梯形图的设计方法.ppt

第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院回到回到主目录主目录第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院 熟练掌握熟练掌握梯形图的基本电路，梯形图的基本电路，并能够灵活应用；熟练掌握梯形并能够灵活应用；熟练掌握梯形图程序的设计方法：逻辑设计法、图程序的设计方法：逻辑设计法、时序设计法、经验设计法、顺序时序设计法、经验设计法、顺序设计法、继电器控制电路转换设设计法、继电器控制电路转换设计法掌握掌握多种工作方式系统的多种工作方式系统的设计基本要求基本要求第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院§4-1  梯形图的基本电路梯形图的基本电路§4-4  梯形图的时序设计方法梯形图的时序设计方法§4-6  梯形图的顺序控制设计方法梯形图的顺序控制设计方法§4-3  梯形图的逻辑设计方法梯形图的逻辑设计方法§4-2  梯形图的经验设计方法梯形图的经验设计方法§4-5  继电器控制电路转换设计法继电器控制电路转换设计法§4-7  多种工作方式系统的程序设计多种工作方式系统的程序设计第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院§4-2  梯形图梯形图的的经验设计方法经验设计方法        有一些简单的梯形图可以借鉴电气控制原理图的设计，即有一些简单的梯形图可以借鉴电气控制原理图的设计，即在一些典型电路的基础上，根据被控对象对控制系统的具体要在一些典型电路的基础上，根据被控对象对控制系统的具体要求，进行修改和完善，得到符合控制要求的梯形图。

这种方法求，进行修改和完善，得到符合控制要求的梯形图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，设计的质量与编程者的经验有很大的关系，所以这种设计方法叫做经验设计法程者的经验有很大的关系，所以这种设计方法叫做经验设计法第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院例例1：送料小车自动控制系统的梯形图设计：送料小车自动控制系统的梯形图设计控制要求：控制要求：小车在小车在ST1处装料，处装料，15s后装料结束，开始右行，碰后装料结束，开始右行，碰到行程开关到行程开关ST2后停下来卸料，后停下来卸料，10s后左行，碰到行程开关后左行，碰到行程开关ST1又停下来装料，这样不停的循环工作又停下来装料，这样不停的循环工作    在左行和右行过程中，按下停止按钮在左行和右行过程中，按下停止按钮SB3小车停止运行小车停止运行ST1ST2右右左左装料装料处处卸料卸料处处装料装料15s卸料卸料10s第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院（（1））.  控制按钮设置控制按钮设置一个右行启动按钮一个右行启动按钮SB1；；一个左行启动按钮一个左行启动按钮SB2；；一个停止按钮一个停止按钮SB3 。

2））.  I/O分配分配输输       入入输输       出出按钮及行程开关按钮及行程开关PC输入端子号输入端子号输出设备名称输出设备名称PC输出端子号输出端子号右行启动按钮右行启动按钮SB100000右行接触器右行接触器01000左行启动按钮左行启动按钮SB200001左行接触器左行接触器01001停止按钮停止按钮SB300002装料电磁阀装料电磁阀01002右端行程开关右端行程开关ST200003卸料电磁阀卸料电磁阀01003左端行程开关左端行程开关ST100004（（3））.  梯形图设计梯形图设计（（A））.小车的左行、右行是典型的双向控制电路，先画出双向控制电路小车的左行、右行是典型的双向控制电路，先画出双向控制电路第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院（（B））.考虑行程开关的作用小车没有到位行程开关不动作，小车到位行考虑行程开关的作用小车没有到位行程开关不动作，小车到位行程开关动作，则相应的小车运行应停止程开关动作，则相应的小车运行应停止010000100100001010000100100002 00000 01000右行右行左行左行00000 0000200001 01001010000100100001010000100100002 0000001000右行右行左行左行00000 0000200001 010010000300004第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院（（C））.考虑装料、卸料考虑装料、卸料小车右行小车右行 →ST2（（00003）动作）动作→停止右行停止右行→卸料卸料10S→左行左行小车左行小车左行 → ST3（（00004）动作）动作→停止左行停止左行→装料装料15S→右行右行故用故用00003控制控制TIM000延时延时10S，卸料，卸料完成左行，卸料，卸料完成左行    用用00004控制控制TIM001延时延时15S，装料，装料完成右行，装料，装料完成右行按下停止按钮按下停止按钮SB3（（00002），全部停止），全部停止第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院00003TIM  000      #01000100300004TIM  001      #015001002卸料卸料装料装料TIM000TIM0010000300004000000000200001010010100001001000010100001001000020000001000右行右行左行左行第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院例例2：两处送料小车的自动控制系统梯形图设计：两处送料小车的自动控制系统梯形图设计        小车在小车在ST1处装料，在处装料，在ST3、、ST2处轮流卸料。

