数字量控制系统梯形图程序设计方法

1、4 4 数字量控制系统梯形图程序设计方法数字量控制系统梯形图程序设计方法 在一些典型的控制环节和电路的基础上，根据被控制对象对控制系统的具体要求，凭经验进行选择、组合。有时为了得到一个满意的设计结果，需要进行多次反复地调试和修改，增加一些辅助触点和中间编程元件。 返回4 4 数字量控制系统梯形图程序设计方法数字量控制系统梯形图程序设计方法 经验设计法对于一些比较简单的控制系统的设计是比较奏效的，可以收到快速、简单的效果。但是，由于这种方法主要是依靠设计人员的经验进行设计，所以对设计人员的要求也比较高，特别是要求设计者有一定的实践经验。返回复杂的控制程序一般都是由一些典型的基本环节有机地组合而成

2、的，因此，掌握这些基本环节尤为重要。它有助于程序设计水平的提高。几个常用的典型环节：电动机的起动与停止控制程序；具有点动功能电动机起动、停止控制程序；电动机的正、反转控制程序；返回几个常用的典型环节 ： 通电禁止输出程序；闪烁电路；报警电路；高精度时钟程序；脉冲宽度可控制电路；分频电路 。 常用基本环节编程常用基本环节编程 启动、保持、停止控制启动、保持、停止控制 : :常规启保停梯形图常规启保停梯形图SETSET、RESETRESET分分开开控制的控制的启启保停梯形保停梯形图图SET-RESETSET-RESET启启保停梯形保停梯形图图 常用基本环节编程常用基本环节编程 互锁控制互锁控制单重

3、互锁梯形图单重互锁梯形图互锁控制互锁控制双重互锁梯形图双重互锁梯形图 时间控制时间控制用定时器设计延时接通用定时器设计延时接通/延时断开电路延时断开电路时间控制时间控制长延时定时器方案一长延时定时器方案一 :思想十分简单，就是将多个定时器思想十分简单，就是将多个定时器联合起来使用。联合起来使用。输入输入I0.0I0.0接通接通后后T37T37、T38T38各各计时半小时，计时半小时，总延时时间一总延时时间一小时为两个定小时为两个定时器设定值之时器设定值之和。和。长延时定时器方案一梯形图长延时定时器方案一梯形图 时间控制时间控制长延时定时器方案二长延时定时器方案二 :基本思想是将秒脉冲与计数器联

4、合基本思想是将秒脉冲与计数器联合使用。使用。 只要设备运行，标志只要设备运行，标志M0.0就接通，计数器就接通，计数器C100每秒计数每秒计数1次，次，每每60秒使分钟计数器秒使分钟计数器C101加加1，计数器，计数器C100自身复位，每自身复位，每60分钟使小时计数器分钟使小时计数器C102加加1，计数器，计数器C101自身复位，每小时自身复位，每小时使千小时计数器使千小时计数器C103加加1，计数器，计数器C102自身复位。自身复位。时间控制时间控制设备运行时间追踪梯形图设备运行时间追踪梯形图闪烁电路闪烁电路用定时器设计输出脉冲的周期和占空比可调的振荡电路。用定时器设计输出脉冲的周期和占空

5、比可调的振荡电路。 边沿信号的检测边沿信号的检测指令检测法指令检测法 :例如例如|P|、|N|、DIFU、DIFD程序检测法程序检测法 ：经验设计法举例经验设计法举例4.3 顺序控制设计法与顺序功能图顺序控制设计法与顺序功能图u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有序地进行操作。u顺序控制设计法就是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设计出梯形图。顺序功能图又称做状态转移图，它是描述控制系统的控制顺序功能图又称做状态转移图，它是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形。过程、功能和特性

6、的一种图形。顺序功能图不涉及所描述控制功能的具体技术，是一种通顺序功能图不涉及所描述控制功能的具体技术，是一种通用的技术语言，可用于进一步设计和不同专业的人员之间用的技术语言，可用于进一步设计和不同专业的人员之间进行技术交流。进行技术交流。国际电工委员会国际电工委员会19941994年年5 5月公布的可编程控制器标准月公布的可编程控制器标准IEC1131IEC11313 3中，中，将将SFC SFC （Sequential Function ChartSequential Function Chart）确确定为可编程控制器位居首位的编程语言。各个定为可编程控制器位居首位的编程语言。各个PLCP

7、LC厂家都开厂家都开发了相应的顺序功能图。发了相应的顺序功能图。S7-300/400S7-300/400的的S7 GraphS7 Graph是典型的顺序功能图语言。是典型的顺序功能图语言。4.3 顺序控制设计法与顺序功能图顺序控制设计法与顺序功能图S7-GRAPH S1S2S8S3T0SST8T3T2T1ST9图3.13顺序流程图主要由主要由步、有向连线、转换条件步、有向连线、转换条件和和动作（命令）动作（命令）组成。组成。：矩形框表示步，方框内是该步的编矩形框表示步，方框内是该步的编号。号。编程时一般用编程时一般用PLCPLC内部编程元件来内部编程元件来代表各步代表各步：与系统的初始状态相对

