plc基本编程方法

2.基本编程方法2/4/202312.1经验编程方法1、概述经验设计法：

在典型电路的基础上，根据对控制系统要求，不断地修改和完善梯形图。最后才能得到一个较为满意的结果。

特点：

（1）没有普遍的规律可以遵循，具有很大的试探性和随着性，最后的结果不是唯一的。 （2）设计所用的时间、设计的质量与设计者的经验有很大的关系。 （3）适用于简单的开关量控制系统（如手动程序）的设计。2/4/202322、典型电路（1）电动机的起停控制Q4.1(

)I0.0I0.1Q4.1Q4.1(S

)I0.0Q4.1(R

)I0.1图2.1.1起保停电路I0.0I0.1Q4.1图2.1.2置位复位电路※：在实际电路中，起动信号和停止信号可能由多个触点组成的串并联电路提供。2/4/20233KM1FU1~380VFRM3~KM22、典型电路（2）电动机的正反转控制~220VFU2KM1SB2FRKM1SB1KM2SB3KM2SB2SB3KM2KM1正转反转2/4/202342、典型电路（2）电动机的正反转控制~220VFU2KM1SB2FRKM1SB1KM2SB3KM2SB2SB3KM2KM1正转反转~220VKM1SB2SB3I0.0I0.1Q4.0M1LDC24VSB1FRI0.2I0.5KM2KM2Q4.1KM1反转正转Q4.0I0.0Q4.1Q4.0I0.1I0.2I0.5Q4.1I0.1Q4.0Q4.1I0.0I0.2I0.52/4/202352、典型电路（2）电动机的正反转控制在梯形图2.1.4中软件互锁和按钮联锁电路并不保险。在电机切换方向的过程中，可能原来接通的接触器的主触点还没有完全断开（分断电弧还没熄灭），另一个接触器的主触点已经闭合了，由此造成瞬间的电源相间短路。此外，如果某一接触器主触点因电弧熔焊而被粘结，这时如果另一接触器的线圈通电，也会造成三相电源短路的事故。因此，PLC的外部电路中必须保留KM1和KM2的硬件互锁电路。2/4/202362、典型电路（3）小车控制~220VKM1右行起动SB2DC24VKM2KM2KM1左行右行I0.0I0.1Q4.0M1LI0.2I0.5Q4.1I0.3I0.4左行起动SB3停车SB1左限位SQ1右限位SQ2热继电器FR左限位SQ1右限位SQ2KM1KM22/4/202372、典型电路（3）小车控制Q4.0I0.0Q4.1Q4.0I0.1I0.4I0.2I0.5I0.4T0SDS5T#8ST0I0.1Q4.0Q4.1I0.0I0.3I0.2I0.5Q4.1图2.1.6中保留了左行起动按钮I0.1和停止按钮I0.2，使系统有手动操作的功能。2/4/202383、常开触点输入信号的处理图2.1.4中，如果将接输入端I0.5处的FR的触点换成常闭触点，正常情况下（未过载时）它是闭合的，I0.5为1状态，梯形图中I0.5的常开触点闭合。因此，应将I0.5的常开触点与Q4.0和Q4.1的线圈电路串联。这使得继电器电路中的FR的触点类型和梯形图中对应的I0.5的触点类型刚好相反，给电路的分析带来不便。为了使梯形图和继电器电路中触点的类型相同，建议尽可能地用常开触点作PLC的输入信号。但某些具有保护作用的常闭触点（如终端限位行程开关），仍需用常闭触点作PLC的输入信号。2/4/202392.2继电器电路转换方法1、基本方法特点：

