PLC程序的经验设计法
PLC的学习
7．常闭触点输入信号旳处理 假如将图5-8中FR旳触点改为常闭触点，未过载时它是闭合旳，I0.5为ON， 梯形图中I0.5旳常开触点闭合。梯形图中应将I0.5旳常开触点与Q0.0或Q0.1 旳线圈串联。过载时FR旳常闭触点断开，I0.5变为OFF，梯形图中I0.5旳常 开触点断开，使Q0.0或Q0.1旳线圈断电，起到了过载保护旳作用。 梯形图中I0.5旳触点类型与继电器控制电路中相应旳FR旳触点类型相反。
图5-23中旳转换条件相应于I0.1旳常闭触点和I0.3旳常开触点构成旳并联电 路，两个前级步相应于M1.0和M1.1，所以将M1.0和M1.1旳常开触点构成旳串 联电路与I0.1和I0.3旳触点构成旳并联电路串联，作为转换实现旳两个条件同 步满足相应旳电路。该电路接通时，将代表前级步旳M1.0和M1.1复位，同步 将代表后续步旳M1.2和M1.3置位。
4．复杂旳顺序功能图举例 开始时压钳和剪刀在上限位置，限位开关I0.0和I0.1为ON。按下起动按钮 I1.0，首先板料右行至限位开关I0.3动作，然后压钳下行，压紧板料后，压力 继电器I0.4为ON，压钳保持压紧，剪刀开始下行。剪断板料后，I0.2变为ON， 压钳和剪刀同步上行，它们分别遇到限位开关I0.0和I0.1后，分别停止上行， 都停止后，又开始下一周期旳工作，剪完3块料后停止工作，返回初始步。 用C0来控制剪料旳次数，C0旳目前值在步M0.7加1。没有剪完3块料时， C0旳常闭触点闭合，转换条件 满足，将返回步M0.1，重新开始下一周期 旳工作。 剪完3块料后，C0旳常开触点闭合，转换条件C0满足，将返回初始步M0.0。 步M0.5和步M0.7是等待步，它们用来同步结束两个子序列。
5.3 顺序控制设计法与顺序功能图
所谓顺序控制，就是按照生产工艺预先要求旳顺序，在各个输入信号旳作 用下，根据内部状态和时间旳顺序，在生产过程中各个执行机构自动地有秩 序地进行操作。
PLC程序设计经验设计法探讨
《 装备制造技术）０ ７ ） ０ 年第 ４ ２ 期
ＰＬＧ程 序 设 计 经 验 设 计 法 探 讨
殷建 国
（ 大连职业技术学院 ， 辽宁 大连 １６ ３ ） １ ０７
摘要 ： 通过 实例介绍 了 Ｐ Ｃ程序设计的经验设 计法， Ｌ 即依 据设计 者的设 计经验进 行设计的方法 ， 首先根据控制要 求设 计基 本程序 ， 再 逐步完善程序 ， 最后设置必要的联锁保护程序。
选择开关进行转换 。 Ｓ ２ 设 Ａ 闭合时为单循环工 作状 态 ， 断开时 为多次循环工作状态 ； 多次循环工作 的循环次数 ， 以利用计 可
数器进行控制 。
１２ 编写现场信号与 Ｐ Ｃ输入输 出点编号对照表 ． Ｌ
收稿 日期 ：０ ７ ０ — ９ ２０ — １ １
图 ３ 基本控 制环节梯形 图
图 ４ 实现 自动往返功 能的梯形 图
作者 简介 ： 殷建 国（ ９ ２ ） １６ 一 大连市人 ， 副教授 、 高级 工程师 ， 大连职业技术学 院电气与电子工 程技术系主任 ， 大连 理工大学硕 士研 究生 ， 主要研 究 方 向为 电气 自动化。
３ ３
维普资讯
Ｅ ｕｐ ｎ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ＮＯ． ２ ０ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｎ ｆ ｃｒ ｇ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｉ ４， ０ ７
１ ． 计梯 形 图 ３设
