第五章梯形圖程序的設計方法5-1梯形圖設計基本規則與技巧一、基本規則注意幾點：(1)線圈位置；(2)串接和并接多的電路處理；(3)雙線圈處理；**(4)常閉接點處理。a.停止按鈕；b.熱繼電器常閉接點好不好串接和并接多的電路處理雙線圈問題X0Y0X1Y0X0Y0X1第五章梯形圖程序的設計方法

5-2梯形圖的基本電路

X1X2Y1Y1一、起動、保持和停止電路（起保停）X1X2Y1FU5-2梯形圖的基本電路二、三相異步電動機正反轉控制電路(具有電氣連鎖）1.繼電邏輯控制線路KM2SB1SB3KHQFRM3

~SB2KM1KM2KM1KM2KM1KM2KM15-2梯形圖的基本電路2.PLC控制硬件接線圖X0Y0X1Y1X2COMCOM1SB1SB2SB3KM1KM2KM2KM1FR負載電源正轉啟動反轉啟動停止5-2梯形圖的基本電路3.梯形圖設計

X0X2X1Y1Y0Y0

X1X2X0Y0Y1Y1正轉反轉三、定時器和計數器的應用程序RSTC0

X2T0T0K600

X2

T0C0K60

C0Y0X2Y01h定時范圍的擴展5-2梯形圖的基本電路三、定時器和計數器的應用程序閃爍電路

X0T1T0K20

T0T1

K30Y0X0T0T1Y0

2S3S2S3S2S三、定時器和計數器的應用程序接通/斷開延時電路

Y1X0T1K70

T0T1Y1

X0T0K90Y1X0Y1

T0的常開觸點T1的常開觸點9S7S四、常閉觸點輸入信號的處理X0X1COMPLCX0X1COMPLC

X0X1Y1Y1

X0X1Y1Y1五.其它PLC控制基本電路

---------（硬件及其梯圖控制程序設計)兩臺電機順序起動連鎖控制線路自動限位控制線路自動循環控制線路減壓起動控制線路反接制動、雙速電機變速（P176-182)5-3梯形圖的經驗設計法在一些典型電路的基礎上，根據被控對象對控制系統的具體要求，不斷修改和完善梯形圖，多次反復調試和修改梯形圖的設計方法。特點（1）具有試探性和隨意性（2）最后的結果不是唯一的（3）設計所用的時間和質量因設計者的經驗而異

1、設計實例一送料小車在限位開關X4處裝料，10S后結束然后右行，碰到X3后停下來卸料，15S后左行，碰到X4后，又停下來裝料，這樣不停地循環工作，直到按下停機按鈕。Y0右行Y1左行X4X3

1、設計實例一X0X1X2X3Y1Y0X1X0X2X4Y0Y1T0Y0T1Y1X4Y2X3Y3T0K100T1K150右行左行裝料卸料送料小車自動控制系統的梯形圖設計

2、設計實例二兩處卸料的小車自動控制系統梯形圖的設計Y0右行Y1左行X4X3X5I/O定義X0-右行X1-左行X2-停止X3-右限X4-左限1X5-左限2T0-T1-M100-Y0-Y1-Y2-Y3-兩處卸料小車的自動控制系統梯形圖設計X1X0X2X4Y0Y1卸料X0X5X1X2X3Y1Y0T0Y0T1Y1右行左行X4Y2X3Y3T0K100裝料T1K150M100Y1Y0

X5Y1X3M100

M100

5-4根據繼電器電路設計梯形圖方法原先使用的繼電器控制系統經過長期的使用和考驗，已經被證明是符合控制要求的系統。因此，可以根據繼電器電路圖來設計梯形圖。在運用該方法設計時應注意，繼電器是并行工作的，而PLC是串行工作的。

在分析和設計梯形圖時可以將輸入繼電器的觸點想象成對應的外部輸入器件的觸點或電路，將輸出繼電器的線圈想象成對應的外部負載的線圈。外部負載的線圈除了受梯形圖的控制外，還可能受到外部觸點的控制。5-4根據繼電器電路設計梯形圖方法步驟：（1）了解被控設備的工藝過程和機械的動作情況，根據繼電器的電路圖分析和掌握控制系統的工作原理（2）確定PLC的輸入信號和輸出負載，畫出PLC的外部接線圖繼電器電路圖中的交流接觸器和電磁閥等執行機構用PLC的輸出繼電器來控制，它們的線圈接在PLC的輸出端。按鈕、控制開光、限位開關、接近開關等用來給PLC提供控制命令和反饋信號，它們的觸點接在PLC的輸出端。繼電器電路圖中的繼電器和時間繼電器的功能用PLC內部的輔助繼電器和定時器完成，他們與PLC的輸入繼電器和輸出繼電器無關。畫出PLC的外部接線圖后，同時也確定了PLC的各輸入信號和輸出負載對應的輸入繼電器和輸出繼電器的元件號。（3）確定與繼電器電路圖的時間繼電器、中間繼電器對應的梯形圖中的輔助繼電器和定時器的元件號第2步和第3步建立了繼電器電路圖中的元件和梯形圖中的元件的對應關系，為梯形圖的設計打下基礎。（4）根據上述對應關系畫出梯形圖程序1HKTAZQAZFJZZJ2HKZZJZFJFQAZZJZFJ

