第5章可编程序控制器程序设计基础

1、1 PLC I0.0 I0.1I0.2I0.3Q0.0Q0.1COMSB1+24VKMFSB2SB3FRKMRPLC PLC 应用基础应用基础 2大连理工大学LFChun 制作第第5章章 PLC 程序设计基础程序设计基础5.1 梯形图的编程规则梯形图的编程规则5.2 典型控制功能的梯形图典型控制功能的梯形图 5.3 PLC 程序的移植和经验设计法程序的移植和经验设计法 5.4 PLC 程序的顺序控制设计法程序的顺序控制设计法 第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 第第5章章 PLC 程序设计基础程序设计基础几个概念：几个概念：1. 网

2、络：一个网络是触点、线圈、网络：一个网络是触点、线圈、和功能框的有序排列，这些元件和功能框的有序排列，这些元件连接在一起组成一个左母线和右连接在一起组成一个左母线和右母线之间的完整电路。母线之间的完整电路。 每一个网络总是起于左母线，然后每一个网络总是起于左母线，然后是触点连接，最后终止于线圈和右母线。是触点连接，最后终止于线圈和右母线。在左母线与线圈之间一定要有触点，而在左母线与线圈之间一定要有触点，而线圈与右母线之间不能有任何触点。线圈与右母线之间不能有任何触点。2. 能流：任何可以连接到左、右母能流：任何可以连接到左、右母线或触点的梯形图元件都有输入、线或触点的梯形图元件都有输入、输出能

3、量流，简称能流。输出能量流，简称能流。第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 (1) 每一个网络要起于左母线，然后连接触点，每一个网络要起于左母线，然后连接触点， 中止于输出线圈。中止于输出线圈。 ( )( )( )第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 (2) 触点可以任意串并联，输出线圈只能并联触点可以任意串并联，输出线圈只能并联 ( )( )( )( )(3) 同一个触点的使用次数不受限制同一个触点的使用次数不受限制 第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序

4、设计基础 大连理工大学LFChun 制作 ( )( )I0.0I0.3I0.2I0.1I0.4Q0.0Q0.1( )I0.3I0.0I0.2Q0.0I0.1( )I0.0I0.3I0.2Q0.1I0.4(4) 触点只能画在水平方向的支路上，触点只能画在水平方向的支路上， 而不能画在纵向支路上而不能画在纵向支路上第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 ( )I0.1I0.0I0.2Q0.0(5) 关于电路块的串并联关于电路块的串并联 STLLD I0.1 LD I0.2O I0.0ALD= Q0.0 STLLD I0.1O I0.0A I

5、0.2= Q0.1 ( )I0.2I0.0I0.1Q0.0第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 (5) 关于电路块的串并联关于电路块的串并联LD I0.0O I0.1AN I0.2LD M0.0O M0.1O V10.0 ALD= Q0.0LD M0.0 O M0.1O V10.0LD I0.0O I0.1ALDAN I0.2= Q0.0 第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 LD M0.2 LD M0.1 A I0.1OLDLD M0.0A I0.0AN I0.2OLD=

6、Q0.0(5) 关于电路块的串并联关于电路块的串并联LD M0.0 A I0.0AN I0.2LD M0.1 A I0.1OLDO M0.2= Q0.0第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 (6) 关于双线圈输出关于双线圈输出 同一个输出线圈一般只使用一次。同一个输出线圈一般只使用一次。 多次使用同一个输出线圈称为双线圈输出。多次使用同一个输出线圈称为双线圈输出。 不同不同 PLC 对双线圈输出的处理：对双线圈输出的处理： 有些有些 PLC 将其视为语法错。将其视为语法错。 有些有些 PLC 以最后一次输出为准（以最后一次输出为准（S

7、7200）。）。 有些有些 PLC 在限定指令中可以使用。在限定指令中可以使用。 第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 (6) 关于双线圈输出关于双线圈输出 无语法错误，编译通过。无语法错误，编译通过。 如果：如果： I0.0 = ON，I0.1 = OFF 则：则： Q0.0 = OFF，Q0.1 = ON 以最后一次输出为准以最后一次输出为准 网络网络1网络网络2网络网络3第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 避免双线圈输出的解决方法：避免双线圈输出的解决方法： 网络网络

8、1网络网络2修改方案修改方案1 网络网络1修改方案修改方案2 网络网络1网络网络2网络网络3第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 (7) 外部输入触点用常开或常闭触点均可外部输入触点用常开或常闭触点均可 起动按钮可以用常开或常闭触点。起动按钮可以用常开或常闭触点。 停止按钮可以用常开或常闭触点。停止按钮可以用常开或常闭触点。 第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 一、具有自锁和互锁功能的梯形图一、具有自锁和互锁功能的梯形图 1. 具有自锁功能的程序具有自锁功能的程序 停止优先