有 了 ６个计数脉 冲输入后 ， 完成工作循 环 ， 小车停在原位 。 这样 可 以将 Ｃ Ｏ的常闭触点 串接在 Ｙ １的线 圈上 ， Ｏ的常闭触 点断 Ｃ 开 ， Ｙ１ 圈掉 电。为 了使计数器在起动小车时清零 ， 使 线 可以用
Ｓ２ Ｑ 为前位 ，Ｑ Ｓ ３和 Ｓ ４为原位和前位 限位保护行程开关 。 Ｑ
PLC控制程序设计方法与技巧
PLC控制程序设计方法与技巧摘要：当前主流的PLC程序设计方法包括仅适用于简单系统的经验设计方法，无法处理并行系统的逻辑代数设计方法，和存在数据膨胀问题的Petri网设计等。
随着PLC硬件技术的不断完善，PLC应用的不断深入，人们开始不断探索新的PLC程序设计法方法与思想，以适应不断发展的PLC硬件技术，促进PLC技术的不断发展完善与推广应用。
关键词：PLC控制系统；程序设计；技巧引言PLC控制系统梯形图程序设计的方法主要有两种，即经验编程法和顺序控制编程法。
最常用的是经验编程法，它没有固定的方式和步骤可以遵循，具有很大的试探性和随意性，对于不同的控制系统，没有一种容易掌握的通用设计方法，即使是相同的硬件系统，由不同的人设计，肯定会设计出不同的程序，有的人设计的程序简洁明了，而有的人设计的程序虽然能达到控制系统的要求，完成控制任务，但冗长复杂，阅读起来十分艰难。
由此可见，梯形图程序设计的难度较大，是一种高端、复杂、烦琐、乏味、耗时、费力的智力“游戏”。
一个结构清晰、简单易懂的简洁程序，一是可以大大减少设计工作量，降低设计者劳动强度；二是可以提高程序的可读性，让程序的用户一目了然；三是可以减少程序运行的时间，节省程序占用的空间。
掌握一定的梯形图程序设计诀窍，有助于实现这些目的和要求。
本文介绍了一些梯形图程序设计的技巧和经验，希望对提高ＰＬＣ技术初学者的编程能力有一定的帮助。
1面向对象的PLC程序设计方法1.1STEP7平台简介STEP7是西门子PLC的编程软件平台，提供了数据块（DB）、组织块（OB）、系统功能（SFC）、功能块（FB）、系统功能块（SFB）、功能（FC）等功能模块其中，DB用于存储程序变量，OB为系统程序接口，SFC可被用户直接调用，FB可实现动态、静态分配，SFB具有存储空间且可被用户直接调用，FC没有存储空间且只有在调用时才被分配。
1.2STEP7中类的设计STEP7中的FB和DB模块分别实现了控制逻辑与数据管理的封装，借助这两模块，可实现面向对象语言中类的特性。
经验设计法实例应用(S7-200系列PLC)
S=1 ms S=10ms
也可以
S=100ms
例题12：闪烁电路
I0.0 T37常开触点 T38常开触点
2s 3s
Q0.0
I0.0的常开触点接通后，T37的IN输入端为1状态，T37开始定时。2S后定 时时间到，T37的常开触点接通，使Q0.0变为ON，同时T38开始计时。3s 后T38的定时时间到，它的常闭触点断开，使T37的IN输入端变为0状态， T37的常开触点断开，Q0.0变为OFF，同时使T38的IN输入端变为0状态， 其常闭触点接通，T37又开始定时，以后Q0.0的线圈将这样周期性地“通 电”和“断电”，直到I0.0变为OFF，Q0.0线圈“通电” 时间等于T38的 设定值，“断电”时间等于T37的设定值。
LD O AN = LD O AN = LD = LD = I0.0 M0.0 M0.1 M0.0 I0.1 M0.1 M0.0 M0.1 M0.0 Q0.0 M0.1 Q0.1
例题16：比较电路
