第4章PLC梯形图设计

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PLC梯形图的转换设计法

PLC梯形图的转换设计法

PLC梯形图的转换设计法plc梯形图转换设计法就是将继电器电路图转换成与原有功能相同的PLC内部的梯形图。

这种等效转换是一种简便快捷的编程方法,转换法的优点颇多,其一,原继电器掌握系统经过长期使用和考验,已经被证明能完成系统要求的掌握功能;其二,继电器电路图与PLC的梯形图在表示方法和分析方法上有许多相像之处,因此依据继电器电路图来设计梯形图简便快捷;其三,这种设计方法一般不需要改动掌握面板,保持了原有系统的外部特性,操作人员不用转变长期形成的操作习惯。

1.基本方法依据继电接触器电路图来设计PLC的梯形图时,关键是要抓住它们的一一对应关系,即掌握功能的对应、规律功能的对应,以及继电器硬件元件和PLC软件元件的对应。

2.转换设计的步骤①了解和熟识被控设备的工艺过程和机械的动作状况,依据继电器电路图分析和把握掌握系统的工作原理,这样才能在设计和调试系统时心中有数。

②确定PLC的输入信号和输出信号,画出PLC的外部接线图。

继电器电路图中的沟通接触器和电磁阀等执行机构用PLC的输出继电器来替代,它们的硬件线圈接在PLC的输出端。

按钮开关、限位开关、接近开关及掌握开关等用PLC的输入继电器替代,用来给PLC供应掌握命令和反馈信号,它们的触点接在PLC的输入端。

在确定了PLC的各输入信号和输出信号对应的输入继电器和输出继电器的元件号后,画出PLC的外部接线图。

③确定PLC梯形图中的帮助继电器(M)和定时器(T)的元件号。

继电器电路图中的中间继电器和时间继电器的功能用PLC内部的帮助继电器和定时器来替代,并确定其对应关系。

④依据上述对应关系画出PLC的梯形图。

第②步和第③步建立了继电器电路图中的硬件元件和梯形图中的软元件之间的对应关系,将继电器电路图转换成对应的梯形图。

⑤依据被控设备的工艺过程和机械的动作状况及梯形图编程的基本规章,优化梯形图,使梯形图既符合掌握要求,又具有合理性、条理性和牢靠性。

⑥依据梯形图写出其对应的指令表程序。

第四章 可编程序控制器(PLC)原理与应用)

第四章     可编程序控制器(PLC)原理与应用)
表4-3 按PLC的功能分类
分类 低档机 主要功能 具有逻辑运算、定时、计数、移位及自诊断、监控 等基本功能。有些还有少量模拟量I/O功能和算术运 算等功能 应用场合 开关量控制、定时、计数控制、顺序控制等场合, 有模拟量I/O功能的低档PLC应用更广 适用于既有开关量又有模拟量的较为复杂的控制 系统,如过程控制、位置控制等
年份 第一代1969~1972 第二代1973~1975 功能特点 逻辑运算、定时、计数、中小规模集成电路CPU,磁芯 存储器 增加算术运算、数据处理功能,初步行程系列,可靠性 进一步提高 增加复杂数值运算和数据处理,远程I/O和通信功能, 采用大规模集成电路,微处理器,加强自诊断、容错技 术 高速大容量多功能,采用32位微处理器,编程语言多样 化,通信能力进一步完善,智能化功能模块齐全 取代继电器控制 能同时完成逻辑控制,模拟量控制 适应大型复杂控制系统控制需要并用于联网、通信、 监控等场合 构成分级网络控制系统,实现图像动态过程监控, 模拟网络资源共享 应用范围
输 入 继 电 器
05 06 1000~1715 07 08 09 10 11 12 13 14
15
主机
15
15
扩Ⅰ
15
15
扩Ⅱ
15
15
扩Ⅲ
15
表4-7 输出继电器区域(共128点)
名称 范围 20CH 00 01 02 03 04 21CH 00 01 02 03 04 05 06 07 (08) (09) (10) (11) (12) (13) (14) 22CH 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 继电器地址通道 23CH 00 01 02 03 04 05 06 07 (08) (09) (10) (11) (12) (13) (14) 24CH 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 25CH 00 01 02 03 04 05 06 07 (08) (09) (10) (11) (12) (13) (14) 26CH 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 27CH 00 01 02 03 04 05 06 07 (08) (09) (10) (11) (12) (13) (14)