9、停止优先 起动优先起动优先 第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 2. 具有互锁功能的程序具有互锁功能的程序 网络网络1网络网络2第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 网络网络1网络网络2二、定时器应用程序二、定时器应用程序 (a) 梯形图梯形图 (b) 时序图时序图 1. 脉冲信号发生器程序脉冲信号发生器程序 第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 (a) 梯形图梯形图 2. 顺序脉冲发生器程序顺序脉冲发生器程序 (

10、b) 时序图时序图 网络网络1网络网络2网络网络3网络网络4网络网络5网络网络6第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 (a) 梯形图梯形图 3. 长定时程序长定时程序 (b) 时序图时序图 网络网络1网络网络2网络网络3网络网络4第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 (a) 梯形图梯形图 4. 用接通延时定时器实现断开延时功能程序用接通延时定时器实现断开延时功能程序 (b) 时序图时序图 网络网络1网络网络2第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大

11、连理工大学LFChun 制作 5. 单脉冲发生器程序单脉冲发生器程序 (b) 时序图时序图 (a) 梯形图梯形图 网络网络1网络网络2第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 三、计数器应用程序三、计数器应用程序 1. 计数器与定时计数器与定时 器组合的定时器组合的定时 程序程序 网络网络2/控制灯点亮控制灯点亮 80s 后熄灭后熄灭 第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 2. 计数器组合扩大计数范围的程序计数器组合扩大计数范围的程序 /计数计数 10 万次使输出接通万次使输出接

12、通 网络 1网络 2网络 3网络 4SM0.1是是CPU的初始脉冲的初始脉冲第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 一、一、PLC 程序的移植设计法程序的移植设计法1. 分析原有系统的工作原理分析原有系统的工作原理 了解被控设备的工艺过程和机械的动作情况，了解被控设备的工艺过程和机械的动作情况， 根据继电器控制电路图分析和掌握控制系统根据继电器控制电路图分析和掌握控制系统 的工作原理。的工作原理。2. PLC 的的 I/O 分配分配 (1) 分析系统有哪些输入变量和输出变量；分析系统有哪些输入变量和输出变量； (2) 选定输入设备和输出

13、设备；选定输入设备和输出设备； (3) I/O 分配并画出分配并画出 PLC 外部接线图。外部接线图。 3. 建立元器件之间的对应关系建立元器件之间的对应关系 第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 4. 设计梯形图设计梯形图 (1) 继电器控制电路继电器控制电路 准梯形图。准梯形图。(2) 准梯形图准梯形图 符合梯形图的语法。符合梯形图的语法。 (3) 主令电器的常开触点不一定对应主令电器的常开触点不一定对应 I 的常开触点，的常开触点， 主令电器的常闭触点不一定对应主令电器的常闭触点不一定对应 I 的常闭触点。的常闭触点。 5. 程

14、序调试程序调试 第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 例例5-1 设计电动机的正、反转控制程序。设计电动机的正、反转控制程序。 主电路主电路 控制电路控制电路 第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 解：解：(1) I/O 分配分配第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 (2) 画梯形图画梯形图 网络网络2第第5章章 可编程

15、序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 例例5-2 设计电动机设计电动机 Y起动控制程序。起动控制程序。 主电路主电路 控制电路控制电路 第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 解：解：(1) I/O 分配分配第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 (2) 设计梯形图设计梯形图第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 l 经验设计法的设计步骤：经验设计法的设计步骤： (1) 分析控制要

16、求，选择控制原则。分析控制要求，选择控制原则。(2) 分析有哪些控制信号分析有哪些控制信号 输入变量输入变量 I ， 有哪些被控制信号有哪些被控制信号 输出变量输出变量 Q 。(3) 选定输入设备和输出设备。选定输入设备和输出设备。(4) 进行进行 I/O 分配，画出分配，画出 PLC 外部接线图。外部接线图。(5) 设计执行元件的控制程序。设计执行元件的控制程序。(6) 检查控制功能是否达到，修改、完善程序，检查控制功能是否达到，修改、完善程序， 最后进行程序调试。最后进行程序调试。第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 例例5-3

17、设计送料小车的两位行程控制程序。设计送料小车的两位行程控制程序。 解解：(1) I/O 分配分配 注注：未考虑：未考虑 FR。 第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 (2) 梯形图梯形图 网络网络 2网络网络 1第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 网络网络 3网络网络 4第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 例例5-4 设计送料小车的三位行程控制程序。设计送料小车的三位行程控制程序。 解解：(1) I/O 分配分配