小车右行第处轮流卸料小车右行第一次碰到一次碰到ST3时停下卸料，第二次碰到时停下卸料，第二次碰到ST3时不停，到时不停，到ST2时停时停下卸料1））.  控制按钮设置控制按钮设置一个右行启动按钮一个右行启动按钮SB1；；一个左行启动按钮一个左行启动按钮SB2；；一个停止按钮一个停止按钮SB3 装料装料15s卸料卸料10sST1ST3ST2左左装料装料处处卸料卸料处处卸料卸料处处000040000500003右右卸料卸料10s第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院输输       入入输输       出出按钮及行程开关按钮及行程开关PC输入端子号输入端子号输出设备名称输出设备名称PC输出端子号输出端子号右行启动按钮右行启动按钮SB100000右行接触器右行接触器01000左行启动按钮左行启动按钮SB200001左行接触器左行接触器01001停止按钮停止按钮SB300002装料电磁阀装料电磁阀01002右端行程开关右端行程开关ST200003卸料电磁阀卸料电磁阀01003左端行程开关左端行程开关ST100004中间位行程开关中间位行程开关ST300005（（2））.  I/O分配分配（（3））.  梯形图设计梯形图设计      小车左行、卸料过程与上例相同，故梯形图相同。

右行过程小车左行、卸料过程与上例相同，故梯形图相同右行过程多了一个条件，即多了一个条件，即ST3，右行过程中，，右行过程中，ST2或或ST3动作，停止右动作，停止右行而且卸料过程小车不能右行也不能左行而且卸料过程小车不能右行也不能左行第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院右行增加中间位置右行增加中间位置ST3（（00005））卸料时不能左行、右行卸料时不能左行、右行0000500003TIM  000      #01000100300004TIM  001      #015001002卸料卸料装料装料TIM000TIM0010100100004000000000500002000010100001001000010100001001000020000001000右行右行左行左行000030100001001第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院       小车要在小车要在ST2、、ST3处轮流卸料，就需要记住上次卸料位置，处轮流卸料，就需要记住上次卸料位置，下次卸料时应在另一位置。

第一次卸料在下次卸料时应在另一位置第一次卸料在00005处，第二次卸料处，第二次卸料应在应在00003处用简单的起停保梯形图实现用简单的起停保梯形图实现20000200000000500003      考虑左行过程中考虑左行过程中00005不起作用，故应串入不起作用，故应串入01001的常闭触点，的常闭触点，所以对以上梯形图做修改如下所以对以上梯形图做修改如下2000020000000050000301001第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院200000000500003TIM  000      #01000100300004TIM  001      #015001002卸料卸料装料装料TIM000TIM0010100100004000000000500002000010100001001000010100001001000020000001000右行右行左行左行0000301000010010000300005 010012000020000第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院例例3：电机优先启动控制：电机优先启动控制控制要求：控制要求：5个电机个电机M1~M5顺序启动（每级电机都有启动、停顺序启动（每级电机都有启动、停止按钮）。

止按钮）1））.  I/O分配分配输入：输入：   5个启动按钮个启动按钮SB1~SB5：：00000、、00002、、00004、、00006、、00008               5个停止按钮个停止按钮SB6~SB10：：00001、、00003、、00005、、00007、、00009输出：输出：   5个控制电机的接触器个控制电机的接触器KM1~KM5：：01000~~01004（（2））.  梯形图设计梯形图设计起停保梯形图：起停保梯形图：01000010000000000001第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院依次串联即构成顺序启动电路依次串联即构成顺序启动电路01002010030100401001010000100000000 000010100100002 000030100200004 000050100300006 000070100400008 00009返回返回第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院§4-3  梯形图梯形图的逻辑设计方法的逻辑设计方法 ①① 根根据据控控制制功功能能，，将将输输入入与与输输出出信信号号之之间间建建立立起起逻逻辑辑函数关系（可先列出逻辑状态表）；函数关系（可先列出逻辑状态表）； ②② 对上述所得的逻辑函数进行化简或变换；对上述所得的逻辑函数进行化简或变换； ③③ 对对化化简简后后的的函函数数，，利利用用PLC的的逻逻辑辑指指令令实实现现其其函函数数关系（作出关系（作出I/O分配，画出分配，画出PLC梯形图）；梯形图）； 逻辑设计法的基本步骤逻辑设计法的基本步骤 ④④ 添加特殊要求的程序。