机械手控制设计_梯形图设计(PLC设计课件)

机械手控制设计_梯形图设计(PLC设计课件)

启动:右位且夹紧到位;左位且放松到位 停止:到达上升位置
输入
I0.5
行程开关SQ4
机械手左限
I0.6
行程开关SQ5
机械手右限
I0.7
行程开关SQ6
机械手夹紧位置
I1.0
行程开关SQ7
机械手放松位置
I0.4
行程开关SQ3
机械手上限
I0.7 I0.6 I1.0 I0.5
Q0.1 I0.4 Q0.3 Q0.2
行程开关SQ5
机械手右限
I0.7
行程开关SQ6
机械手夹紧位置
I1.0
行程开关SQ7
机械手放松位置
I0.4
行程开关SQ3
机械手上限
I0.7 I0.6 I1.0 I0.5
Q0.1 I0.4 Q责,敢担当,勇图强。
三、梯形图设计
机械手自动控制 机械臂升降控制-上升
输入
I0.5
行程开关SQ4
机械手左限
I0.6
行程开关SQ5
机械手右限
I0.7
行程开关SQ6
机械手夹紧位置
I1.0
行程开关SQ7
机械手放松位置
I0.4
行程开关SQ3
机械手上限
I0.7 I0.6 I1.0 I0.5
Q0.1 I0.4 Q0.3 Q0.2
6.右转,离开左侧位
尽职责,敢担当,勇图强。
三、梯形图设计
机械手自动控制 机械臂升降控制-上升
机械臂下降,下降到位置,抓取工件(夹紧),上升,传送带1启动,机械手上升到位置,左转,左转到位,下降,放 置工件(放松),上升,右转,下降,继续抓取工件。
启动:右位且夹紧到位;左位且放松到位 停止:到达上升位置

PLC第4章 S7-1200 顺序控制设计法与顺序功能图

PLC第4章 S7-1200 顺序控制设计法与顺序功能图

图4-6 小车自动往返的梯形图
4.1 经验设计法
此梯形图存在的问题: 在两端点处不能可靠停车
I0.0 I0.3 Q0.0 I0.1 I0.4 Q0.1 I0.0 I0.3 I0.2 Q0.0 Q0.1 I0.1 I0.4 I0.2 Q0.1 Q0.0
图4-6 小车自动往返的梯形图
4.1 经验设计法
SB3
KM2
SB2
KM1
M 3~
KM1
KM2
4.1 经验设计法
将继电器电路转换为梯形图 • 确定PLC的输入信号和输出信号。 • 画PLC的外部接线图 • 启动/停止一般使用常开按钮 • 互锁使用常闭开关
图4-3 PLC的外部接线图
4.1 经验设计法
将继电器电路转换为梯形图 • 控制线路图 >> 梯形图 • 注意互锁环节
QS L1 L2 L3 SB1 KM1 按下SB1, KM2线圈失电, KM2辅助常开触 点断开,解除自锁 KM2常开触点断 开,电机停转 U V W FR KM2 SB2 KM1 SB3 KM2 FU1 FU2 FR
SB3
KM2
SB2
KM1
M 3~
KM1
KM2
4.1 经验设计法
QS L1 L2 L3 SB1 KM1 松开SB1 KM2 SB2 FR U V W KM1 SB3 KM2 FU1 FU2 FR
KM1 Q0.0
I0.3 SQ1
I0.4 SQ2
4.1 经验设计法
KM2 Q0.1 KM1 Q0.0
I0.3 SQ1
I0.4 SQ2 I0.0 I0.1 I0.4 I0.2 Q0.1 Q0.0
I0.3
Q0.0 I0.1 I0.4 Q0.1 I0.0 I0.3 I0.2 Q0.0 Q0.1

