第4章 PLC程序经验设计法

1、第二部分 PLC 梯形图是由表示梯形图是由表示PLC内部编程元件的内部编程元件的图形符号所组成的阶梯状图形。图形符号所组成的阶梯状图形。4-1 梯形图的基本电路第二部分 PLCl 梯形图中的图形符号梯形图中的图形符号 常开触点： 常闭触点： 线圈：4-1 梯形图的基本电路第二部分 PLC始于左母线，终于右母线不宜使用双线圈输出触点可以串联、并联，线圈只能并联线圈右边无触点输出线圈不能不经过任何接点直接接在两个逻辑电源线之间。触点、线圈都应有编号，以相互区别程序结束以“END”为标记4-1 梯形图的基本电路l梯形图的书写规则梯形图的书写规则第二部分 PLC4-1 梯形图的基本电路梯形图基本画法梯

2、形图基本画法第二部分 PLC4-1 梯形图的基本电路梯形图基本画法梯形图基本画法第二部分 PLC4-1 梯形图的基本电路梯形图基本画法梯形图基本画法第二部分 PLC梯形图基本画法梯形图基本画法4-1 梯形图的基本电路第二部分 PLC基本程序段基本程序段（启启保保停停程序）程序）（线圈常闭触点构成线圈常闭触点构成）4-1 梯形图的基本电路第二部分 PLC（启动按钮常闭触点构成启动按钮常闭触点构成）4-1 梯形图的基本电路基本程序段基本程序段第二部分 PLC基本程序段基本程序段（定时器通电延时程序定时器通电延时程序）4-1 梯形图的基本电路第二部分 PLC（断电延时程序断电延时程序）（计数器构成通

3、电延时程序计数器构成通电延时程序）4-1 梯形图的基本电路基本程序段基本程序段第二部分 PLC4-1 梯形图的基本电路基本程序段基本程序段第二部分 PLC4-1 梯形图的基本电路基本程序段基本程序段第二部分 PLC4-1 梯形图的基本电路基本程序段基本程序段第二部分 PLC思考题思考题: 用用PLC控制方式设计控制方式设计 一、有两台电机一、有两台电机M1和和M2，要求，要求M1未起动前不允许未起动前不允许M2起起动，在动，在M1停车时，停车时，M2也必须停车，请画出梯形图和也必须停车，请画出梯形图和PLC接线接线图图 。 二、设计四级皮带运输机控制原理图内容：由一台四级皮二、设计四级皮带运输

4、机控制原理图内容：由一台四级皮带运输机，分别由带运输机，分别由M1,M2,M3,M4四台电动机拖动，启动时要四台电动机拖动，启动时要求按求按10S的时间间隔，并按的时间间隔，并按M1M2M3M4的顺序启动；的顺序启动；停止按停止按30S的时间间隔，并按的时间间隔，并按M4M3M2M1的顺序停止的顺序停止.要求：设计梯形图和要求：设计梯形图和PLC接线图，电器应具备必要的电气联接线图，电器应具备必要的电气联锁与保护。锁与保护。4-1 梯形图的基本电路第二部分 PLCPLC程序的经验设计法程序的经验设计法1、PLC程序的经验设计法程序的经验设计法 在在PLC发展的初期，沿用了设计继电器电路图的方法

5、来发展的初期，沿用了设计继电器电路图的方法来设计梯形图程序，即在已有的一些典型梯形图的基础上，根设计梯形图程序，即在已有的一些典型梯形图的基础上，根据被控对象对控制的要求，不断地修改和完善梯形图。有时据被控对象对控制的要求，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触点，最后才能得到一个较为满意的结果。这种方法没件和触点，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，设计所用的时间、设计的质量与编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，所以有人把这