该电路按预先设定的输出要求，根据对两个输入信号的比较，决定某一 输出。若I0.0、I0.1同时接通，Q0.0有输出；I0.0、I0.1均不接通，Q0.1有 输出；若I0.0不接通。I0.1接通，则Q0.2有输出；若I0.0接通，I0.1不接通， 则Q0.3有输出 LD I0.0 = M0.0 LD I0.1 = M0.1 LD M0.0 A M0.1 = Q0.0 LDN M0.0 AN M0.1 = Q0.1 LDN M0.0 A M0.1 = Q0.2 LD M0.0 AN M0.1 = Q0.3
Q0.0
Q0.0
SB1 SB2
0 CPU224
输入映像寄存器
I0.0 I0.1
0 0
I0.0 I0.1
PLC程序设计常用的方法
PLC程序设计常用的方法PLC程序设计常用的方法主要有经验设计法、继电器控制电路转换为梯形图法、逻辑设计法、顺序控制设计法等。
1. 经验设计法经验设计法即在一些典型的控制电路程序的根底上，根据被控制对象的具体要求，进行选择组合，并屡次反复调试和修改梯形图，有时需增加一些辅助触点和中间编程环节，才能到达控制要求。
这种方法没有规律可遵循，设计所用的时间和设计质量与设计者的经验有很大的关系，所以称为经验设计法。
经验设计法用于较简单的梯形图设计。
应用经验设计法必须熟记一些典型的控制电路，如起保停电路、脉冲发生电路等2. 继电器控制电路转换为梯形图法继电器接触器控制系统经过长期的使用，已有一套能完成系统要求的控制功能并经过验证的控制电路图，而PLC控制的梯形图和继电器接触器控制电路图很相似，因此可以直接将经过验证的继电器接触器控制电路图转换成梯形图。
主要步骤如下：〔1〕熟悉现有的继电器控制线路。
〔2〕对照PLC的I/O端子接线图，将继电器电路图上的被控器件〔如接触器线圈、指示灯、电磁阀等〕换成接线图上对应的输出点的编号，将电路图上的输入装置〔如传感器、按钮开关、行程开关等〕触点都换成对应的输入点的编号。
〔3〕将继电器电路图中的中间继电器、定时器，用PLC的辅助继电器、定时器来代替。
〔4〕画出全部梯形图，并予以简化和修改。
这种方法对简单的控制系统是可行的，比拟方便，但较复杂的控制电路，就不适用了。
3. 逻辑设计法逻辑设计法是以布尔代数为理论根底，根据生产过程中各工步之间的各个检测元件〔如行程开关、传感器等〕状态的变化，列出检测元件的状态表，确定所需的中间记忆元件，再列出各执行元件的工序表，然后写出检测元件、中间记忆元件和执行元件的逻辑表达式，再转换成梯形图。
该方法在单一的条件控制系统中，非常好用，相当于组合逻辑电路，但和时间有关的控制系统中，就很复杂。
4. 顺序控制设计法根据功能流程图，以步为核心，从起始步开始一步一步地设计下去，直至完成。
4章PLC的程序设计方法
图4.1.1自锁触点的启、保、停
图4.1.2 置复位的启、保、停
图4.1.3 RS的启、保、停 2
（4）按钮控制启动、保持、停止控制
计数器比较的单 按钮控制
取反主程序加子程序的单按钮控制
3
2.互锁控制 所谓“互锁”是指当一个继电器工作时，另一个继电器不能工 作，避免短路。方法是用互锁继电器的常闭触点分别串联到其它 互锁的继电器线圈控制线路中。
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4.5.2顺序控制设计法中启保停电路的编程 1. 顺序控制设计中使用启-保-停电路的编程方法 顺序控制设计法中启保停电路的编程，可采用以下步骤
1）根据要求设计顺序功能图（即流程图）。 2）根据顺序功能图写布尔表达式。 3）根据布尔表达式画出梯形图。 启-保-停电路编程的布尔表达式规律：当前步步名对应的继电器
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T37（时段1 T38（时段2 T39（时段3 T40（时段4 T41（时段5 T42（时段6
