梯形图的设计方法
第五章 梯形图程序设计方法
第五章梯形图程序设计方法由于PLC所有控制功能都是以程序的形式来实现的，因此程序设计对PLC 的应用是很重要的。
PLC的应用主要包括开关量控制和模拟量控制2类。
本章仅介绍开关量控制程序的设计方法。
不同类型的控制问题所采用的设计方法不尽相同，主要的梯形图程序设计方法有：(1)逻辑设计法：对控制任务进行逻辑分析和综合，将控制电路中元器件的通断状态看作以触点通断状态为逻辑变量的逻辑函数，并进行化简，利用PLC 的逻辑指令即可得到控制程序的设计方法。
这种方法主要用于组合逻辑问题的程序设计。
(2)时序图设计法：当PLC各输出信号按照固定的时间间隔发生先后变化时，可以根据输出信号的时间先后关系来设计程序的一种方法。
(3)经验设计法：要求设计者透彻理解PLC各种指令的功能，凭着对各种典型控制环节和基本单元电路的设计经验，选择各种指令并进行修改和完善相应程序的方法。
(4)顺序控制设计法：当控制要求满足一定的先后顺序时，可以将系统的l 个工作周期划分为若干个顺序相连的步，每个步对应一种操作状态，并分析清楚相邻步的转换条件，进而绘制功能图，再按一定的规则转化为梯形图程序的设计方法。
这种方法主要用于解决顺序控制问题，包括单一顺序、选择顺序和并发顺序控制问题。
(5)继电器控制电路图转换设计法：在继电器控制电路图的基础上，经过选择相应指令和合理转换后，就能设计出符合要求的控制程序的方法。
在介绍以上程序设计方法的基础上，还将以实例来介绍具有多种工作方式的系统的控制程序设计思路。
5.1 逻辑设计法当控制对象是开关量且按照它们之间的逻辑关系来实现控制时，可用逻辑设计法来设计控制程序。
逻辑设计法就是根据输入量、输出量及其他变量之间的逻辑关系来设计程序的一种方法。
下面以1个简单的控制为例介绍这种编程方法。
例1 某系统中有4台通风机，设计1个监视系统，监视通风机的运转。
要求如下：4台通风机中有3台及以上开机时，绿灯常亮；只有2台开机时，绿灯以5Hz的频率闪烁；只有1台开机时，红灯以5Hz的频率闪烁；4台全部停机时，红灯常亮。
PLC梯形图设计方法与注意事项
1．触点的安排
梯形图的触点应画在水平线上，不能画在垂直分支上。
2．串、并联的处理
在有几个串联回路相并联时，应将触点最多的那个串联回路放在梯形图最上面。
在有几个并联回路相串联时，应将触点最多的并联回路放在梯形图的最左面。
3．线圈的安排
不能将触点画在线圈右边，只能在触点的右边接线圈。
4．不准双线圈输出
如果在同一程序中同一元件的线圈使用两次或多次，则称为双线圈输出。
这时前面的输出无效，只有最后一次才有效，所以不应出现双线圈输出。
5．重新编排电路
如果电路结构比较复杂，可重复使用一些触点画出它的等效电路，然后再进行编程就比较容易。
6．编程顺序
对复杂的程序可先将程序分成几个简单的程序段，每一段从最左边触点开始，由上之下向右进行编程，再把程序逐段连接起来。
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《梯形图设计方法》PPT课件
第4章 梯形图程序 设计方法
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1
主要内容
4.1 梯形图的常用电路 4.2 梯形图的设计方法 4.3 根据继电器电路图设计
梯形图的方法 4.4 梯形图的经验设计法
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2
4.1 梯形图的常用电路
(1) 起动、保持和停止电路
X1为起动信号，X2为停 止信号，当X1接通时， Y1得电并自锁，即使X1 断开，Y1线圈可持续 “通电”。只有X2常闭 触点断开才能使Y1线圈 “断电”。
4.4 梯形图的经验设计法
❖ 基本思路：在已有的些典型梯形图的基础上，根据被控对 象对控制的要求，通过多次反复地调试和修改梯形图，增 加中间编程元件和触点，以得到一个较为满意的程序。
❖ 基本特点：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。
❖ 适用场合：可用于逻辑关系较简单的梯形图程序设计。 ❖ 基本步骤：分析控制要求、选择控制原则；