18、 第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 (2) 梯形图梯形图 网络网络 1网络网络 2第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 I0.4网络网络 3网络网络 4网络网络 5I0.5 第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 一、顺序控制设计法的设计步骤一、顺序控制设计法的设计步骤 1. 步的划分步的划分彩灯顺序点亮控制的时序图彩灯顺序点亮控制的时序图 加热炉自动上料的控制过程加热炉自动上料的控制过程 第第5章章 可编程序控制

19、器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 2. 确定转换条件确定转换条件 3. 绘制功能表图绘制功能表图 4. 编制梯形图编制梯形图 二、功能表图的绘制二、功能表图的绘制 1. 步与动作步与动作 2. 有向连线、转换与转换条件有向连线、转换与转换条件 第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 3. 功能表图的基本结构功能表图的基本结构 (a) 单控单控制流制流 (b) 控制流的控制流的选择性分支选择性分支 (c) 选择性控选择性控制流的合并制流的合并 (d) 控制流的控制流的并行分支并行分支 (e) 并行控

20、制并行控制 流的合并流的合并第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 v1. 两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将他们隔开；v2.两个转换条件绝对不能直接相连，必须用一个步将他们隔开；v3. 功能表图中初始步必不可少；v4. 某一步的前级步必须有处于活动状态的。4. 绘制功能表图应注意的问题绘制功能表图应注意的问题 第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 彩灯控制系统的功能表图彩灯控制系统的功能表图 加热炉上料控制系统的功能表图加热炉上料控制系统的功能表图 第第5章章 可编程序

21、控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 三、梯形图的顺序控制设计法三、梯形图的顺序控制设计法 1. 使用位逻辑指令的编程方法使用位逻辑指令的编程方法 使用位逻辑指令的编程方法使用位逻辑指令的编程方法 第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 加热炉自动上料控制的梯形图之一加热炉自动上料控制的梯形图之一: 网络2 网络3 网络4 网络5 I0.0：启动按钮：启动按钮Q0.0: 炉门打开炉门打开Q0.1:炉门关闭炉门关闭Q0.2:送料推进送料推进Q0.3:料机退出料机退出I0.1：行程开关：行程开关I0.

22、2：行程开关：行程开关I0.3：行程开关：行程开关I0.4：行程开关：行程开关I0.5：行程开关：行程开关第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 加热炉自动上料控制的梯形图之二加热炉自动上料控制的梯形图之二: 网络2 网络3 网络4 网络5 网络6 I0.0：启动按钮：启动按钮Q0.0: 炉门打开炉门打开Q0.1:炉门关闭炉门关闭Q0.2:送料推进送料推进Q0.3:料机退出料机退出I0.1：行程开关：行程开关I0.2：行程开关：行程开关I0.3：行程开关：行程开关I0.4：行程开关：行程开关I0.5：行程开关：行程开关第第5章章 可编程

23、序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 2. 使用顺序控制继电器使用顺序控制继电器 指令的编程方法指令的编程方法 小车自动送料控制小车自动送料控制 系统的功能表图系统的功能表图 第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 小车自动送料控制系统的梯形图（之三）小车自动送料控制系统的梯形图（之三） 网络5网络3网络2网络6网络4网络8网络11网络9网络10网络7初始步初始步第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 网络12网络14网络13网络15网络

24、16网络17网络18网络19网络20网络22网络21网络23网络24第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 网络29网络26网络27网络25网络30网络32网络31网络28网络33第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 四、复杂顺控系统梯形图的设计方法四、复杂顺控系统梯形图的设计方法 1. 选择性控制流的编程方法选择性控制流的编程方法 选择性控制流的功能表图举例选择性控制流的功能表图举例 第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun

25、制作 选择性控制流的梯形图之一选择性控制流的梯形图之一: 网络2 选择之一选择之一第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 续续: 网络3 网络4 选择之二选择之二二者只选择其一二者只选择其一第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 选择性控制流的梯形图之二选择性控制流的梯形图之二: 网络5网络3网络2网络6网络4网络8网络7第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 续续: 网络13网络11网络10网络14网络12网络16网络1

26、5网络18网络17第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 2. 并行控制流的编程方法并行控制流的编程方法 并行控制流的功能表图举例并行控制流的功能表图举例 第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 并行控制流的梯形图之一并行控制流的梯形图之一: 网络2 网络3 第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 并行控制流的梯形图之一并行控制流的梯形图之一: 网络4 网络5 网络6 第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程

27、序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 并行控制流的梯形图之二并行控制流的梯形图之二: 网络6 网络2 网络3 网络4 网络5 网络7 网络8 网络9 网络10 网络12 网络13 网络11第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 续续: 网络14 网络16 网络15 网络17 网络18 第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 3. 仅有两步的闭环的处理仅有两步的闭环的处理 第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学LFChun 制作 具体方法具体方法: 第第5章章 可编程序控制器程序设计基础可编程序控制器程序设计基础 大连理工大学L