电力拖动基础教案——可编程控制器

第十二章可编程控制器(PLC)与电动机控制§12—1 PLC的发展概况和主要特点
与继电器系统相比，PLC的特点表现为：
·PLC采用程序存储式控制。

·PLC内部处理采用无触点方式。

·PLC具有自诊断功能。

·PLC采用微电子高集成技术。

·PLC内采用了专门的抗干扰措施。

与通用微行机相比，PLC的特点表现为：
·PLC采用专用语言编程。

·PLC的输入输出可与生产设备和各种现场信号直接连接，扩充也很容易。

·现场环境适应能力比普通微型机高得多。

但一般PLC的运算速度、数据处理和科学计算能力不如普通微型机。

§12—2 PLC的硬件结构配置与工作原理
一、基本结构
二、PLC的工作过程
工作特点是以周期循环顺序执行三个批处理：
1.输入扫描
按扫描方式将输入端子上的信号顺序读入缓冲区，
在本周期内不再改变。

2.程序执行扫描
按用户程序从上到下、从左到右逐一扫描执行。

结果送输出映象区存放。

不送输出端口。

3.输出扫描
执行完所有程序后，将输出映象区的内容送往输出锁存器，
对物理输出进行刷新。

输出刷新完成之后，又返回到输入扫描进入下一工作循环。

在一个PLC的工作周期中，可插入其它的工作到
输入扫描完成后进行。

·系统自监测当系统的Watchdog 超时动作时，
转向执行复位程序。

·有编程请求时，插入执行与编程器数据交换程序。

·PLC含数字处理器时，插入执行与数字处理器进行
数据交换程序。

·有通讯请求时，插入通讯处理程序。

一个工作周期中，输入和输出扫描刷新的时间固定，程序执行时间则因程序的长短而不同。

一般情况下，PLC可在100毫秒内完成一次工作循环。

§12—3 PLC的指令与编程
一、PLC的编程语言
1.梯形图语言
特点：
水平绘制，按自上而下、从左到右排列；
只有常开（）和常闭（）两种接点。

接点可任意进行串并联，每一接点可以任意反复使用。

线圈只能并联、不能串联，线圈的一端必须与右母线连接。

内部电器不能直接作输出，
只能用输出继电器输出完成控制动作。

最后必须用“END”表示控制程序的结束。

X401X400=Y433•
X402)Y433+(X400=Y430•
逻辑代数表示法
形如方程，左侧为某线圈符号，右侧为该线圈的通电条件。

运算结果为“1”线圈通电、“0”线圈失电； 对触点，“1”接通、“0”断开。

常开触点采用与线圈相同的逻辑符号A ，常闭触点采用
－
A 。

用符号“与”表示触点的串联，“或”表示触点的并联。

例： X401X400=Y433•
Y433
X402X400X402 )433Y 400X (X402 X402
)Y433+(X400=Y430•+•=+•=•
2.助记符语言 ：英文缩写字母构成的编程指令代码。

上述控制逻辑用助记符语言（三菱F1PLC 语言）则写成
0 LD X400
1 ANI X401 ；触点串联
2 OUT Y43
3 ；线圈驱动
3 LD X400
4 ORI Y433 ；触点并联
5 AND X402 ；串联
6 OUT Y430
7 END
助记符编程时所用的每条语句称为PLC的程序步。

