表图作出梯形图程序根据功能表图作出梯形图程序阅读书中程序，考虑以下几个问题：阅读书中程序，考虑以下几个问题：一一个个循循环环结结束束时时，怎怎样样保保证证两两个个动动力力头头一一起起在在原原位位停留停留10秒后再进入下一个循环的运行；秒后再进入下一个循环的运行；步步20001和和步步20006的的启启动动
83、条条件件都都是是触触点点20000和和00000的的“与与”，其作用是什么；，其作用是什么；检检查查SET、RESET语语句句的的操操作作数数是是否否正正确确，其其依依据据是什么。是什么。初初始始步步20000如如何何启启动动，何何时时变变成成不不活活动动步步，运运行行过过程中怎样使步程中怎样使步20000自动成为活动步；自动成为活动步；归纳顺序控制设计法：归纳顺序控制设计法：理顺动作顺序、明确各步的转换条件，作流程图；理顺动作顺序、明确各步的转换条件，作流程图；准确地画出功能表图；准确地画出功能表图；根据功能表图正确地画出相应的梯形图；根据功能表图正确地画出相应的梯形图；根据某些特殊功能要求
84、，添加部分特殊要求程序。根据某些特殊功能要求，添加部分特殊要求程序。继电器控制电路转换设计法继电器控制电路转换设计法在在继继电电器器控控制制电电路路的的基基础础上上，经经过过转转换换，将将继继电电器控制设计出器控制设计出PLC控制。控制。关于转换的几个问题关于转换的几个问题1各种继电器、接触器、电磁阀、电磁铁等的转换各种继电器、接触器、电磁阀、电磁铁等的转换这这些些电电器器的的线线圈圈是是PLC的的执执行行元元件件，要要为为它它们们分分配配相相应应的的PLC输出继电器号。输出继电器号。中间继电器可以用中间继电器可以用PLC的内部辅助继电器来代替。的内部辅助继电器来代替。2常开、常闭按钮的转换常
85、开、常闭按钮的转换用用PLC控制时，启动和停车一般都用常开按钮。控制时，启动和停车一般都用常开按钮。使用常开和长闭按钮时，使用常开和长闭按钮时，PLC的梯形图画法不同。的梯形图画法不同。0000001000010000000100000010000100000001SB2000000000101000COMCOMSB1PLCKMSB2000000000101000COMCOMSB1PLCKM启动启动停车停车启动启动停车停车一一般般热热继继电电器器触触点点不不接接入入PLC中中，而而接接在在PLC外外部部的的启启动控制电路中。动控制电路中。4.时间继电器的处理时间继电器的处理时间继电器可用时间继
86、电器可用PLC的定时器代替。的定时器代替。3热继电器的处理热继电器的处理PLC定定时时器器的的触触点点只只有有接接通通延延时时闭闭合合和和接接通通延延时时断断开开两种。可以通过编程设计出所需的时间控制。两种。可以通过编程设计出所需的时间控制。用用PLC的定时器实现延时接通的控制举例的定时器实现延时接通的控制举例触点触点KA闭合后延时接通闭合后延时接通KM的控制。的控制。KTKMKAKT01000TIM000SV00000TIM000通电延通电延时型时型用用PLC的定时器实现延时断开的控制举例的定时器实现延时断开的控制举例触点触点KA闭合后延时断开闭合后延时断开KM的控制。的控制。KTKMKAK
87、T01000TIM000SV00000TIM0005对继电器控制电路连接顺序的处理对继电器控制电路连接顺序的处理调整部分电路的连接，以方便转换成调整部分电路的连接，以方便转换成PLC梯形图。梯形图。继电器控制电路连接顺序调整的举例继电器控制电路连接顺序调整的举例线圈线圈KM2和和K之之间连接着常开触间连接着常开触点点KM2。PLC的梯形图不的梯形图不允许有这种结构。允许有这种结构。STSB2KM1KM1KTKM2KKM1KM2SB1KT调整电路连接的方法调整电路连接的方法KM1KTKM2KSB1KM1KM1STKM2KTSB2线线圈圈K接接通通的的条条件件为为：或或常常开开触触点点KM2闭闭合
88、合、或常开触点或常开触点KT闭合。闭合。可可将将常常开开触触点点KM2与与常常开开触触点点KT并并联联，作作为为线线圈圈K的接通条件。的接通条件。STSB2KM1KM1KTKM2KKM1KM2SB1KTKM1KTKM2KSB1KM1KM1STKM2KTSB2TIM000SV0100001000000000100101000000022000001001TIM00000001输输入入输输出出SB100000KM101000SB200001KM201001ST00002将继电器控制电路转换成将继电器控制电路转换成PLC梯形图梯形图先先对对图图中中的的电电器器进行进行I/O分配。分配。具有多种工作方
