第七章 梯形图程序的设计方法s7-200

X1为停止开关。
Q0.0 Q0.0 M0.1 M0.1
200 M0.2
Q0.1 M0.3
图6-14 洗衣机电路梯形图和时序图
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Q0.1
M0.2 ） M0.3 （ ） Q0.1 （ ）
（
作者 贺娟
补充：梯形图的经验设计例
一、循环送料小车自动控制系统的梯形图设计
I0.1
I0.2
Q0.0 （ ）
图6-11 错误的启停及点动控制电路
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作者 贺娟
启动 点动 停止
I0.0 I0.1 I0.2
Q0.0 Q0.1
I0.0 M0.0 I0.1
I0.2 （
M0.0 ）
Q0.0
（ ）
M0.0
图6-12 正确的启停及点动控制电路
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Q0.0 （ ）
t1
PT
Date: 2014-9-8
图6-10 电机正反转控制梯形图 作者 贺娟
八、三相异步电动机启动、点动和停止控制电路
SB3 SB1 启动 点动 停止 SB2
I0.0 I0.1 I0.2
Q0.0 Q0.1
(d) 采用复合按钮SB3实现点动控制
Q0.0 仿 照 I0.0 I0.1
作者 贺娟
九、三相异步电动机星形—三角形启动控制电路
I0.0 M0.0 M0.0 I0.0
KM2
I0.1
T38
Q0.0 Q0.1 M0.0
I0.1
Q0.2 T38
M0.0 （ ） Q0.0 （ ） I0.2 Q0.1 （ ） T38 IN TON 69 PT 100ms T39 IN TON PT 100ms Q0.2 （ ）
用一个按钮来实现启动和停止两种控制。 方法一：利用计数器 实现单按钮控制功能
I0.0 P C9 M0.0 M0.1 C9 CU CTU M0.0 （ ） M0.1 （ ）
R
2 M0.0 C9 Q0.0 （ ）
Q0.0
图6-8 利用计数器实现单按钮控制功能
Date: 2014-9-8 Page: 12
作者 贺娟
四、长延时电路
S7-200系列可编程控制器的定时器最长定时时间为3276.7s, 要设定更长的时间，需要用户自己设计长延时电路。 1、定时器“接力”电路
用N个定时器串级“接力”延时，达到长延时的目的，电路总 的延时时间为各个定时器设定值之和，所能达到的最大延时时 间为3276.7×N秒。 I0.1 I0.0 M0.0
T39
T40 M0.0
M0.0
T37
86 T37
PT 100ms
T38 TON IN
T38
88
PT 100ms
图 6-20 电动机顺序启停控制
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作者 贺娟
十一、洗衣机控制电路
控制要求：
PLC的Y0输出端口控制电动机 的转动和停止，Y1输出端口 控制电动机的正转和反转。
I0.0
I0.1 M0.0 停 Q0.0 Q0.1 I0.0
20s
转
20s
停
转 反
停
转 正
停
转 反
正
I0.1
M0.0 （ ） T38 IN 200 TON PT 100ms Q0.0 （ ） T39 TON IN PT 100ms M0.1 （ ）
M0.0
M0.0 T38 T39
按下X0输入端口的常开按钮 后，电机停止20s、正转20s、 停止20s、反转20s……， 停止的时间由T0设定，转动 的时间由T1设定。
Q0.0
Q0.1
I0.0 M0.0 I0.1 M0.1
I0.2
I0.1
M0.1
M0.0 （ ）
电气互锁
I0.2 I0.0 M0.0 M0.1 （ ）
机械互锁
M0.0
T38 M0.1 T39 Q0.1 （ ） Page: 14 t2
T38 IN TON 100ms T39 IN PT TON 100ms
第七章 梯形图程序的设计方法
7.1
梯形图的分析设计法 顺序控制设计法
7.2
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7.1 梯形图的分析设计法
梯形图的典型环节
一、启动、保持和停止电路
I0.0 Q0.1 （ Q0.0 Q0.0 ）
图6-1 启保停电路
设在可编程控制器的I0.0和I0.1两个输入端接有两个常开按钮SB1和SB2， 则针对梯形图6-1而言SB1为系统的启动按钮，SB2为系统的停止按钮。 Q0.0的常开触点为自保持电路。
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作者 贺娟
