PLC梯形图编程方法-课件.ppt

1、梯形图经验设计法爱学习的人永远最可贵教学目的 1、掌握常见的可编程序控制器典型环节电路的程序编写 2、要求学生掌握基本程序用经验设计法来编程 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。梯形图经验设计法的步骤分解梯形图程序输入信号逻辑组合 使用辅助元件和辅助触点 使用定时器和计数器 使用功能指令 画互锁条件 画保护条件 常用基本环节梯形图程序 1.起动、保持和停止电路 2.常闭触点输入信号的处理 3.多继电器线圈控制电路 4

2、.多地控制电路 5.互锁控制电路6.顺序起动控制电路7.集中与分散控制电路8.自动与手动控制电路 9.闪烁电路 10.延合延分电路 11.定时范围扩展电路 启动、保持和停止电路 实现Y10的启动、保持和停止的四种梯形图如图所示。这些梯形图均能实现启动、保持和停止的功能。X0为启动信号，X1为停止信号。图a、c是利用Y10 常开触点实现自锁保持，而图b、d是利用SET、RST指令实现自锁保持。起动、保持和停止电路电动机正反转控制演示常闭触点输入信号的处理 如果输入信号只能由常开触点提供，梯形图中的触点类型与继电器电路的触点类型完全一致。如果接入PLC的是输入信号的常闭触点，这时在梯形图中所用的X

3、1的触点的类型与PLC外接SB2的常开触点时刚好相反，与继电器电路图中的习惯也是相反的。建议尽可能采用常开触点作为PLC的输入信号。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。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。互锁控制电路 下图是3个输出线圈的互锁电路。其中X0、X1和X2是起动按钮，X3是停止按钮。由于Y0、Y1、Y2每次只能有一个接通，所以将Y0、Y1、Y2的常闭触点分别串联到其它两个线圈的控制电路中。顺序起动控制电路

4、如图所示。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。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。集中与分散控制的梯形图如图所示。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。自动与手动控制电路 在自动与半自动工作设备中，有自动控制与手动

5、控制的联锁，如图所示。输入信号X1是选择开关，选其触点为联锁型号。当X1为ON时，执行主控指令，系统运行自动控制程序，自动控制有效，同时系统执行功能指令CJ P63，直接跳过手动控制程序，手动调整控制无效。当X1为OFF时，主控指令不执行，自动控制无效，跳转指令也不执行，手动控制有效。闪烁电路 当拨动开关将X0接通，启动脉冲发生器。延时2s后Y0接通，再延时1s后Y0断开。这一过程周期性地重复。Y0输出一系列脉冲信号，其周期为3s，脉宽为1s。延合延分电路 如图所示用X0控制Y0，当X0的常开触点接通后，T0开始定时，10s后T0的常开触点接通，使Y0变为ON。X0为ON时其常闭触点断开，使T

6、1复位，X0变为OFF后T1开始定时，5s后T1的常闭触点断开，使Y0变为OFF，T1也被复位。Y0用起动、保持、停止电路来控制。定时范围扩展电路 FX2N系列PLC定时器的最长定时时间为3276.7s，如果需要更长的定时时间，可以采用以下方法以获得较长延时时间。多个定时器组合电路定时器和计数器组合1)多个定时器组合电路 如图所示。当X0接通，T0线圈得电并开始延时，延时到T0常开触点闭合，又使T1线圈得电，并开始延时，当定时器T1延时到，其常开触点闭合，再使T2线圈得电，并开始延时，当定时器T2延时到，其常开触点闭合，才使Y0接通。因此，从X0为ON开始到Y0接通共延时9000s。2)定时器

