电气控制与PLC第5章课件.ppt

电气控制与PLC第第5章章 可编程序控制器可编程序控制器的程序设计的程序设计v5.1 梯形图概述梯形图概述v5.2 经验设计法经验设计法v5.3 顺序控制设计法顺序控制设计法v5.4 采用采用STL指令的编程方法指令的编程方法v5.5 使用起保停电路的编程方法使用起保停电路的编程方法v5.6 以转换为中心的编程方法以转换为中心的编程方法v5.7 应用实例应用实例目的与任务：会编写简单的梯形图目的与任务：会编写简单的梯形图重点与难点：典型单元梯形图重点与难点：典型单元梯形图5.1 梯形图概述梯形图概述5.1.1 梯形图的特点梯形图的特点1PLC梯形图中的某些编程元件不是真实的物理继电器（即硬继电器），梯形图中的某些编程元件不是真实的物理继电器（即硬继电器），而是在软件中使用的编程元件（即软继电器）。而是在软件中使用的编程元件（即软继电器）。2梯形图中各编程元件的常开触点和常闭触点均可以无限多次地使用。梯形图中各编程元件的常开触点和常闭触点均可以无限多次地使用。3输入继电器的状态唯一地取决于对应的外部输入电路的通断状态，因输入继电器的状态唯一地取决于对应的外部输入电路的通断状态，因此在梯形图中不能出现输入继电器的线圈。此在梯形图中不能出现输入继电器的线圈。5.1.2 梯形图编程的基本原则梯形图编程的基本原则 1梯形图按自上而下、从左到右的顺序排列。梯形图按自上而下、从左到右的顺序排列。 Y0X2Y0X2（ ） a （ ） b 2、所有继电器的元件号应在所选、所有继电器的元件号应在所选PLC软继电器所列范围之内，不能任意选择，软继电器所列范围之内，不能任意选择，一般情况下同一继电器线圈的编号只能出现一般情况下同一继电器线圈的编号只能出现1次，而继电器触点可无数次引用。次，而继电器触点可无数次引用。 3、梯形图中只能出现输入继电器的触点，不能出现输入继电器的线圈。、梯形图中只能出现输入继电器的触点，不能出现输入继电器的线圈。4、梯形图中，不允许出现、梯形图中，不允许出现PLC所驱动的负载（如接触器线圈、电磁阀线圈和所驱动的负载（如接触器线圈、电磁阀线圈和指示灯等），只能出现相应输出继电器的线圈。指示灯等），只能出现相应输出继电器的线圈。 5、梯形图的触点应画在水平方向（主控触点除外），不能画在垂直分支上（若有，、梯形图的触点应画在水平方向（主控触点除外），不能画在垂直分支上（若有，应根据其逻辑功能作适当的等效变换）。应根据其逻辑功能作适当的等效变换）。 X1X2X3X4X5Y1Y2X1X2X3X4X5Y1Y2X1X3X4（ ） a （ ） b 6、在并联支路中，串联触点多的支路应放在上方；在串联支路中，并联触点多的、在并联支路中，串联触点多的支路应放在上方；在串联支路中，并联触点多的支路应放在左边。支路应放在左边。X1X2X3X4Y0X1X2X3X4Y0串联多的电路尽量放上面（ ） a （ ） b X1X2X3X1X2X3Y0Y0并联多的电路尽量近母线（ ） a （ ） b 7、在梯形图中，当多个逻辑行都具有相同的控制条件时，可将这些逻辑行中相同、在梯形图中，当多个逻辑行都具有相同的控制条件时，可将这些逻辑行中相同的部分合并，共用同一个控制条件。的部分合并，共用同一个控制条件。 X1X2X3X1Y0Y1X1X2X3Y0Y1（ ） a （ ） b 5.1.3 典型单元梯形图典型单元梯形图 1起保停控制程序起保停控制程序 启动停止保持（a） 梯形图 （b）时序图 2产生单脉冲的程序产生单脉冲的程序 M1X1PLFM1X1（ ） a （ ） b X2X1M1M1PLS（ ） a （ ） b 上升沿产生单脉冲的控制程序 下降沿产生单脉冲的控制程序 3产生固定脉宽连续脉冲的程序产生固定脉宽连续脉冲的程序 X1M1M1X1M1（ ） a （ ） b X1M8013Y1X1Y1（ ） a （ ） b （a） 梯形图 （b）时序图 （a） 梯形图 （b）时序图 4产生可调脉宽连续脉冲的程序产生可调脉宽连续脉冲的程序 K15K10T0X1T0T1M1T0T1X1M1（ ） a （ ） b （a） 梯形图 （b）时序图 5延时接通、延时断开的程序延时接通、延时断开的程序K90K70X0Y1X0T0Y1T1T0T1Y19sX0Y17s（ ） a （ ） b 6定时范围的扩展定时范围的扩展（a） 梯形图 （b）时序图 X0T1Y0Y0T0K18000T0T1K18000X0Y01h（ ） a （ ） b C0T0X2X2T0T0RSTC0C0K30000Y0X0Y025000h（ ） a （ ） b （a） 梯形图 （b）时序图 （a） 梯形图 （b）时序图 目的与任务：通过学习基本电路，会编写简单的梯形图。