顺序逻辑控制的PLC程序设计1

可编程控制器原理及应用自动化2009年8月1可编程控制器原理及应用第9讲

讲解内容：5顺序逻辑控制的PLC程序设计

基本逻辑操作指令的顺序逻辑控制程序设计（实例讲解）学习说明：本讲是学习PLC程序设计知识。重点掌握：用基本逻辑操作指令实现顺序逻辑控制顺序控制设计法（顺序控制功能图法）2一.单序列的编程方法例：顺序控机床的主轴电机和油泵电机的要求：按下起动按钮SB1（I0.0点输入）后，应先开油泵电机，延时5s后再开主轴电机。按下停止按钮SB2（I0.1点输入）后，应先停主轴电机，5s后再停油泵电机。KM1为油泵电机交流接触器（Q0.0点驱动），KM2为主轴电机交流接触器（Q0.1点驱动）。单序列：动作一个接一个完成，每步仅连接一个转移，每个转移也仅连接着一个步。使用通用逻辑指令的编程方式3Q0.0T37Q0.0Q0.1Q0.0T38T38I0.0I0.1T37M0.1M0.2M0.3SM0.1M0.0

(b)顺序功能图（a）波形图主轴电机油泵电机Q0.1Q0.0I0.1I0.05s5sSM0.1：首次扫描时为1，PLC由STOP转为RUN状态时，ON（1态）一个扫描周期，用于程序的初始化。4

(c)梯形图SM0.1M0.3T38M0.1M0.0M0.0M0.1M0.0I0.0M0.2M0.150T37M0.2M0.1T37M0.3M0.2Q0.1INTONPTM0.3M0.3M0.3T38M0.1M0.2Q0.0M0.2I0.1M0.0INTONPT50Q0.0T37Q0.0Q0.1Q0.0T38T38I0.0I0.1T37M0.1M0.2M0.3SM0.1M0.0

(b)顺序功能图5总结：根据Q0.0和Q0.1接通/断开状态的变化，显然工作期间可以分为3步，分别用M0.1、M0.2、M0.3来代表这3步，用M0.0来代表等待起动的初始步。起动按钮I0.0及停止按钮I0.1的常开触点、定时器延时接通的常开触点是各步之间的转换条件。设计梯形图的输出电路部分方法：当某一输出量仅在某一步中为接通状态，可以将它的线圈与对应步的辅助继电器的线圈并联。当某一输出在几步中都为接通状态，应将代表各有关步的辅助继电器的常开触点并联后，驱动该输出的线圈。6二.选择序列的编程方法（1）选择序列分支的编程方法选择序列是指在某一步后有若干个单序列等待选择，一次仅能选择进入一个序列。选择序列中的各单序列是互相排斥的，其中任何两个单序列都不会同时执行。（2）选择序列合并的编程方法M0.5M0.6M0.7I0.5I0.7M0.5M0.6M0.7I0.5I0.7I1.0I1.1M0.87三.并行序列的编程方法（1）并行序列的分支的编程方法并行序列是指在某一转换条件下，同时起动若干个单序列。并行序列的开始用双水平线表示，同时结束若干个序列也用双水平线表示，（2）并行序列的合并的编程方法I0.3Q0.1M0.2I0.4Q0.2M0.3I0.5Q0.3M0.5Q0.5M0.7I0.6I0.3Q0.1M0.2I0.4M0.4Q0.2M0.3I0.5Q0.4M0.6Q0.3M0.58I0.7Q0.5M0.7I0.6I0.3I0.1I0.0SM0.1M0.0I0.2Q0.0M0.1Q0.1M0.2I0.4M0.4Q0.2M0.3I0.5Q0.4M0.6Q0.3M0.5图