6、种设计方法称为经程者的经验有很大的关系，所以有人把这种设计方法称为经验设计法。它可以用于逻辑关系较简单的梯形图程序设计。验设计法。它可以用于逻辑关系较简单的梯形图程序设计。第二部分 PLCPLC程序的经验设计法程序的经验设计法 用经验设计法设计用经验设计法设计PLC程序时大致可以按下面程序时大致可以按下面几步来进行：几步来进行：1.分析控制要求、选择控制原则；分析控制要求、选择控制原则；2.设计主令元件和检测元件，确定输入输出设备；设计主令元件和检测元件，确定输入输出设备；3.设计执行元件的控制程序；设计执行元件的控制程序；4.检查修改和完善程序。检查修改和完善程序。第二部分 PLCPLC程序

7、的经验设计法程序的经验设计法2、经验设计法的特点、经验设计法的特点 经验设计法对于一些比较简单程序设计是比较奏效的，经验设计法对于一些比较简单程序设计是比较奏效的，可以收到快速、简单的效果。但是，由于这种方法主要是依可以收到快速、简单的效果。但是，由于这种方法主要是依靠设计人员的经验进行设计，所以对设计人员的要求也就比靠设计人员的经验进行设计，所以对设计人员的要求也就比较高，特别是要求设计者有一定的实践经验，对工业控制系较高，特别是要求设计者有一定的实践经验，对工业控制系统和工业上常用的各种典型环节比较熟悉。经验设计法没有统和工业上常用的各种典型环节比较熟悉。经验设计法没有规律可遵循，具有很大

8、的试探性和随意性，往往需经多次反规律可遵循，具有很大的试探性和随意性，往往需经多次反复修改和完善才能符合设计要求，所以设计的结果往往不很复修改和完善才能符合设计要求，所以设计的结果往往不很规范，因人而异。规范，因人而异。第二部分 PLCPLC程序的经验设计法程序的经验设计法 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：杂系统梯形图，存在以下问题： 1)考虑不周、设计麻烦、设计周期长考虑不周、设计麻烦、设计周期长

9、用经验设计法设计复杂系统的梯形图程序时，要用大量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，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。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

10、困难梯形图的可读性差、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，这给序也非常困难，更不用说维修人员了，这给PLC系统的维护系统的维护和改进带来许多困难。和改进带来许多困难。第二部分 PLC工作台自动往返控制工作台自动往返控制第二部分 PLC梯形图的经验设计法梯形图的经验设计法X3X4Y1Y0X3X4Y0X3X4Y1第二部分 PLCX3X4Y0右行停止条件启动条件保持第二部分 PLCX3X4Y

11、0左行停止条件启动条件保持第二部分 PLCX3X4Y0K60制动延时6S第二部分 PLCX3X4Y1Y0K60右行左行制动延时6S第二部分 PLCPLC编程经验设计法举例编程经验设计法举例送料小车自动控制的梯形图程序设计示例送料小车自动控制的梯形图程序设计示例送料小车在限位开关送料小车在限位开关X4处装料，处装料，20s后装料结束，开后装料结束，开始右行，碰到始右行，碰到X3后停下来卸料，后停下来卸料，25s后左行，碰到后左行，碰到X4后后又停下来装料，这样不停地循环工作，直到按下停止又停下来装料，这样不停地循环工作，直到按下停止按钮按钮X2。按钮。按钮X0和和X1分别用来起动小车右行和左行。

12、分别用来起动小车右行和左行。第二部分 PLCPLC编程经验设计法举例编程经验设计法举例送料小车自动控制的梯形图程序设计示例送料小车自动控制的梯形图程序设计示例（2）程序设计思路）程序设计思路 以众所周知的电动机正反转以众所周知的电动机正反转控制的梯形图为基础，设计出控制的梯形图为基础，设计出的小车控制梯形图如图的小车控制梯形图如图5-17b所所示。为使小车自动停止，将示。为使小车自动停止，将X3和和X4的常闭触点分别与的常闭触点分别与Y0和和Y1的线圈串联。为使小车自动起的线圈串联。为使小车自动起动，将控制装、卸料延时的定动，将控制装、卸料延时的定时器时器T0和和T1的常开触点，分别的常开触点