89、式系统的程序设计具有多种工作方式系统的程序设计控制设备的工作方式可分为：控制设备的工作方式可分为：手动、单步、单周期、连续（自动）手动、单步、单周期、连续（自动）。手动：与点动相似手动：与点动相似,按下按钮运行、释放按钮停止；按下按钮运行、释放按钮停止；单步：启动一次只能运行一个工作步；单步：启动一次只能运行一个工作步；单周期：启动一次只运行一个工作周期；单周期：启动一次只运行一个工作周期；连续：启动后连续地、周期性地运行一个过程。连续：启动后连续地、周期性地运行一个过程。可分别设计各种工作方式的程序，最后综合起来。可分别设计各种工作方式的程序，最后综合起来。多种工作方式系统的程序设计举例。多
90、种工作方式系统的程序设计举例。小小车车工工作作方方式式：手手动动、单步、单周期、自动。单步、单周期、自动。ST1ST2右右(01000)(01001)左左(01002)装料装料15s卸料卸料10s(01003)0000400003操操作作盘盘运料小车运料小车控控制制执执行行自自动动方方式式之之前前,要要用用手手动动方方式式将将小小车车调调回回装装料（料（ST1）处。）处。00101单单步步00102单周期单周期手手动动00100连连续续0010300104右行右行左行左行00105启动启动停止停止00106001070000000001装料装料卸料卸料方式选方式选择开关择开关单周期工作方式：方
91、式开关拨在单周期档。单周期工作方式：方式开关拨在单周期档。小车完成一次循环回到小车完成一次循环回到00004即停，再启动需按即停，再启动需按00000。启动按钮启动按钮20000000000000401002ON装料装料TIM00000003TIM001000042000420003200022000101000ON右行右行01003ON卸料卸料01001ON左行左行控制位控制位单周期方式的功能表图单周期方式的功能表图00101单单步步00102单周期单周期手手动动00100连连续续0010300104右行右行左行左行00105启动启动停止停止00106001070000000001装料装料卸
92、料卸料00101单单步步00102单周期单周期手手动动00100连连续续0010300104右行右行左行左行00105启动启动停止停止00106001070000000001装料装料卸料卸料连续工作方式：方式开关拨在连续档。连续工作方式：方式开关拨在连续档。完成一次循环回到完成一次循环回到00004，自动进入下个循环的运行。，自动进入下个循环的运行。连续方式的功能表图连续方式的功能表图连续状态控制连续状态控制20000201000000401002ON装料装料TIM00000003TIM001000042000420003200022000101000ON右行右行01003ON卸料卸料0100
93、1ON左行左行控制位控制位启动启动按钮按钮20000000000000401002ON装料装料TIM000000000000300000TIM0010000000004000002000420003200022000101000ON右行右行01003ON卸料卸料01001ON左行左行单步工作方式：方式开关拨在单步档。单步工作方式：方式开关拨在单步档。按一次按一次00000，小车完成一个工作步。，小车完成一个工作步。单步方式的功能表图单步方式的功能表图例例如如，按按一一次次启启动动按按钮钮00000，小小车车装装料料。装装料料结结束束(TIM000ON)即停。即停。再再按按一一次次启启动动按按钮
94、钮00000小小车车右右行行，到到达达卸卸料料处处ST2（00003）即停。）即停。ST2再再按按一一次次启启动动按按钮钮00000，小车卸料，小车卸料。单步、单周期和连续的功能表图可以合并成一个。单步、单周期和连续的功能表图可以合并成一个。单单步步时时00101断断开开，每每步步结结束束时时都都要要按按启启动动按按钮钮，使使00000ON20101ON。单周期单周期200000010200000+0010100000+00103201000000401002ON装料装料TIM000201010000320101TIM00120101000042010120004200032000220001