添加特殊要求的程序 ⑤⑤ 上机调试程序，进行修改和完善上机调试程序，进行修改和完善第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院例：三个开关控制一个灯例：三个开关控制一个灯      设计三个开关控制一个灯，任何一个开关都可以改变灯的状设计三个开关控制一个灯，任何一个开关都可以改变灯的状态，即控制灯的亮或灭态，即控制灯的亮或灭                                                     （（1））.  I/O分配分配输入：三个开关：输入：三个开关：00000~00002；；输出：输出：            灯：灯：01000 输输                入入   输输    出出 开关开关1开关开关2开关开关3       灯灯 000000001 0000201000第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院（（2））.  设计梯形图设计梯形图每个开关由两个状态：接通或每个开关由两个状态：接通或断开，以断开，以0和和1表示；灯有两个表示；灯有两个状态：亮或灭，以状态：亮或灭，以0或或1表示。

表示如图为三个开关控制一个灯的如图为三个开关控制一个灯的真值表，一共有真值表，一共有8种组合，分为种组合，分为两组，奇数个两组，奇数个1为为1组，由组，由4种组种组合对应灯亮；偶数个合对应灯亮；偶数个1为另一组，为另一组，由由4个组合，对应灯灭显然，个组合，对应灯灭显然，任何一个开关状态的改变都可任何一个开关状态的改变都可以把组合从一组改到另一组，以把组合从一组改到另一组，从而实现所要求的控制从而实现所要求的控制输入输入输出输出0000000001000020100000000011010101101001101011001111三个开关控制一个灯的真值表三个开关控制一个灯的真值表第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院（（3）逻辑表达式为：）逻辑表达式为：（（4）梯形图）梯形图01000=00000·00001·00002+00000·00001·00002+00000·00001·00002            +00000·00001·0000200001 000020000201000000010000000000000020000100000000020000100000第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院例：通风机监视系统例：通风机监视系统      设计一个通风机监视系统监视三个通风机的运行情况设计一个通风机监视系统监视三个通风机的运行情况要求：两个或两个以上通风机运转：信号灯持续亮要求：两个或两个以上通风机运转：信号灯持续亮            一个通风机运转：一个通风机运转：                    信号灯以信号灯以0.5Hz频率闪烁频率闪烁            三个通风机都不运转：三个通风机都不运转：            信号灯以信号灯以2Hz频率闪烁频率闪烁用一个控制开关控制系统工作：用一个控制开关控制系统工作：  开关闭合：系统工作开关闭合：系统工作                                                          开关断开：系统不工作开关断开：系统不工作                                                            分析控制要求可知：分析控制要求可知：反映每台风机运行状态的信号是反映每台风机运行状态的信号是PLC的输入信号；的输入信号；要用要用PLC的输出信号来控制指示灯的亮、灭。