7、和计数器组合 当X1为ON时，T1开始定时，0.6s后T1定时时间到，其常闭触点断开，使它自己复位，复位后T1的当前值变为0，同时它的常闭触点接通，使它自己的线圈重新通电，又开始定时。T1将这样周而复始地工作，直至X1变为OFF。从分析中可看出，1最上面一行电路是一个脉冲信号发生器，脉冲周期等于T1的设定值。产生的脉冲列送给C0计数，计满3个数后，C0的当前值等于设定值，它的常开触点闭合，Y0开始输出。定时器和计数器组合定时演示定时器和计数器组合定时演示案例一 在生产实践过程中，某些生产机械常要求既能正常起动，又能实现调整位置的点动工作。试用可编程控制器的基本逻辑指令来控制电动机的点动及连续运

8、行。一、异步电动机控制线路图 异步电动机控制线路图 图（a）为主电路。工作时，合上刀开关 QS，三相交流电经过 QS，熔断器 FU，接触器 KM 主触点，热继电器 FR 至三相交流电动机。图（b）为最简单的点动控制线路。起动按钮 SB 没有并联接触器 KM 的自锁触点，按下 SB，KM 线圈通电，松开按钮 SB 时，接触器 KM 线圈又失电，其主触点断开，电动机停止运转。图（c）是带手动开关 SA 的点动控制线路。当需要点动控制时，只要把开关 SA 断开，由按钮 SB 2 来进行点动控制。当需要正常运行时，只要把开关 SA 合上，将 KM 的自锁触点接入，即可实现连续控制。图（d）中增加了一个

9、复合按钮 SB 3 来实现点动控制。需要点动运行时，按下 SB 3 点动按钮，其常闭触点先断开自锁电路，常开触发后闭合接通起动控制电路，KM 接触器线圈得电，主触点闭合，接通三相电源，电动机起动运转。当松开点动按钮 SB 3 时，KM 线圈失电，KM 主触点断开，电动机停止运转。若需要电动机连续运转，由停止按钮 SB 1 及起动按钮 SB 2 控制，接触器 KM 的辅助触点起自锁作用。二、可编程控制器的硬件连接 实现电动机的点动及连续运行所需的器件有：起点按钮 SB1，停止按钮 SB2，交流接触器 KM，热继电器 JR 及刀开关QS 等。主电路的连接如图所示。三、梯形图的设计 梯形图便是是以图

10、形符号及图形符号在图中的相互关系表示控制关系的编程语言，是从继电器电路图演变而来。两者部分符号对应关系如表所示。梯形图的设计 根据输入输出接线圈可设计出异步电动机点动运行的梯形图如图（a）所示。工作过程分析如下：当按下 SB1时，输入继电器X0得电，其常开触点闭合，因为异步电动机未过热，热继电器常开触点不闭合，输入继电器 X2 不接通，其常闭触点保持闭合，则此时输出继电器 Y0 接通，进而接触器 KM 得电，其主触点接通电动机的电源，则电动机起动运行。当松开按钮 SB1 时，X0 失电，其触点断开，Y0 失电，接触点 KM 断电，电动机停止转动，即本梯形图可实现点动控制功能。梯形图的设计 图（

11、b）为电动机连续运行的梯形图，其工作过程分析如下：当按 SB 1 被按下时 X0 接通，Y0 置 1，这时电动机连续运行。需要停车时，按下停车按钮 SB 2,串联于 Y0 线圈回路中的 X1 的常闭触点断开，Y0 置 1，电机失电停车。启-保-停电路 梯形图（b）称为启-保-停电路。这个名称主要来源于图中的自保持触点 Y0。并联在 X0 常开触点上的 Y0 常开触点的作用是当钮 SB 1 松开，输入继电器 X0 断开时，线圈 Y0 仍然能保持接通状态。工程中把这个触点叫做“自保持触点“。启-保-停电路是梯形图中最典型的单元，它包含了梯形图程序的全部要素。它们是：a、事件 每一个梯形图支路都针对