目的与任务：通过学习基本电路，会编写简单的梯形图。重点与难点：梯形图的设计重点与难点：梯形图的设计5.2 经验设计法经验设计法5.2.1 基本电路基本电路 1三相异步电动机的连续运行控制电路三相异步电动机的连续运行控制电路输入信号输出信号名称输入点编号名称输出点编号停止按钮SB1X0接触器KMY0起动按钮SB2X1热继电器FRX10继电器控制电路梯形图现场信号与PLCI/O点对照2三相异步电动机正反转控制电路三相异步电动机正反转控制电路FRSB1SB2KM1FU2KM2SB3KM1KM2KM2KM1输入信号名称代号输入点编号停止按钮SB1X0正转起动按钮SB2X1反转起动按钮SB3X2热继电器FRX3输出信号名称代号输出点编号正转接触器KM1Y0反转接触器KM2Y1现场信号与PLCI/O点对照继电器控制电路X2X1Y0X0X3Y1Y0Y1X0X3Y0Y1PLC外部接线图 梯形图硬件互锁硬件互锁软件互锁软件互锁5.2.2 经验设计法的基本思路经验设计法的基本思路2增加辅助梯形支路增加辅助梯形支路3注意互锁条件和保护条件注意互锁条件和保护条件 1分解控制功能分解控制功能5.2.3 小车的自动往返控制小车的自动往返控制SQ1SQ2左行右行小车自动往返示意图小车自动往返示意图 输入信号输出信号名称输入点编号名称输出点编号正转起动按钮SB0X0小车右行Y0反转起动按钮SB1X1小车左行Y1停止按钮SB2X2制动电磁阀Y2限位开关SQ1X3限位开关SQ2X4X0Y0X1X2Y1X1Y1X0X2Y0右行左行X2Y2T0T0K60Y1Y0Y2 制动Y0Y1Y2Y2基本控制环节梯形图 右行左行 制动Y2X3Y0X0Y0X1X2Y1X4X1X4Y1X0X2X3Y0Y2Y1X2Y2T0Y0Y1T0K60Y2Y0小车自动往返梯形图5.3 顺序控制设计法顺序控制设计法目的与任务：会用顺序控制设计法设计控制系统梯形图。目的与任务：会用顺序控制设计法设计控制系统梯形图。重点与难点：顺序控制功能图重点与难点：顺序控制功能图5.3.1 顺序控制设计法顺序控制设计法 所谓顺序控制，就是按照生产工艺预先规定的顺序，在各个所谓顺序控制，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、有秩序地进行操作。个执行机构自动、有秩序地进行操作。 使用顺序控制设计法时首先根据系统的工艺过程，画出顺序使用顺序控制设计法时首先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画出梯形图。功能图，然后根据顺序功能图画出梯形图。 将系统的将系统的1个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段，这些阶段称为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（步（Step），并且用编程元件（例如辅助继电器），并且用编程元件（例如辅助继电器M和状态和状态S）来代表各步。）来代表各步。步是根据输出量的状态变化来划分的，在任何一步之内，各输出量的步是根据输出量的状态变化来划分的，在任何一步之内，各输出量的0或或1状态不变，但是相邻两步输出量的状态是不同的，如下图所示。状态不变，但是相邻两步输出量的状态是不同的，如下图所示。 步的这种划分方步的这种划分方法使代表各步的法使代表各步的编程元件与各输编程元件与各输出量的状态之间出量的状态之间有着极为简单的有着极为简单的逻辑关系。逻辑关系。X1Y0Y1Y2步1步2步3步4步15.3.2 5.3.2 顺序控制功能图的组成顺序控制功能图的组成 顺序控制功能图主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作（或顺序控制功能图主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作（或命令）组成。命令）组成。 1步与动作步与动作1）步）步在顺序功能图中用矩形框表示步，矩形框中可以用字母加数字表示在顺序功能图中用矩形框表示步，矩形框中可以用字母加数字表示该步的编号，如该步的编号，如M2步步 。