95、01000ON右行右行01003ON卸料卸料01001ON左行左行自动方式自动方式单步单步连续连续201010000000101连续状态控连续状态控制位制位(ON)程序采用指令程序采用指令JMP/JME控制各种工作方式。控制各种工作方式。共用程序共用程序手动程序手动程序自动程序自动程序JMP(04)00JME(05)00JMP(04)01JME(05)000010000101程序的总体结构程序的总体结构00100是手动是手动/自动方式转换。自动方式转换。方方式式开开关关拨拨在在手手动动方方式式时时，常常开开触触点点00100ON，故故执执行行手手动程序。动程序。方方式式开开关关拨拨在在其其他他
96、自自动动方方式式时时，常常开开触触点点00100OFF，常常闭闭触触点点00100ON，故故执执行行自自动动程序。程序。手动方式的程序手动方式的程序010000100100104 00003010010100000105 000040100200106 000040100300107 00003按按住住右右行行启启动动按按钮钮00104ON，线圈线圈00100ON，小车右行。，小车右行。卸料卸料ST2小小车车右右行行到到位位压压ST2常常闭闭触触点点00003断开断开01000OFF小车停。小车停。按按住住卸卸料料按按钮钮00107ON，由由于于常常开开触触点点00003ON00103ON小车
97、卸料。小车卸料。卸卸料料结结束束按按住住左左行行启启动动按按钮钮00105ON00101ON小车左行。小车左行。小小车车左左行行到到位位压压ST1常常闭闭触触点点00004断开断开小车停。小车停。装料装料ST1按按住住装装料料按按钮钮00106ON，由由于于常常开开触触点点00004ON00102ON小车装料。小车装料。按按住住右右行行启启动动按按钮钮重重复以上过程。复以上过程。手手动动方方式式时时不不使使用用启启动动和和停车按钮。停车按钮。自动方式程序自动方式程序2010000000 000012010100000001012000020004 00004200010010200000201
98、0020101 20001000042000020000 200020010320100001010000020001连续连续状态状态单步单步连续连续单周单周期期等待等待自动自动/手动手动状态转换状态转换0100020002 000032000220001 TIM000 20101 20003200022000320002 00003 20101 20004200032000420003 TIM001 20101 20000200040100220001 TIM000TIM000#015001003TIM001#010020003 TIM0010100120004 00004右行右行右行右行左
99、行左行左行左行装料装料装料装料卸料卸料卸料卸料启动启动按钮按钮原位原位终点终点控制位复位程序，即公用程序。控制位复位程序，即公用程序。当当自自动动方方式式转转换换到到手手动动方方式式时时，应应将将连连续续状状态态位位20100和和各各步步的的控控制制位位（手手动动方方式式不不使使用用这些位）复位。这些位）复位。否否则则在在返返回回到到自自动动方方式式时会引起误动作。时会引起误动作。RESET20100RESET20001RESET20004RESET20000RESET20002RESET2000300100手动手动方式方式连续状态连续状态控制位控制位等待控等待控制位制位装料控装料控制位制位右
100、行控右行控制位制位卸料控卸料控制位制位装料控装料控制位制位多种工作方式的系统编程小结多种工作方式的系统编程小结一般要用转换开关来完成各种方式之间的转换。一般要用转换开关来完成各种方式之间的转换。一般要用跳转指令实现手动一般要用跳转指令实现手动/自动程序的转换。自动程序的转换。由由自自动动方方式式转转换换为为手手动动方方式式时时，要要注注意意编编写写复复位位程序，以免在转回自动方式时出现误动作。程序，以免在转回自动方式时出现误动作。4.8U型板折板机的型板折板机的PLC控制控制4.8.1 加工工艺过程加工工艺过程U U型板折板机的加工工艺过程如下：型板折板机的加工工艺过程如下：型板折板机的加工工
101、艺过程如下：型板折板机的加工工艺过程如下： 当模板上移到位，左、右折板返回原位时，将裁好当模板上移到位，左、右折板返回原位时，将裁好当模板上移到位，左、右折板返回原位时，将裁好当模板上移到位，左、右折板返回原位时，将裁好的金属板料放在工作平台上。的金属板料放在工作平台上。的金属板料放在工作平台上。的金属板料放在工作平台上。 启动设备，模板开始下移，下移到位时压紧板料。启动设备，模板开始下移，下移到位时压紧板料。启动设备，模板开始下移，下移到位时压紧板料。启动设备，模板开始下移，下移到位时压紧板料。 接着左、右折板上折，上折到位压动左、右限位开接着左、右折板上折，上折到位压动左、右限位开接着左、
