OMRON_CPM1A_PLC教程(六)

1、PLC控制系统的设计第六章1PLC控制系统设计概述逻 辑 设 计 法时 序 图 设 计 法经 验 设 计 法顺 序 控 制 设 计 法继电器控制电路转换设计法多种工作方式系统的程序设计2PLC控制系统设计概述 一、PLC控制系统设计的基本步骤 1. 对控制任务作深入的调查研究弄清哪些是PLC的输入信号，是模拟量还是开关量信号，用什么方式来获取信号； 哪些是PLC的输出信号，通过什么执行元件去驱动负载；弄清整个工艺过程和欲完成的控制内容，；3了解运动部件的驱动方式，是液压、气动还是电动；了解系统是否有周期运行、单周期运行、手动调整等控制要求等；了解哪些量需要监控、报警、显示，是否需要故障诊断，需

2、要哪些保护措施等；了解是否有通信连网要求等。4 2. 确定系统总体设计方案在深入了解控制要求的基础上，确定电气控制总体方案。 确定主回路所需的各电器，确定输入、输出元件的种类和数量； 3. 确定系统的硬件构成 确定保护、报警、显示元件的种类和数量； 计算所需PLC的输入/输出点数，并参照其他要求选择合适的PLC机型。5 4确定PLC的输入/输出点分配确定各输入/输出元件并作出PLC的I/O分配表。 根据控制要求，拟订几个设计方案，经比较后选择出最佳编程方案。当控制系统较复杂时，可分成多个相对独立的子任务，分别对各子任务进行编程，最后将各子任务的程序合理地连接起来。 5设计应用程序6 6应用程序

3、的调试编写的程序必须先进行模拟调试。经过反复调试和修改，使程序满足控制要求。在开始制作控制柜及控制盘之前，要画出电气控制主回路电路图。 7制做电气控制柜和控制盘要全面地考虑各种保护、连锁措施等问题。在控制柜布置和敷线时，要采取有效的措施抑制各种干扰信号。要注意解决防尘、防静电、防雷电等问题。7 8连机调试程序调试前要制定周密的调试计划，以免由于工作的盲目性而隐藏了故障隐患。程序调试完毕，必须运行实际一段时间，以确认程序是否真正达到控制要求。 9编写技术文件整理程序清单并保存程序，编写元件明细表，整理电气原理图及主回路电路图，整理相关的技术参数，编写控制系统说明书等。8 二、PLC的应用程序 1

4、应用程序的内容应能最大限度地满足控制要求。（1）初始化程序。将某些数据区清零；使某些数据区恢复所需数据；对某些输出位置位/复位；显示某些初始状态等。 初始化程序可以为系统启动作好必要的准备，如：应用程序还应包括以下内容：9（2）检测、故障诊断、显示程序。这些内容可以在程序设计基本完成时再进行添加。有时，它们也是相对独立的程序段。（3）保护、连锁程序。其作用为： 杜绝由于非法操作等引起的逻辑混乱，保证系统安全、可靠地运行。 通常在PLC外部也要设置连锁和保护措施。10 2应用程序的质量（1）程序的正确性。 正确的程序必须能经得起系统运行实践的考验。（2）程序的可靠性。能保证系统在正常和非正常（短

5、时掉电、某些被控量超标、某个环节有故障等）情况下都能安全可靠地运行。能保证在出现非法操作（如按动或误触动了不该动作的按钮等）情况下不至于出现系统失控。11（3）参数的易调整性好。经常修改的参数，在程序设计时必须考虑怎样编写才能易于修改。（4）程序结构简练。 简练的程序，可以减少程序扫描时间、提高PLC对输入信号的响应速度。（5）程序的可读性好。12逻 辑 设 计 法 根据控制功能，将输入与输出信号之间建立起逻辑函数关系（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； 对化简后的函数，利用PLC的逻辑指令实现其函数关系（作出I/O分配，画出PLC梯形图）； 逻辑设计法的基本步骤 添

6、加特殊要求的程序。 上机调试程序，进行修改和完善。13 逻 辑 设 计 法 举 例 之一某系统中有3台通风机，欲用一台指示灯显示通风机的各种运行状态。 要求：2台及2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0.5Hz的频率闪烁；全部停机时，指示灯以2Hz的频率闪烁。用一个开关控制系统的工作。分析控制要求可知：反映台风机运行状态的信号是PLC的输入信号；要用PLC的输出信号来控制指示灯的亮、灭。14 对逻辑关系简单的控制，可以直接进行I/O分配。I/O分配为如下： 输 入 输 出 风机1风机2风机3 控制开关 指示灯 00000 00001 00002 00003 010001

