梯形图的经验设计法与继电器电路转换法

合集下载

PLC的学习

7．常闭触点输入信号旳处理假如将图5-8中FR旳触点改为常闭触点，未过载时它是闭合旳，I0.5为ON，梯形图中I0.5旳常开触点闭合。梯形图中应将I0.5旳常开触点与Q0.0或Q0.1 旳线圈串联。过载时FR旳常闭触点断开，I0.5变为OFF，梯形图中I0.5旳常开触点断开，使Q0.0或Q0.1旳线圈断电，起到了过载保护旳作用。梯形图中I0.5旳触点类型与继电器控制电路中相应旳FR旳触点类型相反。
图5-23中旳转换条件相应于I0.1旳常闭触点和I0.3旳常开触点构成旳并联电路，两个前级步相应于M1.0和M1.1，所以将M1.0和M1.1旳常开触点构成旳串联电路与I0.1和I0.3旳触点构成旳并联电路串联，作为转换实现旳两个条件同步满足相应旳电路。该电路接通时，将代表前级步旳M1.0和M1.1复位，同步将代表后续步旳M1.2和M1.3置位。
4．复杂旳顺序功能图举例开始时压钳和剪刀在上限位置，限位开关I0.0和I0.1为ON。按下起动按钮 I1.0，首先板料右行至限位开关I0.3动作，然后压钳下行，压紧板料后，压力继电器I0.4为ON，压钳保持压紧，剪刀开始下行。剪断板料后，I0.2变为ON，压钳和剪刀同步上行，它们分别遇到限位开关I0.0和I0.1后，分别停止上行，都停止后，又开始下一周期旳工作，剪完3块料后停止工作，返回初始步。用C0来控制剪料旳次数，C0旳目前值在步M0.7加1。没有剪完3块料时， C0旳常闭触点闭合，转换条件满足，将返回步M0.1，重新开始下一周期旳工作。剪完3块料后，C0旳常开触点闭合，转换条件C0满足，将返回初始步M0.0。步M0.5和步M0.7是等待步，它们用来同步结束两个子序列。
5.3 顺序控制设计法与顺序功能图
所谓顺序控制，就是按照生产工艺预先要求旳顺序，在各个输入信号旳作用下，根据内部状态和时间旳顺序，在生产过程中各个执行机构自动地有秩序地进行操作。

PLC顺序控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P‎L C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。

顺序控制设计法与顺序功能图

Q4.1
S5T#2s
(c)如何加入点动控制？
4
第6章顺序控制设计法与顺序功能图
2.三相异步电动机的正反转控制
FR SB1 SB2 KM2 KM1
SB3
KM1
KM1
KM2
KM1 SB2 SB3 KM1 I0.0 I0.1 I0.2 I0.5 M 可 Q4.0 编程控 Q4.1 制器 1L
正向起动反向起动停车热继电器
KM-Y KM-
KM-
KM-Y
AC220V
10
第6章顺序控制设计法与顺序功能图

电机的Y－起动
SB1 SB2 KM- KM KM KT KM- KM-Y KM-Y FR
KT KT
KM-
KM-
序号测点号测点名称类型节点型地址通道
1 START 起动按钮 DI
2 STOP 3 FR 4 Y_ON 5 X_ON 停止按钮 DI 热继电器 DI Y接触器 DO 接触器 DO
I0.0 Q4.0 I0.1 Q4.0 I0.0 I0.1 Q4.0 S Q4.0 R
I0.0
S
Q4.0
SR Q
I0.1
R
(b)电路的编程
I0.0
T10
I0.0
Q4.0
起动脉冲
S_PEXT Q S TV BI
Q4.0
S5T#2s
I0.1
Q4.1
I0.1
R
BCD
T11
停止脉冲
S_PEXT Q S TV R BI BCD
24
第6章顺序控制设计法与顺序功能图
[举例1]三条传输皮带连锁控制起动时，先起动M1，延时20秒后自动起动 M2，延时 15秒后再自动起动M3。停止时，先停M3，延时30秒后自动停M2，延时20秒后再自动停M1。故障跳闸时，三条皮带全停。

PLC程序设计常用的方法

PLC程序设计常用的方法PLC程序设计常用的方法主要有经验设计法、继电器控制电路转换为梯形图法、逻辑设计法、顺序控制设计法等。

1. 经验设计法经验设计法即在一些典型的控制电路程序的根底上，根据被控制对象的具体要求，进行选择组合，并屡次反复调试和修改梯形图，有时需增加一些辅助触点和中间编程环节，才能到达控制要求。