二、基本指令和编程方法
1、器件与编号按照八进制编号。

·输入输出接口继电器
PLC通过输入输出接口继电器实现对生产现场信号的采集与控制。

①输入继电器X
输入继电器采用的编号为
每个继电器都“带有”常开、常闭的内部软接点。

输入继电器线圈只能由外部电路驱动，不受PLC控制。

当外部输入信号有效时，逻辑值＝1，否则逻辑值＝0。

②输出继电器Y
每输出继电器提供一个对外常开物理接点，
·内部继电器
供编程使用。

用于构造各种控制逻辑， 不能直接用于控制生产现场。

③ 辅助继电器 M
④ 专用辅助继电器 M ⑤ 移位寄存器 M
⑥ 定时器 T 32个 ⑦ 计数器 C 32个
⑧ 状态继电器 S 40个，掉电保护。

主要在步进控制中使用。

⑨ 数据寄存器 D 64个，主要用于算术运算、数据传送及比较。

2、基本指令与编程 (1) 基本逻辑指令
设PLC 内逻辑运算器用符号A 表示
·LD 将常开接点的逻辑值装入A 。

通为“1”，断为“0”。

·LDI 将常闭接点的逻辑值装入A 。

·OUT 将运算结果赋给指定线圈。

OUT 指令后出现LD 或LDI ，A 的值将被LD 、LDI 所刷新。

OUT 可连续使用，即可将A 的值赋给不同的线圈，形成线圈并联。

X400
Y 430
M 100Y 430
地址 指令 编号
梯形图
0 L D X400 1 O UT Y4302 L DI Y4303 O UT M100 助记符指令格式
逻辑运算器A ＝X 400Y 430＝X 400 ,A =X 400A ＝/Y 430
M 100=/Y 430 ,A =/Y 430M 1014
O UT M101M 101=/Y 430 ,A =/Y 430；；；；；
·AND 指令“与”， 取后跟标号值和A 进行“与”运算。

用于串联常开接点。

·ANI 指令“与非”，取后跟标号值的非和A 进行“与”运算。

用于串联常闭接点。

·OR 指令“或”， 取后跟标号值和A 进行“或”运算。

用于并联单个常开接点。

·ORI 指令“或非”，取后跟标号值的非和A 进行“或”运算。

用于并联单个常闭接点。

0 LD X402
1 AND M101
2 OUT Y433
3 LD X400
4 ANI Y430
5 OUT M100
6 LDI X401
7 OR M100
8 OUT Y431
9 LD X405
10 ORI Y43311 OUT Y434
；常开的串联；常闭的串联；常开的并联；常闭的并联
M103
Y435X407X410
M103M110
AND、ANI、OR、ORI指令的混合使用
0 LD Y4351 AND X4072 OR M1033 ANI X4104 OR M1105 OUT M103
单
·ORB 指令“块或”，并联连接接点块，
把前面两个以LD 或LDI 指令开始的接点块并联成一个新接点块， ORB 指令后不带任何编号。

连续使用次数不能多于7次。

A
0 L D X400
1 A ND X401
2 L D X402
3 A ND X403
4 O RB
5 L DI X404
6 A ND X405
7 O RB
8 O UT Y436
9 L D X400
20 LD X400
21 AN D X401
22 LD X402
23 AN I X403
24 OR B
25 LD I X404
26 AN D X40
5
27 OR X406
28 AN B
29 OU T Y437
0 OR X401
11 LD
X402
12 AN D X403
13 LD I X404
14 AN D X405
15 OR B
16 OR X406
17 AN B
18 OR X410
19 OU T Y430
X400X
X402X
X404X
A B C D E F G H
01234567
1字节 8个逻辑运算器
·ANB指令“块与”，串联连接接点块。

把以LD或LDI指令开始的接点块串联到该块前的接点或块上，
ANB指令后不带编号。

连续使用不能多于7次。

例：采用PLC控制工作台自动往返。

工作台自动往返的PLC控制I/O接线图
SB1
FR 34
KM1
KM2
SB2
59
SB3
7
68
10
KM2
KM1
SQ2
SQ1SQ3
SQ4
1112
KM1
KM2
SB1
FR
3
4
KM1KM2
SB2
5
9
SB3
7
6
8
10
KM2KM1
SQ2
SQ1
SQ3SQ4
11
12
KM1KM2
SB3SB2
13
14
SB3
SB2
1314
2
2
10 OUT Y430
块A 0 LDI X4001 ANI X4072 LD X401
3 OR Y430
4 OR X404
5 ANB
6 ANI X402
块B 7 ANI X403
8 ANI X405
9 ANI Y431
M点
10 OUT Y430 11 LDI X40012 ANI X40713 LD X40214 OR Y43115 OR X40316 ANB 17 ANI X401
18 ANI X40419 ANI X406
20 ANI Y43021 OUT Y43122 END 块A 0 LDI X4001 ANI X407
2 LD X401
3 OR Y430
4 OR X404
5 ANB
6 ANI X402块B
7 ANI X403
8 ANI X405
9 ANI Y431 M点
0 LD X4011 OR Y4302 OR X404 3 ANI X4004 ANI X4075 ANI X402 6 ANI X4037 ANI X4058 ANI Y431
9 OUT Y430
（2 ）常用指令与编程
·MC/MCR 主控/主控返回指令。