7、5用辅助继电器2000020002表示指示灯的几种状态。 输 入 输 出 00000 00001 00002 20000 20001 20002 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0由表可看出：20001=2000020002常亮2 Hz闪0.5 Hz闪风机1风机3风机2设开机为1、停为0 ；指示灯亮和闪为1，灭为0。20000= 00000 00001 00002 + 00000 00001 00002 00000 00001 00002

8、+ 00000 00001 0000220002= 00000 00001 0000216 将2000020002的逻辑表达式化简：化简得： 20000=00000 00001+ 00000 00002 + 00001 0000220002=00000 00001 0000220001=20000 2000220000= 00000 00001 00002 + 00000 00001 00002 00000 00001 00002 + 00000 00001 0000217设计梯形图程序20002=00000000010000220000 = 00000 00001 + 00000 00002

9、 + 00001 0000220001=2000020002常亮控制开关2 Hz闪0.5 Hz闪00003 00001 000022000020002200010100000000 00002 00000 00001 00000 00001 0000220000 2000220001 TIM00020002 TIM002 TIM001 TIM000 #0010 TIM001 #0010 TIM00020000a TIM003 #0003 TIM002 TIM002 #0002 TIM003a18 逻 辑 设 计 法 举 例 之二 某系统中有4台通风机，欲用两台指示灯显示通风机的各种运行状态。要

10、求：3台及3台以上风机开机时，绿灯常亮；两台开机时，绿灯以5Hz的频率闪烁；一台开机时，红灯以5Hz的频率闪烁；全部停机时，红灯常亮。分析控制要求得知：反映各台风机运行状态的信号是PLC的输入信号；要用PLC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。19 本例，用A、B、C、D表示4台通风机，红灯为F1，绿灯为 F2；设灯亮为“1”、灯灭为“0”； 风机开为“1”、停为“0” 。 1. 红灯（F1）常亮的程序设计当4台风机都不开机时，红灯常亮，其逻辑关系可列表为：由表可得函数：F1 = A B C D （1）A B C DF1由式（1）可画出梯形图如下： A

11、 B C D F1 0 0 0 0 120 2. 绿灯（F2）常亮的程序设计 A B C D F2 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1能引起绿灯常亮的情况有5种，列逻辑状态表如下：由此得逻辑函数为：将式（2）化简为：F2 = AB（D+C）+CD（A+B） （3）F2 = ABCD + ABCD + ABCD+ ABCD + ABCD （2）根据式（3）画梯形图：F2 C A BDA C DB21 3. 红灯（F1）闪烁的程序设计A B C D F1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1根

12、据红灯闪烁的情况列表如下（设闪烁为“1” ）：由表得逻辑函数为：将式（4）化简为：F1 = ABCD + ABCD + ABCD + ABCD （4）根据式（5）画梯形图：F1C D A B 25501 C DA B C DA BF1 = AB（CD + CD）+ CD（AB + AB）（5）25501产生5Hz的脉冲22 4. 绿灯（F2）闪烁的程序设计A B C D F20 0 1 1 10 1 0 1 10 1 1 0 11 0 0 1 1 0 1 0 11 1 0 0 1根据绿灯闪烁的情况列表如下（设闪烁为“1” ）：由此得逻辑函数为：将式（6）化简为：F2 = ABCD + ABCD

13、 + ABCD + ABCD + ABCD + ABCD （6）F2 = （AB + AB)(CD + CD）+ AB CD + AB CD （7）23F2 = （AB + AB)(CD + CD）+ AB CD + AB CD （7） 根据式（7）画梯形图如下：F2 A B C D 25501 A B C DA B C DA B C D24 5. 根据所选用的PLC机型，作出I/O分配表。用PLC的I/O点编号替换梯形图中的变量。（1）作I/O分配表（本例使用的PLC是CPM1A）： 输 入 输 出 A B C D F1 F2 00101 00102 00103 00104 01101 01

14、102（2）将上面各梯形图中的A、D、C、D、F1、F2用 表中的PLC输入/输出点编号替换。作其梯形图如下：A B C DF100101 00102 00103 0010401101F1 = A B C D25 下面以红灯的程序为例说明合并的方法。00101 00102 00103 00104F1F100103 00104 00101 00102 25501 00103 0010400101 00102 00103 0010400101 00102 6. 综合几个梯形图，得出最后的程序。两张图的合并应作如图处理。照此处理绿灯及整个程序。 红灯的程序7. 上机调试程序，进一步修改、完善。26时