的输出信号来控制指示灯的亮、灭第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院（（1））.  I/O分配分配输入：三个通风机的状态：输入：三个通风机的状态：00000~00002；控制开关：；控制开关：00003输出：信号灯输出：信号灯01000 输输                入入   输输    出出 风机风机1 风机风机2风机风机3 控制开关控制开关   指示灯指示灯 000000001 00002  00003    01000第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院200022000101000两个或两个以上通风机运转两个或两个以上通风机运转一个通风机运转一个通风机运转三个通风机都不运转三个通风机都不运转20000200002000120002灯亮灯亮灯以灯以0.5Hz频率闪亮频率闪亮灯以灯以2Hz频率闪亮频率闪亮0.5Hz信号信号2Hz信号信号（（2））.  梯形图设计梯形图设计第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院（（3））.  真值表真值表输输 入入输输 出出000000000100002200002000120002000001001010010010011100100010101100110100111100两个或两个以上通风机运转：两个或两个以上通风机运转：20000=00000·00001·00002+00000·00001·00002+00000·00001·00002+00000·00001·00002          =00000·00001+00000·00002+00001·00002一个通风机运转：一个通风机运转：20001=00000·00001·00002+00000·00001·00002+00000·00001·00002          三个通风机都不运转：三个通风机都不运转：20002=00000·00001·00002第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院20001=20000·20002则则20001可以用可以用20000和和20002表示：表示：（两式相乘再整理）（两式相乘再整理）0.5Hz信号产生电路信号产生电路2Hz信号产生电路信号产生电路TIM001TIM 000     #0010TIM 001     #0010TIM000TIM003TIM 002     #0003TIM 003     #0002TIM0021S1Sf=0.5Hz0.3S0.2Sf=2Hz第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院2 Hz闪闪0.5 Hz闪闪控制开关控制开关把以上梯形图组合起来，即构成本题的梯形图把以上梯形图组合起来，即构成本题的梯形图200002000200000 0000100000 000020000220000000010000300000000010000220000200022000120002 TIM00220001TIM00001000TIM001TIM 000     #0010TIM 001     #0010TIM000TIM003TIM 002     #0003TIM 003     #0002TIM002END（（01））常亮常亮返回返回第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院                   逻逻 辑辑 设设 计计 法法 举举 例例 之二之二        某系统中有某系统中有4台通风机，欲用两台指示灯显示通台通风机，欲用两台指示灯显示通风机的各种运行状态。

风机的各种运行状态要求：要求：3台及台及3台以上风机开机时，绿灯常亮；两台台以上风机开机时，绿灯常亮；两台开机时，绿灯以开机时，绿灯以5Hz的频率闪烁；一台开机时，红灯的频率闪烁；一台开机时，红灯以以5Hz的频率闪烁；全部停机时，红灯常亮的频率闪烁；全部停机时，红灯常亮分析控制要求得知：分析控制要求得知：反映各台风机运行状态的信号是反映各台风机运行状态的信号是PLC的输入信号；的输入信号；要用要用PLC的输出信号来控制各指示灯的亮、灭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，以简化程序设计上述几种运行情况可分开考虑，以简化程序设计第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院 本例，用本例，用A、、B、、C、、D表示表示4台通风机，红灯为台通风机，红灯为F1，，绿灯为绿灯为 F2；；设灯亮为设灯亮为“1”、灯灭为、灯灭为“0”；； 风机开风机开为为“1”、停为、停为“0”  1. 1. 红灯（红灯（F1））常亮的程序设计常亮的程序设计当当4台风机都不开机时，红灯常亮，其台风机都不开机时，红灯常亮，其逻辑关系可列表为：逻辑关系可列表为：由表可得函数：由表可得函数：F1 = A B C D    （（1））A      B      C       DF1由式（由式（1）可画出梯形图如下：）可画出梯形图如下： A    B     C    D    F1 0     0      0     0      1第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院  2. . 绿灯（绿灯（F2））常亮的程序设计常亮的程序设计 A    B     C    D    F2 0     1      1     1      1 1     0      1     1      1 1     1      0     1      1 1     1      1     0      1 1     1      1     1      1能引起绿灯常亮的情况有能引起绿灯常亮的情况有5种，列逻辑状态表如下：种，列逻辑状态表如下：由此得逻辑函数为：由此得逻辑函数为：将式（将式（2）化简为：）化简为：F2 = AB（（D+C））+CD（（A+B）） （（3））F2 = ABCD + ABCD + ABCD+ ABCD + ABCD    （（2））根据式（根据式（3）画梯形图：）画梯形图：F2 C          A          BDA          C           DB第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院  3. . 红灯（红灯（F1））闪烁的程序设计闪烁的程序设计A     B     C    D     F1 0     0      0     1      1 0     0      1     0      1 0     1      0     0      1 1     0      0     0      1根据红灯闪烁的情况列表如下（根据红灯闪烁的情况列表如下（设闪烁为设闪烁为““1”1” ）：）：由表得逻辑函数为：由表得逻辑函数为：将式（将式（4）化简为：）化简为：F1 = ABCD + ABCD + ABCD + ABCD （（4））根据式（根据式（5）画梯形图：）画梯形图：F1C          D          A        B       25501 C           DA           B          C         DA          BF1 = AB（（CD + CD））+ CD（（AB + AB）（）（5））25501产生产生5Hz的脉冲的脉冲第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院  4. . 绿灯（绿灯（F2））闪烁的程序设计闪烁的程序设计A    B     C    D    F20     0      1     1      10     1      0     1      10     1      1     0      11     0      0     1      11 0      1     0      121     1      0     0      1根据绿灯闪烁的情况列表如下（根据绿灯闪烁的情况列表如下（设闪烁为设闪烁为““1”1” ）：）：由此得逻辑函数为：由此得逻辑函数为：将式（将式（6）化简为：）化简为：F2 = ABCD + ABCD + ABCD + ABCD + ABCD + ABCD （（6））F2 = （（AB + AB)(CD + CD））+ AB CD + AB CD   （（7））第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院F2 = （（AB + AB)(CD + CD））+ AB CD + AB CD   （（7））  根据式（根据式（7）画梯形图如下：）画梯形图如下：F2 A          B          C        D      25501 A          B          C        DA           B          C        DA          B          C        D第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院  5. 根据所选用的根据所选用的PLC机型，作出机型，作出I/O分配表。

