PLC梯形图编程技巧与经验总结

《PLC应用技术》讲稿梯形图编程本章主要内容•第一部分、梯形图的基本电路•第二部分、梯形图的经验设计方法•第三部分、梯形图的顺序控制设计方法•第四部分、PC控制举例第一部分、梯形图的基本电路第一部分、梯形图的基本电路1．启保停电路2．双向控制电路3．定时器和计数器的应用程序1．启保停电路1．启保停电路--电机的启动、保持、停止控制说明：这种电路具有自锁或自保持作用。按一下停止按钮，00002常闭触点断开，使01000线圈断电，接触器KM也断电，电机停转。2．双向控制电路2．双向控制电路--电机的正反转控制说明：双向控制电路要求2个接触器KM1、KM2不能同时得电，否则会造成电机电源的短路。互锁互锁启、保、停3．定时器和计数器的应用程序适用于：正常运行为△联结的电动机。星形－三角形减压起动（Y－起动）运行S23~UNS1FUU1U2V1V2W1W2定子相电压比U1PYU1P△UN3UN==13定子相电流比I1PYI1P△U1PYU1P△==13起动电流比IstYIst△I1PY3I1P△==134.3三相异步电动机的起动0000000001IL(02)ILC（03）200002000001001TIM001TIM0010100101002△YSV1TIM0010100200000010010000101002COMCOMSB1~220VSB2DC24VKM1KM2PLCKHKM1KM23.电动机Y-△启动控制程序下面是电动机Y-△启动控制的程序设计(尚有其他方案).必须有硬件互锁!启动按钮停车按钮注意20000的作用！3．定时器和计数器的应用程序1）单脉冲电路2）闪烁电路3）周期性脉冲序列发生器4）完成一小时的定时1）单脉冲电路说明：控制输入00000接通时，20000线圈得电并自锁，20000常开触点闭合，使TIM000开始定时、01000线圈得电。2s到，TIM000常闭触点断开，使01000线圈断电。产生脉宽一定的单脉冲2）闪烁电路2）闪烁电路可产生周期性方脉冲3）周期性脉冲序列发生器#0020#00303）周期性脉冲序列发生器电路中定时器的线圈上串接自身的常闭触点，定时时间到时，常闭触点断开使其自身线圈断电，因此，这种电路又称自复位定时器。同自复位定时器一样，自复位计数器也可以产生周期性脉冲序列。4）完成一小时的定时若想实现长时间定时或大范围计数，可以用两个或两个以上的定时器或计数器级联起来用。梯形图的经验设计例题例1送料小车自动控制系统例2两处卸料的小车自动控制系统例3电机优先启动控制例4通风机监视例1送料小车例1送料小车自动控制系统的梯形图设计步骤：1）理解控制策略2）I/O分配3)设计梯形图I/O分配I/O分配1）I/O分配输入：右行启动按钮SB100000左行启动按钮SB200001停止按钮SB300002右端行程开关ST200003左端行程开关ST100004输出：右行接触器01000左行接触器01001装料电磁阀01002卸料电磁阀01003梯形图设计梯形图设计I/O分配右行启动按钮SB100000左行启动按钮SB200001停止按钮SB300002例2两处卸料的小车例2两处卸料的小车自动控制系统梯形图设计步骤：1）理解控制策略2）I/O分配3)设计梯形图I/O分配I/O分配1）I/O分配输入：右行启动按钮SB100000左行启动按钮SB200001停止按钮SB300002右端行程开关ST200003左端行程开关ST100004中间行程开关ST300005输出：右行接触器01000左行接触器01001装料电磁阀01002卸料电磁阀01003梯形图设计梯形图设计I/O分配右行启动按钮SB100000左行启动按钮SB200001停止按钮SB300002例3电机优先启动控制例3电机优先启动控制有5个电机M1~M5，都有启动和停止控制按钮，要求按顺序启动，即前级电机不启动时，后级电机无法启动；前级电机停，后级电机也都停I/O分配I/O分配1）I/O分配输入：5个启动按钮SB1~SB500000、00002、00004、00006、000085个停止按钮SB6~SB1000001、00003、00005、00007、00009输出：5个控制电机的接触器KM1~KM501000~01004梯形图设计有5个电机M1~M5，都有启动和停止控制按钮，要求按顺序启动，即前级电机不启动时，后级电机无法启动；前级电机停，后级电机也都停。梯形图设计例4通风机监视逻辑设计法①根据控制功能，将输入与输出信号之间建立起逻辑函数关系（可先列出逻辑状态表）；②对上述所得的逻辑函数进行化简或变换；③对化简后的函数，利用PLC的逻辑指令实现其函数关系（作出I/O分配，画出PLC梯形图）；逻辑设计法的基本步骤④添加特殊要求的程序。⑤上机调试程序，进行修改和完善。逻辑设计法举例之一某系统中有3台通风机，欲用一台指示灯显示通风机的各种运行状态。要求：2台及2台以上风机开机时，指示灯常亮；若只有一台开机时，指示灯以0.5Hz的频率闪烁；全部停机时，指示灯以2Hz的频率闪烁。用一个开关控制系统的工作。分析控制要求可知：反映通风机运行状态及控制系统工作的信号是PLC的输入信号；用PLC的输出信号来控制一台指示灯的工作情况。对逻辑关系简单的控制，可以直接进行I/O分配。I/O分配为如下：输入输出风机1风机2风机3控制开关指示灯0000000001000020000301000控制策略有三个通风机，设计一个监视系统，监视通风机的运转。用辅助继电器20000~20002表示指示灯的几种状态。输入输出000000000100002200002000120002000001010011001010010100100101110111010100100100由表可看出：20001=20000·20002常亮2Hz闪0.5Hz闪风机1风机3风机2设开机为‘1’、停为‘0’；指示灯亮和闪为‘1’，灭为‘0’。