15、 序 图 设 计 法若PLC各输出信号的状态变化有一定的时间顺序，可由时序图入手进行程序设计。 (1) 根据各输入、输出信号之间的时序关系，画出输入和输出信号的工作时序图。 (2) 把时序图划分成若干个区段，确定各区段的时间长短。找出区段间的分界点，弄清分界点处各输出信号状态的转换关系和转换条件。一般方法为：27 (3) 确定所需的定时器个数，分配定时器号，确定各定时器的设定值。 (4) 明确各定时器开始定时和定时到两个时刻各输出信号的状态。最好作一个状态转换明细表 。 (5) 作PLC的I/O分配表。 (6) 根据时序图、状态转换明细表和I/O分配表，画出PLC梯形图。 (7) 作模拟实验，

16、进一步修改、完善程序。28 时序图设计法举例图为十字路口上的红、黄、绿交通信号灯。绿灯亮放行、红灯亮禁行。 控制要求： 放行时间：南北方向为30秒，东西方向为20秒。禁行预告：欲禁行方向的黄灯和欲放行方向的红灯 以5Hz的频率闪烁5秒， 5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。南北西东29（1）分析控制要求，确定输入和输出信号。原则：在满足控制要求的前提下，应尽量少占用PLC的I/O点数。对本例，由控制开关输入的信号是输入信号；指示灯的亮、灭由PLC的输出信号控制。由于同方向的同色灯在同一时间亮、灭，可将同色灯并联，用一个输出信号控制。这样只占6个输出点。南北西东30（2）

17、画出各方向三色灯的工作时序图。 5s 5s 南北黄灯南北绿灯 30 s 30 s 5s东西红灯 5s 20s 20 s东西绿灯东西黄灯 5s 5s南北红灯 20 s 5s 20 s 5s 启 动 t0 t1 t2 t3 t4 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。红灯和绿灯常亮的时间相同（30s/ 20s） ；黄灯和红灯闪烁的时间相同（5s） 。31一个循环有4个时间分界点：t1 、 t2 、 t3 、 t4 。在这4个分界点处信号灯的状态将发生变化。 5s 5s 南北黄灯南北绿灯 30 s 30 s 5s东西红灯 5s 20s 20 s东西绿灯东西黄灯 5s 5s南北

18、红灯 20 s 5s 20 s 5s 启 动 t0 t1 t2 t3 t4 （4）确定信号灯的状态转换点。32 用TIM000TIM003 4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。 5s 5s 南北黄灯南北绿灯 30 s 30 s 5s东西红灯 5s 20s 20 s东西绿灯东西黄灯 5s 5s南北红灯 20 s 5s 20 s 5s 启 动 t0 t1 t2 t3 t4 TIM000TIM001TIM002TIM00333（6）列出定时器的功能明细表。 5s 5s 南北黄灯南北绿灯 30 s 30 s 5s东西红灯 5s 20s 20 s东西绿灯东西黄灯 5s 5s南北

19、红灯 20 s 5s 20 s 5s 启 动 t0 t1 t2 t3 t4 TIM000TIM001TIM002TIM003 定时器 t0 t1 t2 t3 t4TIM000(通电延时OFF控制 )开始定时。(为南/北绿灯、东/西红灯亮定时）TIM000ON。南/北绿灯灭，南/北黄、东西红灯开始闪。 ON ON开始下一个循环的定时。34 5s 5s 南北黄灯南北绿灯 30 s 30 s 5s东西红灯 5s 20s 20 s东西绿灯东西黄灯 5s 5s南北红灯 20 s 5s 20 s 5s 启 动 t0 t1 t2 t3 t4 TIM000TIM001TIM002TIM003 定时器 t0 t

20、1 t2 t3 t4TIM000(定时30 s )开始定时。(为南/北绿灯、东西红灯亮定时）TIM000ON。南/北绿灯灭，南/北黄、东西红灯开始闪。 ON ON开始下一个循环的定时。TIM001(定时35 s )开始定时。继续定时。TIM001ON。闪烁的灯灭，东西绿、南北红灯亮。 ON开始下一个循环的定时。35 定时器 t0 t1 t2 t3 t4TIM000定时30秒开始定时。南北绿、东西红灯开始亮ON且保持。南北绿灯灭；南北黄、东西红灯开始闪 ON ON开始下一个循环的定时TIM001定时35秒 开始定时 继续定时ON且保持。南北黄、东西红灯灭；东西绿、南北红灯亮 ON开始下一个循环的