三、振荡电路
I0.0 T39 IN T39 IN 60 T38 PT Q0.1 （ ） （a） 梯形图 30 TON 100ms PT T38 TON 100ms
T38
T38 3S 6S
Q0.1
（b） 时序图
图6-4 振荡电路
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左行
装料Y2 10s
X0 T1 Y0 X1 X2 X0 Y0 X4 Y1 Y0 Y1
右行
卸料Y3 15s X0: 左行启动按钮
X1: 右行启动按钮 X2: 停止按钮 X3: 左行程开关
X3
X2 X1 Y1 X3 Y0
X4
左行
右行
X4: 右行程开关
Y0: 左行 Y1: 右行 Y2: 装料 Y3: 卸料
作者 贺娟
方法二：利用最基本的逻辑指令来实现单按钮控制功能
I0.0 M0.0
P
M0.0 Q0.0
（
）
Q0.0
（ Q0.0
）
M0.0
图6-9 利用最基本的逻辑指令实现单按钮控制功能
Date: 2014-9-8
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作者 贺娟
七、电动机正反转控制电路
I0.0
I0.1 I0.2
接触器辅助 常闭触点的 互锁
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作者 贺娟
7.2 顺序控制设计法
顺序控制设计法：根据工艺流程画出顺序功能图， 然后根据顺序功能图画出梯形图。
一、顺序控制功能图的组成
顺序功能图（SFC）又叫做状态转移图或功能表图， 它是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形， 也是设计PLC的顺序控制程序的有力工具。 顺序功能图由步、动作（命令）、有向连线、转 换和转换条件组成。
（ ）
M0.0
M0.0 T38 20000 IN PT T39 16000 T39 Q0.0 （ ） 作者 贺娟 IN PT
X0用于启动延时电路， M0.0自保持,经过 2000s+1600s=3600s=1h 后Y0为ON。
TON
100ms TON
T38
100ms
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X2
X1
Y1
X3 Y0
左行
X0: 左行启动按钮 X1: 右行启动按钮 X2: 停止按钮
X2
X0
Y0
X4 Y1
右行
X3: 左行程开关 X4: 右行程开关
M100
屏蔽 X5 Y2 Y1
X5: 右中行程开关
装料
K100
Y0: 左行 Y1: 右行 Y2: 装料 Y3: 卸料
T0 Y3
T1
X5 X4 X5 M100 Date: 2014-9-8
I0.0 T38
IN T39 60 PT Q0.1 （ ） I0.0 90 (a) 梯形图 IN PT TON 100ms T39 TON 100ms I0.0 Q0.1 6S
T38 Q0.1
9S
T38
T39
(b) 时序图
图6-2 用两个TON实现的延时接通/延时断开电路
电路中X0为ON后T0开始计时。6s后T0常开触点接通，Y0为 ON并保持。X0为OFF后T6开始计时，9S后T6常闭触点断开， 使Y0为OFF，T6亦被复位。
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作者 贺娟
方法二：用一个接通延时定时器和一个断开延时定时器实 现
I0.0 60 T38 90 T39 T38 IN PT IN PT Q0.1 （ ） TON 100ms I0.0 Q0.1 6S T38 T39 9S
T39
TOF 100ms
（a） 梯形图
M0.0
Q0.0
I0.0
P Q0.0
M0.0 （ ） M0.1 （ ）
M0.0
2、用置位复位指令构成二分频 电路
M0.0
M0.1
Q0.0 （ S ） 1 Q0.0 （ R ） 1
图4 -44 习题10梯形图程序
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作者 贺娟
3、用多个辅助继电器构成二分频电路
I0.0 M0.1 （ M0.0 ） M0.1 ） M0.2 ） Q0.0 ） I0.0 M0.0 M0.1 M0.2 Q0.0
I0.0
（ M0.0 M0.0 Q0.0 Q0.0 （
M0.2
（
（a） 梯形图
（b） 时序图
图6-7 分频电路
Date: 2014-9-8
Page: 11
作者 贺娟
六、单按钮启动、停止电路
T0
Y1 X3 Y2 T0