不需要改动控制面板，操作人员不用改变长期形成的操作习惯。

方法：

（一）地址直接代换。 （二）利用逻辑函数代换。2/4/2023102.2继电器电路转换方法2、基本步骤（1）地址直接代换法的基本步骤如下：

1）了解和熟悉被控设备的工艺过程和机械的动作情况，根据继电器电路图分析和掌握控制系统的工作原理。

2）确定可编程序控制器的输入信号和输出负载，并选择PLC的型号。

3）确定输入/输出信号对应的梯形图中的输入位和输出位的地址，画出可编程序控制器的外部接线图。

4）确定与继电器电路图的中间继电器、时间继电器对应的梯形图中的存储器位(M)和定时器(T)的地址。

5）根据上述对应关系画出梯形图。2/4/2023112.2继电器电路转换方法2、基本步骤（2）利用逻辑函数代换的基本步骤如下：

1）分析原继电器控制系统的工作原理和各元件的作用，分离出输入信号和输出控制对象。统计所需要的I/O点数，选择合适的PLC类型。

2）对所有的输入信号及输出控制对象分配PLC的输入/输出地址，编制出输入输出分配表或者画出输入/输出端子的接线图，必要时，也可列出中间信号的地址分配表。

3）写出继电器电路图的逻辑函数关系式，并根据地址分配表，用PLC的地址代替电器元件符号，得到PLC的逻辑函数关系式，进而画出梯形图。

4）将程序输入到PLC，并进行测试，以排除程序中的错误；有仿真软件的PLC，可先在仿真软件上测试。

5）在PLC软硬件设计和现场施工完成后，就可以进行整个系统的联机调试，调试中发现的问题要逐一排除，直至调试成功。2/4/2023123、应用举例（1）液压动力滑台进给运动继电器控制电路方式选择快进工进控制暂停控制快退控制DC24VKA1SB1YV11YV2YV12KA2KTKA3+-SA手动自动SB2SQ2SQ3SQ3SQ1KA3KA3KA1KA1KA2KA2KA3SQ1KTI0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5Q4.0Q4.1Q4.2M0.1M0.2M0.3T02/4/2023133、应用举例（2）液压动力滑台进给运动工作示意图和外部接线YV11/YV2左限位SQ1右限位SQ3中限位SQ2YV11YV12I0.0I0.1Q4.0M1LI0.2I0.5Q4.2I0.3I0.4Q4.1DC24V起动SB1中限位SQ2右限位SQ3左限位SQ1快退SB2自动开关SADC24VYV11YV12YV22/4/2023143、应用举例（3）液压动力滑台进给运动控制梯形图I0.3I0.5I0.5M0.1I0.0I0.0M0.3M0.1M0.2M0.3Q4.0I0.1M0.1I0.2Q4.2M0.2M0.1M0.3M0.2I0.1M0.2I0.2I0.5T0SDS5T#8SI0.2I0.4I0.5M0.3T0I0.3M0.3Q4.1KA1YV11YV2KA2KTKA3YV122/4/2023153、应用电路【例2-1-1】电动机的星三降压起动控制~220VFU2SB2FRKTSB1KMYKMDKMY3SKTKM1KMYKM1KMD2/4/202316本节习题8-11．下列不是经验设计法的特点的是

。 A.具有很大的试探性和随意性 B.没有普遍的规律可以遵循 C.适用于较简单梯形图（如手动程序）的设计

D.最后的结果是惟一的2．PLC控制的交流电梯中，终端限位行程开关

作为PLC的输入信号。 A.必须用常开触点 B.可用常开触点 C.必须用常闭触点 D.可用常闭触点3．PLC交流电梯的PLC输出接口驱动负载是直流感性负载时，则应在负载两端

。 A.反并联一个二极管 B.并联阻容元件 C.串联一个二极管 D.串联阻容元件（）1．在梯形图中设计了软件互锁和按钮联锁电路，PLC的外部电路中的硬件互锁电路可以不保留。（）2．为了使梯形图和继电器电路中触点的类型相同，建议尽可能地用常开触点作PLC的输入信号。（）3．为了节省PLC的输入点数，功能单一的输入信号比如热继电器的保护触点，可以不进PLC，直接接在外部负载电路中。2/4/2023172.3顺序控制编程方法主讲：田亚娟2/4/2023182.3.1顺序控制设计法1、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。2、顺序控制设计法顺序控制设计法将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段（步，Step），用编程元件（例如M）来代表各步。在任何一步内输出量的状态不变，相邻两步输出量总的状态是不同的，步与各输出量有着极为简单的逻辑关系。

3、顺序功能图（SFC）顺序功能图（SequentialFunctionChart）是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形。2/4/2023192.3.2顺序功能图1、顺序功能图的组成YV11/YV2左限位SQ1右限位SQ3中限位SQ2YV11YV12I0.3Q4.0Q4.1Q4.2M0.0M0.1M0.2M0.3M0.4I0.0I0.1快进初始工进I0.2暂停快退初始2/4/2023201、顺序功能图的组成左位置下起动到中限位到右限位延时时间到到左限位初始状态快进工进快退暂停M0.0M0.1M0.2M0.4M0.3I0.3·I0.0I0.1I0.2T0I0.3Q4.0T0Q4.0Q4.2Q4.1初始步快进步工进步暂停步快退步动作转换及转换条件有向线段2/4/2023212、顺序功能图的基本结构图2.3.3基本结构条件a步1步2步4步3条件b条件c条件d条件a步1步11步3步12条件b条件c条件k（a）