1ZPK1JPK

ZDCZZJ

SJZFJ

TASDJ1ZPKSDJ

2ZPK

ZSAZFCZZC1JPKZZCZFC

ZDC

FSA

ZZCZFC

SDJ

SJ2DSC1DSC

SJ1DSC2DSCZZJZFJ主軸正轉主軸反轉主軸制動主軸正轉主軸反轉主軸低速主軸高速2JPKGSK正轉啟動反轉啟動反轉點動正轉點動繼電器控制電路圖X0COM1X1COM2X2X3X4X5Y0X6Y1X7Y2Y3X10Y4COM正轉起動反轉起動正轉點動反轉點動主軸停止速度繼電器速度變換主軸速度變換進給速度變換接通高速ZQAFQAZSAFSATASDJ1ZPK2ZPK2ZPK2JPKGSKFX0S---30MR2HK1HKRJZZCZFCZFCZZC1DSC2DSC2DSC1DSCZDC主軸正轉主軸反轉主軸低速主軸高速主軸制動返回

X0X4M201M200主軸正轉M200

X1X4M200M201主軸反轉

M201M200X4X6Y4主軸制動、M201X10T0K50梯形圖X4X6Y0Y1Y4X2X5X5Y4X3M202M202M202M202M200X4Y1Y0X7M200M201X4Y0Y1X5T0Y3Y2T0Y2Y3主軸正轉主軸反轉主軸低速主軸高速速度變換返回在將繼電器電路圖轉換為梯形圖時，應注意以下問題：（1）設計梯形圖的基本原則繼電器電路時一種純硬件電路，為了節約硬件成本，設計的基本原則是盡量少用元件和觸點。而梯形圖是一種軟件，是PLC的程序，編程時如果多用一些梯形圖的輔助元件（如M、T、C等）和觸點，不會增加成本，對系統的運行速度幾乎沒有影響。因此在設計梯形圖時應力求結構清晰，易于理解。（2）分離交織在一起的電路（3）中間單元的設置若多個線圈都受到某一觸點串并聯電路的復雜電路的控制，為了簡化電路，在梯形圖中可以設置用該電路控制的輔助繼電器來控制以后各步的線圈。（4）盡量減少PLC的輸入信號和輸出信號PLC的價格與I/O點數有關，減少輸入/輸出信號的點數是降低成本的主要措施。減少輸入/輸出信號的點數的方法在后面將做出詳細的介紹。（5）軟件互鎖與硬件互鎖在前面例子的梯形圖中，正轉/反轉、低速/高速之間都設有軟件互鎖，而在PLC的接口電路中也設置了硬件互鎖。這樣就可以實現兩個運動的相互約束。（6）梯形圖電路的優化設計為了減少語句表指令條數，在串聯電路中，單個觸點應放在電路的右邊，在并聯電路中，單個觸點要放在電路塊的最下面。減少輸入點的辦法：①某些具有相同性能和功能的輸入觸點可以串聯或并聯后再輸入PLC，這樣它們只占用PLC的一個輸入點。②某些功能比較簡單，與系統控制部分關系不大的輸入信號可放在PLC之外，如用于過載保護的熱繼電器。③若系統具有兩種不同的工作方式，這兩種工作方式又不會同時出現，一種方式工作時使用的輸入點，在另一種方式是不會被使用，那么這個輸入點可以被另一種方式工作時使用，即分時復用，如手動/自動。5-5梯形圖的順序控制設計法一、用經驗設計法設計梯形圖存在的問題（1）設計方法很難掌握，設計周期長。（2）裝置交付使用后維修困難。二、順序控制設計法的基本思想所謂順序控制，就是按照生產工藝要求，在輸入信號的作用下，根據內部的狀態和時間順序控制生產過程有序地進行。使用順序控制設計法師首先根據系統的工藝過程，畫出順序功能圖，然后根據順序功能圖畫出梯形圖。順序功能圖是描述控制系統的控制過程、功能和特性的一種圖形，也是設計PLC控制程序的有力工具。順序功能圖主要由步、有向線段、轉換、轉換條件和動作（或命令）組成。5-5梯形圖的順序控制設計法二、順序控制設計法的基本思想步轉換轉換條件有向線段動作或命令將系統的一個工作周期劃分為若干個順序相連的階段STEP使系統由前級步進入下一步的信號稱為轉換條件每一步所完成的工作M1M2M3M4M8002X1·X3T0X2T1X1動作初始步轉換條件轉換步Y2T0Y1Y3T1Y0有向連線右行M0裝料卸料X3T0X2T1M0.X1M1.Y2M2.Y1M3.Y3M4.Y08s10sY1Y0料斗Y2X2X1卸料處裝料處送料小車開始停在右側限位開關X1處，按下啟動按鈕X3，Y2變為ON，打開儲料斗的閘門，開始裝料，同時用定時器T0定時，8s后關閉儲料斗的閘門，Y2變為OFF，Y1變為ON，開始左行；碰到限位開關X2后停下來卸料，Y1變為OFF，Y3變為ON，同時定時器T1定時；10s后Y3變為OFF，Y0變為ON，開始右行，碰到限位開關X1后返回初始狀態，Y0變為OFF，小車停止運行。根據Y0-Y3的ON/OFF狀態的變化，顯然一個工作周期可以分為裝料、左行、卸料和右行這4步，另外還設有等待啟動的初始步，分別用M0-M4來代表這5步。左上角是小車的空間示意圖；左下部分是有關編程元件的時序圖；右邊是描述系統的順序功能圖，圖中用矩形框表示步，框中可用數字表示該步的編號，一般用該步的編程元件的元件號作為步的編號，例如M0等。初始步是與系統初始狀態相對應的步，一般是系統等待啟動命令的相對靜止的狀態。初始步用雙線方框表示，每一個順序功能圖至少應有一個初始步。當系統正處于某一步所在的階段是，該步處于活動狀態，稱該步為活動步。步處于活動狀態是，相應的動作被執行；處于不活動狀態時，相應的非存儲型動作被停止執行。注意：在順序功能圖中一定要分清哪些動作是存儲型的，哪些動作是非存儲型的。