使用对象：M100—M177。

这里没有串联接点,可以编程
可用普通编程的共用接点电路
有串联接点,编程困难
不能用普通编程的共用接点电路
2
6
134
5
7
8
X400X401X402
X403X404
X405
X406
Y430Y431Y432Y433
不能常规编程
X407
Y434
0 LD X4001 OUT M1002 MC M 1003 LD X4014 OUT Y4305 LD X4026 OUT Y4317 AND X4038 OUT M101
9 MC M 101 10 LD X404 11 OUT Y432 12 LD X405 13 OR X406 14 OUT Y433 15 M CR M101 16 LD X407 17 OUT Y434
A
B
MC 指令后连接的接点必须用LD 、LDI 指令编程。

主控程序块后必须用主控返回指令MCR 撤销临时母线。

主控指令MC 可嵌套，这时B'前的M101常开要接起始母线。

B'所代表的临时母线起源于M101线圈前的接点X403处。

不论使用了多少次MC ，最后只用一条MCR 指令返回起始母线。

用主控指令实现工作台往返控制梯形图
0 LDI X4001 ANI X4072 OUT M1003 MC M1004 LD X401
11 OUT Y430 10 ANI Y431 12 LD X402
13 OR Y431
14 OR X40315 ANI X40116 ANI X40417 ANI X40618 ANI Y430
19 OUT Y43121 END
5 OR Y430
7 ANI X4028 ANI X403
9 ANI X405
6 OR X40420 MCR M100
SB1
FR
3
4
KM1
KM2
SB2
5
9
SB37
6
810
KM2
KM1
SQ2SQ1
SQ3
SQ411
12
KM1
KM2
SB3
SB2
1314
一个完整的主控程序由OUT 、MC 、和MCR 三条指令组合构成。

·S/R 位置位/复位指令。

应用对象M200—M377、Y 和S 。

S M202
R
M202
X401
X402
LD X401
S M202 LD X402R M202
S/R 指令的使用方法
一旦X401接通，M202即通电自锁，
即使随后X401断开
M202也不会释放。

一旦X402接通，M202即释放，不管X402后来是否继续接通。

·PLS 微分指令。

它在输入信号上升沿接通一个T 后断开。

P LS M 103P LS
M 104S M 205R M 205
X 401X 402
M 103M 104
0 L D X 4011 P LS M 1032 L D X 4023 P LS M 1044 L D M 1035 S M 2056 L D M 1047 R M 205
X 401
X 401
X 402
M 103
M 103
M 104
M 205
M 205
·RST 字节、字复位指令。