小车控制系统的梯形图 装料
K100
X4
Y3
卸料
K150 Page: 21
T1
Date: 2014-9-8
作者 贺娟
二、两处循环卸料小车的自动控制梯形图设计
左行 装料Y2
10s
X3
Y0
Y1
右行 卸料Y3
15s
X4
X5
卸料Y3
15s
X0 T1 Y0 X1 T0 Y1 X3 Y0 X5
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作者 贺娟
绘图时应注意PLC外部所接“输入信号”的触点状态与
梯形图中所采用内部输入触点(X编号的触点)的关系！
SB1
SB2 SB1 SB2
SB1 SB2
Date: 2014-9-8
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作者 贺娟
二、延时接通、延时断开电路
方法一：用两个接通延时定时器实现。
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作者 贺娟
梯形图经验设计法小结
梯形图编程规则与编程技巧（如：I/O接线图的设计及输 入常闭触点的处理） 定时器和计数器使用—断电延时、长延时的实现 振荡电路的实现
几种分频电路
三相异步电动机简单控制电路的PLC程序设计 梯形图程序的设计步骤 梯形图程序的设计举例
图6-6 定时器“接力”延时电路
2、定时器与计数器配合使用
I0.0
T38 IN T38 TON
18000
T38 C9 CU CTU I0.0 R 21 C9 （ （a） 梯形图 Q0.0 ）
PT
100ms
此电路有无问题？ 怎么改？
I0.0 Q0.0 10.5h
延时时间=60s60=3600s
（b） 时序图
图6-5 计数器对定时范围的扩展
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作者 贺娟
思 考
如何实现如下图所示周期为50s的脉冲输出？
I0.0 I0.1
Q0.0
Date: 2014-9-8
Hale Waihona Puke Baidu
Page: 9
作者 贺娟
四、分频电路
1、用边沿检测触点构成二分频电路
I0.0 Q0.0
M0.0
I0.0
Q0.0
KM2
10 T39 I0.1
图6-13 Y—Δ降压启动的梯形图程序
T0的作用是设定星形启动延时的时间。T1的作用是设定 KM3 Y─△切换的延时，以从软件上确保KM2和KM3不会同时得 电。
Date: 2014-9-8 Page: 17
作者 贺娟
十、电动机顺序启动/停止控制系统设计
控制要求：现有三台电动机M1、M2、M3，要求启动顺 序为：先启动M1，经过8.6s后启动M2，再经过8.8s后启 动M3；停车时要求：先停M3，经过9s后再停M2，再经 8s后停M1。 设启动信号为I0.0,停止信号为I0.1，控制M1、M2、M3 三个电机运转的接触器KM1、KM2、KM3的线圈分别 接于PLC的输出接口Q0.0、Q0.1、Q0.2。
Date: 2014-9-8
Page: 18
作者 贺娟
I0.0
M0.0
（S）
M0.1
T39 TON IN 90 PT 100ms T40 TON IN 80 PT 100ms Q0.0 （ ） T39 M0.1 Q0.1 （ ） Q0.2 （ ）
I0.1
M0.1 （S） M0.0 （R） T37 TON IN
（b） 时序图
图6-3 用一个TON和一个TOF实现的延时接通/延时断开电路 电路中输入信号I0.0的为ON后，T38开始计时，6s后T38的位为ON，T38 常开触点接通使断开延时定时器T39的线圈通电，T39为ON，其常开触 点闭合使Q0.1有输出；I0.0为OFF后，T38常开触点断开使T39线圈断电 并开始计时，9s后T39变为OFF，T39常开触点断开使Q0.1变为OFF。
卸料
K150 在X5处卸 料后有电
Y0
X4
M100 Page: 22
作者 贺娟
梯形图经验设计方法总结：
在一些典型电路的基础上，根据被控对象对控制 系统的具体要求，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 程元件和辅助触点，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，具有很大的 试探性和随意性，最后的结果不是惟一的，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， 它可以用于较简单的梯形图(如手动程序）的设计。 复杂的梯形图设计可采用下一章介绍的顺序控制 梯形图设计法。