用分配表用PLC的的I/O点编号替换梯形图中的变量点编号替换梯形图中的变量1）作）作I/O分配表（本例使用的分配表（本例使用的PLC是是CPM1A）：）： 输输          入入       输输        出出    A    B    C    D    F1    F2  00101  00102  00103 00104  01101  01102（（2）将上面各梯形图中的）将上面各梯形图中的A、、D、、C、、D、、F1、、F2用用           表中的表中的PLC输入输入/输出点编号替换输出点编号替换作其梯形图如下：作其梯形图如下：A      B     C     DF100101   00102  00103   0010401101F1 = A B C D第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院 下面以红灯的程序为例说明合并的方法下面以红灯的程序为例说明合并的方法00101  00102  00103  00104F1F100103  00104  00101 00102 25501 00103  0010400101  00102  00103  0010400101  00102 6. . 综合几个综合几个梯形图，得出最后的程序。

梯形图，得出最后的程序两张图的合并应作如图处理两张图的合并应作如图处理照此处理绿灯及整个照此处理绿灯及整个程序    红灯的程序红灯的程序7.  上机调试程序，进上机调试程序，进一步修改、完善一步修改、完善第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院§4-4  梯形图梯形图的时序设计方法的时序设计方法       若若PLC各各输输出出信信号号的的状状态态变变化化有有一一定定的的时时间间顺顺序序，，可可由由时时序图入手进行程序设计序图入手进行程序设计 (1) 根根据据各各输输入入、、输输出出信信号号之之间间的的时时序序关关系系，，画画出出输输入入和和输输出出信号的工作时序图信号的工作时序图  (2) 把把时时序序图图划划分分成成若若干干个个区区段段，，确确定定各各区区段段的的时时间间长长短短找找出出区区段段间间的的分分界界点点，，弄弄清清分分界界点点处处各各输输出出信信号号状状态态的的转转换换关关系系和转换条件和转换条件一般方法为：一般方法为：第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院  (3) 确确定定所所需需的的定定时时器器个个数数，，分分配配定定时时器器号号，，确确定定各各定定时时器器的的设定值。

设定值  (4) 明明确确各各定定时时器器开开始始定定时时和和定定时时到到两两个个时时刻刻各各输输出出信信号号的的状状态最好作一个状态转换明细表态最好作一个状态转换明细表   (5)   作作PLC的的I/O分配表  (6)  根根据据时时序序图图、、状状态态转转换换明明细细表表和和I/O分分配配表表，，画画出出PLC梯梯形图  (7)  作模拟实验，进一步修改、完善程序作模拟实验，进一步修改、完善程序第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院                时序图设计法举例时序图设计法举例        图图为为十十字字路路口口上上的的红红、、黄黄、、绿绿交交通通信信号号灯灯绿绿灯灯亮亮放放行行、、红灯亮禁行红灯亮禁行   控制要求：控制要求：①① .放行时间：南北方向为放行时间：南北方向为30秒，东西方向为秒，东西方向为20秒②②.禁行预告：欲禁行方向的黄灯和欲放行方向的红灯禁行预告：欲禁行方向的黄灯和欲放行方向的红灯    以以5Hz的频率闪烁的频率闪烁5秒，秒， 5秒后另一个方向放行秒后另一个方向放行。