选择序列与并行序列功能图

例：选择序列与并行序列编程9I0.2SM0.1M0.0M0.7I0.7M0.1M0.2M0.0M0.0I0.0M0.2M0.1M0.1Q0.0M0.2M0.1I0.1M0.3M0.0Q0.1M0.2M0.3M0.2I0.3M0.4M0.3Q0.2M0.4M0.3I0.4M0.7M0.4M0.5M0.2I0.3M0.6M0.5Q0.3M0.4M0.6I0.6M0.0M0.7M0.7Q0.5M0.6M0.5I0.5M0.7M0.6Q0.4选择序列与并行序列梯形图选择分支选择合并并行左分支并行右分支并行合并10四.仅有两步的闭环的处理*如果在顺序功能图中存在仅由两步组成的小闭环，用起保停电路设计的梯形图时不能正常工作，如果在小闭环中增设一步就可以解决这一问题。M0.3I0.3I0.2M0.2M0.4I0.3T37I0.2M0.2M0.3M0.4M1.0T37M0.3M0.2I0.2M0.2M0.4M0.3图仅有两步闭环的处理11使用以转换（置位复位）为中心控制步使用以转换为中心编程*M0.0M0.1I0.1I0.2SM0.1I0.3M0.1SM0.1M0.1I0.1M0.2（）S1（）S1（）R1M0.1M0.2I0.2M0.3（）S1（）R1M0.2M0.212PLC外部电气接线图及I/O地址分配

西门子S7-200PLC+24V1MI0.5I0.4I0.3I0.2I0.1I0.0SB1L1GNDN1L220VAC+24VQ0.0Q0.1Q0.2KM1特例1：Q0.1延时接通/断开电路分析13特例1：Q0.1延时接通/断开电路分析延时接通延时断开用经验法设计的梯形图程序14M0.0M0.3T38M0.1M0.0SM0.1M0.1M0.0I0.0M0.2M0.1M0.2M0.1T37M0.3M0.2+90T37INTONPT特例1：Q0.1延时接通/断开电路分析用功能图法—基本逻辑指令设计的梯形图程序T38Q0.1T37I0.0I0.0T37M0.1M0.2M0.3SM0.1M0.0Q0.1T3815用功能图法--基本逻辑指令设计的梯形图程序（续）M0.3M0.2I0.0M0.0M0.3+70T38INTONPTM0.2M0.3Q0.1T38Q0.1T37I0.0I0.0T37M0.1M0.2M0.3SM0.1M0.0Q0.1T3816PLC外部电气接线图及I/O地址分配

西门子S7-200PLC特例2：闪烁电路分析+24V1MI0.5I0.4I0.3I0.2I0.1I0.0SB1L1GNDN1L220VAC+24VQ0.0Q0.1Q0.2灯17特例2：闪烁电路分析亮3S灭2S用经验法设计的梯形图程序18特例2：闪烁电路分析T38Q0.0T37I0.0T37M0.1M0.2SM0.1M0.0T38M0.0M0.2T38M0.1M0.0SM0.1M0.1M0.0I0.0M0.2M0.1M0.2M0.1T37M0.0M0.2+20T37INTONPT+30T38INTONPTM0.2Q0.0用功能图法—基本逻辑指令设计的梯形图程序19要求：按下按钮SB1，电机KM1、KMY启动并正转；2秒后，KMY断开，电机KM△接通，并一直运行；按SB2，电机停止运作。

I/O分配：输入信号信号元件及作用I0.0I0.1SB1：正转SB2：停止输出信号控制对象及作用Q0.0Q0.2Q0.3KM1KM△KMY特例3：电机Y-△降压起动电路分析*20时序图KM△