M22）初始步）初始步 与系统的初始状态相对应的步称为初始步，初始状态一般是系统等与系统的初始状态相对应的步称为初始步，初始状态一般是系统等待起动命令的相对静止状态。初始步用双线方框表示如图待起动命令的相对静止状态。初始步用双线方框表示如图5-26，每一个，每一个顺序功能图至少应该有一个初始步。顺序功能图至少应该有一个初始步。M23）活动步）活动步 当系统正处于某一步所在的阶段时，该步处于活动状态，称该步为活动当系统正处于某一步所在的阶段时，该步处于活动状态，称该步为活动步。步处于活动状态时，相应的动作被执行；处于不活动状态时，相应步。步处于活动状态时，相应的动作被执行；处于不活动状态时，相应的非存储型动作被停止执行。的非存储型动作被停止执行。 M2Y14）与步对应的动作或命令）与步对应的动作或命令M1动作A动作BM2动作A动作B2有向连线、转换和转换条件有向连线、转换和转换条件 有向连线有向连线 在顺序控制功能图中，随着时间的推移和转换条件的实现，将会发生在顺序控制功能图中，随着时间的推移和转换条件的实现，将会发生步的活动状态的进展，这种进展按有向连线的路线和方向进行。步的活动状态的进展，这种进展按有向连线的路线和方向进行。 步的活动状态习惯的进展方向是从上到步的活动状态习惯的进展方向是从上到下或从左到右，在这下或从左到右，在这2个方向有向连线个方向有向连线上的箭头可以省略。上的箭头可以省略。 转换转换 转换用有向连线上与有向连线垂直的短直线来表示，转换将相邻步分隔转换用有向连线上与有向连线垂直的短直线来表示，转换将相邻步分隔开。步的活动状态的进展是由转换来实现完成的，并与控制过程的发展开。步的活动状态的进展是由转换来实现完成的，并与控制过程的发展相对应。相对应。 转换条件转换条件 转换条件是与转换相关的逻辑命题，转换条件可以用文字语言、布尔代转换条件是与转换相关的逻辑命题，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旁边，如图所示。数表达式或图形符号标注在表示转换的短线旁边，如图所示。 触点a与触点b同时闭合ababab12 a (b+c)12ab+cC0X3)(X012X0X3C0图图5-30 布尔表达式在梯形图中的表示布尔表达式在梯形图中的表示 0C 另外，当转换条件采用布尔代数表达式表示时，如图另外，当转换条件采用布尔代数表达式表示时，如图5-30，转换条件，转换条件（X0+X3） 表示表示X0和和X3的常开触点组成的并联电路连通，并且的常开触点组成的并联电路连通，并且C0的当的当前值小于设定值（其常闭触点闭合），在梯形图中则用前值小于设定值（其常闭触点闭合），在梯形图中则用X0和和X3的常开触点的常开触点并联后再与并联后再与C0的常闭触点串联来表示这个转换条件。的常闭触点串联来表示这个转换条件。0C5.3.3 顺序控制功能图的基本结构顺序控制功能图的基本结构 1单序列单序列 单序列由一系列相继激活的步组成，每一步的后面仅有一个转换，每单序列由一系列相继激活的步组成，每一步的后面仅有一个转换，每一个转换后面只有一一个转换后面只有一个步，如图个步，如图5-31（a）所示。）所示。 234efg574689hijkmn456789hijk（ ） a （ ） b （ ） c 图图5-31 顺序控制功能图的基本结构顺序控制功能图的基本结构（a）单序列；（）单序列；（b）选择序列；（）选择序列；（c）选择序列）选择序列 2选择序列选择序列 选择序列的开始称为分支，如图选择序列的开始称为分支，如图5-31（b）所示，转换符号只能标在水）所示，转换符号只能标在水平连线下边（如平连线下边（如h、i）。如果步）。如果步4是活动步，并且转换条件是活动步，并且转换条件h=1，则发生，则发生由步由步4到步到步5的转换；如果步的转换；如果步4是活动步，并且是活动步，并且i=1，则发生由步，则发生由步4到步到步6的的转换。转换。选择序列的结束称为汇合，如图选择序列的结束称为汇合，如图5-31（b）所示，几个选择序列汇合到）所示，几个选择序列汇合到一个公共序列时，转换符号标在水平连线上边（如一个公共序列时，转换符号标在水平连线上边（如m、n）。如果步）。如果步7是是活动步，并且转换条件活动步，并且转换条件m=1，则发生步，则发生步7到步到步9的转换；如果步的转换；如果步8是活动步，是活动步，并且并且n=1，则发生步，则发生步8到步到步9的转换。的转换。 