单序列步21条件m条件n（b）

选择序列a步6步31步7步32bck（c）

选择序列ma1步1步4a2a3（d）

并行序列步23步24m1步33步34n12/4/2023222.3.3设计顺序控制梯形图的一些基本问题1、程序的基本结构绝大多数自动控制系统必须具备自动工作模式和手动工作模式。当系统在调试阶段或自动控制过程不能正确执行时需进入手动工作模式。典型控制系统的梯形图程序结构一般如图2.3.4所示。公用程序用于处理自动模式和手动模式都需要处理的任务，以及处理两种模式的相互切换。CAS0(JMP

)I2.0公用程序CAS1(JMP

)I2.0自动程序手动程序CAS0CAS1AUTO(CALL

)I2.0公用程序MAN(CALL

)I2.02/4/2023232.3.3设计顺序控制梯形图的一些基本问题2、程序的基本结构开始执行自动程序之前，要求系统处于规定的初始状态。否则用手动操作方式使系统进入初始状态后，再切换到自动工作方式。系统满足初始状态后，用OB100将顺序功能图的初始步对应的存储位置1，其余各步对应的存储器位均为0。MOVEENENOINOUT1MB0M0.0(

)M0.02/4/2023242.3.3设计顺序控制梯形图的一些基本问题3、双线圈问题

同一个输出位的线圈可能出现两次或多次的现象。在跳步条件相反的两个程序段中，或用相反的条件调用功能（FC）时，允许同一元件的线圈在各程序段或功能中分别出现一次。4、设计顺序控制程序的基本方法

转换实现的两个条件对应的串联电路接通的时间只有一个扫描周期，因此应使用有记忆功能的电路或指令来控制代表步的存储器位。起保停电路和置位复位电路都具有记忆功能。可以用存储器位M来代表步，设计顺序控制程序的梯形图。顺序控制程序可分为控制电路和输出电路两部分。2/4/2023252.3.4应用举例【例2-3-1】液压动力滑台的进给运动控制（如图2.3.5）。在初始状态时动力滑台停在左边，左限位开关I0.3为1状态。按下起动按钮I0.0，动力滑台在各步中分别实现快进、工进、暂停（停8s）和快退，最后返回初始位置和初始步并停止运动。YV11/YV2左限位SQ1右限位SQ3中限位SQ2YV11YV12M0.0M0.1M0.2M0.4M0.3I0.3·I0.0I0.1I0.2I0.3T0Q4.0T0Q4.2Q4.0Q4.1初始步快进步工进步暂停步快退步2/4/202326【例2-3-1】M0.0M0.1M0.2M0.4M0.3I0.3·I0.0I0.1I0.2I0.3T0Q4.0T0Q4.2Q4.0Q4.1初始步快进步工进步暂停步快退步M0.0M0.4M0.1M0.0I0.3M0.1M0.0M0.2M0.1I0.3I0.0M0.2M0.1M0.3M0.2I0.1M0.4M0.3M0.0M0.4T0M0.3M0.2M0.4M0.3I0.2T0SDS5T#8SM0.2M0.1Q4.0M0.1Q4.1M0.4Q4.2Q4.1Q4.2Q4.0Q4.0？2/4/2023272.3.4应用举例【例2-3-2】某工作台旋转运动控制（如图2.3.6所示）。工作台在初始状态时停在限位开关I0.1处，I0.1为1状态。按下起动按钮I0.0，工作台正转，旋转到限位I0.2处改为反转，返回限位开关I0.1处又改为正转，旋转到限位开关I0.3处又改为反转，回到起始点时停止运动。