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4.3 根据继电器电路图 设计梯形图的方法
注意事项： ➢ 应遵守梯形图语言中语法规定 ➢ 设置中间单元 ➢ 尽量减少PLC的输入信号和输出信号 ➢ 外部联锁电路的设立 ➢ 为减少指令数，串联电路中的单个触点放在右边，
并联电路中的单个触点放在下面 ➢ 注意外部负载的额定电压
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特点：考虑不周、设计麻烦、设计周期长；梯形 图的可读性差、系统维护困难。
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思考题
1 根据下面波形图画梯形图。
（a）
（b）
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思考题
2 用一个定时器和一个计数器设计一个长延时电路， 在X0的常开触点接通24h后将Y12的线圈接通。
第五章 梯形图程序的设计方法
梯形图程序的设计方法
5-1 梯形图设计基本规则与技巧 一、基本规则
注意几点：(1)线圈位置；
(2)串接和并接多的电路处理； (3)双线圈处理； **(4)常闭接点处理。 a.停止按钮；b.热继电器常闭接点
串接和并接多的电路处理
好
不好
双线圈问题
X0
Y0
X0
Y0
X1
Y0
X1
第五章
5-2
梯形图程序的设计方法
T1
Y1
T1的常开触点
9S
7S
四 、常闭触点输入信号的处理 PLC X0 X1 X0
X1
Y1
Y1
COM
PLC
X0
X0 Y1
X1
Y1
X1
COM
五.其它PLC控制基本电路 ---------（硬件及其梯图控制程序设计)
• • • • •
两台电机顺序起动连锁控制线路 自动限位控制线路 自动循环控制线路 减压起动控制线路 反接制动、双速电机变速（P176-182)
5-5 梯形图的顺序控制设计法
二、 顺序控制设计法的基本思想
STEP 步 转换 转换条件 有向线段 动作或命令
将系统的一个 工作周期划分 为若干个顺序 相连的阶段
使系统由前 级步进入下 一步的信号 称为转换条 件
每一步 所完成 的工作
料斗
Y2
Y1
M8002
Y0
步
M0
X1· X3
初始步 动作
X2
X1
快进
举
工进 快退
例
X3
M8002
M200
X1
X0 X1 X2 X3 初始 快进
X2
梯形图的设计方法
梯形图的设计方法梯形图是一种常见的图形，可以用于表示数据的变化情况，如时间序列数据的趋势、比较不同数据集的大小等。
下面将介绍梯形图的设计方法，帮助大家更好地理解和使用这种图形。
1、确定数据集首先需要确定要使用的数据集，这些数据应该能够反映您想要表达的信息。
例如，如果您想要展示公司销售额的增长趋势，您需要收集公司每个季度的销售额数据。
2、数据处理在确定数据集之后，需要对数据进行处理，以便于绘制梯形图。
一般来说，需要将数据进行排序、分组和汇总等操作。
例如，如果您想要绘制不同产品销售额的比较图，您需要对每个产品的销售额数据进行分组，并计算每个产品的总销售额。
3、选择图表类型梯形图是一种比较图，可以用于比较不同数据集的大小。
因此，在选择图表类型时，应该根据您的需求选择适合的比较图。
例如，如果您想要比较不同产品销售额的大小，可以选择条形图或饼图等比较图。
4、绘制图表在选择图表类型之后，需要绘制图表。
在绘制图表时，需要选择合适的颜色、字体和布局等，以便于突出您的重点信息。
例如，如果您想要突出展示某个产品的销售额增长趋势，可以选择使用鲜艳的颜色来突出这个产品。
5、添加标签和标题需要在图表上添加标签和标题，以便于让读者更好地理解大家的信息。
标签应该清晰明了，能够准确地说明大家正在展示的信息。
标题应该简短明了，能够概括大家的重点信息。
梯形图是一种非常有用的图形，可以帮助大家更好地理解和展示数据的变化情况。
在设计和使用梯形图时，需要注意以上几个方面的问题，以便于让大家的图表更加清晰明了、准确无误地表达大家的信息。
