第八讲 数字量控制系统梯形图程序设计方法

数字量控制系统梯形图程序设计方法自动化学院张海军

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第四部分第四部分数字量控制系统梯形图程序设计方法4.1

梯形图的经验设计法4.2根据继电器电路图设计梯形图的方法4.3顺序控制设计法与顺序功能图4.1梯形图的经验设计法数字量控制系统

开关量控制系统

继电器控制系统经验设计法：试探性、随意性“经验”是依据设计者经验进行设计的方法，主要基于以下几点：PLC编程的根本点是找出符合控制要求的系统各个输出的工作条件，这些条件又总是以机内各种器件的逻辑关系出现的。梯形图的基本模式是启-保-停电路，每一个启-保-停电路一般只针对一个输出，这个输出可以是实际输出，也可是中间变量。梯形图编程中常使用一些约定俗成的基本环节，它们都有一定的功能，可以像积木一样在许多地方应用，如延时环节、振荡环节、互锁环节等。例搅拌控制系统程序设计

上图所示为一搅拌控制系统，由一个模拟量液位传感器-变送器来检测液位的高低，并进行液位显示。现要求对A、B两种液体原料按等比例混合，请编写控制程序，控制要求如下：按起动按钮后系统自动运行，首先打开进料泵1，开始加入液料A→当液位达到50%后，则关闭进料泵1，打开进料泵2，开始加入液料B→当液位达到100%后，则关闭进料泵2，起动搅拌器→搅拌10s后，关闭搅拌器，开启放料泵→当液料放空后，关闭放料泵。打开进料泵1……循环进行

。按停止按钮，系统应立即停止运行。液体混合搅拌器的控制液体混合搅拌器的控制液体混合搅拌器PLC控制接线图启动停止低液位中液位高液位泵1泵2泵3搅拌电机液体混合搅拌器的PLC控制梯形图程序液体混合搅拌器的PLC控制梯形图程序液体混合搅拌器的PLC控制梯形图程序液体混合搅拌器的PLC控制梯形图程序液体混合搅拌器的PLC控制梯形图程序液体混合搅拌器的PLC控制梯形图程序ST1ST24.2根据继电器电路图设计梯形图的方法

小车自动往返运动的继电器控制线路小车自动往返运动的PLC外部接线图（1）小车自动往返运动的PLC梯形图程序（1）小车自动往返运动的PLC外部接线图（2）4.3顺序控制设计法与顺序功能图【顺序控制】：按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间的顺序，在生产过程中各个执行机构自动地有秩序地进行操作。【顺序功能图】：描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，是一种通用的技术语言。顺序控制顺序功能图PLC梯形图4.3.1顺序控制设计法4.3.1顺序控制设计法例：锅炉引风机与鼓风机控制。

要求：按动启动按钮后，应先开引风机，延时12秒后再开鼓风机。按停止按钮后，应先停鼓风机，10秒后再停引风机。4.3.1顺序控制设计法例：锅炉引风机与鼓风机控制。

要求：按动启动按钮后，应先开引风机，延时12秒后再开鼓风机。按停止按钮后，应先停鼓风机，10秒后再停引风机。启动停止引风机鼓风机状态1状态2状态3I0.0I0.1Q0.1Q0.0顺序控制设计法启动停止引风机鼓风机状态1状态2状态3I0.0I0.1Q0.1Q0.0M0.0M0.1M0.3M顺序控制设计法顺序功能图组成元素：1.步2.有向连线3.转换4.转换条件5.动作4.3.2步与动作顺序功能图1.步的基本概念将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段，称为步；在任何一步内，各输出量的状态不变，但相邻两步输出量的状态是不同的；用编程元件M和顺序控制继电器S来代表各步；MQ4.3.2步与动作顺序功能图2.初始步与系统初始状态相对应的步称为初始步；初始步用双线方框表示；每个顺序功能图有一个初始步3.动作不表示动作之间的先后顺序；4.活动步系统处于某一步所在的阶段，称该步为活动步；活动步对应的动作才能执行；4.3.3有向连线与转换条件顺序功能图1.有向连线习惯方向：上→下，左→右非习惯方向，箭头不能省略；2.转换条件外部的输入信号：按钮、开关PLC内部信号：定时器触点；只有当某一步的前级步为活动步时，该步才有可能变成活动步4.3.4

顺序控制图的基本结构1.单序列2.选择序列3.并行序列4.3.5转换实现的基本规则1.转换实现的条件：转换实现必须同时满足两个条件：（b）相应的转换条件满足；（a）该转换所有的前级步都是活动步；4.3.5转换实现的基本规则2.转换实现应完成的操作：（b）使所有由有向连线与相应转换符号相连的前级步都变为不活动步；（a）使所有由有向连线与相应转换符号相连的后续步都变为活动步；4.3.5转换实现的基本规则3.绘制顺序功能图时的注意事项：（a）两步不能直接相连；（b）两个转换也不能直接相连；（b）顺序功能图是闭环；P63例1：画出波形对应的顺序功能图例1：画出波形对应的顺序功能图例2：指出顺序功能图中的错误例2：指出顺序功能图中的错误（1）初始步应为双线框；（2）最上面的转换没有转换条件；（3）步M0.2和M0.0间没有转换条件；（4）输入I0.5不能为动作；（5）不采用Q作转换条件；（6）步M0.3后面没有转换和步；（7）最上面水平有向连线应在转换之下1234567例3：画出控制系统的顺序功能图小车在初始状态时停在中间，限位开关I0.0为ON，按下启动按钮I0.3，小车按图所示的顺序运动，最后返回并停在初始位置。例3：画出控制系统的顺序功能图小车在初始状态时停在中间，限位开关I0.0为ON，按下启动按钮I0.3，小车按图所示的顺序运动，最后返回并停在初始位置。例4：画出控制系统的顺序功能图某专用钻床用来加工圆盘状零件上均匀分布的6个孔。初始时两个钻头在最上面的位置。放好工件后，按下启动按钮I0.0，Q0.0变为ON，夹紧工件，夹紧后压力继电器I0.1为ON。此时两只钻头开始工作，转到