③③.只用一个控制开关对系统进行运行控制只用一个控制开关对系统进行运行控制南南北北西西东东第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院（（1）分析控制要求，确定输入和输出信号分析控制要求，确定输入和输出信号原原则则：：在在满满足足控控制制要要求求的的前前提提下下，，应应尽尽量量少少占占用用PLC的的I/O点数        对对本本例例，，由由控控制制开开关关输输入入的的信信号号是是输输入入信信号号；；指指示灯的亮、灭由示灯的亮、灭由PLC的输出信号控制的输出信号控制       由由于于同同方方向向的的同同色色灯灯在在同同一一时时间间亮亮、、灭灭，，可可将将同同色色灯并联，用一个输出信号控制这样只占灯并联，用一个输出信号控制这样只占6个输出点个输出点南南北北西西东东第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院（（2）画出各方向三色灯的工作时序图画出各方向三色灯的工作时序图 5s  5s 南北黄灯南北黄灯南北绿灯南北绿灯     30 s    30 s  5s东西红灯东西红灯  5s 20s  20 s东西绿灯东西绿灯东西黄灯东西黄灯  5s  5s南北红灯南北红灯   20 s  5s  20 s  5s 启启   动动        t0                          t1   t2               t3  t4        一个循环一个循环    一个循环一个循环（（3）由时序图分析各输出信号之间的时间关系。

由时序图分析各输出信号之间的时间关系        红红灯灯和和绿绿灯灯常常亮亮的的时时间间相相同同（（30s/20s）） ；；黄黄灯灯和和红红灯灯闪闪烁的时间相同（烁的时间相同（5s）） 第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院        一个循环有一个循环有4个时间分界点：个时间分界点：t1 、、 t2 、、 t3 、、 t4 在这在这4个分界点处信号灯的状态将发生变化个分界点处信号灯的状态将发生变化 5s  5s 南北黄灯南北黄灯南北绿灯南北绿灯     30 s    30 s  5s东西红灯东西红灯  5s 20s  20 s东西绿灯东西绿灯东西黄灯东西黄灯  5s  5s南北红灯南北红灯   20 s  5s  20 s  5s 启启   动动        t0                          t1   t2               t3  t4            （（4）确定信号灯的状态转换点确定信号灯的状态转换点第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院 用用TIM000~TIM003   4个定时器控制信号灯的状态转换。

个定时器控制信号灯的状态转换5）确定定时器的个数及编号确定定时器的个数及编号 5s  5s 南北黄灯南北黄灯南北绿灯南北绿灯     30 s    30 s  5s东西红灯东西红灯  5s 20s  20 s东西绿灯东西绿灯东西黄灯东西黄灯  5s  5s南北红灯南北红灯   20 s  5s  20 s  5s 启启   动动        t0                          t1   t2               t3  t4            TIM000TIM001TIM002TIM003第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院（（6）列出定时器的功能明细表列出定时器的功能明细表 5s  5s 南北黄灯南北黄灯南北绿灯南北绿灯     30 s    30 s  5s东西红灯东西红灯  5s 20s  20 s东西绿灯东西绿灯东西黄灯东西黄灯  5s  5s南北红灯南北红灯   20 s  5s  20 s  5s 启启   动动        t0                          t1   t2               t3  t4            TIM000TIM001TIM002TIM003 定时器定时器 t0 t1 t2 t3 t4TIM000(通电延时通电延时OFF控制控制 )开始定时。

开始定时为南为南/北绿北绿灯、东灯、东/西红西红灯亮定时）灯亮定时）TIM000ON南南/北绿灯灭，北绿灯灭，南南/北黄、东北黄、东西红灯开始闪西红灯开始闪      ON ON开始下一个开始下一个循环的定时循环的定时第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院 5s  5s 南北黄灯南北黄灯南北绿灯南北绿灯     30 s    30 s  5s东西红灯东西红灯  5s 20s  20 s东西绿灯东西绿灯东西黄灯东西黄灯  5s  5s南北红灯南北红灯   20 s  5s  20 s  5s 启启   动动        t0                          t1   t2               t3  t4            TIM000TIM001TIM002TIM003 定时器定时器 t0 t1 t2 t3 t4TIM000(定时定时30 s )开始定时开始定时为南为南/北绿北绿灯、东西红灯、东西红灯亮定时）灯亮定时）TIM000ON。

