plc梯形图程序设计方法及应用实例
零基础学习PLC入门，6个指令完成模拟量程序梯形图（附程序）
零基础学习PLC入门，6个指令完成模拟量程序梯形图（附程序）这一节讲述4-20mA的模拟量信号进入西门子S7-200PLC以后，PLC怎样通过程序把它变成我们想要的实际数值。
虽然这节讲的是西门子PLC的模拟量处理程序，但道理都是一样的，你只要把程序的原理弄明白了，在其他品牌的PLC上应用也是一样的，不管是三菱的还是施耐德的都一样。
所以文章最后我会附上本节所讲的程序的下载方法，有需要的朋友可以自己下载研究。
通过上一节的学习我们知道，模拟量其实就是一个在一定数字范围内连续变化的数值。
这个数字范围绝大多数都是用4-20mA这个电流信号作为标准范围，至于为什么这样用，上一节已经讲的很清楚了，这里不再重复。
接下来看图1。
图1，的左边是一个量程范围为0-10kpa的压力变送器，它的输出电流就是0-10kpa对应4-20mA，所以压力在5kpa时对应的电流就是12mA，我们只要在电路中串联一个数字万用表就能看到电流的读数，然后我们通过这个读数，拿一个计算器通过加减乘除就能算出实际的压力是5kpa。
这就是手动的算法，如果用这种算法去算实际压力值，简直就是太老土了。
这些活只要交给PLC去干就行了，你只要把程序写好PLC就会不知疲倦的去算还不会出错，我们腾出时间看点自己想看的片片多好呢。
那怎么让PLC去算呢？很简单，我们只要做两件事就可以了。
第一，硬件部分，看图1的右边，我们只要在原来接数字万用表的地方，接一个PLC的模拟量输入模块就行了，你没看错，原理就是这样的。
它实际的接线图就是下面的图2。
在图2我们看到压力变送器和PLC的模拟量模块串联在一起，模拟量模块把接收到的4-20mA电流信号经过处理传送给PLC，这样PLC就能通过程序计算出实际的压力值了。
它的内部处理过程如下。
图3，是模拟量信号在PLC内部的处理过程和工作原理，只要能看明白这张图，我下面讲程序时你就能很容易理解了。
其实模拟量模块内部和压力变送器内部一样，都是有一块电路板。
第六章 PLC控制程序的设计
3．设计顺序功能图时应该注意的问题 （1）两个步之间必须有转换条件。如果没有， 则应该将这两步合为一步处理。
（2）两个转换不能直接相连，必须用一个步将 它们分隔开。
（3）从生产实际考虑，顺序功能图必须设置初 始步。
（4）顺序功能图应该是一个或两个由方框和有 向线段组成的闭环，也就是说在顺序功能图中不能
4．动作（或命令） 可以将一个控制系统划分为被控系统和施控系 统。对于被控系统，在某一步中要完成某些“动作” （action）。对于施控系统，在某一步则要向被控系 统发出某些“命令”（command）。
为了叙述方便，将命令或动作统称为动作，它 实质是指步对应的工作内容。动作用矩形框或中括 号上方的文字或符号表示，该中括号与相应的步的 矩形框通过短线相连。
有“到此为止”的死胡同。
（5）要想能够正确地按顺序运行顺序功能图程 序，必须用适当的方式将初始步置为活动步。一般
用特殊存储器SM0.1的动合触点作为转换条件，将初 始步置为活动步。
（6）在个人计算机上使用支持SFC的编程软件 进行编程时，顺序功能图可以自动生成梯形图或指
令表。
三、顺序功能图设计法与经验设计法的比较
10．电动机“顺序启动，逆序停车”控制系统设计
（1）控制要求 现有三台电动机M1、M2、M3，要求启动顺序 为：先启动M1，经过8s后启动M2，再经过9s后启动 M3；停车时要求：先停M3，经过9s后再停M2，再 经8s后停M1。
（2）分析控制过程 根据上述控制要求的描述，本程序需要设置四 个定时器，此处选用T50～T53。 T50计时起点为启动信ห้องสมุดไป่ตู้I0.0 T52计时起点为停止信号I0.1。 T53计时时间到后，复位两个辅助继电器，辅助 继电器的OFF会使T50～T53的位为OFF，致使 Q0.0～Q0.2全部OFF。
实验一梯形图实现逻辑与,或,非,定时计数等功能
实验一梯形图实现逻辑与、或、非、定时计数等功能一、实验目的：1) 认识PLC，了解PLC系统结构，熟悉PLC组成及各部分的作用，掌握PLC的工作原理，明确PLC输入/输出的意义。
2) 了解PLC应用软件的编制方法。
3) 熟悉PLC基本指令，了解PLC功能指令。
4) 掌握PLC基本电路的程序构成以及简单设计方法。
5) 熟悉PLC基本指令梯形图或语句表程序的编辑方法。
二、实验设备：1) PLC主机2) 微型计算机（带编程电缆及编程软件）3) 输入/输出实验板4) 电工工具及导线若干三、实验内容：1) 保持电路如图1-1所示，将输入信号加以保持记忆。
当X000接通一下，辅助继电器M500接通并保持，Y000有输出。
停电后再通电，Y000仍有输出，只有X001接通，其常闭触点断开，才能使M500自保持清除，使Y000无输出。