）
）
）
）
）
）
Q0.1灯A
亮
亮
Q0.2灯B
亮
亮
Q0.3灯C
亮
亮
Q0.4灯D
亮
亮
表4.3.2 彩灯工作时段表格形式 逻辑表达式
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2.【项目4.5】电动机循环运行的PLC控制 （1）控制要求 有两台电动机M1和M2，按下起动按钮SB1，M1运转10min后， 停止5min，M2与M1相反，即M1停止时M2运行，M1运行时 M2停止，如此循环往返，直到按下停止按钮SB2，电动机M1 和M2停止运行。
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2）绿灯常亮的程序设计 能引起绿灯常亮的情况有5种，其状态为
由状态表可得Q0.1（HL2）的逻辑函数为
PLC程序的经验设计法编程实例
PLC程序的经验设计法编程实例在plc进展的初期，沿用了设计继电器电路图的方法来设计梯形图程序，即在已有的些典型梯形图的基础上，依据被控对象对掌握的要求，不断地修改和完善梯形图。
有时需要多次反复地调试和修改梯形图，不断地增加中间编程元件和触点，最终才能得到一个较为满足的结果。
这种方法没有普遍的规律可以遵循，设计所用的时间、设计的质量与编程者的阅历有很大的关系，所以有人把这种设计方法称为阅历设计法。
它可以用于规律关系较简洁的梯形图程序设计。
用阅历设计法设计PLC程序时大致可以按下面几步来进行：分析掌握要求、选择掌握原则；设计主令元件和检测元件，确定输入输出设备；设计执行元件的掌握程序；检查修改和完善程序。
下面通过例子来介绍阅历设计法。
一、设计举例1．送料小车自动掌握的梯形图程序设计（1）被控对象对掌握的要求如图1a所示送料小车在限位开关X4处装料，20s后装料结束，开头右行，遇到X3后停下来卸料，25s后左行，遇到X4后又停下来装料，这样不停地循环工作，直到按下停止按钮X2。
按钮X0和X1分别用来起动小车右行和左行。
图1 送料小车自动掌握a）小车运行示意图b）梯形图（2）程序设计思路以众所周知的电动机正反转掌握的梯形图为基础，设计出的小车掌握梯形图如图1b所示。
为使小车自动停止，将X3和X4的常闭触点分别与Y0和Y1的线圈串联。
为使小车自动起动，将掌握装、卸料延时的定时器T0和T1的常开触点，分别与手动起动右行和左行的X0、X1的常开触点并联，并用两个限位开关对应的X4和X3的常开触点分别接通装料、卸料电磁阀和相应的定时器。
（3）程序分析设小车在起动时是空车，按下左行起动按钮X1，Y1得电，小车开头左行，遇到左限位开关时，X4的常闭触点断开，使Y1失电，小车停止左行。
X4的常开触点接通，使Y2和T0的线圈得电，开头装料和延时。
20s后T0的常开触点闭合，使Y0得电，小车右行。
小车离开左限位开关后，X4变为“0”状态，Y2和T0的线圈失电，停止装料，T0被复位。
西门子PLC编程经验设计法及应用,附实例
在PLC发展的初期，沿用了设计继电器电路图的方法来设计比较简单的PLC 的梯形图，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求，不断地修改和完善梯形图。
有时需要多次反复地调试和修改梯形图，增加一些中间编程元件和触点，最后才能得到一个较为满意的结果。
这种PLC梯形图的设计方法没有普遍的规律可以遵循，具有很大的试探性和随意性，最后的结果不是唯一的，设计所用的时间、设计的质量与设计者的经验有很大的关系，所以有人把这种设计方法叫做经验设计法，它可以用于较简单的梯形图(如手动程序)的设计。