可编程逻辑控制器（PLC）是一种用于工业控制的计算机系统，具有适应性强、可靠性高、抗干扰能力强等特点，被广泛应用于各种工业生产领域，如电力、化工、机械、食品等。
在PLC编程方面，常用的编程语言包括指令表（IL）、结构化文本（ST）、功能块图（FBD）和梯形图（LADDER）等。
其中，梯形图是最常用的PLC编程语言之一，由于其类似于继电器控制电路的图形符号，易于理解和使用，被广泛应用于工业控制领域。
数字量控制系统梯形图程序设计方法
器/计数器输出等） Bi:各步具体操作的执行对象（Q区的输出信号）
36
4.2 顺序控制设计法与顺序功能图
注意：各步的矩形框内常直接标注该步的控制位，而非步的 编号！！
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4.2 顺序控制设计法与顺序功能图
SB2
KM2
KM1
KM1 KM2
17
4.1 经验设计法
❖ 将继电器电路转换为梯形图 • 确定PLC的输入信号和输出信号。 • 画PLC的外部接线图 • 启动/停止一般使用常开按钮 • 互锁使用常闭开关
功能名 正转按钮 反转按钮 停止按钮 热继电器 正转线圈 反转线圈
触点(物理) SB2 SB3 SB1 FR KM1 KM2
工进 快退 车停原位
图4-8 动力头控制功能表图
29
4.2 顺序控制设计法与顺序功能图
功能表图四要素: 1、矩形框：表示各步，框内的数字是步的编号 2、有向连线：连接步与步，箭头的方向表示步的转换方向 （若有向连线的方向是从上到下或从左至右，可省略箭头） 3、转换条件：标注在步与步之间的短横线旁 4、动作内容说明：说明各步需要完成的动作
a) 单序列结构
单序列结构的功能表图没有分支，
每个步后只有一个步，步与步之间只
1
a
有一个转换条件。
2
不是指一个信号，它可能是多个信号
b
的‘与’、‘或’等逻辑关系的组
3
合！！
c
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4.2 顺序控制设计法与顺序功能图
b) 选择序列结构 c) 并行序列结构
共同点： 都有分支和合并 不同点： b)中各选择分支不能同时执行。所以，若已选择了转向某一 分支，则不允许另外几个分支的首步成为活动步。所以应该 使各分支之间互锁。 c)中各分支的首步同时被激活变成活动步。用双线来表示其 分支的开始和合并，以示区别。转换条件放在双线之上(之 下)。
第4章 梯形图程序的设计方法
第二部分 PLC
PLC程序的经验设计法
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： 1)考虑不周、设计麻烦、设计周期长 用经验设计法设计复杂系统的梯形图程序时，要用大量 的中间元件来完成记忆、联锁、互锁等功能，由于需要考虑 的因素很多，它们往往又交织在一起，分析起来非常困难， 并且很容易遗漏一些问题。修改某一局部程序时，很可能会 对系统其它部分程序产生意想不到的影响，往往花了很长时 间，还得不到一个满意的结果。 2)梯形图的可读性差、系统维护困难 用经验设计法设计的梯形图是按设计者的经验和习惯的 思路进行设计。因此，即使是设计者的同行，要分析这种程 序也非常困难，更不用说维修人员了，这给PLC系统的维护 和改进带来许多困难。
卸料动作，为此将Y1和Y0的常闭触点与Y3的线圈串联， 就可解决这个问题。
第二部分 PLC
PLC程序的顺序控制设计法 一、概述 如果一个控制系统可以分解成几个独立的控制 动作，且这些动作必须严格按照一定的先后次序执 行才能保证生产过程的正常运行，这样的控制系统 称为顺序控制系统，也称为步进控制系统。其控制 总是一步一步按顺序进行。在工业控制领域中，顺
第二部分 PLC
两处卸料小车自动控制
两处卸料小车运行路线示意图如图6-18a所示，小车仍然 在限位开关X4处装料，但在X5和X3两处轮流卸料。小车在一 个工作循环中有两次右行都要碰到X5，第一次碰到它时停下 卸料，第二次碰到它时继续前进，因此应设置一个具有记忆
功能的编程元件，区分是第一次还是第二次碰到X5。
是顺序控制设计法中最为关键的一个步骤。绘
制功能表图的具体方法将后面详细介绍。
梯形图的设计方法
曲阜师范大学 电气信息与自动化学院