按照保持电路的要求，编制PLC控制程序。
按照要求连接PLC主机和输入/输出实验板，运行PLC控制程序，模拟保持电路输入信号，观察输出结果。
2) 延时断开电路如图1-2所示，输入X000＝ON时，Y000=ON，并且输出Y000的触点自锁保持接通，输入X000＝OFF后，启动内部定时器T0，定时5s后，定时器触点闭合，输出Y000断开。
LD X000OR M500ANI X001OUT M500LD M500OUT Y000ENDa) 梯形图b) 指令表图1-1 保持电路LD X000OR Y000ANI T0OUT Y000LD Y000ANI X000OUT T0K50ENDa) 时序图b) 梯形图c) 指令表图1-2 延时断开电路按照延时断开电路的要求，编制PLC控制程序。
按照要求连接PLC 主机和输入/输出实验板，运行PLC控制程序，模拟延时断开电路输入信号，观察输出结果。
3) 分频电路图1-3所示为一个二分频电路。
待分频的脉冲信号加在输入X000上，在第一个脉冲信号到来时，M100产生一个扫描周期的单脉冲，使M100常开触点闭合一个扫描周期。
PLC编程实例
可编程控制器常用程序实例 1.二分频器 二分频器是一种具有一个输入端和一个输出端的功能单元,输出频率为输入频率的一半。
如下，输入为I0.0,输出为Q4.0。
分析二分频的时序图看到，输入每有一个正跳沿，输出便反转一次。
据此，可用跳变沿检测指令实现分频功能。
梯形图程序1： 梯形图程序2： 梯形图程序3：2.启动和自锁程序程序功能：输入X0闭合时，输出Y0闭合且自锁。
只有在X1闭合时，其动断触点打开，Y0断开。
其时序图如下：梯形图程序：梯形图程序：灯泡控制程序一盏灯泡由一个按钮来控制，已知第一次按下按钮，灯泡亮，第二次按下按钮，灯光灭。
（一）PLC接线图（二）定义符号地址符号地址 绝对地址 类据类型 说明S0 I0.0 BOOL 按钮L0 Q0.0 BOOL 灯泡M0 M0.0 BOOL 标标位（三）梯形图程序控制传送带一个由电气启动的传送带，在传送带的起点有两个按钮开关：用于START 和STOP的S2。
在传送带的尾部也有两个按钮开关：用于START的S3和STOP的S4。
可以从任何一端起动或停止传送带。
另外，当传送带上的物件到达末端时，传感器S5使传送带停机。
（一）PLC接线图（二）定义符号地址（三）梯形图程序传送带定位控制一电动机带动一个传送带运动，要求移动传送带向前或向后到达某一确定的位置，其结构示意图如下，为了正确定位该传送带，有时需要按下向后（REV）或向前（FWD）按钮进行手动调整。
梯形图程序一旦有按钮按下，立即驱动输出，电动机运转一个扫描周期。
这也意味着（一）PLC接线（二）定义符号地址 （三）梯形图程序按钮指示灯练习第一次按按钮指示灯亮，第二次按按钮指示灯闪亮，第三次按下按钮指示灯灭，如此循环，试编写其PLC控制的LAD程序。
梯形图程序梯形图程序频率监测器频率监测器用于监测脉冲信号的频率，若其低于下限，则指示灯亮，“确认”按键能使指示灯复位。
为此，使用了一个扩展脉冲定时器，每当频率信号有一个上升沿就启动一次定时器。
第5章 S7-200系列PLC的基本指令及程序设计-2
●计数器的当前值≠0时，其状态位为0；而它 的当前值=0时，状态位置 1，且停止计数。 ●当装载输入端 LD=1时，减计数器复位：
当前值=设定值，状态位=0。
计数器的应用 举例--计数范围的扩展
【例5-4-1】: 做一个计数器，当计数到200000时， 使Q0.0 = 1。 控制程序如下：
2
手动复位 初始化
●跳转/标号指令必须成对使用，且只能用在同一程 序块中。 ●跳转/标号指令中, n 的范围： 0～255。 ●执行跳转指令后，跳过程序段中各个元件（除定 时器外）的状态不变，保持跳转前的状态。
●跳过程序段中若有定时器:
a.1ms、10ms的定时器，系统会对它们周期 刷新，故会继续计时. b. 对于100ms的定时器，只有执行指令时其 当前值和状态位才会被刷新，因此跳过程序 段中的定时器指令因不执行而停止刷新，会 使定时器计时失准.
跳转、标号指令应用
【例5-3-5】
有一个机械手， 用工作方式开关
选择手动、单步
、自动工作方式
，主程序如下：
6. 子程序
● 在结构化程序设计时，采用子程序可以
优化程序结构，减少扫描时间；
● 与子程序相关的操作有： ※ ※ ※ 建立子程序 子程序调用 子程序返回
1）创建子程序
用命令“编辑” 程序” “插入” “子
第五章 S7-200PLC 基本指令及程序设计-2
河南延龙机电设备有限公司
§5-3 PLC的梯形图程序设计方法
1. 梯形图程序设计的方法 梯形图程序的基本 形式：
X开:开启条件 X关:关断条件 Fk 的自锁触点。
Fk
尽可能是短信号.