13、，分别与手动起动右行和左行的与手动起动右行和左行的X0、X1的常开触点并联，并用两个的常开触点并联，并用两个限位开关对应的限位开关对应的X4和和X3的常开的常开触点分别接通装料、卸料电磁触点分别接通装料、卸料电磁阀和相应的定时器。阀和相应的定时器。第二部分 PLC（3）程序分析）程序分析 设小车在起动时是空车，设小车在起动时是空车，按下左行起动按钮按下左行起动按钮X1，Y1得电，得电，小车开始左行，碰到左限位开小车开始左行，碰到左限位开关时，关时，X4的常闭触点断开，使的常闭触点断开，使Y1失电，小车停止左行。失电，小车停止左行。X4的的常开触点接通，使常开触点接通，使Y2和和T0的线的线圈得

14、电，开始装料和延时。圈得电，开始装料和延时。20s后后T0的常开触点闭合，使的常开触点闭合，使Y0得得电，小车右行。小车离开左限电，小车右行。小车离开左限位开关后，位开关后，X4变为变为“0”状态，状态，Y2和和T0的线圈失电，停止装料，的线圈失电，停止装料，T0被复位。对右行和卸料过程被复位。对右行和卸料过程的分析与上面的基本相同。如的分析与上面的基本相同。如果小车正在运行时按停止按钮果小车正在运行时按停止按钮X2，小车将停止运动，系统停，小车将停止运动，系统停止工作。止工作。送料小车自动控制送料小车自动控制第二部分 PLC两处卸料小车自动控制两处卸料小车自动控制 两处卸料小车运行路线示意图

15、如图两处卸料小车运行路线示意图如图6-18a所示，小车仍然所示，小车仍然在限位开关在限位开关X4处装料，但在处装料，但在X5和和X3两处轮流卸料。小车在一两处轮流卸料。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，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功能的编程元件，区分是第一次还是第二次碰到X5。第二部分 PLC两处卸料小车自动控制两处卸料小车自动控制第二部分 PLC两处卸料小车自动控制两处卸料小车自动控制 两处卸料小车

16、自动控制的梯形图如图两处卸料小车自动控制的梯形图如图5-18b所示，它是在所示，它是在图图5-17b的基础上根据新的控制要求修改而成的。小车在第一的基础上根据新的控制要求修改而成的。小车在第一次碰到次碰到X5和碰到和碰到X3时都应停止右行，所以将它们的常闭触点时都应停止右行，所以将它们的常闭触点与与Y0的线圈串联。其中的线圈串联。其中X5的触点并联了中间元件的触点并联了中间元件M100的触点的触点，使，使X5停止右行的作用受到停止右行的作用受到M100的约束，的约束，M100的作用是记的作用是记忆忆X5是第几次被碰到，它只在小车第二次右行经过是第几次被碰到，它只在小车第二次右行经过X5时起作时

17、起作用。为了利用用。为了利用PLC已有的输入信号，用起保停电路来控制已有的输入信号，用起保停电路来控制M100，它的起动条件和停止条件分别是小车碰到限位开关，它的起动条件和停止条件分别是小车碰到限位开关X5和和X3，即，即M100在图在图5-18a中虚线所示路线内为中虚线所示路线内为ON，在这段时，在这段时间内间内M100的常开触点将的常开触点将Y0控制电路中控制电路中X5常闭触点短接，因此常闭触点短接，因此小车第二次经过小车第二次经过X5时不会停止右行。时不会停止右行。第二部分 PLC两处卸料小车自动控制两处卸料小车自动控制 为了实现两处卸料，将为了实现两处卸料，将X3和和X5的触点并联后驱