南南/北绿灯北绿灯灭，南灭，南/北黄、北黄、东西红灯开东西红灯开始闪      ON     ON开始下一个开始下一个循环的定时循环的定时TIM001(定时定时35 s )开始定时开始定时继续定时继续定时TIM001ON闪烁的灯灭，闪烁的灯灭，东西绿、南北东西绿、南北红灯亮     ON开始下一个开始下一个循环的定时循环的定时第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院 定时器定时器        t0        t1        t2        t3         t4TIM000定时定时30秒秒开始定时开始定时南北绿、东南北绿、东西红灯开始西红灯开始亮亮ON且保持南南北北绿绿灯灯灭灭；；南北黄、东西南北黄、东西红灯开始闪红灯开始闪        ON      ON开开始始下下一一个个循环的定时循环的定时TIM001定时定时35秒秒   开始定时开始定时   继续定时继续定时ON且保持南南北北黄黄、、东东西红灯灭；西红灯灭；东东西西绿绿、、南南北红灯亮北红灯亮     ON开开始始下下一一个个循环的定时循环的定时                                                                                                                               TIM002定时定时55秒秒   开始定时开始定时   继续定时继续定时   继续定时继续定时ON且保持。

且保持东西绿灯灭；东西绿灯灭；东东西西黄黄、、南南北北红灯开始闪红灯开始闪开开始始下下一一个个循环的定时循环的定时TIM003定时定时60秒秒   开始定时开始定时   继续定时继续定时  继续定时继续定时   继续定时继续定时ON，，随随即即复复位位且且开开始始下下一一个循环的定时个循环的定时第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院   输输   入入                                    输输                          出出 控制开关控制开关 南北绿灯南北绿灯南北黄灯南北黄灯南北红灯南北红灯东西绿灯东西绿灯东西黄灯东西黄灯东西红灯东西红灯  00000   01000   01001   01002   01003   01004   01005（（6）根据定时器功能明细表和）根据定时器功能明细表和I/O分配，画出分配，画出PLC的的梯形图 （（7）作）作PLC的的I/O分配表       本例要求用一个控制开关进行控制这里将全部本例要求用一个控制开关进行控制。

这里将全部程序放在指令程序放在指令IL/ILC 之间，用之间，用00000作为指令作为指令IL的执的执行条件，即可实现控制要求行条件，即可实现控制要求第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院南北黄南北黄/东西东西红闪红闪5秒定时秒定时东西黄、南北东西黄、南北红闪红闪5秒定时秒定时东西绿东西绿/南北南北红亮红亮20秒定时秒定时南北绿南北绿/东西东西红亮红亮30秒定时秒定时  IL( 02 )00000TIM000 # 0300TIM003 TIM001 # 0350TIM002 # 0550TIM003 # 0600TIM00001000系统启动系统启动TIM000  25501  TIM001  ILC( 03 )  END(01)0100001005010010100301004TIM002  25501 TIM003TIM001    TIM00201001010030100201004东西绿亮东西绿亮20秒秒南北红亮南北红亮20秒秒南北黄闪南北黄闪5秒秒东西红闪东西红闪5秒秒东西黄闪东西黄闪5秒秒南北红闪南北红闪5秒秒南北绿亮南北绿亮30秒秒东西红亮东西红亮30秒秒返回返回第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院        在在继继电电器器控控制制电电路路的的基基础础上上，，经经过过转转换换，，将将继继电电器器控控制制设设计出计出PLC控制。