这种方法没有规律可遵循，设计所用的时间和设计质量与设计者的经验有很大的关系，所以称为经验设计法。

经验设计法用于较简单的梯形图设计。

应用经验设计法必须熟记一些典型的控制电路，如起保停电路、脉冲发生电路等2. 继电器控制电路转换为梯形图法继电器接触器控制系统经过长期的使用，已有一套能完成系统要求的控制功能并经过验证的控制电路图，而PLC控制的梯形图和继电器接触器控制电路图很相似，因此可以直接将经过验证的继电器接触器控制电路图转换成梯形图。

主要步骤如下：〔1〕熟悉现有的继电器控制线路。

〔2〕对照PLC的I/O端子接线图，将继电器电路图上的被控器件〔如接触器线圈、指示灯、电磁阀等〕换成接线图上对应的输出点的编号，将电路图上的输入装置〔如传感器、按钮开关、行程开关等〕触点都换成对应的输入点的编号。

〔3〕将继电器电路图中的中间继电器、定时器，用PLC的辅助继电器、定时器来代替。

〔4〕画出全部梯形图，并予以简化和修改。

这种方法对简单的控制系统是可行的，比拟方便，但较复杂的控制电路，就不适用了。

3. 逻辑设计法逻辑设计法是以布尔代数为理论根底，根据生产过程中各工步之间的各个检测元件〔如行程开关、传感器等〕状态的变化，列出检测元件的状态表，确定所需的中间记忆元件，再列出各执行元件的工序表，然后写出检测元件、中间记忆元件和执行元件的逻辑表达式，再转换成梯形图。

该方法在单一的条件控制系统中，非常好用，相当于组合逻辑电路，但和时间有关的控制系统中，就很复杂。

4. 顺序控制设计法根据功能流程图，以步为核心，从起始步开始一步一步地设计下去，直至完成。

FX系列PLC编程及应用(廖常初)第5章解读

5.1.2 经验设计法
1．基本方法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。 2．控制小车往返次数的程序设计小车开始时停在最左边，按下右行起动按钮，小车开始右行，以后小车在两个限位开关之间往返运行。往返3次后小车停在最左边。
为了控制往返的次数，用右限位开关X3给计数器C0提供计数脉冲。小车前两次往返时，C0的当前值小于设定值3，与Y0线圈串联的C0的常闭触点闭合，不影响左限位开关X4自动起动小车右行。小车第3次右行到达右限位开关 X3时，C0的当前值等于设定值。小车左行到达最左边时，X4的常闭触点断开，使Y1的线圈断电，小车停止左行。因为 C0的常闭触点断开，X4的常开触点不能起动小车右行，使小车停在左限位开关处。下一次用 X0 起动小车右行时，C0 被复位，其常闭触点闭合，使Y0 的线圈通电，小车开始右行。
5.3.2 有向连线与转换条件
1．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，则应在有向连线上用箭头注明进展方向。 2．转换步的活动状态的进展是由转换的实现来完成的，用有向连线上与有向连线垂直的短划线来表示转换。 3．转换条件使系统由当前步进入下一步的信号称为转换条件。图5-10中的转换条件T0 对应于T0延时接通的常开触点。转换条件X0和分别表示当输入信号X0为 ON和OFF时转换实现。转换条件↑X0和↓X0分别表示在X0的上升沿和下降沿时转换实现。
3．活动步当系统正处于某一步所在的阶段时称该步为“活动步”，该步的动作被执行；处于不活动状态时，该步的非存储型动作停止执行。 4．与步对应的动作或命令在每一步中要完成某些动作，可以用图5-11中的两种画法来表示多个动作。图5-10中的Y10 ~ Y13为非存储型动作，在步M2为活动步时，Y12为ON；步M 为不活动步时，Y12为OFF。存储型的动作可以用表 5-1 中的 S 和 R 来表示。图 5-27 中的 Y2 在连续的 5 步 S20～ S24 中都应为 ON ，在Y2 开始为ON 的第一步S20 的动作框内，用指令“S Y2”表示将Y2置位。该步变为不活动步后，Y2继续保持ON状态。在Y2为ON 的最后一步S24的下一步S0的动作框内，用指令“R Y2”表示将Y2复位，复位后Y2变为OFF状态。图5-10中的T0在步M1为活动步时定时，T0的线圈通电。T0相当于步M1的一个非存储型动作，所以将T0放在步M1的梯形图的基本原则设计梯形图时，应力求电路结构清晰，易于理解。编程时即使多用一些辅助软元件和触点不会增加硬件成本。（2）分离交织在一起的电路。（3）中间单元的设置，例如图5-9中的M0和M1。（4）复杂电路的等效，以线圈为单位画出等效的梯形图电路。（5）尽量减少PLC的输入信号和输出信号，，将SB2和 SB3的常开触点并联，接在X1输入端子上。在梯形图中，X1的常闭触点与SB2 和SB3常闭触点的串联电路相对应。（6）如果在继电器电路中有接触器之间的互锁电路，除了梯形图中的软件互锁，PLC的输出回路也应采用相同的互锁电路。例如KM1和KM2之间的硬件互锁。（7）梯形图电路的优化设计，见图3-63。串联电路中单个触点应放在右边，并联电路中单个触点应放在下面。（8）在梯形图中定时器线圈两端并联M的线圈，后者的触点相当于时间继电器的瞬动触点。（9）PLC只能驱动额定电压AC 220V的负载。

