可编程控制器 数字控制系统梯形图设计方法

可编程控制器西门子S7-300/400PLC实践与应用一、梯形图的经验设计法

在PLC发展的初期，沿用了设计继电器电路图的方法来设计梯形图程序，即在已有的典型梯形图的基础上，根据被控对象对控制的要求，不断地修改和完善梯形图。有时需要多次反复地调试和修改梯形图，不断地增加中间编程元件和触点，最后才能得到一个较为满意的结果。这种方法没有普遍的规律可以遵循，设计所用的时间、设计的质量与编程者的经验有很大的关系，所以有人把这种设计方法称为经验设计法。它可以用于逻辑关系较简单的梯形图程序设计。一、梯形图的经验设计法

用经验设计法设计PLC程序时大致可以按下面几步来进行：分析控制要求、选择控制原则；设计主令元件和检测元件，确定输入输出设备；设计执行元件的控制程序；检查修改和完善程序。一、梯形图的经验设计法

1.起动、保持与停止电路2.三相异步电动机的正反转控制3.运料车控制程序的设计

按下右行起动按钮SB2，运料车右行。(2)走到右换速开关SQ4处换速继续右行，到右极限限位开关SQ2处停止运动，延时8s后开始左行。(3)回行至左换速开关SQ3处换速继续左行，到左极限限位开关

SQ1处时停止运动。4.经验设计法的特点

经验设计法对于一些比较简单程序设计是比较奏效的，可以收到快速、简单的效果。但是，由于这种方法主要是依靠设计人员的经验进行设计，所以对设计人员的要求也就比较高，特别是要求设计者有一定的实践经验，对工业控制系统和工业上常用的各种典型环节比较熟悉。经验设计法没有规律可遵循，具有很大的试探性和随意性，往往需经多次反复修改和完善才能符合设计要求，所以设计的结果往往不很规范，因人而异。

5.经验设计法的问题

经验设计法一般适合于设计一些简单的梯形图程序或复杂系统的某一局部程序（如手动程序等）。如果用来设计复杂系统梯形图，存在以下问题：

⑴考虑不周、设计麻烦、设计周期长

⑵梯形图的可读性差、系统维护困难二、顺序控制设计法

（1）顺序控制的概念所谓顺序控制，就是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。

1、概述

（2）顺序控制设计法最基本的思想将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段，这些阶段称为过程，然后用编程元件(例如存储器位M)来代表各过程。

二、顺序控制设计法

1、概述

（3）顺序控制设计过程使用顺序控制设计法时首先根据系统的工艺过程，画出状态切换图(Sequentialfunctionchart)，然后根据状态切换图画出梯形图。

二、顺序控制设计法

1、概述

2、几个基本概念

●过程：将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段，这些阶段称为过程。●动作：对于被控系统，在某一过程中要完成某些“动作”(Action)；对于施控系统，在某一过程中则要向被控系统发出某些“命令”(Command)。为了叙述方便，下面将命令或动作统称为动作，并用矩形框中的文字或符号来表示动作，该矩形框与相应的过程的方框用水平短线相连。

●有向连线：在状态切换图中，随着时间的推移和切换条件的实现，将会发生过程的活动状态的进展，将这种进展按规定的路线和方向进行连接的线。

●切换：切换用有向连线上与有向连线垂直的短划线来表示，切换将相邻两过程分隔开。

●切换条件：切换条件是与切换相关的逻辑命题，切换条件可以用文字语言来描述

3、状态切换图的基本结构

（1）单序列（2）选择序列（3）并行序列

4.状态切换图中切换实现的基本规则（1）切换实现的条件●该切换所有的前级过程都是活动过程。●相应的切换条件得到满足。（2）切换实现应完成的操作

●使所有由有向连线与相应切换符号相连的后续过程都变为活动过程；

●使所有由有向连线与相应切换符号相连的前级过程都变为不活动过程。5.绘制状态切换图注意事项(1)两个过程绝对不能直接相连，必须用一个切换将它们隔开；(2)两个切换也不能直接相连，必须用一个过程将它们隔开；(3)必须有初始过程；(4)状态切换图中一般应有由过程和有向连线组成的闭环；(5)掉电保持.三、梯形图的经验设计法实例

1、使用起保停电路的顺序控制梯形图实例（1）单序列编程法1、使用起保停电路的顺序控制梯形图实例（2）选择序列与并行序列的编程方法

（3）