3并行序列并行序列 并行序列的开始也称为分支，如图并行序列的开始也称为分支，如图5-31（c）所示，当转换的实现）所示，当转换的实现导致几个序列同时激活时，这些序列称为并行序列。若步导致几个序列同时激活时，这些序列称为并行序列。若步4是活动步，并是活动步，并转换条件转换条件h=1，则，则5、6两步同时为活动步。为了强调转换的同步实现，两步同时为活动步。为了强调转换的同步实现，分支用双水平线表示，且只有一个转换符号。步分支用双水平线表示，且只有一个转换符号。步5、6同时激活后，每个同时激活后，每个序列活动步的进展是独立的。序列活动步的进展是独立的。 并行序列的结束也称为汇合，如图并行序列的结束也称为汇合，如图5-31（c）所示，在表示同步的）所示，在表示同步的双水平线之下，只允许有一个转化符号。当有向连线连接的所有前级步双水平线之下，只允许有一个转化符号。当有向连线连接的所有前级步7、8都处于活动状态，并且转换条件都处于活动状态，并且转换条件k=1时，才会发生步时，才会发生步7、8到步到步9的转换，的转换，即步即步7、8同时变为不活动步，而步同时变为不活动步，而步9变为活动步。变为活动步。 例：某专用钻床用来加工圆盘状零件上均匀分布的例：某专用钻床用来加工圆盘状零件上均匀分布的6个孔，示意图见图个孔，示意图见图5-32。 要求：要求： 放好工件后，按下起动按扭放好工件后，按下起动按扭X0，Y0变为变为ON，工件被加紧，加紧后压力继，工件被加紧，加紧后压力继电器电器X1为为ON，Y1和和Y3使两只钻头同时开始向下进给。大钻头钻到由限位开关使两只钻头同时开始向下进给。大钻头钻到由限位开关X2设定的深度时，设定的深度时，Y2使它上升，上升到由限位开关使它上升，上升到由限位开关X3设定的起始位置时停止上设定的起始位置时停止上行。小钻头钻到由限位开关行。小钻头钻到由限位开关X4设定的深度时，设定的深度时，Y4使它上升，升到由限位开关使它上升，升到由限位开关X5设定的起始位置时停止上行，同时设定为设定的起始位置时停止上行，同时设定为3的计数器的计数器C0当前值加当前值加1。两个都到位。两个都到位后，后，Y5使工件旋转使工件旋转120，旋转到位时，旋转到位时X6为为ON，旋转结束后又开始钻第二对孔。，旋转结束后又开始钻第二对孔。3个对孔都钻完后，计数器的当前值等于设定值个对孔都钻完后，计数器的当前值等于设定值3，旋转条件，旋转条件C0满足。满足。Y6使工件使工件松开，松开到位时，限位开关松开，松开到位时，限位开关X7为为ON，系统返回初始状态。，系统返回初始状态。 工件大钻头小钻头Y1Y2Y3Y4X3X4X5X2工件5-32 示意图示意图5-33 顺序功能图顺序功能图M8002M0X0M1X1X2X3X4X5X6X7C0C0M10M11M12M20M21M22Y1Y2Y3Y4M30M31Y6Y5R C0Y05.3.4 顺序控制功能图转化实现的基本原则顺序控制功能图转化实现的基本原则 1转换实现的条件转换实现的条件 转化实现必须同时满足两个条件：该转换所有的前级步都是活动步；同时相转化实现必须同时满足两个条件：该转换所有的前级步都是活动步；同时相应转换条件得到满足。应转换条件得到满足。 2转换实现应完成的操作转换实现应完成的操作 使所有由有向连线与相应转换符号相连的后续步都变为活动步；使所有由有向连线与相应转换符号相连的后续步都变为活动步；使所有由有向连线与相应转换符号相连的前级步都变为不活动步。使所有由有向连线与相应转换符号相连的前级步都变为不活动步。 3绘制顺序功能图的注意事项绘制顺序功能图的注意事项 （1）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。 （2）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。 （3）顺序控制功能图中的初始步一般对应于系统待起动的初始状态，）顺序控制功能图中的初始步一般对应于系统待起动的初始状态，初始步是必不可少的。初始步是必不可少的。 （4）在顺序控制功能图中一般应由步和有向连线组成闭环系统，即在）在顺序控制功能图中一般应由步和有向连线组成闭环系统，即在完成一次工艺过程的全部操作之后，应从最后一步返回到初始步，系统完成一次工艺过程的全部操作之后，应从最后一步返回到初始步，系统停留在初始状态。在循环工作方式时，将从最后一步返回下一工作周期，停留在初始状态。在循环工作方式时，将从最后一步返回下一工作周期，开始运行第一步。开始运行第一步。 （5）只有当某一步所有的前级步都是活动步时，该步才可能变为活动）只有当某一步所有的前级步都是活动步时，该步才可能变为活动步。步。5.4 采用采用STL指令的编程方法指令的编程方法 目的与任务：会用目的与任务：会用STL指令设计控制系统梯形图。指令设计控制系统梯形图。重点与难点：画顺序控制功能图重点与难点：画顺序控制功能图 STL指令是根据顺序控制功能图而设计出梯形图的一种步进型指令。采用指令是根据顺序控制功能图而设计出梯形图的一种步进型指令。采用指令实现顺序控制过程，是利用状态继电器指令实现顺序控制过程，是利用状态继电器S与与STL配合才具有的步进功能的配合才具有的步进功能的方式进行编程。方式进行编程。 类别元件编号个数用途及特点初始状态S0S910用作SFC的初始状态返回状态S10S1910多运行模式控制中，用作返回原点的状态一般状态S20S499480用作SFC的中间状态掉电保持状态S500S899400具有停电保持功能，停电恢复后需继续执行的场合可用这些状态元件信号报警状态S900S999100用作报警元件使用常用状态继电器常用状态继电器 列出现场信号与列出现场信号与PLC软继电器编号对照表。软继电器编号对照表。 根据控制的具体要求画出顺序控制功能图。根据控制的具体要求画出顺序控制功能图。 将顺序控制功能图转换为顺序功能图的梯形图。将顺序控制功能图转换为顺序功能图的梯形图。 设计出对应的外部接线图。设计出对应的外部接线图。 写出梯形图的指令语句表。写出梯形图的指令语句表。5.4.1 使用步进指令进行编程的基本思路使用步进指令进行编程的基本思路5.4.2 5.4.2 单序列的编程单序列的编程 如图如图5-34所示，小车的前进和后退用电机来拖动，其生产过程的控制所示，小车的前进和后退用电机来拖动，其生产过程的控制工艺要求如下：工艺要求如下： 1）按下起动按钮）按下起动按钮SB，电机，电机M正转，小车前进；碰到限位开关正转，小车前进；碰到限位开关SQ1后，电机后，电机M反转，小车后退。反转，小车后退。2）小车后退碰到限位开关）小车后退碰到限位开关SQ2后，小车电机后，小车电机M停转，小车停车，停停转，小车停车，停5s，第，第二次前进，碰到限位开关二次前进，碰到限位开关SQ3后，再次后退。后，再次后退。3）当后退再次碰到限位开关）当后退再次碰到限位开关SQ2时，小车停止（或者继续下一个循环）。时，小车停止（或者继续下一个循环）。 SQ1SQ2前进后退SQ3表5-6 I/O点的分配输入信号输出信号名称代号输入点编号名称代号输出点编号启动按钮SBX0电机正转KM1Y0前限位开关SQ1X1电机反转KM2Y1前限位开关SQ2X2后限位开关SQ3X3第一步：列出现场信号与第一步：列出现场信号与PLC软继电器编号对照表软继电器编号对照表Y1M8002S0S20S21S22S23S24Y2T0Y1Y2K50X0X1X2T0X3X2Y2Y1Y2Y1第二步：绘制流程图，画顺序功能图。第二步：绘制流程图，画顺序功能图。流程图流程图顺序功能图顺序功能图第三步：根据顺序功能图设计梯形图第三步：根据顺序功能图设计梯形图序号序号指令指令序号序号指令指令序号序号指令指令1LD M800212LDI Y123OUT Y12SET S013OUT Y224LD X33STL S014LD X225SET S244LD X015SET S2226STL S245SET S2016STL S2227LDI Y16STL S2017OUT T028OUT Y27LDI Y218K50 29 LD X28OUT Y119LD T030OUT S09LD X120SET S2331RET10SET S2121STL S2332END11STL S2122LDI Y2梯形图梯形图程序指令程序指令5.4.3 选择序列的编程选择序列的编程 如图如图5-38所示的顺序功能图和梯形图。所示的顺序功能图和梯形图。选择序列的分支和汇合的编程原则是：选择序列的分支和汇合的编程原则是：先集中处理分支状态，然后再集中处先集中处理分支状态，然后再集中处理汇合状态。理汇合状态。 顺序功能图顺序功能图梯形图梯形图序号序号指令指令序号序号指令指令序号序号指令指令1STL S219SET S2317SET S252LD X110STL S2318STL S253SET S2211OUT Y219OUT Y44LD X412LD X320LD X65STL S2413SET S2621SET S266STL S2214STL S2422STL S267OUT Y115OUT Y323OUT Y58LD X216LD X524LD X75.4.4 并行序列的编程并行序列的编程 并行性分支是指同时处理的程序流程。