Q0.2KM1

Q0.0SB2

I0.1SB1

I0.02s输入信号信号元件及作用I0.0I0.1SB1：正转SB2：停止输出信号控制对象及作用Q0.0Q0.2Q0.3KM1KM△KMYKMY

Q0.3I0.1Q0.0T37I0.0T37M0.1M0.2SM0.1M0.0Q0.2Q0.0Q0.3功能图21I0.1Q0.0T37I0.0T37M0.1M0.2SM0.1M0.0Q0.2Q0.0Q0.3用功能图法—基本逻辑指令设计的梯形图程序M0.2M0.1T37M0.0M0.1Q0.0M0.2M0.2（）（）Q0.2S1（）Q0.3R1（）M0.0M0.2I0.1M0.1M0.0SM0.1M0.1M0.0I0.0M0.2M0.1+20T37INTONPT（）（）Q0.2R1（）Q0.3S1（）22基本逻辑指令编程设计举例练习例1电动机的起、保、停控制。按起动按钮SBl电动机起动，运转并保持；按停车按钮SB2电动机停止；过载时热继电器FR动作（注意该附加要求设计）电动机停止。按上述工作要求：(1)设计绘出电机控制主回路；(2)分配I/O通道，设计绘出PLC输入输出接口控制接线；(3)画出功能流图和梯形图。23解：

1．电机控制主回路242.PLC外部电气接线图及I/O地址分配

西门子S7-200PLC+24V1MI0.5I0.4I0.3I0.2I0.1I0.0SB2SB1L1GNDN1L220VAC+24VQ0.0Q0.1Q0.2KM1FR253．绘制功能流图和梯形图Q0.0I0.0Q0.0I0.2I0.1网络1电动机的起、保、停控制网络1电动机的起、保、停控制LDI0.0OQ0.0ANI0.1ANI0.2=Q0.0Q0.0I0.0I0.1I0.21026例2电动机的起、保、停控制。按起动按钮SBl电动机起动，运转并保持10s后停车；按急停机按钮SB2电动机停止；过载时热继电器FR动作，电动机停止。按上述工作要求：(1)设计绘出电机控制主回路；(2)分配I/O通道，设计绘出PLC输入输出接口控制接线；(3)画出功能流图和梯形图。27解：

1．电机控制主回路282.PLC外部电气接线图及I/O地址分配

西门子S7-200PLC+24V1MI0.5I0.4I0.3I0.2I0.1I0.0SB2SB1L1GNDN1L220VAC+24VQ0.0Q0.1Q0.2KM1FR293．绘制功能流图和梯形图网络1LDI0.0OQ0.0ANI0.1ANI0.2ANT37=Q0.0LDQ0.0TONT37，100Q0.0I0.0Q0.0I0.2I0.1网络1Q0.0INTONPTT37+100T37Q0.0I0.0Q0.0I0.2I0.1网络1INTONPTT37+100T37Q0.0T37I0.0I0.1I0.2T371030例3电动机的起、保、停控制。按起动按钮SBl电动机起动，运转并保持3s后停5s，再运行7s后停车；按急停机按钮SB2电动机停止；过载时热继电器FR动作电动机停止。按上述工作要求：(1)设计绘出电机控制主回路；(2)分配I/O通道，设计绘出PLC输入输出接口控制接线；(3)画出功能流图和梯形图。31解：

1．电机控制主回路322.PLC外部电气接线图及I/O地址分配

西门子S7-200PLC+24V1MI0.5I0.4I0.3I0.2I0.1I0.0SB2SB1L1GNDN1L220VAC+24VQ0.0Q0.1Q0.2KM1FR333．绘制功能图和梯形图T39T38Q0.0T37I0.0T38T37M0.1M0.2M0.3SM0.1M0.0Q0.0T39M0.0M0.3T39M0.1M0.0SM0.1M0.1M0.0I0.0I0.1M0.2M0.1M0.2M0.1T37M0.3M0.2+30T37INTONPTT38INTONPT+5034T39T38Q0.0T37I0.0T38T37M0.1M0.2M0.3SM0.1M0.0Q0.0T39M0.3M0.2T38M0.0M0.3+70T39INTONPTM0.1M0.3Q0.035例4PLC顺序控制简单设计：如图滑台由电动机正反转控制左右运动；按急停按钮SB1电动机停止；过载时热继电器FR动作电动机停止；正转接触器为KM1，反转接触器为KM2，A、B、C处各有行程开关SA、SB、SC。顺序控制要求如下：1.按启动按钮SB0，滑台由A点开始右行到C点；2.在C点碰行程开关SC后，滑台左行到B点停留30秒；3.30秒后滑台右行到C点；4.在C点碰行程开关SC后，滑台左行到A点；碰行程开关SA后停止。根据以上要求，做：(1)设计绘出电机控制主回路；(2)分配I/O通道，设计绘出PLC输入输出接口控制接线；(3)画出功能流图梯形图。滑台BAC36解：