《PLC应用技术(三菱)》课件.第四单元-顺序功能图

《PLC应用技术(三菱)》课件.第四单元-顺序功能图
图4-4 运料小车单周 期工作方式梯形图
三、知识链接
1.经验设计法与顺序控制设计法
第三单元中各梯形图的设计方法一般称为经验设计法,经验设计法没有一套固 定的方法步骤可循,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 通用的容易掌握的设计方法。
顺序控制设计法是一种先进的设计方法,很容易被初学者接受,有经验的工程 师使用顺序控制设计法,也会提高设计的效率,程序调试、修改和阅读也更方便。
四、任务实施
1.将二个模拟按钮开关的常开触点分别接到PLC的X0和X1(如图4-18所示的 输入部分),并连接PLC电源。检查电路正确性,确保无误。
2.输入图4-16所示的梯形 图,进行程序调试,调试时 要注意动作顺序,运行后可 任意按下X0(或X1),监控 观察各输出(Y1~Y3、Y4、 Y5)和相关定时器(T0~T4) 的变化,检查是否完成了按 钮式人行道交通灯所要求的 功能。
图4-2 运料小车时序图
运料小车的一个工作周期分为装料、右行、卸料和左行4步,再加上等待装料 的初始步,一共有5步。各限位开关、按钮和定时器提供的信号是各步之间的转换 条件,由此画出顺序功能图如图4-3所示。
图4-3 运料 小车单周期工作 方式顺序功能图
运料小车单周期工作方 式梯形图如图4-4所示。
图4-13 按钮式人行道交通灯示意图
二、原理分析
为了用PLC控制器来实现任务,PLC需要2个输入点,5个输出点,输入输出 点分配见表4-2。
表4-2 输入输出点分配
输出继电器 Y1 Y2 Y3 Y5 Y6
作用 主干道红灯 主干道黄灯 主干道绿灯 人行道红灯 人行道绿灯
由提出的任务画出时序图,如图4-14所示。
图4-14 按钮式人行道交通灯时序图

4章PLC的程序设计方法

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。
42
43
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
23
24
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


Q0.2灯B


Q0.3灯C


Q0.4灯D


表4.3.2 彩灯工作时段表格形式 逻辑表达式
25
26
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。
35
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原理及应用(三菱机型)PLC参考资料 第五.六.七.八讲 第4章 可编程控制器梯形图程序设计方法

PLC原理及应用(三菱机型)PLC参考资料 第五.六.七.八讲 第4章  可编程控制器梯形图程序设计方法

第4章可编程控制器梯形图程序设计方法教学目的:1.、熟练掌握可编程序控制器梯形图2、熟练掌握可编程控制器继电-接触器控制与可编程控制转换3、掌握可编程控制器梯形图的经验设计法教学重点:掌握可编程控制器梯形图的经验设计法教学难点:用可编程控制器梯形图的经验设计法设计程序参考课时:讲课8课时实验2课时说明:适当地增加与现代工业自动化有关联的事例第一讲:可编程控制器由于其应用方便,可靠性高,在各个行业,各个领域大量地应用着不同类型的可编程控制器。

如何用可编程序控制器完成实际控制系统的应用设计,是每个从事电气自动化控制技术人员所面临的实际问题。

在此,我们根据现学PLC的有关知识和可编程序控制器的工作特点和以往的经验。

通过实例,提出PLC控制系统经验设计的基本原则和一般的设计步骤,以及实际应用时的注意事项。

一. 可编程控制器梯形图可编程控制器梯形图中的某些元件沿用了继电器这一名称,如输入继电器、输出继电器、内部辅助继电器等,但它们不是真实的物理继电器(即硬件继电器),而是在软件中使用的编程元件。

每一编程元件与可编程控制器存储器中元件映像寄存器的一个存储单元相对应。

该存储单元如果为“1”状态,则表示梯形图中对应编程元件的线圈“通电”,其对应的动合触电接通,动断触点断开,称这种状态是该编程元件的“1”状态,或该编程元件ON(接通)。