21、定时 TIM002定时55秒 开始定时 继续定时 继续定时ON且保持。东西绿灯灭；东西黄、南北红灯开始闪开始下一个循环的定时TIM003定时60秒 开始定时 继续定时 继续定时 继续定时ON，随即复位且开始下一个循环的定时。36 输 入 输 出 控制开关 南北绿灯南北黄灯南北红灯东西绿灯东西黄灯东西红灯 00000 01000 01001 01002 01003 01004 01005（6）根据定时器功能明细表和I/O分配，画出PLC的梯形图。 （7）作PLC的I/O分配表。本例要求用一个控制开关进行控制。这里将全部程序放在指令IL/ILC 之间，用00000作为指令IL的执行条件，即可实现控

22、制要求。37 IL( 02 )00000TIM000 # 0300TIM003 TIM001 # 0350TIM002 # 0550TIM003 # 0600TIM00001000系统启动南北绿/东西红亮30秒定时南北黄/东西红闪5秒定时东西绿/南北红亮20秒定时东西黄、南北红闪5秒定时TIM000 25501 TIM001 ILC( 03 ) END(01)0100001005010010100301004TIM002 25501 TIM003TIM001 TIM00201001010030100201004南北绿亮30秒东西红亮30秒东西绿亮20秒南北红亮20秒南北黄闪5秒东西红闪5秒东西

23、黄闪5秒南北红闪5秒38经 验 设 计 法经验设计法的基础是：具有继电器控制的设计经验，熟练掌握PLC指令的功能。 典型控制电路包括：电动机的启保停控制、正/反转控制、点动控制、 Y-启动控制、几台电动机的连锁控制、异地控制、掉电保持等等。 一、典型控制电路的PLC程序设计所谓设计经验，是指能熟练掌握典型继电器控制电路的设计思路，并能将这种设计思路移植到PLC程序设计中。39 1. 启保停控制程序0000200003KEEP 01000 010000100000002 000030000200003SET 01000RESET 01000（a）（b）（c）下图是常用的启保停PLC控制程序。要区

24、别不同场合，采用不同的启保停控制程序。40 2. 电动机正反转控制程序 下面是正反转控制的程序设计(尚有其他方案)。为确保运行可靠,要采取软、硬件两种互锁措施。01001000020000001001010020000101002010020000201001SB300000 0100100001 0100200002COM COMSB1 220VSB2DC24VKM1KM2PLCKHKM1KM2正转启动反转启动停车按钮正转接触器 反转接触器 触点互锁 触点互锁 41 00000 00001IL(02)ILC（03）20000 2000001001TIM001TIM0010100101002Y

25、SV1TIM0010100200000 0100100001 01002COM COMSB1 220VSB2DC24VKM1KM2PLCKHKM1KM2 3. 电动机Y- 启动控制程序 下面是电动机Y- 启动控制的程序设计(尚有其他方案).必须有硬件互锁!启动按钮停车按钮注意20000的作用！42010010100000003010010100000000010010000200001 4. 电动机顺序启/停控制程序 下面是两台电动机顺序启/停控制的程序设计(尚有其他方案)。启动时，只有电动机M1启动(01000 ON)、电动机M2才可能启动(01001 ON)；停止时，只有M1先停、 M2才

26、可能停。 输 入 输 出M1启动 00000KM1 01000M1停车 00001KM2 01001M2启动 00002M2停车 000034301000000020000020000000012000020000 5. 电动机既可长动、又可点动的控制程序 下面是电动机长/点动控制的程序(尚有其他方案)。 输 入 输 出点动按钮SB1 00000KM 01000长动按钮SB2 00001停车按钮SB3 00002长动: 按一下SB2。点动: 按住SB1不放,电动机转动,释放SB1电动机停转。停车: 按一下SB3。44 6. 电动机异地控制程序 下面是电动机在三地启/停控制的程序(尚有其他方案)

27、。 输 入 输 出甲地启/停SB1 00000KM 01000乙地启/停SB2 00001丙地启/停SB2 00002本例，各地电动机的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，第二次按动按钮就是停车。45 7. 掉电保持程序常用方法：使用KEEP指令以及SET、RESET等指令编写程序，并用保持继电器HR的某一位作输出；将系统的运行状态或参数存放在具有掉电保持功能的DM区等。除了上述各种典型程序外，脉冲发生器程序、分频器程序、优先权程序等，最好能熟练掌握。46 二