用于计数器和移位寄存器的复位。

使用对象为：C600—C667、M100—M360。

·NOP 空操作指令。

·END 程序结束指令。

执行时刷新所有输出，然后开始下一扫描循环。

·SFT 移位指令。

用于对寄存器内容作移位操作。

〖略〗 ·CJP/EJP 条件转移指令。

跳转目的代码可在64个编号中选用：700—777。

一般使用方法
（3 ）定时、计数指令与编程
32个通电延时定时器，两种定时范围如下表所示。

起动条件有效时开始计时，到达设定值时，接点动作。

起动条件失效定时器立即复位，接点恢复初始状态。

定时完成后若想再次起动该定时器，必须先使起动条件失效。

X400 T450 T450T450
K10
Y430
Y431
10s10s
如果要求断电延时，可以采用图示的电路。

X400T450
Y430
Y430X400
T450
K19
19s 定时器断电延时的编程方法
异步电动机串电阻起动定时器的使用方法。

设电动机串电阻起动后转入全压起动的时间为0.5秒。

KM1KT KM2 1)控制原理线路
2)直接按原理图编制梯形图
原电路的逻辑表达式为
KM1=/FR*/SB1*(SB2+KM1＋KM2*KT)*/KM2
KT=/FR*/SB1*(SB2+KM1＋KM2*KT)*KM1
KM2=/FR*/SB1*(KM2+KT*(SB2+KM1))
通断条件分析简化：
KT＝KM1；顺序联锁，KT后动
KM1=/FR*/SB1*(SB2+KM1)*/KM2 ；KM1＝1才可能有KT*KM2＝1 KM2＝/FR*/SB1*(KM2+KT) ；KT=1隐含KM1＝1
3)经过逻辑分析化简后的梯形图(tdzu.plc)
11 ANI X40013 OUT Y4320 LD X4021 OR Y4312 ANI X4003 ANI X4014 ANI Y4325 OUT Y4316 LD Y431
9 LD T45010 OR Y43212 ANI X40114 END
例：直流电动机的运行控制
Q1
L+
Q2L+
1
20
分析：原电气控制线路定时器采用断电延时动作触点， 不便用直接代换方法编程。

动作分析：
·起动前须先有励磁：电流继电器KA2动作；
顺序联锁
·起动时串R1、R2，KM1动作、KM2、KM3不动作；·经定时先KM2动作切除R1，再定时KM3动作切除R2；采用两个定时器：
T450（设定时2s）、T451（设定时1s）；
·起动、运行中若发生过电流，KA1动作则断电停车；·KM1断开时KM2、KM3均应断开；
·现场输入信号有：按钮：SB1、SB2；
电流继电器触点：KA1、KA2；
分配：X400（停车）、X401（起动）、
X402（过流）、X403（无励磁）
·需输出控制的接触器：KM1、KM2、KM3。

分配：Y431、Y432、Y433
KA1
KA2
SB1
SB2KM1
KT1KT2
KM3
KM2KM1KT1
567
8910
11KM1
X402X403X400X401
Y431
M101
M102
Y433Y432
Y431
通电延时直流起动草图1
用M***代替KT**
TOFFD.PLC
X402X403X400
X401Y431
M101
Y433
Y432
Y431
并联前移停
磁过流M102
M101
T450K2
T450
M101M102T451
K1
T451
M102M100M100
M101M101
M100
Y431
END
断电延时起动断开
·起动动作时序：
X401Y431Y432Y4332s
1s
T450T451
定时器起动R1切除
R2切除
电枢电源接通
X403无励磁保护
·逻辑表达式：
KM1： Y431＝(X401+Y431)*X403*/X402*/X400 ；原控制不含定时器，可直接代换 KT1： T450＝Y431，K ＝2 KM2： Y432=T450
KT2： T451＝Y432＝T450，K ＝1 KM3： Y433=T451
说明：当有停车（X400）、过流（X402） 或欠励磁（X403）发生使
Y431（KM1）释放时，T450释放；Y432也释放； 进而T451释放，Y432释放。

·PLC 编程
dcm.plc
14 OUT Y433
10 OUT Y4320 LD X401
1 OR Y431
2 ANI X400
3 ANI X402
4 AND X403
5 OUT Y431
13 LD T451
12 K 1
15 END
11 OUT T451励磁过流起动
定时器实现振荡(TZDANG.PLC)
T450K1X400T451
T451
K1
T450
Y430
T450
T451
Y431
END
X4001s
1s T450T451Y430Y431
·计数器 C 累计输入脉冲的个数，达到设定值时计数器接点动作。