并行性分支是指同时处理的程序流程。对图中的编程与对一般状态图的编程一对图中的编程与对一般状态图的编程一样，先进行驱动处理，然后进行转移处样，先进行驱动处理，然后进行转移处理，转移处理要从左到右依次进行理，转移处理要从左到右依次进行 顺序功能图顺序功能图梯形图梯形图序号序号指令指令序号序号指令指令序号序号指令指令1STL S208SET S2215STL S242LD X09STL S2216OUT Y43SET S2110OUT Y217STL S224SET S2311STL S2318STL S225STL S2112OUT Y319LD X36OUT Y113LD X220SET S257LD X114SET S245.5 使用起保停电路的编程方法使用起保停电路的编程方法目的与任务：会用起保停电路设计控制系统梯形图。目的与任务：会用起保停电路设计控制系统梯形图。重点与难点：顺序控制功能图重点与难点：顺序控制功能图 使用起保停电路编程时，用辅助继电器使用起保停电路编程时，用辅助继电器M来代表步。起保停电路仅来代表步。起保停电路仅仅使用与触点和线圈有关的指令，任何一种仅使用与触点和线圈有关的指令，任何一种PLC的指令系统都有这一类的指令系统都有这一类指令，因此这是一种通用的编程方法，可以用于任意型号的指令，因此这是一种通用的编程方法，可以用于任意型号的PLC。 设计起保停电路的关键是找出它的起动条件和停止条件。设计起保停电路的关键是找出它的起动条件和停止条件。 使用起保停电路的编程方法，在梯形图的设计中，需注意以下三点：使用起保停电路的编程方法，在梯形图的设计中，需注意以下三点：1）某一输出量仅在某一步中为）某一输出量仅在某一步中为ON，可以将它们的线圈分别与对应步，可以将它们的线圈分别与对应步的辅助继电器的线圈并联。的辅助继电器的线圈并联。2）某一输出继电器在几步中都应为）某一输出继电器在几步中都应为ON，应将代表各有关步的辅助继，应将代表各有关步的辅助继电器的常开触点并联后，驱动该输出继电器的线圈。不允许出现双线圈。电器的常开触点并联后，驱动该输出继电器的线圈。不允许出现双线圈。3）编程的思路同于步进控制程序的编程思路。）编程的思路同于步进控制程序的编程思路。如图如图5-30，根据转换实现的基，根据转换实现的基本规则，转换实现的条件是它本规则，转换实现的条件是它的前级步为活动步，且满足转的前级步为活动步，且满足转换的条件，因此要使得换的条件，因此要使得M2步为步为活动步，起动条件是它的前级活动步，起动条件是它的前级步步M1步为活动步，且步为活动步，且X1为为ON，因此可以用前级步因此可以用前级步M1的常开触的常开触点与转换条件点与转换条件X1串联作为串联作为M2的的起动条件。当起动条件。当M2和和X2同为同为ON时，步时，步M3变为活动步，这时变为活动步，这时M2步变为不活动步，即可用后续步变为不活动步，即可用后续步步M3的常闭触点作为的常闭触点作为M2的停止的停止条件。条件。 图图5-305.5.1 单序列的编程单序列的编程图图5-41是小车运行的示意图。设小车初始位置停在最左边，限位开是小车运行的示意图。设小车初始位置停在最左边，限位开关关SQ1为为ON。按下起动按钮后，小车前进，碰到限位开关。按下起动按钮后，小车前进，碰到限位开关SQ2停停5s，后退到后退到SQ1处停下。处停下。SQ1SQ2前进后退输入信号输出信号名称代号输入点编号名称代号输入点编号起动按钮SB1X0接触器（前进）KM1Y1左限位开关SQ1X1接触器（后退）KM2Y2右限位开关SQ2X2I/O信号分配表 第一步：列些第一步：列些I/O信号分配表信号分配表M8002M0M1M2M3X0X1X2T0K50Y1T0Y2第二步：画顺序功能图第二步：画顺序功能图M2M1M0M1M2M3M1M0M3X1M0M1X0M2M1X2M3M2T0M3M0Y1M2T0K50M3Y2第三步：设计梯形图第三步：设计梯形图5.5.2 选择序列的编程选择序列的编程 某生产线送料小车，运行如图某生产线送料小车，运行如图5-44所示。控制要求：当按下按钮所示。控制要求：当按下按钮SB1时，时，小车小车1由由SQ1处右行到处右行到SQ2处停留处停留5s，再左行到，再左行到SQ1处停下。