28、、经验法编程举例在两处往返装料/卸料的小车，工作过程如图。ST1ST3ST2右左装料处卸料处卸料处要求：小车单数次运行时，在ST3卸料。偶数次运行时，ST3处不卸，而在ST2处卸料。装料15s 、卸料10s。 输 入 输 出右行启动SB1 00000右行KM 01000左行启动SB2 00001左行KM 01001停车按钮SB3 00002装料KM 01002行程开关ST1 00004卸料KM 01003行程开关ST2 00003行程开关ST3 00005 I/O分配表470100000002000000100000001010010100100005000020000300001010012

29、0000TIM001000040000001000TIM00001000000030100101003TIM000 #0100000050000401002TIM001 #01500000520000200000100100003右行左行卸料装料右行启动左行启动ST3ST1ST3ST2进退装料卸料卸料ST2ST1 系统程序000040000500003单数次运行4801000000020000001000000010100101001000050000200003000010100120000TIM001000040000001000TIM00001000000030100101003TIM0

30、00 #0100000050000401002TIM001 #01500000520000200000100100003右行左行卸料装料右行启左行启ST3ST1ST3ST2进退装料卸料卸料ST2ST1偶数次运行00004000050000349顺 序 控 制 设 计 法功能表图是顺序控制设计法的重要的工具。 1. 功能表图的组成 一、功能表图下面以某动力头的控制为例来说明功能表图的组成。动力头的运动有三种状态：快进工进快退。各状态的转换条件为：快进结束压限位开关ST1则转为工进；工进结束压限位开关ST2则转为快退；退回原位压ST3自动停止。50矩形框表示各步，框内数字是步的号。初始步用双线框。

31、功能表图的组成： 步、有向连线、转换条件、动作说明。 1启动压ST1 2压ST2 3 工进车停原位 快退 快进压ST3 4控制动力头的功能表图如图所示。正在执行的步叫活动步，当前一步为活动步且转换条件满足时，启动下一步并终止前一步。 51 2. 功能表图的类型(1) 单序列结构 1启动压ST1 2压ST2 3 工进车停原位 快退 快进压ST3 4 单序列单序列没有分支选择序列并行序列每个步后只有一个步各步间需要转换条件后一步成为活动步时，前一步变为不活动步。52(2) 选择序列结构 序列的开始称为分支，各分支不能同时执行。分支1分支3当前一步为活动步、且转换条件满足时，才能转向下一步。后一步成

32、为活动步时，前一步变为不活动步。若选择转向某个分支，其他分支的首步不能成为活动步。ab cdefj 1 4 2 6 8ghi 5 3 7分支253 选择序列的结束称为合并。当某个分支的最后一步成为活动步、且转换条件满足，时都要转向合并步。ab cdefj 1 4 2 6 8ghi 5 3 754eac 1b 2 3d 4 7 6 5 8(3) 并行序列结构并行序列的开始用双线表示，转换条件放在双线之上。当并行序列首步为活动步且条件满足时，各分支首步同时变为活动步。并行序列的结束称为合并，用双线表示并行序列的合并，转换条件放在双线之下。分支2分支1当各分支的末步都为活动步、且条件满足时，将同时转

33、换到合并步，且各末步都变为不活动步。分支355 B1Si B2 Si+1 SiSi-1Si+1SiCi Si+1Si+2Si+1SiCi+13. 功能表图与梯形图的对应关系 步程序的梯形图结构如图。每个步有一个控制位，当某步的控制位为ON时，该步成为活动步(激活下一步的条件之一)，同时与该步对应的程序开始执行；当转换条件满足时(激活下一步的条件之二)，则下一步的控制位为ON，而上一步的控制位变为OFF，上一步对应的程序停止执行。56由于转换条件常是短信号，因此每步要加自锁。当后续步成为活动步时，前一步要变为不活动步。 B1Si B2 Si+1 SiSi-1Si+1SiCi Si+1Si+2Si

34、+1SiCi+1 必须将常闭触点Si+1和Si+2与前一步的控制位线圈串联。当某一步成为活动步时，其控制位为ON，可以利用这个ON信号实现相应的控制。57 4. 根据功能表图画PLC梯形图 由功能表图画梯形图：(1) 初始步20000的梯形图 步20000是两个分支的合并步 20000成为活动步的条件是：或00000为ON，或步20008为活动步且HR0001为ON；20000成为不活动步的条件是： 20000TIM00400001TIM00100000CNT00200002CNT003HR0000HR0001 20004TIM000 20001 20002 20005 20003 20006