计数值减为0后一直保持为0不变，直到计数器被复位为止。

除C660与C661外，均为减计数器，计数范围为0—999；
有掉电保护。

掉电时保持当前计数值，电源恢复后继续计数。

若不需要保留当前值，须用M71初始化脉冲使计数器在上电时复位。

COUNT.PLC
M 71X 400
R
X 401C P R ST C 462
O UT K 5
C 462
Y 4310 L D M 711 O R X 4002 R ST C 4623 L D X 401 4 O UT C 4625 K 5
6 L D C 462
7 O UT Y 431
1
2345R X 401
5
4
3
2
10
5
670
C 462当前计数值Y 431(C462接点控制)
3位减计数器的编程
集中编程
R ST C 462M 71
X 400C 462
K 5X 401Y 431C 462
分散编程
T 450K 1M 100T 451
T 451
K 1
T 450
Y 430
T 450
E ND
C 460
T 451
K 5
M 100
C 460
X 400R ST C 460
X 400
Y430下跳沿计数机械自锁
CZDANG.PLC
6位计数器编程方法(内部计数模式)〖略〗
1)习题12－6、
2)习题12－8、
3)若12－8中要求间歇油泵工作20次后停止，试编制其PLC程序。

（3）步进指令与编程
能使生产机械按预定顺序依次动作的控制称为
顺序控制。

步进指令是专门针对这种控制要求设置的指令。

步进的概念
快进
停留
工件搬运机械手动作示意图
Y430S Y431T4501sec
第一次上升Y432
Y433Y430R Y431T4511sec
第二次上移Y432Y434
转步条件
起动按钮按下
下限位到
延时时间到上限位到右限位到下限位到
延时时间到上限位到左限位到
X506X401X402
X403
X401
X402X404
T450
T451
（3.1）步进指令的一般使用方法
STL/RET 称为步进指令。

对象为S600—S647，均有掉电保护。

a)状态转换图
b)步进梯形图
c)助记符指令
步进程序用状态转换图或步进梯形图表示。

每个状态对应顺序控制中的一个动作（一步）。

在每个状态中，包含三项内容：
完成本步驱动处理Y***（包括所有用到的Y 、M 、S 、T 等继电器）、 转步条件X***判断、
实现转步—置位新状态Sm 同时自动复位原状态Sn 。

当步进接点Sn 接通时，Sn 后的Y***投入运行。

当转步条件接点X***接通时，原步进接点Sn 自动断开， 除以S 指令置位的继电器外，所有Y***断电；
新状态Sm 置位，步进接点Sm 接通，从状态Sn 转向Sm 。

S601X401
S602
Y430S Y431Y432
a)状态S601有效时，Y430、Y431动作，程序等待X401动作。

S601Y430S Y431S602
Y432
X401
b)X401即使瞬间接通，状态也从S601转移到S602，使Y430复位、Y432接通。

而
由S置位的Y431保持接通。

步进状态的转移
注：可以使用触点的逻辑组合作转步条件
步进接点只有常开接点，用
符号表示。

步进接点与起始母线相连，接点后相当于临时母线， 所有连接必须使用LD 或LDI 指令。

结束步进工作时，必须使用RET 指令返回起始母线， 但在各步进接点（步进程序块）之间不必使用RET 指令， 只在最后返回时才使用RET 。

如果在步进程序块间插有其它非步进程序， 在前一步进程序结束时必须使用RET 指令 才能使其它程序连接到起始母线上。

S610
X404
S611
图a 步进接点的返回
Sn
Sn
Sm
图b 不复位原状态的新状态使能
状态继电器在使用S指令后才具有步进功能，
除步进接点外，还提供普通常开、常闭接点。

STL指令只适用于步进接点。

工作特点：步进接点接通时，接点后电路才投入运行，
如果步进接点断开，后面电路全部断开。

如果需要在断开时保留输出结果，可以用S指令。

但需考虑何时用R指令对它复位。

在步进接点后不能使用主控指令MC/MCR，但可以使用CJP/EJP指令。

（2）多流程步进的编程方法
条件分支回到汇合点的转步条件不能使用ANB、ORB指令。

a)条件分支
b)并联分支
步进流程状态图与梯形图编程
S600
X401
X404
S S601S S604
条件分支的编程不能在此设置转步条件S620
X401
S S621
S S623并联分支编程控制程序
S622
控制程序
S625
S622S625X404
S S626
回到主程序
汇合
对并行分支程序，应在设置转步条件(如图中的X401) 后从左到右依次设定各分支状态(如图中的S621、S623)。