102、右折板上折，上折到位压动左、右限位开接着左、右折板上折，上折到位压动左、右限位开关时，停止上折并保压关时，停止上折并保压关时，停止上折并保压关时，停止上折并保压2 2秒。秒。秒。秒。 接着左、右折板返回，折板返回原位时自停。接着左、右折板返回，折板返回原位时自停。接着左、右折板返回，折板返回原位时自停。接着左、右折板返回，折板返回原位时自停。 接着模板上移，上移到原位自停。接着模板上移，上移到原位自停。接着模板上移，上移到原位自停。接着模板上移，上移到原位自停。 取下取下取下取下U U型板，一块板料的加工过程结束。型板，一块板料的加工过程结束。型板，一块板料的加工过程结束。型板，一块板料的加工
103、过程结束。4.8.2 控制要求控制要求 折板机的控制分为单步和单周期两种方式。折板机的控制分为单步和单周期两种方式。折板机的控制分为单步和单周期两种方式。折板机的控制分为单步和单周期两种方式。 模板下移和上移是用双线圈的电磁阀控制的。模板下移和上移是用双线圈的电磁阀控制的。模板下移和上移是用双线圈的电磁阀控制的。模板下移和上移是用双线圈的电磁阀控制的。 左、右折板上折和折回各用一个两线圈的电磁阀控制，当电左、右折板上折和折回各用一个两线圈的电磁阀控制，当电左、右折板上折和折回各用一个两线圈的电磁阀控制，当电左、右折板上折和折回各用一个两线圈的电磁阀控制，当电磁阀的一个线圈通电时，折板上折，当另
104、一个线圈通电时折板磁阀的一个线圈通电时，折板上折，当另一个线圈通电时折板磁阀的一个线圈通电时，折板上折，当另一个线圈通电时折板磁阀的一个线圈通电时，折板上折，当另一个线圈通电时折板返回。返回。返回。返回。 两个折板必须都上折到位才能开始保压。两个折板必须都上折到位才能开始保压。两个折板必须都上折到位才能开始保压。两个折板必须都上折到位才能开始保压。 折板机运行过程中可以停机。折板机运行过程中可以停机。折板机运行过程中可以停机。折板机运行过程中可以停机。 停机再开机时，如果模板和左、右折板都在原位，则可以开停机再开机时，如果模板和左、右折板都在原位，则可以开停机再开机时，如果模板和左、右折板都在
105、原位，则可以开停机再开机时，如果模板和左、右折板都在原位，则可以开始进行板料加工。始进行板料加工。始进行板料加工。始进行板料加工。 手动复位时，用复位按钮来控制模板和两个折板的复位，但手动复位时，用复位按钮来控制模板和两个折板的复位，但手动复位时，用复位按钮来控制模板和两个折板的复位，但手动复位时，用复位按钮来控制模板和两个折板的复位，但模板上移和折板的折回动作不能同时启动，以免两者发生摩擦模板上移和折板的折回动作不能同时启动，以免两者发生摩擦模板上移和折板的折回动作不能同时启动，以免两者发生摩擦模板上移和折板的折回动作不能同时启动，以免两者发生摩擦而损坏模板和折板。而损坏模板和折板。而损坏模
106、板和折板。而损坏模板和折板。 自动运行和手动操作过程中，若误按操作按钮时不应出现误自动运行和手动操作过程中，若误按操作按钮时不应出现误自动运行和手动操作过程中，若误按操作按钮时不应出现误自动运行和手动操作过程中，若误按操作按钮时不应出现误动作。动作。动作。动作。4.8.3 操作盘面板布置及操作盘面板布置及I/O分配分配1操作盘的布置及各元件的作用操作盘的布置及各元件的作用2I/O分配分配4.8.4 梯形图程序及其控制功能梯形图程序及其控制功能1复位操作复位操作2单周期方式的加工过程控制单周期方式的加工过程控制3单步操作单步操作4误操作时误动作的禁止误操作时误动作的禁止4.9半精镗专用机床的半精
107、镗专用机床的PLC控制控制1加工工艺过程加工工艺过程2设备的控制要求设备的控制要求3PLC的的I/O分配分配4各工步时电磁阀的状态各工步时电磁阀的状态5各压力继电器的状态各压力继电器的状态6半精镗专用机床半精镗专用机床PLC控制程序控制程序0000000001IL(02)ILC（03）200002000001001TIM001TIM001 0100101002YSV1TIM0010100200000010010000101002COMCOMSB1220VSB2DC24VKM1KM2PLCKHKM1KM23.电动机电动机Y-启动启动控制程序控制程序下面是电动机下面是电动机Y-启动启动控制控制的的程序设计程序设计(尚有其他方案尚有其他方案).必须有硬必须有硬件互锁件互锁!启动按钮启动按钮停车按钮停车按钮注意注意20000的作用！的作用！