35、 20007 2000820001和20004成为活动步。根据上述分析，画出梯形图如下58(2) 步20001的梯形图2000820000000002000020001HR0001 20000TIM00400001TIM00100000CNT00200002CNT003HR0000HR0001 20004TIM000 20001 20002 20005 20003 20006 20007 20008 它是单序列的首步 20001成为活动步的条件是：步20000活动且条件00001为ON 20001成为不活动步的条件是： 步20002成为活动步。 步20000的梯形图59 20000TIM004

36、00001TIM00100000CNT00200002CNT003HR0000HR0001 20004TIM000 20001 20002 20005 20003 20006 20007 200082000020001200012000200001(3) 步20004的梯形图 它是选择序列的开始步 20004成为活动步的条件是：步20000活动、且00001为ON。 20004成为不活动步的条件是： 步20002、20003与20001相似。步20005或步20007成为活动步 。 步20001的梯形图60 20000TIM00400001TIM00100000CNT00200002CNT00

37、3HR0000HR0001 20004TIM000 20001 20002 20005 20003 20006 20007 20008(4) 步20005的梯形图 20005成为活动步的条件是：步20004活动、且TIM001 ON。 20005成为不活动步的条件是：步20006或步20007成为活动步 。200002000420004200050000120007 步20004的梯形图61 20000TIM00400001TIM00100000CNT00200002CNT003HR0000HR0001 20004TIM000 20001 20002 20005 20003 20006 200

38、07 20008(5) 步20006的梯形图 20006成为活动步的条件是：步20006是选择分支的合并。 20006成为不活动步的条件： 20008成为活动步。20005200042000520007TIM00120006或步20005活动且条件00002为ON，或20007活动且条件HR0000为ON。 步20005的梯形图62 20000TIM00400001TIM00100000CNT00200002CNT003HR0000HR0001 20004TIM000 20001 20002 20005 20003 20006 20007 20008(6) 步20008的梯形图 20008成为

39、活动步的条件是：步20008是并行序列的合并。 20008成为不活动步的条件： 20000成为活动步。步20003和20006均为活动步、且转换条件TIM004为ON。200052000620006200072000800002HR0000 步20006的梯形图63 步20008的梯形图 20000TIM00400001TIM00100000CNT00200002CNT003HR0000HR0001 20004TIM000 20001 20002 20005 20003 20006 20007 20008掌握了由功能表图画梯形图的方法，就可以使用顺序控制设计法编写应用程序。2000820003

40、2000820000TIM0042000664 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：（1）根据控制要求将控制过程分成若干个工作步。 明确每个工作步的功能，弄清步的转换是单向进行（单序列）还是多向进行（选择或并行序列）； 确定各步的转换条件（可能是多个信号的“与”、“或”等逻辑组合）。 必要时可画一个工作流程图，它有助于理顺整个控制过程的进程。65（2）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。（3）确定所需输入和输出点，选择PLC机型，作出I/O分配。（4）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。（6）添加某些特

41、殊要求的程序。66 顺序控制设计举例之一某动力头工作流程如图。ST3ST1ST2快进工进快退动力头停在原位(ST3)。按一下按钮动力头启动。 输 入 输 出 启动 按钮 ST1 ST2 ST3 正转电磁阀1 正转电磁阀2 反转电磁阀00000 00001 00002 00003 01000 01001 01002 (1) 作出 I/O分配:动力头退回原位后重复上述动作。67 (2) 画出动力头的功能表图。 1启动压ST3按启动按钮 2压ST1 3 快进 工进 等待压ST2 4 快退压ST3 20000启动00003 00000 20001000012000201000ON 01001ON 01

42、0010000220003 0100200003正转电磁阀1正转电磁阀2正转电磁阀2反转电磁阀68 (3) 根据功能表图设计出梯形图。 20000 00000 00003 2000220003 00003 20001200002531520002 00002 200002000320001 20001 00001 2000320001200022000301001200002000101000200020100220002 20000启动00003 00000 2000100001(ST1)2000201000ON 01001ON 0100100002(ST2)20003 0100200003