5-5梯形圖的順序控制設計法二、順序控制設計法的基本思想梯形圖XY經驗設計法控制電路XY輸出電路順序控制設計法5-6順序控制設計中的功能表圖繪制又叫做狀態轉移圖或順序功能圖，它是描述控制系統的控制過程、功能和特性的一種圖形。功能表圖（FunctionChart）M200M201M202M203Y0Y1Y1Y2M8002X0X1X2X3一、概述舉例X3X1X2快進工進快退工作時序圖

M8002X0X1X2X3初始快進工進快退初始M200M201M202M203Y0Y1Y25-6順序控制設計中的功能表圖繪制二、順序功能圖的基本結構345de單序列51196defmnp51196選擇序列單序列有一系列的相繼激活的步組成，每一步的后面僅有一個轉換，每一個轉換的后面只有一個步。選擇序列的開始為分支，轉換符號只能標在轉換符號之下。如果步5是活動步，并且轉換條件d=1，將發生步5—步6的進展。如果e=1,則有步5—步9的進展。在選擇序列中各序列是相互排斥的，其中的任何兩個序列波都不允許同時執行。選擇序列的結束成為合并，幾個選擇序列合并到一個公共序列時，用需要重新組合的序列相同數量的轉換符號和水平連線來表示。轉換符號只允許標在水平連線上。如果步6是活動步，并且轉換條件m=1,將發生步6—步5的進展；如果步11是活動步且轉換條件p=1,則會發生步11—步5的進展。5-6順序控制設計中的功能表圖繪制二、順序功能圖的基本結構5119651196de并行序列并行序列的開始稱為分支，當轉換的實現導致幾個序列同時激活時，這些序列稱為并行序列。當步5是活動步，且e=1時，步6、步9和步11同時變為活動步，同時步5變為不活動步。為了強調轉換的同步實現，水平線采用雙線表示。步6、步9和步11被同時激活后，每個序列中活動步的進展將是獨利的。在表示同步的水平雙線之上，只允許有一個轉換符號。并行序列用來表示系統的幾個同時工作的獨立部分的工作情況。并行序列的結束稱為合并，在表示同步的水平雙線之下，只允許有一個轉換符號。當直接連在雙線上的所有前級步（步6、步9和步11）都處于活動狀態，并且轉換條件d=1時，才會發生步6、步9和步11到步5的進展，即步6、步9和步11同時變為不活動步，而步5變為活動步。5-6順序控制設計中的功能表圖繪制二、順序功能圖的基本結構2.12.22.3dc2.42.5bdfga2ag子步5-6順序控制設計中的功能表圖繪制二、順序功能圖的基本結構舉例鉆孔卸工件返回返回裝工件返回這是一個三工位鉆床的工作臺的俯視圖三個工位分別完成：（1）送料(裝工件）（2）鉆孔