12、一个事件。事件输出线圈（或功能框）表示，本例中为 Y0。b、事件发生的条件 梯形图支路中除了线圈外还有触点的组合，使线圈置 1 的条件既是事件发生的条件，本例中为起动按钮 X0 置 1。c、事件得以延续的条件 触点组合中使线圈置 1 得以持久的条件。本例中为与 X0 并联的 Y0 的自保持触点。d、使事件终止的条件 触点组合中使线圈置 1 中断的条件。本例中为 X1 的常闭触点断开。四、语句表 点动控制即图（a）所使用到的基本指令有：从母线取用常开触点指令 LD；常闭触点的串联指令 ANI；输出继电器的线圈驱动指令 OUT。每条指令占用一个程序步，语句表如下:程序步 指令 元件 0 LD X0

13、 1 ANI X1 2 OUT Y0语句表连续运行控制即图（b）所使用到的基本指令有：从母线取用常开触点指令 LD；常开触点的并联指令 OR；常闭触点的串联指令 ANI；输出继电器的线圈驱动指令 OUT。语句表如下：程序步 指令 元件 0 LD X0 1 OR Y0 2 ANI X1 3 ANI X2 4 OUT Y0 案例二 由电机及拖动基础可知，三相交流异步电动机起动时电流较大，一般是额定电流的（5 7）倍。故对于功率较大的电动机，应采用降压起动方式，Y/降压起动是常用的方法之一。起动时，定子绕组首先接成星形，待转速上升到接近额定转速时，再将定子绕组的接线换成三角形，电动机便进入全电压正常

14、运行状态。一、异步电动机Y/降压起动控制电路 异步电动机Y/降压起动控制电路工作过程分析如下 二、可编程控制器的硬件连接 本模块所需的硬件及输入/输出端口分配如图所示。由图可见：本模块除可编程控制器之外，还增添了部分器件，其中，SB1 为停止按钮，SB2为起动按钮，FR为热继电器的常开触点，KM1为主电源接触器，KM2 为形运行接触器，KM3为Y形起动接触器。三、软件设计三、软件设计 1、分析控制要求，确定输入、输出设备，绘制I/O接线图：1）要实现小车的左右往复运动，只要对小车的拖动电动机实现正反转控制即可。这里用两个接触器分别控制小车左行（KM2）右行（KM1）。2）系统的起动（左SB2、

15、右SB1）、停止（SB3）需要三个按钮，起点和终点处的两个行程开关是用来自动控制小车的往复运动的，也应作为输入设备 案例三 2、修改、完善以满足控制要求：1）小车在两处装料、卸料需要延时，应增加定时器。2）延时结束，小车要能自动继续左行或右行，应在Y2和Y3线圈前加入定时器的延时触点。3）小车到达SQ1或SQ2处要能自动停下，应在Y2和Y3线圈前加入相应行程开关的常闭触点。4）若小车停在SQ1或SQ2处，就算曾经按下停止按钮，小车仍然会自行起动。解决方法：增加辅助继电器记忆起动信号。二、两处卸料的小车控制系统的梯形图设计：要求：运料小车第一次右行在SQ3处卸料；第二次右行在SQ2处卸料。1、分

16、析控制要求，确定输入、输出设备，绘制I/O接线图：与上例比较可知，要实现两处 卸料，增加了行程开关SQ3，故只要在上例I/0图的基础上将SQ3连接到PLC的输入端X5。2、修改、完善以满足控制要求：1）要实现两处卸料，重要的是判断小车右行时在SQ3处是否需要停。可增加一个辅助继电器（M1）来记忆小车是否到过SQ3（M1+），或SQ2（M1）。2）小车到达SQ2处，回头左行时会压下SQ3，使M1+，导致小车第三次右行压下SQ3时不停。3）小车左行或第二次右行经过SQ3时会使T1瞬间得电，非控制要求。4）若小车停在SQ1或SQ2处，就算曾经按下停止按钮，小车仍然会自行起动。解决方法：增加辅助继电器记忆起动信号 设计法的缺点设计法的缺点：易漏掉某些环节，设计出的梯形图可读性差，只适用来设计一些简单的程序。