43、(ST3)快进快进工进快退ST3ST1ST2快进工进快退69 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。GK1GK2皮带A皮带B为减少皮带机运行时间,两个皮带机分段工作。光电开关光电开关 工作过程: 按一下启动按钮，皮带机A运行，B停； 当物体前端接近GK1时，A与B都运行； 当物体后端离开GK1时， B 运行，A停； 当物体后端离开GK2时， A与B都不运行。70 输 入 输 出 启动按钮 GK1 GK2 皮带机A接触器皮带机B接触器 00002 00000 00001 01000 01001 (1) 作出 I/O分配: (2) 功能表图 200002531500002 200

44、01000002000201000ON 01001ON 010000000020003 0100100001A运行A、B 运 行B 运行GK1GK271 (3) 设计梯形图程序。 20000 00002 2000220003 20100 20001200002531520002 00000 200002000320001 20001 00000 200032000120002200030100020000200012000220002010012000220003DIFD(14) 20100 00001GK2 200002531500002 20001000002000201000ON 010

45、01ON 010000000020003 0100100001A运行A、B 运 行B 运行启动按钮01000GK172PLC上电系统启动1号工进I1号工进II 1号快退 1号快进 2号快进 2号工进2号快退原位等待压ST1快进到位压ST2工进到位压ST3工进到位压ST0退到原位快进到位压ST5工进到位压ST6退到原位压ST4 顺序控制举例之三某控制系统中有两个动力头，工作流程图如图。1. 控制要求：（1）系统启动后，两个动力头同时开始按图中的工步顺序运行。它们都退回原位后，延时10秒，再同时进入下一个循环的运行。73PLC上电系统启动1号工进I1号工进II 1号快退 1号快进 2号快进 2号工

46、进2号快退原位等待压ST1快进到位压ST2工进到位压ST3工进到位压ST0退到原位快进到位压ST5工进到位压ST6退到原位压ST4（2）若断开控制开关，各动力头必须将当前的运行过程结束（完成所有工作步）退回原位后，才能自动停止运行。以确保每个循环开始时，动力头都停在原位。74 1号动力头 - + - + 快退 + + + - 工进2 - - + + 工进1 - + + - 快进 YV4 YV3 YV2 YV1 动作 + + - 快退 + - + 工进 - + + 快进 YV7 YV6 YV5 动作 四个工步三个工步 2号动力头（3）各动力头的运行取决于电磁阀线圈的通、断电。 表中 +表示线圈通

47、电，-表示不通电。75PLC上电系统启动1号工进I1号工进II 1号快退 1号快进 2号快进 2号工进2号快退原位等待压ST1快进到位压ST2工进到位压ST3工进到位压ST0退到原位快进到位压ST5工进到位压ST6退到原位压ST4 2. 分析流程图 注意流程图中各动力头的工作步数和转换条件。 由于两个动力头退回原位的时间不同，先退回原位后的要进入等待状态。只有当两个动力头都退回原位时，定时器才开始计时，定时到，两个动力头同时进入下一个循环。76 3. 作PLC的I/O分配表用CPM1A时的I/O分配： 输 入输 出 系统启动控制开关 00000 YV1线圈 010011号动力头原位限位ST0

48、00100 YV2线圈 010021号动力头快进限位ST1 00101 YV3线圈 010031号动力头工进I限位ST2 00102 YV4线圈 010041号动力头工进II限位ST3 00103 YV5线圈 010052号动力头原位限位ST4 00104 YV6线圈 010062号动力头快进限位ST5 00105 YV7线圈 010072号动力头工进限位ST6 0010677200通道中的位作控制位 01006和01007 ON 01005和01007 ON 01005和01006 ON 200000000025315TIM000快进快退工进原位等待原位等待快退 20009 20008 20

49、007 20006 01002和01003 ON快进00101工进I00102工进II01002、01003和01004 ON0010300100001050010600104 20005 20004 20003 20002 20001 01001、01002 ON 01001和01003 ON 4. 画出功能表图1号动力头2号动力头78 01006和01007 ON 01005和01007 ON 01005和01006 ON 200000000025315TIM000快进快退工进原位等待原位等待快退 20009 20008 20007 20006 01002和01003 ON快进00101工

50、进I00102工进II01002、01003和01004 ON0010300100001050010600104 20005 20004 20003 20002 20001 01001、01002 ON 01001和01003 ON PLC上电后，20000即 ON。当00000ON时系统启动。79 01006和01007 ON 01005和01007 ON 01005和01006 ON 200000000025315TIM000快进快退工进原位等待原位等待快退 20009 20008 20007 20006 01002和01003 ON快进00101工进I00102工进II01002、010