并行分支汇合时只能设置一个共同的转步条件(如图中的X404)， 但条件前应使用相汇合的步进接点串联，如S622和S625， 以代表置位S626时同时复位S622和S625。

S 601
使用计数器控制循环次数
S TL S 601S S 602Y 431X 401
Y 432S 602
X 402
S S 604Y 434S 604
C 460S S 602X 405C 460X 404S S 605Y 435
S 605
X 406
O UT Y 431L D X 401S S 602S TL S 602O UT Y 432L D X 402S S 604S TL S 604O UT Y 434L DI C 460A ND X 405S S 602L D C 460A ND X 404 S S 605R ST C 460O UT C 460K 5C 460K 5
R ST C 460S TL S 605 O UT Y 435L D X 406
转步后复位
设定计数
其它较复杂的多流程编程
（条件转条件、并行转并行、条件转并行、并行转条件、条件并行重叠）〖略〗
三、其它功能指令简介
格式：用字母F 为标志的功能号表示；
由输入条件、设定线圈和执行线圈三部分构成。

输入条件用常开接点。

执行线圈用功能号F670表示。

后的K 值代表指令的含义。

设定线圈用F671—F675表示。

后的K 值表明指令执行过程中的具体条件。

00
F671
K x x x
F672
K v v v
F673
K z z z
F674
K c c c
F675
K s s s
F670
K o o o
设定线圈
执行线圈
K后数字为
设定条件
K后数字为
指令功能
L D M100
O U T F671
K x x x
O U T F672
K v v v
O U T F673
K z z z
O U T F674
K c c c
O U T F675
K s s s
O U T F670
K o o o X,
M,
C,
F671--F675
F670
在使用步进指令时，应将所需使用的状态寄存器清零，
并将起始状态置位。

功能指令F670 K26（K103）可用于将指定范围的寄存器复位。

复位范围从F671线圈的K编号开始到F672线圈的K编号结束。

例
M71
F671
K601
F672
K617
F670
K103
L D M71
O U T F671
K601
O U T F672
K617
O U T F670
K103
S S600
S S600
上电有效
清零起始地址
清零结束地址
清零执行
设置初状态
四、控制程序设计的一般步骤与设计举例
在应用PLC编制控制程序时，一般应按照以下几个步骤进行。

·确定控制系统必须完成的动作和完成这些动作的顺序与所需的条件。

·分配I/O，确定系统有哪些现场信号要送到PLC输入端，PLC需送出哪些控制信号到现
场。

为所有I/O信号分配PLC的I/O编号。

·画出梯形图。

对有步进要求的控制首先画出状态图，确定转步条件，然后再画出梯形
图。

·利用编程器将梯形图程序输入开发系统进行编译后传送给PLC，或人工将梯形图转换成助记符语言再利用简易编程器将程序键入PLC。

·调试、修改程序。

·程序固化保存在PLC中。

例2搬运机械手的控制
1>动作要求
手动
·独立：非步进状态。

·原点返回：从当前位置返回到左上原点位置停止。

自动
·单步：每按一次起动按钮（X506），程序步转向下一步。

·单次：原位时每按一次起动，执行一个循环后停在原位。

·自动循环：原位时起动后，程序不断循环直到停止被按下
才能在到达原位时停止。

2>I/O编号分配
输入
·按钮起动：X506、停止：X507 、原点返回：X505
·独立操作按钮
夹紧：X412、松开：X407、升：X405、
降：X410、左：X406、右：X411
·工作方式选择（五选一）
独立：X500 、原点返回：X501、单步：X502、
单次：X503、循环：X504
·位置开关左：X404、右：X403、上：X402、下：X401
输出
·下移：Y430、夹紧：Y431、上移：Y432、
右移：Y433、左移：Y434
·夹紧延时：T450、松开延时T451
3>编制梯形图
·总控制框架梯形图
在系统控制工作方式较多、程序比较复杂时，可首先编制程序总体框架梯形图，
安排好各子功能程序的转换衔接，
然后再编制各子功能程序。