开关量控制系统梯形图设计方法

图4-18 转换的同步实现
转换实现应完成的操作：
2. 转换实现应完成的操作： ① 使所有由有向连线与相应转换符号相连的后续步都变为活动步。 ② 使所有由有向连线与相应转换符号相连的前级步都变为不活动步。转换实现的基本规则是根据顺序功能图设计梯形图的基础，它适用于顺序功能图中的各种基本结构和各种顺序控制梯形图的编程方法。在梯形图中，用编程元件(例如M和S)代表步，当某步为活动步时，该步对应的编程元件为ON。当该步之后的转换条件满足时，转换条件对应的触点或电路接通，因此可以将该触点或电路与代表所有前级步的编程元件的常开触点串联，作为与转换实现的两个条件同时满足对应的电路。例如图4-18中的转换条件为X5+X1，它的两个前级步为步M10和步M11，应将逻辑表达式(X5+x1)·M10·M11对应的触点串并联电路作为转换实现的两个条件同时满足对应的电路。在梯形图中，该电路接通时，应使代表前级步的编程元件M10和M11复位，同时使代表后续步的编程元件M12和M13置位（变为ON并保持）。
T0 T1 Y1
Y1
X0
Y1
T0的常开触点
T1的常开触点
梯形图
波形图
4.1.1 梯形图中的基本电路
7.常闭触点输入信号的处理
X0 X1
PLC
X0 X1 Y1
Y1
基本方法：
类似于普通继电器电路图设计，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，不断修改和完善梯形图，有时需要多次反复调试和修改梯形图。
图4-16 单序列、选择序列与并行序列
3. 并行序列：开始称为分支(图4-16c)，当转换的实现导致几个序列同时激活时，这些序列称为并行序列。当步3是活动步并且转换条件e=1时，步4和步6同时变为活动步，同时步3变为不活动步。为了强调转换的同步实现，水平连线用双线表示。步4和步6被同时激活后，每个序列中活动步的进展将是独立的。在表示同步的水平双线之上，只允许有一个转换符号。并行序列用来表示系统的几个同时工作的独立部分的工作情况。并行序列的结束称为合并(图4-16c)，在表示同步的水平双线之下，只允许有一个转换符号。当直接连在双线上的所有前级步 (步5和步7)都处于活动状态，并且转换条件i=1时，才会发生步5和步7到步10的进展，即步 5和步7同时变为不活动步，而步10变为活动步。

PLC顺序控制中编制梯形图的四种方式

PLC顺序控制中编制梯形图的四种方式可（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，4s后快退Y431到上接近开关X402，就回到了原位。

功能表图见图1:图1功能表图2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2中只有常开触点、常闭触点及输出线圈组成。