01000
右行
01001
左行
01001
TIM000 00003 TIM 000 #0100 01003 00004 TIM 001
卸料
#0150
01002
装料
第四章 PLC控制系统设计
曲阜师范大学 电气信息与自动化学院
例2：两处送料小车的自动控制系统梯形图设计 小车在ST1处装料，在ST3、ST2处轮流卸料。小车右行第 一次碰到ST3时停下卸料，第二次碰到ST3时不停，到ST2时停 下卸料。 装料15s 左
第四章 PLC控制系统设计
曲阜师范大学 电气信息与自动化学院
例：通风机监视系统
设计一个通风机监视系统监视三个通风机的运行情况 要求：两个或两个以上通风机运转：信号灯持续亮 一个通风机运转： 三个通风机都不运转： 信号灯以0.5Hz频率闪烁 信号灯以2Hz频率闪烁
用一个控制开关控制系统工作： 开关闭合：系统工作
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第四章 PLC控制系统设计
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§4-3 梯形图的逻辑设计方法
逻辑设计法的基本步骤
① 根据控制功能，将输入与输出信号之间建立起逻辑 函数关系（可先列出逻辑状态表）； ② 对上述所得的逻辑函数进行化简或变换； ③ 对化简后的函数，利用PLC的逻辑指令实现其函数 关系（作出I/O分配，画出PLC梯形图）； ④ 添加特殊要求的程序。
一个通风机运转：
20001=00000· 00001· 00002+00000· 00001· 00002+00000· 00001· 00002
三个通风机都不运转： 20002=00000· 00001· 00002
梯形图编程技巧
002 △ ILC（03） 启动按钮 停车按钮 SB2
SB1
00000 00001
01001 01002
KM1
KM2 KM1
KH
必须有硬 件互锁!
KM2
~ 220V
DC24V
PLC
COM COM
3．定时器和计数器的应用程序
1）单脉冲电路
2）闪烁电路 3）周期性脉冲序列发生器 4）完成一小时的定时
I/O分配
有5个电机M1~M5，都有启动和停止控制 按钮，要求按顺序启动，即前级电机不启 动时，后级电机无法启动；前级电机停， 后级电机也都停。
1）I/O分配 输入： 5个启动按钮SB1~SB5 00000、00002、00004 、 00006、00008 5个停止按钮SB6~SB10 00001、00003、00005、00007、00009 输出： 5个控制电机的接触器 梯形图设计 KM1~KM5 01000~01004
C
（2）
A B 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1
A
C 1 1 0 1 1
B
D F2 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1
F2
D
A B C D
3. 红灯（F1）闪烁的程序设计
根据红灯闪烁的情况列表如下（设闪烁为“1” ）： 由表得逻辑函数为： A 0 0 0 1
C C A D D B C D A
将20000~20002的逻辑表达式化简：
20000= 00000 · 00001 · 00002 + 00000 · 00001 · 00002 00000 · 00001 · 00002 + 00000 · 00001 · 00002
三菱FX2N第五讲梯形图设计方法
1.PLC编程基本原则 PLC编程基本原则
2.梯形图经验设计法 2.梯形图经验设计法 3.FX2N的编程环境 3.FX2N的编程环境
.1. 1
5.1 PLC编程基本原则 PLC编程基本原则
1. 水平不垂直
Y0
DБайду номын сангаас
E
梯形图的接点应画在水平线上，不能画在垂直分支上
.2. 2
5.1 PLC编程基本原则 PLC编程基本原则
Y0的常开触点串在Y1的控制回路中，Y1的接通是以Y0的 接通为条件。这样，只有Y0接通才允许Y1接通。Y0关断后 Y1也被关断停止，而且Y0接通条件下，Y1可以自行接通和 停止。X0、X2为起动按钮，X1、X3为停止按钮。