·步进状态初始化
·步进状态转移使能控制·步进状态转移禁止控制
C JP 700
X 500
独立操作程序
E JP 700X 501
C JP 701原点返回程序
E JP 701
X 506M 102M 102M 102
自动程序
M CR M 102
E ND
搬运机械手控制框图
X 507起动停止
S 600M 575
S 601Y 430X 401
S 602S Y 431
T 450K 1
T 450S 603Y 432X 402S 604Y 433
X 403
S 605Y 430
X 401
S 606R Y 431
T 451K 1T 451S 607Y 432X 402S 610Y 434
X 404 机械手自动操作状态转换图
起动降夹紧
升右移降松
升左移初始状态
步进控制的设计要点。

(1)步进状态的初始化
步进工作必须首先正确地建立初始状态。

机械手步进状态转移图如图。

S600为初始状态。

初始状态时其余状态应当全部处在0状态。

X 501
X 505
X 500X 500X 501M 71S R F 671F 672F 670
S 600S 600K 601K 610K 103
状态初始化
上电
原点独立独立原点原点按钮
方式
复位601-610
系统在原点返回方式且原点返回按钮按下时进入步进初始状态， S600置位、其余状态复位；在独立操作时取消步进、S600被复位。

(2)步进使能
辅助内部寄存器M575：步进状态转移使能控制。

X504M575X507X502
X506X503
X504
X402X404Y431
M575
M100
步进状态转移使能
起动
循环
自锁停
循环单次
单步
原点条件
松
上
左
S 600M 575
S 601Y 430X 401
S 602S Y 431
T 450K 1
T 450S 603Y 432X 402S 604Y 433
X 403
S 605Y 430
X 401
S 606R Y 431
T 451K 1
T 451S 607Y 432X 402S 610Y 434
X 404
机械手自动操作状态转换图
起动降夹紧
升右移降松
升左移初始状态
(3)步进的禁止
从状态转换图，M575接通意味状态由S600转入S601，
将执行下降程序，按照各转步条件自动进行步进工作循环
如果不加干涉，它将至少执行一次工作循环。

但自动方式中还有单步操作，要求每按一次起动按钮只前进一步。

状态转移禁止寄存器M574
接通时步进转移被自动禁止，释放时才允许步进转步。

X 50
X50
X50
X50
X50
M71
M57
系统在上电、手动、单步、单次且停止按钮按下时接通M574禁止步进，按下起动按钮可通过脉冲短时接通M101释放M574，
对手动、单步，M574仅在按钮按下时可短时释放使单步方式完成转步，对循环方式则不再接通以使能步进功能。

(4)控制程序梯形图
X 500
X 412Y 431X 407X 405Y 430X 410Y 432
X 406Y 433X 402X 411Y 434X 402C JP 700Y 431Y 432Y 430
Y 434Y 433
E JP 700
X 501
X 505M 200
X 402
X 404
C JP 701
S M 200R Y 431R
Y 430Y 432R Y 433Y 434R M 200E JP M 701
原点返回
独立
手动控制梯形图
紧升降
右
左
紧松升降左右上限左限
返按点动上
S 600M 575M 100S 601X 401
S 602
T 450
K 1
T 450S 603
X 402S 604
X 403S 605
X 401S 606
T 451
K 1T 451S 607
X 402
S 610
X 404
S S 601S S 602Y 430S Y 431
S S 603Y 432S S 604Y 433S S 605Y 430S S 606R Y 431
S S 607Y 432S S 610Y 434S S 600R ET
步进自动循环控制
起动降夹紧
升
左移降松
升
右移回循环起点原点
步进
例3 人行道交通灯管理程序的步进编程。