图2起保停电路实现顺序控制3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。

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。

第五章梯形图程序的设计方法

第五章
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。

第四章开关量梯形图的设计方法

开关量控制系统梯形图设计方法
一、梯形图经验设计法
经验设计方法也叫试凑法，经验设计方法需要设计者掌握大量的典型电路，在掌握这些典型电路的基础上，充分理解实际的控制问题，将实际控制问题分解成典型控制电路，然后用典型电路或修改的典型电路进行拼凑梯形图。
2、常用基本环节梯形图程序
△ 起动、保持和停止电路 △ 三相异步电动机正反转控
KM1
KM1
FR
KM2
Y1 X2 X0 X3 Y0
Y0 X1 X0 X3 Y1
注意事项
• 设计梯形图的基本原则 • 分离交织在一起的电路 • 中间单元的设置 • 复杂电路的等效 • 尽量减少PLC的输入和输出信号 • 软件互锁与硬件互锁 • 梯形图电路的优化设计 • 热继电器触点的处理
顺序控制设计法与顺序功能图
（1）具有试探性和随意性（2）最后的结果不是唯一的（3）设计所用的时间和质量因设计者的经验而异
4、设计实例（根据电动机正反转控制）
送料小车在限位开关X3处装料，10S后结束然后右行，碰到X4后停下来卸料，15S后左行，碰到X3后，又停下来装料，这样不停地循环工作，直到按下停机按钮。
Y1左行
（2）电动机正反转控制
（3）多继电器线圈控制电路
下图是可以自锁的同时控制4个继电器线圈的电路图。其中X0是起动按钮，X1是停止按钮。
（4）多地控制电路
下图是两个地方控制一个继电器线圈的程序。其中X0和X1是一个地方的起动和停止控制按钮，X2和X3是另一个地方的起动和停止控制按钮。
（5）互锁控制电路
（2）转换条件的确定
转换条件是使系统从当前步进入下一步的条件。常见的转换条件有按钮、行程开关、定时器和计数器的触点的动作（通/断）等。

数字量控制系统梯形图程序设计方法

4、Si:各步的控制位（M的若干个连续的位状态） Ci:各步的转换条件（I区的外部输入信号、PLC内部定时
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！！
37
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
33
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)。

数字量控制系统梯形图设计方法演示文稿

v 将继电器电路转换为梯形图 1. 确定PLC的输入/和输出信号。 2. 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 3. 控制线路图 >> 梯形图 4. 注意互锁环节
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
4.2 S7-1200的编程语言——国际标准
IEC 61131是PLC的国际标准，其中第三部分IEC 61131-3是 PLC的编程语言标准。
IEC 61131-3是世界上第一个，也是至今唯一的工业控制系统的编程语言标准。
IEC 61131-3的5种编程语言： • 指令表(Instruction List) • 结构文本(Structured Text, ST) • 梯形图(Ladder Diagram, LD) • 功能块图(Function Block Diagram, FBD) • 顺序功能图(Sequential Function Chart, SFC)
I0.0 I0.1 I0.2 Q0.1
I/O接口 I0.0 I0.1 I0.2 I0.2 Q0.0 Q0.1
Q0.0
Q0.0 I0.1 I0.0 I0.2 Q0.0 Q0.1
Q0.1
提纲
1. 经验设计法 2. 顺序控制设计法与顺序功能图 3. 基于顺序功能图的梯形图设计方法
4.2 顺序控制设计法与顺序功能图
• 以输出的变化来划分阶段(步)
4.2 顺序控制设计法与顺序功能图
步
有向连线
初始步
与步对应的动作/命令
转换条件
4.2 顺序控制设计法与顺序功能图 v 活动步

继电器控制电路转换PLC梯形图方法图解

继电器控制电路转换PLC梯形图方法图解继电器控制电路转换PLC梯形图方法图解使用plc改造继电器控制系统时，因为原有的继电器控制系统经过长期使用和考验，已被证明能够完成系统要求的控制功能，而且继电器电路图和梯形图在表示方法和分析方法上有很多相似之处，因此可以根据继电器电路图设计梯形图，即将继电器电路图转换为具有相同功能的plc外部硬件接线图和梯形图。

此设计方法一般不需要改动控制面板，保持了系统的原有特性，操作人员不用改变长期形成的操作习惯，因而成为一种实用方便的设计方法。

1.转换方法和步骤继电器电路图是一个纯粹的硬件电路图，将它改为plc控制时，需要用plc的外部接线图和梯形图来等效继电器电路图，其具体方法和步骤如下:(1)了解和熟悉被控设备的工作原理、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plc的输人信号和输出负载。