.10 10. 10
5.2 梯形图经验设计法
6. 集中与分散控制电路
在多台单机组成的自动线 上，有在总操作台上的集中控 制和在单机操作台上分散控制 的联锁。 X2为选择开关，以其触点 为集中控制与分散控制的联锁 触点。当X2为ON时，为单机分 散起动控制；当X2为OFF时， 为集中总起动控制。在两种情 况下，单机和总操作台都可以 发出停止命令。
C1
.16 16. 16
5.3 FX2N的编程环境 FX2
1. FXGPWIN
.17 17. 17
5.3 FX2N的编程环境 FX2
2. GX Developer
.18 18. 18
5.3 FX2N的编程环境 FX2
3. GX Simulator
.19 19. 19
本讲结束，谢谢！ 本讲结束，谢谢！
.12 12. 12
P63
5.2 梯形图经验设计法
8. 闪烁电路
-梯形图程序的设计方法PPT课件
为使小车自动起动，将控制装、卸料延时 的定时器T0和T1的常开触点，分别与手动起动 右行和左行的X0、X1的常开触点并联，并用两 个限位开关对应的X4和X3的常开触点分别接通 装料、卸料电磁阀和相应的定时器。
例2 两处卸料小车自动控制的梯形图程序设计
控制要求 说明：小车仍然在限位开关X4处装料，但在X5和X3两处轮
流卸料。
两处卸料小车自动控制 程序设计
5.3 顺序控制设计法
1、经验设计法的问题
1）设计方法很难掌握，设计周期长 2）维修困难
逻辑关系复杂，可读性差，分析困难，维修和改进困难
2、顺序控制设计法
如果一个控制系统可以分解成几个独立的控制动作，且这些动作必须 严格按照一定的先后次序执行，叫顺序控制系统，也称为步进控制系统。
5）T2只通一个扫描周期
例1 送料小车自动控制的梯形图程序设计
控制要求：
说明：X4处装料，20s后装料结束，开始右行，碰到X3后停下卸 料，25s后左行，碰到X4后又停下装料，这样不停地循环工作。
按钮X0和X1分别用来起动小车右行和左行。
设计思路
以众所周知的电动机正反转控制的梯形图 为基础，设计出的小车控制梯形图。
● 输出 右行接触器线圈KM1，左行接触器线圈KM2，触点互锁
小车自动控制
● 右行 按下SB1，Y0为ＯＮ ● 延时 到右限位X4，延时10S ● 左行 定时10S到，Y1=ON ● 互锁 加上软硬件互锁
可以以电机正反转控制电路为基础设计，两个起保停电 路，一个定时器驱动电路，加上各种互锁实现。
● 按钮互锁 ● 限位开关互锁 ● 触点互锁 ● 硬件互锁
T0定时2s，2s到Y0=ON； T1定时3s，3s到T0断电，Y0=OFF
PLC顺序控制设计法编制梯形图的四种方式
PLC顺序控制设计法编制梯形图的四种方式季汉棋江苏省盐城市中等专业学校 224005摘要：本文通过一个实例,归纳总结了顺序控制设计法四种编程方式的思路和特点,并对它们进行了比较。
关键词：PLC,梯形图,顺序控制,起保停电路,步进梯形指令,移位寄存器,置位复位指令。
可编程控制器PLC外部接线简单方便,它的控制主要是程序的设计,编制梯形图是最常用的编程方式,使用中一般有经验设计法,逻辑设计法,继电器控制电路移植法和顺序控制设计法,其中顺序控制设计法也叫功能表图设计法,功能表图是一种用来描述控制系统的控制过程功能、特性的图形，它主要是由步、转换、转换条件、箭头线和动作组成。
这是一种先进的设计方法,对于复杂系统,可以节约60%--90%的设计时间.我国1986年颁布了功能表图的国家标准（GB6988.6—86）。
有了功能表图后，可以用四种方式编制梯形图，它们分别是：起保停编程方式、步进梯形指令编程方式、移位寄存器编程方式和置位复位编程方式。
本文以三菱公司F1系列PLC为例，说明实现顺序控制的四种编程方式。
例如：某PLC控制的回转工作台控制钻孔的过程是：当回转工作台不转且钻头回转时,若传感器X400检测到工件到位，钻头向下工进Y430当钻到一定深度钻头套筒压到下接近开关X401时，计时器T450计时，4秒后快退Y431到上接近开关X402,就回到了原位。
功能表图见图1。