如果该存储单元为“O”状态,对应的编程元件的线圈和触点的状态与上述相反,称该编程元件为“O”状态,或该编程元件OFF(断开)。

梯形图两侧的垂直公共线称为公共母线(bus bar)。

在编制中应按自上而下,从左到右的方式编。

同时应注意如下几点:1、注意适当的编程顺序可减少程序步。

1) 串联触点多的电路应尽量放在上部,例图4-1。

图4-1 梯形图2) 并联触点多的电路应尽量靠近母线,例图4-2。

图4-2 梯形图3) 在垂直方向的线上不能有触点,否则形成不能编程电路,需经过重新安排,如图4-3为重新安排不能编程电路。

第四章 开关量梯形图的设计方法

第四章  开关量梯形图的设计方法
开关量控制系统梯形图设计方法
一、梯形图经验设计法
经验设计方法也叫试凑法,经验设计方法需要 设计者掌握大量的典型电路,在掌握这些典型 电路的基础上,充分理解实际的控制问题,将 实际控制问题分解成典型控制电路,然后用典 型电路或修改的典型电路进行拼凑梯形图。
2、常用基本环节梯形图程序
△ 起动、保持和停止电路 △ 三相异步电动机正反转控
KM1
KM1
FR
KM2
Y1 X2 X0 X3 Y0
Y0 X1 X0 X3 Y1
注意事项
• 设计梯形图的基本原则 • 分离交织在一起的电路 • 中间单元的设置 • 复杂电路的等效 • 尽量减少PLC的输入和输出信号 • 软件互锁与硬件互锁 • 梯形图电路的优化设计 • 热继电器触点的处理
顺序控制设计法与顺序功能图
(1)具有试探性和随意性 (2)最后的结果不是唯一的 (3)设计所用的时间和质量因设计者的经验而异
4、设计实例(根据电动机正反转控制)
送料小车在限位开关X3处装料,10S后结束然后右行,碰到X4后停 下来卸料,15S后左行,碰到X3后,又停下来装料,这样不停地循环 工作,直到按下停机按钮。
Y1左行
(2)电动机正反转控制
(3)多继电器线圈控制电路
下图是可以自锁的同时控制4个继电器线圈的电路图。其中X0是起动 按钮,X1是停止按钮。
(4)多地控制电路
下图是两个地方控制一个继电器线圈的程序。其中X0和X1是 一个地方的起动和停止控制按钮,X2和X3是另一个地方的 起动和停止控制按钮。
(5)互锁控制电路
(2)转换条件的确定
转换条件是使系统从当前步进入下一步的条件。常 见的转换条件有按钮、行程开关、定时器和计数 器的触点的动作(通/断)等。
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改 进
控 制 程 序 梯 形 图
X0起动按钮 Y0—M1
Y1—M1 Y2—M3 Y3—M4 X1停止按钮M0辅助继电器 M4停止后T3定时3s,M3停止 M3停止后T4定时3s,M2停止 M2停止后T5定时3s,M1停止
按停止按钮—
→M2停转30s→M1停转
→ 启动按钮闭合,为下次循环作准备
X0起动按钮 Y0—M1
Y1—M1

制 Y2—M3


Y3—M4

X1停止按钮M0辅助继电器

M0?

M4停止后T3定时3s,M3停止
M3停止后T4定时3s,M2停止
M2停止后T5定时3s,M1停止
程序仿真运行时序图(单周期)
Y0 作 为 停 止 条 件 的 仿 真 图
Y0 作 为 停 止 条 件 的 仿 真 图
New
X0作为总的停止条件只需停止Y0即可!
SB2——M1的起动按钮; SB4——M2的起动按钮; SB3——M2的停止按钮; SB1——M1、M2的停止按钮 。
定时器实现
程序 仿真 运行 时序

设计要求: 设计四级皮带运输机控制系统。一台四级皮 带运输机分别由M1,M2,M3,M4四台电动机 拖动,启动时要求按10S的时间间隔,并按 M1→M2→M3→M4的顺序启动;停止按30S的时 间间隔,并按M4→M3→M2→M1的顺序停止。
(计数器构成通电延时程序) (断电延时程序)
5、顺序控制程序1
6、顺序控制程序2
思考题: 用PLC控制方式设计。 一、有两台电机M1和M2,M1未起动前不允许M2起动,在
M1停车时,M2也必须停车,请画出梯形图和PLC接线图 。 二、设计四级皮带运输机控制原理图内容:由一台四级皮
带运输机,分别由M1,M2,M3,M4四台电动机拖动,启动时要求 按10S的时间间隔,并按M1→M2→M3→M4的顺序启动;停止 按30S的时间间隔,并按M4→M3→M2→M1的顺序停止。
延时接通/断开电路
X0
Y1
X0
T0
T1
Y1
T0 K90 T1 K70 Y1
X0 Y1
T0
T1
9S
7S
程序 仿真 运行 时序

程序仿真运行时序图
常闭触点输入信号的处理
SB2
KM
SB1
X0 X1 Y0
KM SB1
SB2
X0
KM
Y0
X1
AC
220V
COM
Y0
方法 建议尽可能用常开触点开关。 对只能用常闭触点输入开关,可
要求:设计主电路、控制电路,梯形图和PLC接线图。电 器应具备必要的电气联锁与保护。
控制要求:两台电机M1和M2,M1未起动前不允许M2起动,在M1 停车时,M2也必须停车。