继电器电路图中的交流接触器和电磁阀等执行机构如果用plc的输出位来控制，它们的线圈在plc的输出端。

按钮、操作开关和行程开关、接近开关等提供plc的数字量输人信号继电器。

电路图中的中间继电器和时间继电器的功能用plc内部的存储器位和定时器来完成，它们与plc的输人位、输出位无关。

(3)确定与继电器电路图中的中间、时间继电器对应的梯形图中的存储器和定时器、计数器的地址，输入输出元件与梯形图元件的对应关系。

(4)根据上述的对应关系画出梯形图。

2.梯形图设计注意事项根据继电器电路图设计plc的外部接线图和梯形图时应注意以下问题:(1)应遵守梯形图语言中的语法规定。

由于工作原理不同，梯形图不能照搬继电器电路中的某些处理方法。

(2)适当的分离继电器电路图中的某些电路。

设计继电器电路图时的一个基本原则是尽量减少图中使用的触点这意味着成本的节约，但是这往往会使某些线圈的控制电路交织在一起。

在设计梯形图时首要的问题是设计的思路要清楚，设计出的梯形图容易阅读和理解，并不是特别在意是否多用几个触点，因为这不会增加硬件的成本，只是在输人程序时需要多花一点时间。

(电气控制与PLC)第八章梯形图程序设计方法

I0.0 I0.1 I0.2 Q0.1 Q0.0
Q0.0 I0.1 I0.0 I0.2 Q0.0 Q0.1
Q0.1
2020/7/21
福州大学电气工程与自动化学院
10
提纲
1. 经验设计法 2. 顺序控制设计法与顺序功能图 3. 基于顺序功能图的梯形图设计方法
2020/7/21
福州大学电气工程与自动化学院
I0.1 I0.0 I0.3 I0.2 Q0.0 Q0.1 I0.4 Q0.1
PLC的外部接线图
小车自动往返的梯形图
福州大学电气工程与自动化学院
9
经验设计法——总结
❖ 将继电器电路转换为梯形图 1. 确定PLC的输入/和输出信号。 2. 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 3. 控制线路图 >> 梯形图 4. 注意互锁环节
2. PLC内部的信号，如定时器、计数器等
3. 多个信号的逻辑组合 (P79，图4-11)
福州大学电气工程与自动化学院
11
顺序控制设计法与顺序功能图
2020/7/21
动力头控制的顺序功能图
福州大学电气工程与自动化学院
12
顺序控制设计法与顺序功能图
顺序控制设计法 ❖ 首先根据系统的工艺过程，画出顺序功能图 ❖ 然后根据顺序功能图编写梯形图程序。 ✓ 部分PLC提供了顺序功能图编程语言，用户在编程软件中生成顺序功能图后便完成了编程工作，如西门子S7-300/400 PLC中的S7 Graph编程语言。 ✓ 容易被初学者接受，对于有经验的工程师，也会提高设计的效率，程序的调试、修改和阅读也很方便。
步
有向连线
初始步
与步对应的动作/命令

plc梯形图程序设计基础

包头钢铁职业技术学院
4.2.2 梯形图仿真继电器控制电路
可编程控制技术与应用
电动机启、停控制电路
电动机启、停控制梯形图
S7-200所接输入/输出设备图与S7-200梯形图关系的图示
包头钢铁职业技术学院
梯形图中的基本编程元素：触点、线圈和方框可编程控制技术与应用触点：代表逻辑控制条件。触点闭合时表示能量可以流过。触
包头钢铁职业技术学院
4.1 语言与结构
可编程控制技术与应用 4.1.1 编程语言 S7-200 PLC有两种指令集：IEC 1131-3指令集 SIMATIC指令集。 IEC1131-3指令集：国际电工委员会(IEC)制定的PLC国际标准1131-3 ProgrammingLanguage(编程语言)中推荐的标准语言。 SIMATIC指令集：西门子公司为S7-200 PLC设计的编程语言。本章着重介绍SIMATIC指令集。
可编程控制技术与应用
包头钢铁职业技术学院
(2)梯形图中流过的是“能流”，它只能从左到右、自上而下流动。“能流”不允许倒流。能流到，线圈则接通。能流是用户程序运算中满足输出执行条件的形象表示方式。继电器控制系统中的电流是不受方向限制的，导线连接到哪里，电流就可流到那里。 (3)梯形图中的常开、常闭触点不是现场物理开关的触点。它们对应输入、输出映像寄存器或数据寄存器中的相应位的状态，而不是现场物理开关的触点状态。因此在梯形图中同一元件的一对常开、常闭触点的切换没有时间的延迟，常开常闭触点只是互为相反状态。而继电器控制系统大多数的电器是属于先断后合型的电器。
包头钢铁职业技术学院
4.1.2 用户程序的结构

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，