梯形图的经验设计法是目前使用比较广泛的一种设计方法，该方法的核心是输出线圈，这是因为PLC的动作就是从线圈输出的(可以称为面向输出线圈的梯形图设计方法)。
其基本步骤如下：（1）分解控制功能，画输出线圈梯形图。
根据控制系统的工作过程和工艺要求，将要编制的梯形图程序分解成独立的子梯形图程序。
以输出线圈为核心画输出位梯形图，并画出该线圈的得电条件、失电条件和自锁条件。
在画图过程中，注意程序的启动、停止、连续运行、选择性分支和并联分支。
（2）建立辅助位梯梯形图。
如果不能直接使用输入条件逻辑组合作为输出线圈的得电和失电条件，则需要使用工作位、定时器或计数器以及功能指令的执行结果作为条件，建立输出线圈的得电和失电条件。
（3）画出互锁条件和保护条件。
互锁条件是可以避免同时发生互相冲突的动作，保护条件可以在系统出现异常时，使输出线圈动作，保护控制系统和生产过程。
在设计梯形图程序时，要注意先画基本梯形图程序，当基本梯形图程序的功能能够病足要求后，再增加其他功能，在使用输入条件时，注意输入条件是电平、脉冲还是边沿。
调试时要将梯形图分解成小功能块调试完毕后，再调试全部功能。
经验设计法具有设计速度快等优点，但是，在设计问题变得复杂时，难免会出现设计漏洞。
下面介绍两个程序设计实例。
例：运货小车的自动控制1.运货小车的动作过程图1运货小车在限位开关SQ0装料(见图1)10s后，装料结束。
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PLC程序的经验设计法
1、PLC程序的经验设计法
在PLC发展的初期，沿用了设计继电器电路图的方法来设计梯形图程序，即在已有的典型梯形图的基础上，根据被控对象对控制的要求，不断地修改和完善梯形图。
有时需要多次反复地调试和修改梯形图，不断地增加中间编程元件和触点，最后才能得到一个较为满意的结果。
这种方法没有普遍的规律可以遵循，设计所用的时间、设计的质量与编程者的经验有很大的关系，所以有人把这种设计方法称为经验设计法。
它可以用于逻辑关系较简单的梯形图程序设计。
用经验设计法设计PLC程序时大致可以按下面几步来进行：分析控制要求、选择控制原则；设计主令元件和检测元件，确定输入输出设备；设计执行元件的控制程序；检查修改和完善程序。
2、经验设计法的特点
经验设计法对于一些比较简单程序设计是比较奏效的，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就比较高，特别是要求设计者有一定的实践经验，对工业控制系统和工业上常用的各种典型环节比较熟悉。
经验设计法没有规律可遵循，具有很大的试探性和随意性，往往
需经多次反复修改和完善才能符合设计要求，所以设计的结果往往不很规范，因人而异。
经验设计法一般适合于设计一些简单的梯形图程序或复杂系统的某一局部程序（如手动程序等）。
如果用来设计复杂系统梯形图，存在以下问题：
1)．考虑不周、设计麻烦、设计周期长
用经验设计法设计复杂系统的梯形图程序时，要用大量的中间元件来完成记忆、联锁、互锁等功能，由于需要考虑的因素很多，它们往往又交织在一起，分析起来非常困难，并且很容易遗漏一些问题。
修改某一局部程序时，很可能会对系统其它部分程序产生意想不到的影响，往往花了很长时间，还得不到一个满意的结果。
2)．梯形图的可读性差、系统维护困难
用经验设计法设计的梯形图是按设计者的经验和习惯的思路进行设计。
因此，即使是设计者的同行，要分析这种程序也非常困难，更不用说维修人员了，这给PLC系统的维护和改进带来许多困难。