18、动的触点并联后驱动Y3和和T1。调试时发现小车从。调试时发现小车从X3开始左行，经过开始左行，经过X5时时M100也也被置位，使小车下一次右行到达被置位，使小车下一次右行到达X5时无法停止运行，因此时无法停止运行，因此在在M100的起动电路中串入的起动电路中串入Y1的常闭触点。另外还发现小的常闭触点。另外还发现小车往返经过车往返经过X5时，虽然不会停止运动，但是出现了短暂的时，虽然不会停止运动，但是出现了短暂的卸料动作，为此将卸料动作，为此将Y1和和Y0的常闭触点与的常闭触点与Y3的线圈串联，的线圈串联，就可解决这个问题。就可解决这个问题。第二部分 PLC厕所自动冲洗控制厕所自动冲洗控制 控制

19、要求：控制要求： 洗手间小便池在有人使用时光电开光使X0为ON，冲水控制系统在使用者使用3S后令Y0为ON，冲水2S，使用者离开后冲水3S，请设计出梯形图程序。第二部分 PLC洗手间冲水系统2洗手间小便池在有人使用时光电开光使洗手间小便池在有人使用时光电开光使X0为为ON，冲水控制系统在使用者使，冲水控制系统在使用者使用用3S后令后令Y0为为ON，冲水，冲水2S，使用者离开后冲水，使用者离开后冲水3S，请设计出梯形图程序。，请设计出梯形图程序。第二部分 PLC物料传送控制物料传送控制第二部分 PLC物料传送控制物料传送控制 按下启动按钮后，先开电机按下启动按钮后，先开电机C，5S后电机后电机B

20、打开，打开，5S后电机后电机A打开，当打开，当A启动启动10S后，料阀后，料阀D打开，打开，系统正常工作。系统正常工作。 按下停止按钮后，料阀按下停止按钮后，料阀D关闭，关闭，1分钟后电机分钟后电机A停停止，止，1分钟后电机分钟后电机B停止，停止，1分钟后电机分钟后电机C停止，停止，工作停止。工作停止。第二部分 PLC物料传送系统按下启动按钮后，先按下启动按钮后，先开电机开电机C，5S后电机后电机B打开，打开，5S后电机后电机A打开，当打开，当A启动启动10S后，料阀后，料阀D打开，系打开，系统正常工作。统正常工作。按下停止按钮后，料按下停止按钮后，料阀阀D关闭，关闭，1分钟后分钟后电机电机A

21、停止，停止，1分钟分钟后电机后电机B停止，停止，1分分钟后电机钟后电机C停止，工停止，工作停止。作停止。第二部分 PLCPLC应用应用抢答器控制系统抢答器控制系统第二部分 PLC抢答器控制系统抢答器控制系统第二部分 PLC液体混合的模拟控制液体混合的模拟控制 第二部分 PLC 控制要求控制要求: 按下起动按钮（按下起动按钮（SB1），电磁阀），电磁阀Y1打开，开始打开，开始注入液体注入液体A，按，按L2按钮表示液体到了按钮表示液体到了L2的高度，停的高度，停止注入液体止注入液体A。同时电磁阀。同时电磁阀Y2打开，注入液体打开，注入液体B，按按L1按钮表示液体到了按钮表示液体到了L1的高度，停上

22、注入液体的高度，停上注入液体B，电机电机M 开始搅拌。同时打开开始搅拌。同时打开Y3电磁阀，开始放出电磁阀，开始放出液体高度为液体高度为L3水平，再经水平，再经L3水平，再经水平，再经2s停止放停止放出液体。同时液体出液体。同时液体A又注入。开始循环。按停止按又注入。开始循环。按停止按钮，所有操作都停止，须重新启动。钮，所有操作都停止，须重新启动。 液体混合的模拟控制液体混合的模拟控制 第二部分 PLCI/O分配（连线）输入 输出起动按钮（SB1）：X0 Y1：Y1停止按钮（SB2）：X4 Y2：Y2L1按钮：X1 Y3：Y3L2按钮：X2 M：Y4L3按钮：X3液体混合的模拟控制液体混合的模拟控制 第二部分 PLC十字路