当按下按钮处停下。当按下按钮SB2时，小车时，小车1由由SQ1处左行到处左行到SQ3处停留处停留5s，再右行到，再右行到SQ1处停下。处停下。SQ1SQ2SQ3左行右行输入信号输出信号名称代号输入点编号名称代号输入点编号右行起动按钮SB1X0左行接触器KM1Y1左行起动按钮SB2X10右行接触器KM2Y2中限位开关SQ1X1左限位开关SQ2X2右限位开关SQ3X3第一步：列些第一步：列些I/O信号分配表信号分配表I/O信号分配表信号分配表 M8002M0M10M11M12M20M21M22Y1Y2Y1Y2T0T1K50X0X10X2X3X1X1T0T1K50第二步：画顺序功能图第二步：画顺序功能图第三步：设计梯形图第三步：设计梯形图X1M8002M12M22X1M0M0M10M20M0X0M0X10M10M20M10M20M11M21M10X2M11M11M12M11T0M12M12M0M21M20M21X3M22M21T1M22M22M0M10M22Y1Y2T0K50T1K50M12M20M11M215.5.3 并行序列的编程并行序列的编程 某生产线有某生产线有2辆送料小车，运行如图辆送料小车，运行如图5-46所示。控制要求：当按下按钮所示。控制要求：当按下按钮SB1时，时，小车小车1由由SQ1处左行到处左行到SQ2处停留处停留5s，再右行到，再右行到SQ1处停下；小车处停下；小车2由由SQ3处处左行到左行到SQ4处停留处停留5s，再右行到，再右行到SQ3处停下。处停下。 输入信号输出信号名称代号输入点编号名称代号输入点编号起动按钮SB1X0小车1左行接触器KM1Y1限位开关SQ1X1小车1右行接触器KM2Y2限位开关SQ2X2小车2左行接触器KM3Y3限位开关SQ3X3小车2右行接触器KM4Y4限位开关SQ4X4第一步：列些第一步：列些I/O信号分配表信号分配表I/O信号分配表信号分配表 M8002M0M10M11M12M13M20M21M22M23Y2T0Y1Y4T1Y3X0X2T0X1X4T1X3=1第二步：画顺序功能图第二步：画顺序功能图M13M23M8002M0M10M0M0X0M10M10M11M0M20M20X0M21M10X2M11M11M12M11T0M12M12M13M12X1M13M13M0M20X4M21M21M22M21T1M22M22M23M22X3M23M23M0Y1Y2Y3Y4T0T1M10M11M12M20M21M22K50K50第第三三步步：设设计计梯梯形形图图5.5.4 仅有两步的闭环的处理仅有两步的闭环的处理 M1M2M3M4X1X2X3X4M2X2M3M2M4M3（ ） a （ ） b 如上图，在如上图，在M2和和X2均为均为ON时，时，M3的起动电路接通，但是这时与它串联的的起动电路接通，但是这时与它串联的M2的常闭触点却是断开的（见图的常闭触点却是断开的（见图5-52（b），所以），所以M3的线圈不能的线圈不能“通电通电”。出现上述问题的根本原因在于步出现上述问题的根本原因在于步M2既是步既是步M3的前级步，又是它的后续步。的前级步，又是它的后续步。 要避免这种情况，可以在要避免这种情况，可以在M3步与步与M2步之间加一个虚拟步，（见图步之间加一个虚拟步，（见图5-49（a），这一步没有什么操作，可将其转换条件设为），这一步没有什么操作，可将其转换条件设为“=1”，即表示转，即表示转换条件总是满足的，只要进入步换条件总是满足的，只要进入步M10，将马上转换到步，将马上转换到步M2去。去。 M1M2M3M4X1X2X3X4M2X2M3M10M4M3 1M10（ ） a （ ） b 5.6 以转换为中心的编程方法以转换为中心的编程方法 目的与任务：会用以转换为中心法设计控制系统梯形图。目的与任务：会用以转换为中心法设计控制系统梯形图。重点与难点：顺序控制功能图重点与难点：顺序控制功能图以转换为中心的编程方法，其顺序功能图的编写同于以起保停电路的编程方以转换为中心的编程方法，其顺序功能图的编写同于以起保停电路的编程方法，而在梯形图的设计中强调了转换。基于顺序功能图的基本原则，转换实法，而在梯形图的设计中强调了转换。基于顺序功能图的基本原则，转换实现的条件必须满足前级步为活动步，同时满足转换条件；转换完成的操作应现的条件必须满足前级步为活动步，同时满足转换条件；转换完成的操作应使后续步变为活动步（用使后续步变为活动步（用SET指令），前级步变为不活动步（可用指令），前级步变为不活动步（可用RST指指令）。