20000=00000·00001·00002+00000·00001·0000200000·00001·00002+00000·00001·0000220002=00000·00001·00002要求：2台及2台以上风机开机时，指示灯常亮；若只有一个台开机时，指示灯以0.5Hz的频率闪烁；全部停机时，指示灯以2Hz的频率闪烁。将20000~20002的逻辑表达式化简：化简得：20000=00000·00001+00000·00002+00001·0000220002=00000·00001·0000220001=20000·2000220000=00000·00001·00002+00000·00001·0000200000·00001·00002+00000·00001·00002设计梯形图程序20002=00000·00001·0000220000=00000·00001+00000·00002+00001·0000220001=20000·20002常亮控制开关2Hz闪0.5Hz闪TIM003#0003TIM002TIM002#0002TIM003a原变量用常开接点表示，反变量用常闭接点表示。逻辑设计法举例之二某系统中有4台通风机，欲用两台指示灯显示通风机的各种运行状态。要求：3台及3台以上风机开机时，绿灯常亮；两台开机时，绿灯以5Hz的频率闪烁；一台开机时，红灯以5Hz的频率闪烁；全部停机时，红灯常亮。分析控制要求得知：反映各台风机运行状态的信号是PLC的输入信号；要用PLC的输出信号来控制各指示灯的亮、灭。上述几种运行情况可分开考虑，以简化程序设计。本例，用A、B、C、D表示4台通风机，红灯为F1，绿灯为F2；设灯亮为“1”、灯灭为“0”；风机开为“1”、停为“0”。1.红灯（F1）常亮的程序设计当4台风机都不开机时，红灯常亮，其逻辑关系可列表为：由表可得函数：F1=ABCD（1）ABCDF1由式（1）可画出梯形图如下：ABCDF1000012.绿灯（F2）常亮的程序设计ABCDF20111110111110111110111111能引起绿灯常亮的情况有5种，列逻辑状态表如下：由此得逻辑函数为：将式（2）化简为：F2=AB（D+C）+CD（A+B）（3）F2=ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD（2）根据式（3）画梯形图：F2CABDACDB3.红灯（F1）闪烁的程序设计ABCDF100011001010100110001根据红灯闪烁的情况列表如下（设闪烁为“1”）：由表得逻辑函数为：将式（4）化简为：F1=ABCD+ABCD+ABCD+ABCD（4）根据式（5）画梯形图：F1CDAB25501CDABCDABF1=AB（CD+CD）+CD（AB+AB）（5）25501产生5Hz的脉冲4.绿灯（F2）闪烁的程序设计ABCDF2001110101101101100111010111001根据绿灯闪烁的情况列表如下（设闪烁为“1”）：由此得逻辑函数为：将式（6）化简为：F2=ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD+ABCD（6）F2=（AB+AB)(CD+CD）+ABCD+ABCD（7）F2=（AB+AB)(CD+CD）+ABCD+ABCD（7）根据式（7）画梯形图如下：F2ABCD25501ABCDABCDABCD5.根据所选用的PLC机型，作出I/O分配表。用PLC的I/O点编号替换梯形图中的变量。（1）作I/O分配表（本例使用的PLC是CPM1A）：输入输出ABCDF1F2001010010200103001040110101102（2）将上面各梯形图中的A、D、C、D、F1、F2用表中的PLC输入/输出点编号替换。作其梯形图如下：ABCDF10010100102001030010401101F1=ABCD下面以红灯的程序为例说明合并的方法。00101001020010300104F1F1001030010400101001022550100103001040010100102001030010400101001026.综合几个梯形图，得出最后的程序。两张图的合并应作如图处理。照此处理绿灯及整个程序。红灯的程序7.上机调试程序，进一步修改、完善。红灯常亮红灯闪烁4.具有多工作方式的系统举例送料小车的控制系统示意图如下：操作面板图如右4种工作方式系统的4种工作方式1）手动工作方式2）单周期工作方式3）连续工作方式4）单步工作方式功能表图单周期、连续、单步工作的功能表图自动方式下的总功能表图自动工作方式下的总功能表图梯形图的总体结构梯形图的总体结构说明：整个程序可分为三段：公用程序手动程序自动程序1．手动程序1)手动程序说明：手动按钮00104~00107控制小车的各个动作，程序中设置了一些必要的联锁。2)自动程序2)自动程序3)公用程序3)公用程序说明：当系统从自动方式切换到手动方式下，应将代表各步的辅助继电器以及代表连续工作方式的20100复位。否则，在返回自动方式时可能会出现错误动作。这一任务由公用程序完成5.泡沫塑料切片机3.2.1电动机转子串电阻启动控制将绕线转子异步电动机转子串电阻起动电气控制电路(按时间原则,三级起动)改造成用PLC控制,要求电动机每级起动电阻切换时间为20秒,启动毕,转入正常运转。任何一级启动电阻未接入，系统将无法启动。试画出电气控制主电路、PLCI/O地址分配表、端子接线图和PLC控制梯形图。电气控制主电路I/O地址分配表PLCI/O硬件连接图梯形图控制程序