8、应的步：与系统的初始状态相对应的步称为初始步。初始步用双线方框表示，称为初始步。初始步用双线方框表示，每一个功能表图至少应该有一个初始步。每一个功能表图至少应该有一个初始步。：一个控制系统可以划分为被控系统和施控系统。对于被控系一个控制系统可以划分为被控系统和施控系统。对于被控系统，在某一步中要完成某些统，在某一步中要完成某些“动作动作”；对于施控系统，在某一步中；对于施控系统，在某一步中则要向被控系统发出某些则要向被控系统发出某些“命令命令”，将动作或命令简称为动作，将动作或命令简称为动作：矩形框中的文字或符号表示，该矩形框应与相应的步矩形框中的文字或符号表示，该矩形框应与相应的步的符号相连

9、。的符号相连。将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连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，并且用编程元件来的阶段，这些阶段称为步，并且用编程元件来代表各步。代表各步。步是根据步是根据PLCPLC输出状态的变化来划分的，在任何输出状态的变化来划分的，在任何一步内，各输出状态不变，但是相邻步之间输一步内，各输出状态不变，但是相邻步之间输出状态是不同的。出状态是不同的。步也可根据被控对象工作状态的变化来划分，但被步也可根据被控对象工作状态的变化来划分，但被控对象工作状态的变化应该是由控对象工作状态的变化应该是由PLCPLC输出状态变化输出状态变化引起的。否则就不能这样划分

10、，例如从快进到工进引起的。否则就不能这样划分，例如从快进到工进与与PLCPLC输出无关，那么快进和工进只能算一步。输出无关，那么快进和工进只能算一步。 使系统由当前步转入下一步的信号称为转换条件。使系统由当前步转入下一步的信号称为转换条件。转换条件可能是外部输入信号，如按钮、指令开关、限位转换条件可能是外部输入信号，如按钮、指令开关、限位开关的接通开关的接通/ /断开等，也可能是断开等，也可能是PLCPLC内部产生的信号，如定内部产生的信号，如定时器、计数器触点的接通时器、计数器触点的接通/ /断开等，断开等，转换条件也可能是若干个信号的与、或、非逻辑组合。转换条件也可能是若干个信号的与、或、

11、非逻辑组合。当系统正处于某一步时，该步处于活动状态，称当系统正处于某一步时，该步处于活动状态，称该步为该步为“活动步活动步”。步处于活动时，相应的动作被执行。步处于活动时，相应的动作被执行。：将各步对应的方框按它们成为活动步的顺序用有：将各步对应的方框按它们成为活动步的顺序用有向线段连接起来，使图成为一个整体。有向线段的方向代表向线段连接起来，使图成为一个整体。有向线段的方向代表了系统动作的顺序。顺序功能图中，从上到下、从左到右的了系统动作的顺序。顺序功能图中，从上到下、从左到右的方向，有向线段代表方向的箭头可以省略。方向，有向线段代表方向的箭头可以省略。 ：转换条件可以用文字语言、布尔代数表

12、达式或图：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线的旁边。形符号标注在表示转换的短线的旁边。：在功能表图中步的活动状态的进展是由：在功能表图中步的活动状态的进展是由转换的实现来完成。转换实现必须同时满足两个条件：转换的实现来完成。转换实现必须同时满足两个条件：转换的实现应完成两个操作：转换的实现应完成两个操作： 单序列由一系列相继激活的步组成，每一步的后面仅接有一个单序列由一系列相继激活的步组成，每一步的后面仅接有一个转换条件，每一个转换条件的后面只有一个步。转换条件，每一个转换条件的后面只有一个步。如果某一步的转换条件由于需要超过一个，每个转换条件都有自己的后续如

13、果某一步的转换条件由于需要超过一个，每个转换条件都有自己的后续步，而转换条件每时每刻只能有一个满足。步，而转换条件每时每刻只能有一个满足。选择的开始称为分支，选择的结束称为合并。分支、合并处的转换条件应选择的开始称为分支，选择的结束称为合并。分支、合并处的转换条件应该标在分支序列上。该标在分支序列上。并行序列的开始称为分支，当转换条件的并行序列的开始称为分支，当转换条件的实现导致几个序列同时激活时，这些序列称为并行序实现导致几个序列同时激活时，这些序列称为并行序列。为了强调转换的同步实现，水平连线用双线表示。列。为了强调转换的同步实现，水平连线用双线表示。并行序列的结束称为合并，在表示同步的水平双线之并行序列的结束称为合并，在表示同步的水平双线之下，只允许有一个转换符号。下，只允许有一个转换符号。 两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们隔开。两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们隔开。两个转换也不能直接相连，必须用一个步将它们隔开。两个转换也不能直接相连，必须用一个步将它们隔开。顺序功能图应该是一个或两个由方框和有向线段组成的闭顺序功能图应该是一个或两个由方框和有向线段组成的闭环。环。功能表图中初始步是必不可少的，否则，系统没有停止状功能表图中初始步是必不可少的，否