如图令）。如图5-50所示。所示。M1M2X1M1X1SETM2RSTM1（ ） a （ ） b M2M1M0M1M2M3M1M0M3X1M0M1X0M2M1X2M3M2T0M3M0Y1M2T0K50M3Y2M8002SETM0M0X0SETM1RSTM0M1X2SETM2RSTM1M2T0SETM3RSTM2M3X1SETM0RSTM3M1Y1M2T0K50M3Y2起保停电路起保停电路以转换为中心以转换为中心 在以转换为中心的编程方法中，用该转换所有的前级步对应的辅助继电在以转换为中心的编程方法中，用该转换所有的前级步对应的辅助继电器的常开触点与转换对应的触点或电路串联，作为是所有后续步对应的辅助继电器的常开触点与转换对应的触点或电路串联，作为是所有后续步对应的辅助继电器置位（使用器置位（使用SET指令）和使所有前级步对应的辅助继电器复位（使用指令）和使所有前级步对应的辅助继电器复位（使用RST指令）指令）的条件。在任何情况下，代表步的辅助继电器的控制电路都可以用这一原则来设的条件。在任何情况下，代表步的辅助继电器的控制电路都可以用这一原则来设计，每一个转换对应一个这样的控制置位和复位的电路块，有多少个转换就有多计，每一个转换对应一个这样的控制置位和复位的电路块，有多少个转换就有多少个这样的电路块。这种设计方法特别有规律，在设计复杂的顺序功能图的梯形少个这样的电路块。这种设计方法特别有规律，在设计复杂的顺序功能图的梯形图时既容易掌握，又不容易出错。图时既容易掌握，又不容易出错。 使用以转换为中心的编程方法时，不能将输出继电器的线圈与使用以转换为中心的编程方法时，不能将输出继电器的线圈与SET和和RST指令并联，这是因为前级步和转换条件对应的串联电路接通的时间是相当短指令并联，这是因为前级步和转换条件对应的串联电路接通的时间是相当短的（只有一个扫描周期），转换条件满足后前级步马上被复位，在下一个扫描周的（只有一个扫描周期），转换条件满足后前级步马上被复位，在下一个扫描周期控制置位、复位的串联电路被断开，而输出继电器的线圈至少应该在某一步对期控制置位、复位的串联电路被断开，而输出继电器的线圈至少应该在某一步对应的全部时间内被接通。所以根据顺序功能图，用代表步的辅助继电器的常开触应的全部时间内被接通。所以根据顺序功能图，用代表步的辅助继电器的常开触点或它们的并联电路来驱动输出继电器的线圈。点或它们的并联电路来驱动输出继电器的线圈。5.7 应用实例应用实例目的与任务：掌握编程的方法。目的与任务：掌握编程的方法。重点与难点：顺序控制功能图重点与难点：顺序控制功能图5.7.1 液体的自动混合控制液体的自动混合控制 1控制要求控制要求初始状态初始状态：开始时，液体：开始时，液体A、B阀门均关闭，混合液阀门打开阀门均关闭，混合液阀门打开5s将容器放空后将容器放空后关闭，各传感器均为关闭，各传感器均为OFF。液体的自动混合控制：液体混合装置如图液体的自动混合控制：液体混合装置如图5-52所示，上限位、中限位、下限位所示，上限位、中限位、下限位液位传感器被液体淹没时为液位传感器被液体淹没时为ON，阀，阀A、阀、阀B、阀、阀C为自动阀，线圈通电时打开，为自动阀，线圈通电时打开，线圈断电时关闭。按下起动按钮之后，开始下列操作：线圈断电时关闭。按下起动按钮之后，开始下列操作： 打开阀打开阀A，液体，液体A流入容器，当液面达到流入容器，当液面达到SL2时，关闭阀时，关闭阀A，打开阀，打开阀B，液体，液体B流流入容器；入容器； 当液面到达当液面到达SL1时，关闭阀时，关闭阀B，电机，电机M开始运行，搅动液体，搅动开始运行，搅动液体，搅动60s； 60s后停止搅动，打开阀后停止搅动，打开阀C，放出混合液，当液面降至，放出混合液，当液面降至SL3之后，再经之后，再经5s，关闭，关闭阀阀C，打开阀，打开阀A，又开始下一周期的操作。，又开始下一周期的操作。停止操作停止操作 ：按下停止按钮，在当前工作周期的操作结束后，才停止操作（停：按下停止按钮，在当前工作周期的操作结束后，才停止操作（停在初始状态）。在初始状态）。 M液面传感器SL1液体A液体BY0阀AYI阀BY3阀CY2液面传感器SL2液面传感器SL3液体自动混合控制示意图液体自动混合控制示意图X0X1X2X3X4Y0Y1Y2Y3COMCOM1 220VFX2N-48MRYV1YV2YV3KM起动停止上限位中限位下限位SB1SB2SL1SL2SL3搅拌电机M电磁阀A电磁阀B电磁阀CNL