M3~I0.1I0.2I0.3Q4.0Q4.1M0.0M0.1M0.2M0.4M0.3I0.1·I0.0I0.3I0.1Q4.0I0.1Q4.0I0.2Q4.1Q4.1初始步正转步反转步正转步反转步2/4/202328【例2-3-2】M0.0M0.1M0.2M0.4M0.3I0.1·I0.0I0.3I0.1Q4.0I0.1Q4.0I0.2Q4.1Q4.1初始步正转步反转步正转步反转步M0.0I0.1I0.0M0.1SM0.0RM0.1I0.2M0.2SM0.1RM0.2I0.1M0.3SM0.2RM0.3I0.3M0.4SM0.3RM0.4I0.1M0.0SM0.4RQ4.1M0.3M0.1Q4.0Q4.0M0.4M0.2Q4.1Q4.0Q4.0？2/4/2023292.3.4应用举例【例2-3-3】物料混合装置的PLC控制（如图2.3.7所示）。物料混合装置用来将粉末状的固体物料（粉料）和液体物料（液料）按一定的比例混合在一起，经过一定时间的搅拌后便得到成品。粉料和液料都用电子称来计量。初始状态时粉料称料斗、液料称料斗和搅拌器都是空的，它们底部的排料阀关闭；液料仓的放料阀关闭，粉料仓下部的螺旋输送机的电机和搅拌机的电机停转；Q4.0～Q4.4均为0状态。粉料仓液料仓粉料称斗液料称斗搅拌器Q4.0混料罐Q4.1Q4.2Q4.2Q4.3Q4.4I0.0Q4.0Q4.1Q4.2Q4.3Q4.4起动t0t2t1电子称的光电码盘输出与称斗内物料重量成正比的脉冲信号。减计数器C0、C1分别对应粉料和液料称产生的脉冲计数。2/4/202330【例2-3-3】I0.0Q4.0Q4.1Q4.2Q4.3Q4.4起动t0t2t1初始步放粉料+放液料排料+搅拌搅拌步排成品步I0.0M0.0初始步放料步排料搅拌步搅拌步M0.1M0.2Q4.0C0预置C0粉料称量完M0.3M0.4Q4.1C1预置C1液料称量完等待步1T0M0.5Q4.2Q4.3T0T1M0.6Q4.3T1排成品步M0.7Q4.4T2连续T2·M1.0停止T2·M1.0M1.0I0.0起动I0.1停止M1.0Network1:2/4/202331【例2-3-3】M0.6M0.5Q4.3M0.0M0.7M0.1M0.0T2M1.0Network2:M0.0M0.7M0.2M0.1T2M1.0M0.1I0.0Q4.0M0.2M0.1M0.5M0.2C0C0SCMW10M0.0M0.7M0.4M0.3T2M1.0M0.3I0.0Q4.1M0.4M0.3M0.5M0.4C1C1SCMW12M0.5M0.2M0.6M0.5M0.4T0SDS5T#5SQ4.2M0.6M0.5M0.7M0.6T0T1SDS5T#30SM0.7M0.6M0.0M0.7T1T2SDS5T#8SQ4.4M0.1I0.3C0CDM0.1M0.2I0.4C1CDM0.3M0.42/4/202332大钻头小钻头I0.5I0.4工件I0.3I0.22.3.4应用举例【例2-3-4】专用组合钻床加工圆盘状零件的PLC控制。某专用组合钻床用来加工圆盘状零件上均匀分布的6个孔，钻床主要由大小钻头、夹紧装置和旋转装置等组成。图2.3.10中，上面是加工过程侧视图，下面是加工好的工件的俯视图。初始状态时，两个钻头应在最上面，上限位开关I0.3和I0.5为ON。其它输入信号有：起动按钮I0.0；工件夹紧压力继电器输出I0.1；工件旋转到位检测I0.6；松开到位检测I0.7。其它输出信号有：夹紧电磁阀Q4.0；旋转电磁阀Q4.5；松开电磁阀Q4.6。Q4.2Q4.1Q4.3Q4.42/4/202333【例2-3-4】I0.0·I0.3·I0.5M0.0初始步M0.4Q4.1I0.2M0.2大孔已钻完Q4.3I0.4C0减1M0.5小孔已钻完I0.7M1.1Q4.6钻完3对孔C0预置C0M0.1Q4.0I0.1起动C0M0.3Q4.2I0.3上升到位M0.6Q4.4M0.7I0.5上升到位已夹紧未钻完已松开M1.1Q4.6I0.6旋转到位夹紧步钻孔下步钻孔上步等待步旋转步？？松开步2/4/202334【例2-3-4】M0.2I0.2M0.3SM0.2RM0.0C0SCC#3M0.0I0.0I0.3M0.1SM0.0RI0.5M0.1I0.1M0.2SM0.5SM0.1RM0.3I0.3M0.4SM0.3RM0.5I0.4M0.6SM0.5RM0.6I0.5M0.7SM0.6RC0CDM0.4M0.7M1.0SM0.4RM0.7RC0M1.0I0.6M0.2SM0.5SM1.0RM0.4M0.7M1.1SM0.4RM0.7RC0M1.1I0.7M0.0SM1.1RM0.1Q4.0M0.2Q4.1M0.3Q4.2M0.5Q4.3M0.6Q4.4M0.7Q4.5M1.1Q4.62/4/2023352.3.4应用举例【例2-3-5】机械手的PLC控制。