设有人行横道交通灯采用下列方法管理：
·在道路两旁设有通过请求按钮X400和X401； ·无人请求通过时，车道为绿灯，人行道为红灯；
·有人按下请求按钮时，车道保持绿灯30秒后变黄灯， ·再过10秒后变红灯。

·车道红灯亮3秒后，人行道绿灯亮，允许行人通过。

·20秒后人行道绿灯以每秒1次速率闪动5次然后转为红灯，·过5秒后车道转为绿灯，恢复初始状态。

交通灯管理步进程序状态转换图
5秒
次
5秒
编程分析：
对两通道信号灯可采用两并行状态来处理。

初态时车道为绿、人行道为红；
转步条件为有请求信号，即X400或X401有效。

转步后两通道灯保持不变30秒，然后车道等转黄，
因此可在转步时起动一30秒定时器作转步条件；
依次类推可编制出程序状态转换图。

在人行道分支中使用了一个计数器来控制绿灯闪动次数，请注意它的编程方法，特别要注意计数器使用完后
应在下一步进状态中安排复位，以保证再次使用它时
程序的运行与第一次相同。

例4 笼型异步电动机自耦降压起动的步进控制编程
在步进程序前用初始化程序，置位初状态并复位所有后续状态。

初始化条件通常都采用M71
自耦降压起动仅有两步动作，即低压起动和全压起动，
靠时间继电器转换。

在过载FR 或停车SB1动作时，电动机断电自由停车。

根据工作要求，首先分配I/O 如下：
输入：过载X400、停车X401、起动X402；
输出：KM1由Y431、KM2由Y432控制。

程序分为三个状态即
停车状态S600、
降压起动状态S601
全压起动运行状态S602。

编程时首先根据转步条件画出状态转换图，统计所需使用的状态，
然后在梯形图中先安排对所用状态的初始化，
最后再编制步进控制程序，程序的末尾注意不要遗漏步进返回指令RET 。

X T 自耦降压起动的步进控制
M 71S S 600
R S 601
R S 602
S 600X 402S S 601
S 601
Y 431
T 450K 0.5
T 450S S 602
X 400S S 600
X =X 400+X 401F R S B1停车条件S 602Y 432
X 400S S 600
R ET
X 401
X 401
E ND
0 L D M 711 S S6002 R S6013 R S602
4 S T L S600
5 L D X 402
6 S S601
7 S T L S601
8 O U T Y431
9 O U T T45010 K 0.511 L D T45012 S S 60213 L D X40014 O R X40115 S S 60016 S TL S 60217 O UT Y 43218 L D X40019 O R X401
20 S S 600
21 R ET
22 E ND
状态转换图
§12—4 小结
PLC采用循环扫描工作方式，输出刷新一般仅在全部程序执行完成时才进行。

PLC控制程序语言主要有梯形图语言和助记符语言。

继电接触器控制系统的各种基本控制规律如自锁、互锁、顺序联锁等同样适用于PLC系统。

PLC主要用于构造各种控制逻辑、规律，对主电路的通断如电动机电源仍需由接触器类电磁开关来完成，PLC仅控制接触器或电磁阀等线圈电源的通断。

在PLC控制程序的编制中，应注意以下几点：
1.外部现场信号只能通过输入接点X***采入，而输入接点也只受外部现场信号驱动，不能试图用程序来改变输入继电器的状态。

对非机械自锁按钮类信号应注意考虑自锁，对行程信号应注意它的动作、释放条件，必要时应考虑自锁。

2.所有控制输出只能通过输出继电器Y***实现，任何其它的继电器、寄存器都不能直接用于驱动外部器件如接触器、电磁阀等。

3.PLC内部各器件的触点使用次数可不受限制。

4.控制程序可采用逻辑代数表达式和逻辑代数运算定律进行简化，使程序指令量达到最小。

5.对计数器的使用要注意适时对它复位。

6.步进状态寄存器属于电池支持型寄存器，使用前要注意复位和预置初态。

7.实现同一控制的PLC程序可以不同。