51、03和01004 ON0010300100001050010600104 20005 20004 20003 20002 20001 01001、01002 ON 01001和01003 ON 只有20005与20009都 ON时，TIM000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等待步80 01006和01007 ON 01005和01007 ON 01005和01006 ON 200000000025315TIM000快进快退工进原位等待原位等待快退 20009 20008 20007 20006 01002和01003 ON快进00101工进I00102工进II01002、

52、01003和01004 ON0010300100001050010600104 20005 20004 20003 20002 20001 01001、01002 ON 01001和01003 ON TIM000 ON，为进入下一个循环的运行作好准备。等待步81 01006和01007 ON 01005和01007 ON 01005和01006 ON 200000000025315TIM000快进快退工进原位等待原位等待快退 20009 20008 20007 20006 01002和01003 ON快进00101工进I00102工进II01002、01003和01004 ON00103001

53、00001050010600104 20005 20004 20003 20002 20001 01001、01002 ON 01001和01003 ON TIM000 ON、且00000ON，进入下一个循环的运行。等待步82 5. 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： 一个循环结束时，怎样保证两个动力头一起在原位停留10秒后再进入下一个循环的运行；步 20001 和步 20006 的启动条件都是触点 20000 和 00000 的“与”，其作用是什么；检查SET、RESET语句的操作数是否正确，其依据是什么。 初始步20000如何启动，何时变成不活动步，运行过程中怎样

54、使步20000自动成为活动步；83 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； 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； 根据某些特殊功能要求，添加部分特殊要求程序。84继电器控制电路转换设计法在继电器控制电路的基础上，经过转换，将继电器控制设计出PLC控制。 关于转换的几个问题 1各种继电器、接触器、电磁阀、电磁铁等的转换这些电器的线圈是PLC的执行元件，要为它们分配相应的PLC输出继电器号。中间继电器可以用PLC的内部辅助继电器来代替。85 2常开、常闭按钮的转换 用PLC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，PLC的梯形图画法

55、不同。 0000001000010000000100000010000100000001SB2000000000101000COMCOM SB1PLCKMSB2000000000101000COMCOM SB1PLCKM启动停车启动停车86一般热继电器触点不接入PLC中，而接在PLC外部的启动控制电路中。 4. 时间继电器的处理时间继电器可用PLC的定时器代替。 3热继电器的处理 PLC定时器的触点只有接通延时闭合和接通延时断开两种。可以通过编程设计出所需的时间控制。87 用PLC的定时器实现延时接通的控制举例 触点KA闭合后延时接通KM的控制。KTKMKA KT01000TIM000 SV0

56、0000TIM000通电延时型88 用PLC的定时器实现延时断开的控制举例 触点KA闭合后延时断开KM的控制。KTKMKA KT01000TIM000 SV00000TIM00089 5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PLC梯形图。STSB2KM1KM1 KTKM2 KKM1KM2SB1KT 继电器控制电路连接顺序调整的举例线圈KM2和K之间连接着常开触点KM2 。PLC的梯形图不允许有这种结构。90 调整电路连接的方法KM1 KTKM2 KSB1KM1KM1STKM2KTSB2STSB2KM1KM1 KTKM2 KKM1KM2SB1KT线圈K接通的条件为：或常开

57、触点KM2闭合、或常开触点KT闭合。可将常开触点KM2与常开触点KT并联，作为线圈K的接通条件。91KM1 KTKM2 KSB1KM1KM1STKM2KTSB2TIM 000 SV0100001000000000100101000000022000001001TIM00000001 输 入 输 出SB100000KM101000SB200001KM201001ST00002 将继电器控制电路转换成PLC梯形图先对图中的电器进行I/O分配。92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：手动、单步、单周期、连续（自动） 。手动：与点动相似,按下按钮运行、释放按钮停止；单步：启动一次

58、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；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。93 多种工作方式系统的程序设计举例。小车工作方式：手动、单步、单周期、自动。ST1ST2右(01000)(01001)左(01002)装料15s 卸料10s (01003)00004 00003 操 作 盘运料小车 控 制执行自动方式之前,要用手动方式将小车调回装料（ST1）处。00101单 步00102单周期手 动00100连 续0010300104右行左行00105启动停止00106001070000000001装料卸料方式选择开关94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00004即停，再启动需按00000。启动按钮 200000000000004 01002ON装料TIM00000003TIM00100004 20004 20003 20002 20001 01000 ON右行01003ON卸料 01001ON左行控制位单周期方式的功能表图00101单 步00102单周期手 动00100连 续0010300104右行左行00105启动停止00106001070000000001装料卸料9