一、使用起保停电路的编程方式起保停电路仅仅使用与触点和线圈有关的指令，无需编程元件做中间环节，各种型号PLC的指令系统都有相关指令，加上该电路利用自保持，从而具有记忆功能，且与传统继电器控制电路基本相类似，因此得到了广泛的应用。
这种编程方法通用性强，编程容易掌握，一般在原继电器控制系统的PLC改造过程中应用较多。
如图2为使用起保停电路编程方式编制的与图1顺序功能图所对应的梯形图，图中只有常开触点、常闭触点及输出线圈组成。
二、使用步进梯形指令的编程方式步进梯形指令是专门为顺序控制设计提供的指令，它的步只能用状态寄存器S来表示，状态寄存器有断电保持功能，在编制顺序控制程序时应与步进指令一起使用，而且状态寄存器必须用置位指令SET置位，这样才具有控制功能，状态寄存器S才能提供STL触点，否则状态寄存器S与一般的中间继电器M相同。
PLC原理与实验第四章梯形图与顺序功能图设计简介方案
3、定时器应用程序
（1）周期可调的脉冲信号发生器
占空比－－指脉冲信号的接通时间与断开时间之比。
（2）占空比可调的脉冲信号发生器
X0常开闭合后，定时器T0线圈得电，延时2s后T0常开触点闭合，于是定时器T1线圈得电，同时Y0线圈得电；3s后T1定时时间到，T1常闭触点断开，于是T0断电复位。
（3）顺序脉冲发生器
4、梯形图的逻辑解算
1、梯形图中各编程元件按自上而下、从左到右的顺序排列。每个继电器线圈即对应一个逻辑行（或一层阶梯），每一个逻辑行起于左母线，然后是触点元件的连接，最后终止于线圈或右母线。
二、梯形图的编程规则
注意：左母线和线圈之间一定要有触点，而线圈和右母线之间不能有任何触点。
2、梯形图中的触点可以任意串联或并联，但继电器线圈只能并联不能串联。
2、有向连线、转换与转换条件
③ 转换条件：是与转换相关的逻辑条件。 转换条件可以用文字语言、布尔代数表达式或图形符号标注在表示转换的短划线的旁边。 符号X和X分别表示逻辑信号X为“1”和“0”态时，转换实现。 符号X↓和X↑分别表示信号X从0→1和从1→0状态时，转换实现。 布尔代数表达式（X0+X3）·C0表示该表达式逻辑运算结果为“1”态时，转换实现
2、互锁程序
思考：电动机正反转的PLC控制电路采用了哪些互锁？ －－硬件互锁和软件互锁。
当X0常开触点闭合后，第一次扫描到常闭触点T0时，T0线圈得电延时1s后T0常闭触点断开，定时器复位，同时T0常闭触点闭合。当第二次扫描时，又重复上述过程，因此每隔1s产生一个脉冲信号。
1、步的概念及步的划分
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）。
第一步：所有灯灭 第二步：红灯亮，其余灯灭，持续时间5s 第三步：红灯灭，绿灯亮，黄灯灭，持续时间10s 第四步：红灯灭，绿灯亮，黄灯亮，持续时间5s
梯形图程序的设计的技巧
反转接触器KM2得电的条件为按下反 转按钮SB2，反转接触器KM2失电的条件 为按下停止按钮SB或热继电器动作。因此， 可用两个起保停电路叠加，在此基础上再
在线圈前增加对方的常闭触点作电气软互 锁。
另外，可用置位、复位指令进行编程， 若按正转按钮I0.1，正转接触器Q0.1置位 并自保持；若按反转按钮I0.2，反转接触 器Q0.2置位并自保持；
逻辑函数表达式与梯形图的对应关系
逻辑函数表达 式
逻辑“与” M0.0=I0.1 ·I0.2
逻辑“或” M0.0＝ I0.1+I0.2
逻辑“非”
M0.0＝/I0.1
梯形图
逻辑函数表达式
“与”运算式 M0.0＝ I0.1·I0.2…I0.n
“或/与”运算式 M0.0＝ （I0.1+M0.0）·I0 .2·
图5-36 电动机正反转的外部接线图
图5-37 电动机正反转的继电器电路图所对应的梯形图
优化后的程序
二、逻辑法
1．基本方法
用逻辑法设计梯形图，必须在逻辑函 数表达式与梯形图之间建立一种一一对应 关系，即梯形图中常开触点用原变量（元 件）表示，常闭触点用反变量（元件上加 一小横线）表示。
表5-11
（4）确定了关键点后，用起保停电路 的编程方法或基本电路的梯形图，画出 各输出信号的梯形图。
（5）在完成关键点梯形图的基础上， 针对系统的控制要求，画出其他输出信 号的梯形图。
（6）在此基础上，审查以上梯形图， 更正错误，补充遗漏的功能，进行最后 的优化。
3．经验法的应用