1.电机控制主回路372.PLC外部电气接线图及I/O地址分配

西门子S7-200PLC+24V1MI0.5I0.4I0.3I0.2I0.1I0.0SB1SB0L1GNDN1L220VAC+24VQ0.0Q0.1Q0.2KM1FRKM2SQ3SQ1SQ2383．绘制功能图和梯形图M0.0M0.5I0.3M0.1M0.0SM0.1M0.1M0.0I0.0I0.1M0.2M0.1M0.2M0.1I0.5M0.3M0.2Q0.1Q0.0I0.0I0.4I0.5M0.1M0.2M0.3SM0.1M0.0T37T37M0.4Q0.0I0.5M0.5Q0.1I0.31.按启动按钮SB0（I0.0)，滑台由A点开始右行到C点2.在C点碰行程开关SQ3(I0.5)滑台左行到B点4.30秒后(T37)滑台右行到C点SQ3(I0.5)；5.在C点碰行程开关SQ3(I0.5)

后，滑台左行到A点；碰行程开关SQ1(I0.3)后停止3.滑台左行到B点SQ2(I0.4)停留30秒(T37)39Q0.1Q0.0I0.0I0.4I0.5M0.1M0.2M0.3SM0.1M0.0T37T37M0.4Q0.0I0.5M0.5Q0.1I0.3M0.4M0.3T37M0.5M0.4M0.1M0.4Q0.0M0.3M0.2I0.4M0.4M0.3T37INTONPT+300M0.5M0.4I0.5M0.0M0.5M0.2M0.5Q0.140例5PLC顺序控制简单设计：如图滑台由电动机正反转控制左右运动，正转接触器为KM1，反转接触器为KM2，A、B、C处各有行程开关SA、SB、SC。顺序控制要求如下滑台1.按启动按钮SB0，滑台由B点开始左行到A点；2.在A点碰行程开关SA后停留30秒；3.30秒时间到后，滑台右行到C点；4.在C点碰行程开关SC后，滑台左行到B点；碰行程开关SB后停止。根据以上要求，做：(1)设计绘出电机控制主回路；(2)分配I/O通道，设计绘出PLC输入输出接口控制接线；(3)画出功能流图和梯形图。滑台BAC41解：

