图解电器及PLC控制技术第五章课件

1、概述第一节 PLC的编程要领 一、梯形图的编程规则二、设计注意事项三、编程技巧一、梯形图的编程规则1、梯形图按自上而下、从左到右的顺序排列。每个继电器线圈为一个逻辑行，即一层阶梯。2、每一个逻辑行起于左母线，然后是触点的连接，最后终止于继电器线圈或右母线（线圈右边不允许再有接触点）。如图（a）错，图（b）正确。 图(a) 图(b) 3、在梯形图中某个编号继电器线圈只能出现一次，而继电器触点（常开或常闭）可无限次引用。第一节 PLC的编程要领 4、在每一逻辑行中，串联触点多的支路应放在上方，如果将串联触点多的支路放在下方，则语句增多，程序变长；并联触点多的支路应放在左，如果将并联触点多的电路放在

2、右边，则语句增多、程序变长。如下左图所示。 5、两个或两个以上的线圈可以并联输出，如下右图所示。串并联触点使用规则说明 线圈使用规则说明 无限次使用无限次数使用6、梯形图中，不允许一个触点上有双向“电流”通过。对于这样的梯形图，应根据其逻辑功能作适当的等效变换。 7、梯形图中，当多个逻辑行都具有相同条件时，为了节省语句数量，常将这些逻辑行合并。8、如果电路结构复杂，用ANB、ORB等指令难以处理时，可以重复使用一些触点改成等效电路，再进行编程。 9、设计梯形图时，输入继电器的触点状态全部按相应的输入设备为常开进行设计更为合适，不易出错。10、在一个程序中，同一编号的线圈如果使用两次，称为双线圈

3、输出，它很容易引起误操作，应尽量避免。 11、梯形图程序必须符合顺序执行的原则，即从左到右，从上到下地执行，如不符合顺序执行的电路不能直接编程，如图所示的桥式电路就不能直接编程。 桥式电路 二、设计注意事项1、应遵守梯形图语言中的语法规定2、设置中间单元 3、分离交织在一起的电路4、常闭触点提供的输入信号的处理5、时间继电器的瞬动触点的处理6、外部联锁电路的设计7、热继电器过载信号的处理8、尽量减少PLC的输入信号和输出信号9、注意PLC输出模块的驱动能力能否满足外部负载的要求。 三、编程技巧在编写PLC梯形图程序时应掌握如下的编程技巧。1、串联触点较多的电路编在梯形图上方，如图所示。 a）电

4、路安排不当 b）电路安排得当梯形图程序2、并联触点多的电路应放在左边，若有几个并联电路相串联时，应将触点最多的并联电路放在最左边。3、对复杂电路的处理 桥式电路的编程：如上图的梯形图是一个桥式电路，不能直接对它编程，必须重画为下图所示的电路才可进行编程。4、常闭触点输入的处理 对外部输入控制信号的常闭接点，在编程时要特别小心。通常将PLC的输入元件接成常开方式 。5、PLC的输入输出接线示意图如图所示： PLC输入/输出接线示意图 第二节 常用的小型实用程序介绍 本节在基本指令的基础上介绍一些常用的单元程序。一个完整的能实现某种特定的控制功能的用户程序，可被分解为一系列简单、常用的小单元程序。

5、熟练掌握好这些单元程序，既能巩固前面所学的指令，又能从中掌握其变化规律。如在这些单元程序的基础上进行合理的改造、扩充、组合，就能设计功能丰富的应用程序。在我们学习中可以见到很多大型复杂的程序，但分析起来并不难，因为可以把复杂的程序分解成一个个小单元程序，如自锁程序、互锁程序、多点控制、顺序控制、脉冲控制、二分频控制、计数控制、多谐振荡器程序、长定时程序、微分控制、闪烁控制、左移控制等单元程序。以下就给读者介绍一下一些常用的小单元程序。 一、顺序控制和自动循环控制 在程序设计实践过程中，有时要求一个拖动系统中多台电机实现先后顺序工作，例如，机床中的润滑电动机启动后，主轴电动机才能启动。有时控制系

6、统要求正常启动后各工序能自动循环执行，如图5-11所示时序：用X0控制流水线四道工序的分级定时，X0=ON时启动和运行；X0=OFF时停机。而且每次启动均从第一道工序开始，循环进行。梯形图如图所示。 控制时序图 控制梯形图 二、启动、自锁、停止程序: 设启动按钮为SB0，停止按钮SB1，KM0为控制三相异步电动机交流接触器的线圈。当闭合SB0时，输入继电器X0得电，其常开触点闭合，辅助继电器R0线圈得电，同时其内部触点闭合，实现自锁；当SB1闭合时，输入继电器X1得电，其常闭触点断开，线圈R0失电，电动机停转。如图所示： 步 指令 操作数0 ST X 01 ST R 02 ST/ X 13 O

7、T R 0（a）梯形图 （b）指令表 （c）梯形图 控制程序举例 三、互锁程序: 说明：此互锁程序要比自锁复杂一些，在按下启动按钮X1，线圈Y0得电，同时相对应的常开触点Y0闭合实现自锁；按下启动按钮X2，线圈Y1得电，同时相对应的常开触点Y1也闭合实现自锁，常闭触点Y1断开，使线圈Y0失电停止工作；按下停止按钮X2，程序结束工作。这样的程序在高中时接触的电机正反转即使用过。四、多点控制： 说明：在我们日常生活中经常需要多个地方控制一样设备，即异地控制，来便捷选择控制点来实现设备运行。以上程序简单地实现了这样的问题，如图所示即有A、B、C等多个不同地点的按钮来控制一个输出继电器Y0，按下任何一