例5 用经验法设计三相异步电动机正反转控 制的梯形图。控制要求为：若按正转按钮SB1， 正转接触器KM1得电，电动机正转；
若按停止按钮I0.0或热继电器I0.3动作， 正转接触器Q0.1和反转接触器Q0.2复位并 自保持；在此基础上再增加对方的常闭触 点作电气软互锁，
梯形图设计和编程方式
称该步为“活动步”。处于活动步时，相应的动作被执行。
三、顺序控制设计法中的顺序功能图绘制
4、有向连线与转换条件
❖ 有向连线 在画顺序功能图时，将代表各步的方框按它们成为活动步的先后次
序顺序排列，并用有向连线将它们连接起来。步的活动状态习惯的进展 方向是从上到下或从左至右。在这两个方向有向连线上的箭头可以省略。 如果不是上述的方向。应在有向连线上用箭头注明进展方向。 ❖ 转换
X2:停止
按钮 x0 起动小车右行 x1 起动小车左行。
x1
Y3:卸料
二、梯形图的顺序控制设计法
1、用经验法设计梯形图存在的问题 （1）设计方法很难掌握，设计周期长 用经验法设计系统的梯形图时，没有一套固定的方法和步骤可以
遵循，具有很大的试探性和随意性．对于不同的控制系统，没有一种 通用的容易掌握的设计方法。在设计复杂系统的梯形图时，用大量的 中间单元来完成记忆、联锁、互锁等功能，由于需要考虑的因素很 多．它们往往又交织在一起．分析起来非常因难，并且很容易遗漏掉 一些应该考虑的问题。修改某一局部电路时，很可能会“牵一发而动 全身’，对系统的其他部分产生意想不到的影响，因此梯形图的修改 也很麻烦，往往花了很长的时间还得不到一个满意的结果。
（2）装置交付使用后维修困难 用经验法设计出的梯形图往往非常复杂，对于其中某些复杂的逻
辑关系，即使是设计者，分析起来都很困难，更不用说维修人员了， 给可编程序控制器控制系统的维修和改进带来了很大的困难。
二、梯形图的顺序控制设计法
2、顺序控制设计法 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。顺 序控制设计法又称步进控制设计法，它是一种先进的设计 方法，很容易被初学者接受。
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例1：送料小车自动控制系统的梯形图设计 控制要求：小车在ST1处装料，15s后装料结束，开始右行，碰 到行程开关ST2后停下来卸料，10s后左行，碰到行程开关ST1 又停下来装料，这样不停的循环工作。 装料15s 左
ST1 ST2
卸料10s
右
装料处
卸料处
在左行和右行过程中，按下停止按钮SB3小车停止运行。
00000 01000 TIM001 00001
00002
00001 01001
00003
01000
右行
00002
00000 01000
00004
01001
左行
01001
TIM000 00003 TIM 000 #0100 00004 01003 TIM 001
卸料
#0150
01002
装料
例2：两处送料小车的自动控制系统梯形图设计 小车在ST1处装料，在ST3、ST2处轮流卸料。小车右行第 一次碰到ST3时停下卸料，第二次碰到ST3时不停，到ST2时停 下卸料。 装料15s 左
右行
01001
左行
（B）.考虑行程开关的作用。小车没有到位行程开关不动作，小车到位行 程开关动作，则相应的小车运行应停止。
00000 00002 00001 01001
01000
00003
01000
右行
00001 00002 00000 01000 01001
00004
01001
左行
（C）.考虑装料、卸料
（1）. 控制按钮设置
一个右行启动按钮SB1；一个左行启动按钮SB2；一个停止按钮SB3 。
（2）. I/O分配
输 按钮及行程开关 入 PC输入端子号 输 输出设备名称 出 PC输出端子号
右行启动按钮SB1
左行启动按钮SB2 停止按钮SB3 右端行程开关ST2 左端行程开关ST1
00000
00001 00002 00003 00004
§4-2 梯形图的经验设计方法
有一些简单的梯形图可以借鉴电气控制原理图的设计，即 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，进行修改和完善，得到符合控制要求的梯形图。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，所以这种设计方法叫做经验设计法。