1.电机控制主回路422.PLC外部电气接线图及I/O地址分配

西门子S7-200PLC+24V1MI0.5I0.4I0.3I0.2I0.1I0.0SB1SB0L1GNDN1L220VAC+24VQ0.0Q0.1Q0.2KM1FRKM2SQ3SQ1SQ2433．绘制功能图和梯形图T37Q0.1I0.0T37I0.3M0.1M0.2M0.3SM0.1M0.0Q0.0I0.5M0.4Q0.1I0.4M0.0M0.4I0.4M0.1M0.0SM0.1M0.1M0.0I0.0I0.1M0.2M0.1M0.2M0.1I0.3M0.3M0.2T37INTONPT+3001.按启动按钮SB0(I0.0)，滑台由B点开始左行到A点；2.在A点碰行程开关SQ1(I0.3)后停留30秒(T37)；3.30秒(T37)时间到后，滑台右行到C点；4.在C点碰行程开关SQ3(I0.5)后，滑台左行到B点；碰行程开关SQ2(I0.4)后停止。44M0.4M0.3I0.5M0.0M0.4M0.3Q0.0M0.3M0.2T37M0.4M0.3M0.1M0.4Q0.1T37Q0.1I0.0T37I0.3M0.1M0.2M0.3SM0.1M0.0Q0.0I0.5M0.4Q0.1I0.445I0.0I0.1I0.2液压进给装置运动示意图Q0.0NOOFFOFFQ0.1I0.3液压油缸典型案例1*功能图顺序控制设计法液压进给装置运动控制46I0.0I0.1I0.2单序列结构液压进给装置运动示意图Q0.0OFFONOFFI0.3液压油缸输出点Q0.0有效，活塞杆向左运行左行示意47I0.0I0.1I0.2单序列结构液压进给装置运动示意图Q0.1ONOFFOFFI0.3液压油缸输出点Q0.1有效，活塞杆向右运行右行示意48I0.0I0.1I0.2单序列结构液压进给装置运动示意图Q0.1ONOFFOFFI0.3液压油缸Q0.0控制开关（转换条件）限位开关限位开关限位开关按钮开关（起动）辅助继电器M0.0M0.1M0.2M0.3M0.449I0.0I0.1I0.2单序列结构液压进给装置运动示意图Q0.0ONOFFOFFI0.3进给装置顺序动作要求Q0.1初始状态：活塞杆置右端，开关I0.2为ON,辅助继电器M0.0为ON。1.按下启动按钮I0.3,开关Q0.0、M0.1为ON，左行。2.碰到限位开关I0.1时，M0.2、Q0.1为ON，右行。3.碰到限位开关I0.2时，M0.3、Q0.0为ON，左行。4.碰到限位开关I0.0时，M0.4、Q0.1为ON，右行。5.碰到限位开关I0.2时，停止。I0.1M0.2Q0.1I0.2M0.3Q0.0I0.3M0.1Q0.0I0.0M0.4Q0.1I0.2停50图

单序列结构顺序功能图单序列结构顺序功能图绘制SM0.1M0.1M0.2M0.3M0.4I0.3I0.1I0.2I0.0I0.2Q0.0Q0.1Q0.0Q0.1左行右行右行左行M0.0初始步起动51单序列结构梯形图绘制

单序列结构顺序功能图右行右行SM0.1M0.1M0.2M0.3M0.4I0.3I0.1I0.2I0.0I0.2Q0.0Q0.1Q0.0Q0.1左行左行M0.0初始步起动

运动示意图单序列结构梯形图M0.0M0.4I0.2M0.0M0.1初始M0.0I0.3M0.1M0.2M0.1I0.1M0.2M0.3M0.2I0.2M0.3M0.4M0.3I0.0M0.4M0.0M0.1M0.3M0.2M0.4SM0.1M0.1左行M0.3左行Q0.0左行M0.2右行Q0.1右行M0.4右行52编写红绿灯顺序控制程序：步进条件为时间步进型。状态步的处理为点红、熄绿灯，同时起动定时器，步进条件满足时（时间到）进入下一步，关断上一步。

典型案例2*功能图顺序控制设计法M0.0｛点红熄绿M0.1T38置位｛T37置位熄红点绿等待启动I0.0532.PLC外部电气接线图及I/O地址分配表

+24V1MI0.5I0.4I0.3I0.2I0.1I0.0SB1L1GNDN1L220VAC+24VQ0.0Q0.1Q0.2PLC绿灯红灯(a)

PLC外部电气接线图54Q0.1Q0.0T37I0.0T38T37M0.1M0.2SM0.1M0.0T383.程序设计

M0.0M0.2T38M0.1M0.0SM0.1M0.1M0.0I0.0M0.2M0.1M0.2M0.1T37M0.0M0.2T38INTONPT+20T37INTONPT+20M0.1Q0.0M0.2Q0.155组合机床的PLC控制系统

液压动力滑台采用电磁换向阀来实现动力头的快进、工进和快退。典型案例3*功能图顺序控制设计法例：某组合机床的动力头在初始状态时停在左边