控制  关于转换的几个问题关于转换的几个问题 1．各种继电器、接触器、电磁阀、电磁铁等的转换．各种继电器、接触器、电磁阀、电磁铁等的转换        这这些些电电器器的的线线圈圈是是PLC的的执执行行元元件件，，要要为为它它们们分分配配相相应应的的PLC输出继电器号输出继电器号       中间继电器可以用中间继电器可以用PLC的内部辅助继电器来代替的内部辅助继电器来代替§4-5  继电器控制电路转换设计法继电器控制电路转换设计法第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院 2．常开、常闭按钮的转换．常开、常闭按钮的转换 用用PLC控制时，启动和停车一般都用常开按钮控制时，启动和停车一般都用常开按钮使用常开和长闭按钮时，使用常开和长闭按钮时，PLC的梯形图画法不同的梯形图画法不同 0000001000010000000100000010000100000001SB2000000000101000COMCOM   ~ SB1PLCKMSB2000000000101000COMCOM   ~ SB1PLCKM启动启动停车停车启动启动停车停车第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院        一一般般热热继继电电器器触触点点不不接接入入PLC中中，，而而接接在在PLC外外部的启动控制电路中。

部的启动控制电路中 4. 时间继电器的处理时间继电器的处理●时间继电器可用时间继电器可用PLC的定时器代替的定时器代替 3．热继电器的处理．热继电器的处理● PLC定定时时器器的的触触点点只只有有接接通通延延时时闭闭合合和和接接通通延延时时断断开两种可以通过编程设计出所需的时间控制可以通过编程设计出所需的时间控制第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院   用用PLC的定时器实现延时接通的控制举例的定时器实现延时接通的控制举例     触点触点KA闭合后延时接通闭合后延时接通KM的控制KTKMKA KT01000TIM000    SV00000TIM000通电延通电延时型时型第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院   用用PLC的定时器实现延时断开的控制举例的定时器实现延时断开的控制举例   触点触点KA闭合后延时断开闭合后延时断开KM的控制KTKMKA KT01000TIM000    SV00000TIM000第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院 5．对继电器控制电路连接顺序的处理．对继电器控制电路连接顺序的处理调整部分电路的连接，以方便转换成调整部分电路的连接，以方便转换成PLC梯形图。

梯形图     继电器控制电路连接顺序调整的举例继电器控制电路连接顺序调整的举例线圈线圈KM2和和K之间之间连接着常开触点连接着常开触点KM2  PLC的梯形图不允的梯形图不允许有这种结构许有这种结构STSB2KM1KM1 KTKM2  KKM1KM2SB1KT第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院      调整电路连接的方法调整电路连接的方法KM1 KTKM2  KSB1KM1KM1STKM2KTSB2         线线圈圈K接接通通的的条条件件为为：：或或常常开开触触点点KM2闭闭合合、、或或常常开开触触点点KT闭合       可可将将常常开开触触点点KM2与与常常开开触触点点KT并并联联，，作作为为线线圈圈K的的接接通通条件STSB2KM1KM1 KTKM2  KKM1KM2SB1KT第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院KM1 KTKM2  KSB1KM1KM1STKM2KTSB2TIM 000    SV0100001000000000100101000000022000001001TIM00000001      输输        入入       输输       出出SB100000KM101000SB200001KM201001ST00002      将继电器控制电路转换成将继电器控制电路转换成PLC梯形图梯形图先先对对图图中中的的电电器器进行进行I/O分配。

分配第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院例：例：电动机电动机Y- △△启动启动控制程序控制程序KM1、、KM3主触点闭合按主触点闭合按Y启动；启动；KM1、、KM2主触点闭合接成主触点闭合接成Δ全压运行全压运行第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院必须有硬必须有硬件互锁件互锁!先先对对图图中中的的电电器器进行进行I/O分配      输输        入入       输输       出出SB200000KM101000SB100001KM201001  KM30100200000     0100000001     01001               01002COM     COMSB2~ 220VSB1DC24VKM3KM2PLCFRKM1KM2KM3画出画出PLC接线图接线图第四章第四章 PLC控制系统设计控制系统设计曲阜师范大学曲阜师范大学 电气信息与自动化学院电气信息与自动化学院对应对应KM3启动按钮启动按钮停车按钮停车按钮（（1））.根据电气控制原理图画出根据电气控制原理图画出PLC梯形图梯形图 00000 00001 01000TIM000      SVTIM0000100101000 01001 TIM000 01002 0100201001对应对应KM1对应对应KM2对应对应KTKM2 和和KM3互锁互锁KM2 和和KM3互锁互锁返回返回。