00002 00001
01001
00003
01000
右行 右行增加中间位置ST3（00005）
00002 00000 01000 00004 01001
左行 卸料时不能左行、右行
01000 01001 01003 TIM 000
卸料
#0100
TIM 001
#0150
01002
装料
小车要在ST2、ST3处轮流卸料，就需要记住上次卸料位置， 下次卸料时应在另一位置。第一次卸料在00005处，第二次卸 料应在00003处。用简单的起停保梯形图实现。
（3）. 梯形图设计 小车左行、卸料过程与上例相同，故梯形图相同。右行过 程多了一个条件，即ST3，右行过程中，ST2或ST3动作，停止
右行。而且卸料过程小车不能右行也不能左行。
00000 01000 TIM001 00001 01001 TIM000 00003 00005 00004
00005
00005 20000
00002 00001
01001
00003
01000
右行
00002 00000 01000 01001
00004
左行
01000 01001 01003 TIM 000
#0100
TIM 001
卸料
装料
00005 01001
20000
00003 2
右行接触器
左行接触器 装料电磁阀 卸料电磁阀
01000
01001 01002 01003
（3）. 梯形图设计
（A）.小车的左行、右行是典型的双向控制电路，先画出双向控制电路。
00000 00002 00001 01001
01000 00001 00002 00000 01000 01001
01000
控制要求：5个电机M1~M5顺序启动（每级电机都有启动、停
止按钮）。 （1）. I/O分配
输入： 5个启动按钮SB1~SB5：00000、00002、00004、00006、00008 5个停止按钮SB6~SB10：00001、00003、00005、00007、00009
小车右行 →ST2（00003）动作 →停止右行 →卸料10S→左行
小车左行 → ST3（00004）动作 →停止左行 →装料15S →右行
故用00003控制TIM000延时10S，卸料，卸料完成左行 用00004控制TIM001延时15S，装料，装料完成右行 按下停止按钮SB3（00002），全部停止
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基本要求
熟练掌握梯形图的基本电路， 并能够灵活应用；熟练掌握梯形 图程序的设计方法：逻辑设计法、 时序设计法、经验设计法、顺序 设计法、继电器控制电路转换设 计法。掌握多种工作方式系统的 设计。
§4-1 梯形图的基本电路 §4-2 梯形图的经验设计方法 §4-3 梯形图的逻辑设计方法 §4-4 梯形图的时序设计方法 §4-5 继电器控制电路转换设计法 §4-6 梯形图的顺序控制设计方法 §4-7 多种工作方式系统的程序设计
00005 20000
00003 20000
考虑左行过程中00005不起作用，故应串入01001的常闭触
点，所以对以上梯形图做修改如下。
00005 01001 20000
00003 20000
00000 01000 TIM001 00001 01001 TIM000 00003 00005 00004
ST1 ST3 ST2
卸料10s
卸料10s 右
装料处
00004
卸料处
00005
卸料处
00003
（1）. 控制按钮设置
一个右行启动按钮SB1；一个左行启动按钮SB2；一个停止按钮SB3 。
（2）. I/O分配
输 按钮及行程开关 右行启动按钮SB1 左行启动按钮SB2 停止按钮SB3 右端行程开关ST2 左端行程开关ST1 中间位行程开关ST3 入 PC输入端子号 输出设备名称 00000 00001 00002 00003 00004 00005 右行接触器 左行接触器 装料电磁阀 卸料电磁阀 输 出 PC输出端子号 01000 01001 01002 01003