（1）结构和工作原理底座横臂纵臂夹钳工件2/4/202336【例2-3-5】机械手的PLC控制（2）控制要求1）手动方式2）自动方式：单步工作方式、单周期工作方式、连续工作方式3）自动返回原点工作方式上限I0.2下限I0.1原点起动I2.6夹紧①下降Q4.0②夹紧Q4.1=ON③上升Q4.2④右行Q4.3右限I0.3左限I0.4⑧左行Q4.4上限I0.2下限I0.1放松⑤下降Q4.0⑥放松Q4.1=OFF⑦上升Q4.2原点指示Q5.0延时1s延时1s2/4/202337【例2-3-5】机械手的PLC控制（3）I/O分配及接线图设计1）输入信号位置检测信号：合计输入信号：18个上限、下限、右限、左限，共4个；无工件检测信号：光电开关，1个；工作方式选择开关：手动、回原点、单步、单周期、连续，共5个；手动工作按钮：下降、上升、右移、左移、夹紧、放松，共6个；自动工作按钮：起动、停止；共2个。2）输出信号电磁阀：下降、上升、右移、左移、夹放，共5个；2/4/202338【例2-3-5】机械手的PLC控制（3）I/O分配及接线图设计I2.1回原点I2.2单步I2.2单步I2.3单周期I2.0手动I2.4连续I0.5上升紧急停车I0.6左行I0.7松开I2.6起动系统起动I1.0下降I1.1右行I1.2夹紧I2.7停止2/4/202339【例2-3-5】机械手的PLC控制——I/O接线图2/4/202340【例2-3-5】机械手的PLC控制（4）控制系统的程序设计1）程序的总体结构（OB1）FC1ENENO“公用程序”FC2ENENO“手动程序”I2.0FC4ENENO“回原点程序”I2.1FC3ENENO“自动程序”I2.4“连续”I2.3“单周期”I2.2“单步”2）系统的初始化程序（OB100）MOVEENENOINOUT1MW02/4/202341【例2-3-5】机械手的PLC控制3）公用程序（FC1）MOVEENENOINOUTMB21I2.0原点条件初始步非连续方式时复位标志自动回原点自动状态手动控制I0.2I0.4Q4.1M0.5I2.0M0.5M0.5I2.1M0.0M0.0SM0.0RI2.4M0.7R2/4/202342【例2-3-5】机械手的PLC控制4）手动程序（FC2）夹紧I1.2Q0.1SI0.7Q0.1R松开I0.5I0.2Q4.0Q4.2上升I1.0I0.1Q4.2Q4.0下降I0.6I0.4Q4.3Q4.3右行I0.2I1.1I0.3Q4.4Q4.4右行I0.22/4/202343【例2-3-5】5）自动程序（FC3）的顺序功能图初始步下降步夹紧步上升步右行步下降步松开步上升步右行步M0.0M2.0M2.1M2.3M2.2M0.5·I2.6I0.2I0.3Q4.0T0Q4.2I0.1SQ4.1Q4.3M2.4M2.5M2.7M2.6I0.2Q4.0T1Q4.2I0.1RQ4.1Q4.4原点起动T0T1下限位上限位右限位下限位上限位单周期与左限位M0.7·I0.4连续与左限位M0.7·I0.4I2.6I2.4I2.7M0.7连续M0.7起动连续停止M2.7I0.4M2.0下降左限位M0.7M0.6M2.1M0.0I2.6原点起动M0.5M2.0M4.0PI2.6M0.6转换允许I2.2起动单步2/4/202344【例2-3-5】机械手的PLC控制5）自动程序（FC3）的输出电路下降M2.0I0.1M2.4Q4.0M2.1Q4.1ST0SDS5T#1S夹紧M2.5Q4.1RT1SDS5T#1S放松上升M2.2I0.2M2.6Q4.2右行M2.3I0.3Q4.3左行M2.7I0.4Q4.42/4/202345【例2-3-5】机械手的PLC控制6）自动返回原点程序（FC4）M0.0I0.4左限位M1.0I2.1·I2.6RQ4.1回原点起动RQ4.0Q4.2松开复位下降上升复位右行M1.1I0.2RQ4.3Q4.4上限位左行I2.1I2.6M1.1M1.0上升M0.0回原点起动Q4.2Q4.0RQ4.1R复位下降松开M1.0I0.2I0.4M1.1左行M1.1上限位Q4.4Q4.3R复位右行左限位2/4/202346本节习题8-24．将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段，这些阶段称为步(step)，并用编程元件

来代表各步。

A.M或S B.只能用M C.M或Q D.I或M5．某液压动力滑台的进给运动，一个工作周期可以分为快进、工进、暂停和快退四个阶段，其顺序功能图有

步。 A.4 B.5 C.6 D.不确定6．单序列顺序功能图，每一步的后面有

个转换。 A.0 B.0或1 C.1 D.1或27．顺序功能图的基本结构有

种。 A.6 B.5 C.4 D.38．顺序功能图中一般应有由步和有向连线组成的

。 A.闭环 B.开环