控 SB2—M1起动;
制 SB4—M2起动; SB3—M2停止;
电 SB1—M1、M2

停止 。

SB2—M1起动;
SB1 X0
KM1
FR1
SB4—M2起动;
SB2
Y0
SB3—M2停止;
X1
KM2
FR2
SB1—M1、M2
SB3 X2
Y2
停止 。
SB4
KM1—Y0、M1; KM2—Y1、M2。
X3 COM1
COM
KM1 AC 220V
PLC接线图
Y0应 该作 为起 动条 件还 是停 止条 件
Y0 作 为 启 动 和 停 止 信 号 的 仿 真 图
第4章 梯形图程序的设计方法
梯形图语言是一种图形语言,它是以继电器 控制系统的电气原理图为基础演变而来的。
梯形图是由表示PLC内部编程元件的图形符 号所组成的阶梯状图形。
梯形图沿用了传统的继电器控制中的触点、线 圈、串并联等术语和图形符号还加进许多功能 强、使用灵活的指令,使得编程更加容易。
梯形图语言比较形象、直观,对于熟悉继电 器控制系统的人来说,容易接受。世界上各个 PLC的生产厂家都把梯形图语言作为第一用户编 程语言。
KM2
SB3
SB2
KR M
KM2 SB1
FU2
KM1 KM2
KM2 KM1
KR
三相异步电动机正反转控制电路梯形图、外部接线图
SB2:正转
SB3:反转
SB1:停止
X0
X2 X1 Y1
Y0
Y0
正转
SB2 X0
SB3 X1
KM1 KM2 FR Y0
KM2 KM1
X1
X2 X0 Y0
Y1Y1反转Y2 SB1REVISION
梯形图中的图形符号
常开触点: 常闭触点: 线圈:
梯形图的书写规则
➢ 始于左母线,终于右母线 ➢ 不宜使用双线圈输出 ➢ 触点可以串联、并联,线圈只能并联 ➢ 线圈右边无触点 ➢ 输出线圈不能不经过任何接点直接接在两个逻辑
电源线之间。 ➢ 触点、线圈都应有编号,以相互区别 ➢ 程序结束以“END”为标记
四级皮带运输机控制系统动作次序
按起动按钮→ KM1 通电 → M1 工作→ T0定时10s
T0动作— → KM2 通电→ M2工作→T1定时10s
T1动作 — → KM3 通电→ M3工作→ T2定时10s
T2动作 —→ KM4通电→ M4 工作
→ KM4 断电→ M4停转30s → 后M3停转30s
X2
COM COM1
AC 220V
安全保护:输出线圈互锁、按钮互锁
定时范围的扩展
X2
T0
T0 K600
X2 RST C0
T0 C0 K60
C0 Y0 X2
1
Y0
Hour
程 序 仿 真 运 行 时 序 图
闪烁电路
X0
T1
T0
T0 K20 T1 K30 Y0
X0
2S 3S
Y0
程序仿真运行时序图
程 序 仿 真 运 行 时 序 图
~380
起-保-停电路对应梯形图、波形图
X1
X2
X1
Y0
X2
Y0
Y0
特点: 短信号的‘记忆’和‘自保持’功能 启动信号、停止信号可以是由多个触点组成的串、并
联电路
三相异步电动机正反转控制电路 (起-保-停电路)
A BC
SB2:正转 SB3:反转 SB1:停止
FU1 KM1
SB2
SB3
FU2
KM1
先按常开触点设计,最后将其相 应的触点改为相反的触点。
梯形图的基本程序段
自锁程序段 互锁程序段 定时程序段 振荡程序段 顺序控制程序段
1、自锁程序 (启—保—停程序) 2、互锁程序1 (线圈常闭触点构成)
2、互锁程序2 (启动按钮常闭触点构成)
3、振荡程序 4、定时程序
(定时器通电延时程序)
梯形图基本画法
能 流!
程序优化!
双线圈输出!
输出线圈右侧不允许出现触点!
§4-1 梯形图的基本电路
启动、保持和停止电路(起-保-停电路) 三相异步电动机正反转控制电路 定时器、计数器应用程序 常闭触点输入信号的处理
启动、保持和停止电路(起-保-停电路)
~380
SB1
KM
SB2
KM
KM
M
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