线圈Fk: 逻辑运算的中间(或最终)结果；
1）梯形图程序的设计方法：
plc可编程序控制器应用实例(梯形图+解析)
教师教案交通灯梯形图程序9．2 PLC在节日彩灯控制系统中的应用9．2．1控制要求用PLC实现对节日彩灯的控制，结构简单，变幻形式多样、价格低。
彩灯形式及变幻尽管花样繁多，但其负载不外乎三种：长通类负载、变幻类负载及流水类负载。
长通类负载是指彩灯中用以照明或起衬托底色作用之类的负载，其特点是只要彩灯投入工作，则这类负载长期接通。
变幻类负载则指某些在整个工作过程中定时进行花样变换的负载，如字形的变换，色彩的变幻或位置的变幻之类，其特点是定时通断，但频率不高。
流水、闪烁类负载则指变幻速度快，犹如行云流水、星光闪烁、万马奔腾，其特点虽也是定时通断，但频率较高（通常间隔几十毫秒至几百毫秒）。
对于长通类负载，其控制十分简单，只需一次接通或断开。
而对变幻类及流水、闪烁类负载的控制，则是按预定节拍产生一个“环形分配器”（一般可用SHRB、ROL-W产生），有了环形分配器，彩灯就能得到预设频率和预设花样的闪亮信号。
彩灯就可实现花样的变幻。
通常先根据花样变幻的规律例出动作时序表，再按预设彩灯变幻花样在表中“打点”，然后再依据动作时序表输出即可。
9．2．1控制程序设计本例所选彩灯变幻花样为跳闪方式：1隔1跳2，回跳1，隔1跳2，回跳1┈。
其动作时序表如表所示。
节日彩灯动作时序表即本例的节拍是16位，输出是8位，环形分配器由ROL-W产生彩灯闪烁频率固定为1Hz，如果需要现场改变频率，则T33的PT端需采用VWZ写入。
节日彩灯控制的梯形图如图所示。
节日彩灯控制的梯形图9．3 PLC在自动送料车控制系统中的应用9．3．1控制要求如图所示，当小车处于后端时，按下起动按钮，小车向前运行，行至前端压下前限位开关，翻斗门打开装货，7s后，关闭翻斗门，小车向后运行，行至后端，压下后限位开关，打开小车底门卸货，5s后底门关闭，完成一次动作。
要求控制送料小车的运行，并具有以下几种运行方式：1）手动操作：用各自的控制按钮，一一对应地接通或断开各负载的工作方式。
第五章 梯形图程序设计方法
第五章梯形图程序设计方法由于PLC所有控制功能都是以程序的形式来实现的，因此程序设计对PLC 的应用是很重要的。
PLC的应用主要包括开关量控制和模拟量控制2类。
本章仅介绍开关量控制程序的设计方法。
不同类型的控制问题所采用的设计方法不尽相同，主要的梯形图程序设计方法有：(1)逻辑设计法：对控制任务进行逻辑分析和综合，将控制电路中元器件的通断状态看作以触点通断状态为逻辑变量的逻辑函数，并进行化简，利用PLC 的逻辑指令即可得到控制程序的设计方法。
这种方法主要用于组合逻辑问题的程序设计。
(2)时序图设计法：当PLC各输出信号按照固定的时间间隔发生先后变化时，可以根据输出信号的时间先后关系来设计程序的一种方法。
(3)经验设计法：要求设计者透彻理解PLC各种指令的功能，凭着对各种典型控制环节和基本单元电路的设计经验，选择各种指令并进行修改和完善相应程序的方法。
(4)顺序控制设计法：当控制要求满足一定的先后顺序时，可以将系统的l 个工作周期划分为若干个顺序相连的步，每个步对应一种操作状态，并分析清楚相邻步的转换条件，进而绘制功能图，再按一定的规则转化为梯形图程序的设计方法。
这种方法主要用于解决顺序控制问题，包括单一顺序、选择顺序和并发顺序控制问题。
(5)继电器控制电路图转换设计法：在继电器控制电路图的基础上，经过选择相应指令和合理转换后，就能设计出符合要求的控制程序的方法。
在介绍以上程序设计方法的基础上，还将以实例来介绍具有多种工作方式的系统的控制程序设计思路。
5.1 逻辑设计法当控制对象是开关量且按照它们之间的逻辑关系来实现控制时，可用逻辑设计法来设计控制程序。
逻辑设计法就是根据输入量、输出量及其他变量之间的逻辑关系来设计程序的一种方法。
下面以1个简单的控制为例介绍这种编程方法。
例1 某系统中有4台通风机，设计1个监视系统，监视通风机的运转。
要求如下：4台通风机中有3台及以上开机时，绿灯常亮；只有2台开机时，绿灯以5Hz的频率闪烁；只有1台开机时，红灯以5Hz的频率闪烁；4台全部停机时，红灯常亮。
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。