8、个按钮都能实现启动或停止线圈Y0的工作方式。在此基础上三地控制的程序如下图所示 ： 图中将触点X10、X11状态组合的结果用 XA暂存。用触点XA代表触点X10、X11的状态组合结果和触点XB的状态再一次组合，其组合之后的逻辑运算结果送线圈Y1。具体动作过程，请读者自行分析。 五、顺序脉冲发生程序： 顺序脉冲时序图如图 (a)所示，按图示的要求，当控制信号X1为ON时， 输出端Y1、Y2、T3按顺序产生脉冲信号;当X1为OFF时，所有输出都为 OFF。相应的梯形图如图(b)所示。 （a）时序图定时器1设定值1S定时器2设定值1S定时器3设定值1S（b）梯形图顺序脉冲发生控制程序举例 六、长定时

9、程序：(1)多个定时器组合的长定时程序。如图(a)所示为两个定时器组合的长定时程序。(2)利用计数器的长定时程序。如图 (b)所示为利用计数器的长定时程序。 (3)计数器和定时器组合的长定时程序。如果认为上述程序定时脉冲的周期仍不够长， 可用一个定时器产生周期较长的脉冲信号，再用它作为计数器的计数信号，获得更长的定 时时间，其程序如图 (c)所示 ：（a）两个定时器组合 （b）利用计数器计时 （c）计数器和定时器组合 长计时程序 七、二分频控制：如图所示梯形图： 二分频程序举例 分析可见，该梯形图控制的被控信号Y0是输入信号X0的二分频，故可称之为二分频电路。另外，此功能在工程上可实现一个控制

10、按钮控制一个输出设备的启动/停止。即在Y0断开的情况下X0第一次接通Y0输出，X0第二次接通Y 0断开。以此可节约输入接点。 梯形图的时序图 一个扫描周期八、计数控制：计数器程序应用举例 当输入X0接通（ON）时，将预置值K50改为K20.（a）梯形图 （b）时序图奇数次按开关时,有输出,偶数次按开关时,没有输出. 九、多谐振荡器程序：多谐振荡器程序又称为无稳态程序，其程序如下图所示。 步 指令 操作数0 ST X01 TM/ T22 OT T13 TM T14 OT T25 TM T16 OT Y17 ST X08 TM/ T19 OT Y210 ED（a）梯形图 (b)指令表 （c）时序图

11、 多谐振荡程序 （d）产生多谐振荡器波形时的PLC接线图 为调试程序方便， PLC输入端的点动按钮SB0应改为带自锁的开关SB (如图d 所示) 十、左移控制：1 ST X 02 ST X 13 ST X 24 SR WR0 5 ST R 90106 F 0(MV) 7 WR 08 WY 0 如果复位输入X2为OFF状态恃，移位输入（X1）接通（ON），则内部继电器WR0（即内部继电器R0到RF）的内容，向左移动1位；并把结果送到外部继电器WY0显示；如果数据输入（X0）为ON ，则左移1位后，R0置为1，如果数据输入（X0）为OFF，则左移1位后，R0为0 ；如果复位输入X2接通（上升沿），

12、则WR0的内容被清除（WR0的所有位变为0）。 （a）梯形图 （b）指令表 左移控制程序工作过程 在使用此程序时，我们需注意以下几点：（1）指定的数据区左移1位（移到高位）。（2）在用SR指令编程时，一定要有数据输入、移位和复位触发信号。（3）数据输入信号：当输入为ON时，新移进数据为1。当输入为OFF时，新移进数据为0 。移位触发信号：在该触发信号上升沿时数据左移1位。复位触发信号：在该触发信号为ON时，数据区所有位变为0。（4）该指令只限于内部字继电器（WR）。 FP1的C40系列内部字继电器WR编号范围：WR0WR62十一、指示程序： 在多谐震荡程序例题中，将三个指示灯接在负载KM0、K

13、M1“ KM2的位置上，若要求SBO、 SB1、SB2三个按钮任意一个按下时，线圈Y1得电，灯LO亮:任意两个按钮按下时，线圈Y2得电，灯L1亮;三个按钮同时按下时，线圈Y3得电，灯L2亮;没有按钮 按下时，所有线圈都不得电，所有灯都不亮。符合该要求的指示程序可按照下面的步骤编写：1、建立真值表，如表所示。 X1X2X3Y1Y2Y3000000001100010100011010100100101010110010111001真值表 2、写出逻辑表达式。根据上述真值表写出符合控制要求的逻辑表达式如下所示。3、以上逻辑表达式不需要化简，按逻辑表达式直接画出梯形图，如下图所示。 该指示程序的输出也可用一个指示灯来指示:当三个按钮任意一个按下时，灯L0慢速闪烁；任意两个按钮按下时，灯L0快速闪烁；三个按钮同时按下时，灯L0常亮；没有按钮按下时，灯L0不亮。读者对上述程序略作改动，即可实现。 习题 1、设计每一次SB1按钮按下，只能使一只灯L1亮4秒钟的程序梯形图。2、设计开关K1接通能使灯L1先亮半秒，再灭半秒。而灯L2先灭半秒，再亮秒半的程序梯形图。3、设计由开关K1控制一台风机转5秒，停2秒循环的程序梯形图。4、设计当SB1按下不到3秒，则电动机为点动，等于、大于3秒为连续运转，另有SB2停止的程序梯形图。5、设计由开关K1控制，用（SR）