第二节梯形图基本电路-经典
梯形图
梯形图的编程规则PLC编程应注意以下基本原则。
（1）外部输入/输出继电器、内部继电器、定时器、计数器等软元件的触点可重复使用，没有必要特意采用复杂程序结构来减少触点的使用次数。
（2）梯形图每一行都是从左母线开始，线圈接在最右边。
在继电器控制原理图中，继电器的触点可以放在线圈的右边，但在梯形图中触点不允许放在线圈的右边。
如图1所示。
（3）线圈不能直接与左母线相连，也就是说线圈输出作为逻辑结果必须有条件。
必要时可以使用一个内部继电器的动断触点或内部特殊继电器来实现。
参见图2所示。
（4）同一编号的线圈在一个程序中使用两次以上称为双线圈输出。
双线圈输出容易引起误操作，这时前面的输出无效，只有最后的输出才有效。
但该输出线圈对应触点的动作，要根据该逻辑运算之前的输出状态来判断。
如图3所示，由于M1双线圈输出，所以，M1输出随最后一个M1输出变化，Y1随第一个M1线圈变化，而Y2随第二个M1输出变化。
所以，一般情况下，应尽可能避免双线圈输出。
（5）梯形图程序必须符合顺序执行的原则，即从左到右，从上到下执行，如不符合顺序执行的电路不能直接编程，例如图4所示电路不能直接编程。
（6）梯形图中串、并联的触点次数没有限制，可以无限制的使用，如图5所示。
（7）两个或两个以上的线圈可以并联输出，如图6所示。
尽管梯形图与继电器电路图在结构形式、元件符号及逻辑控制功能等方面相类似，但它们又有许多不同之处，梯形图具有自己的编程规则。
1）每一逻辑行总是起于左母线，然后是触点的连接，最后终止于线圈或右母线（右母线可以不画出）。
注意：左母线与线圈之间一定要有触点，而线圈与右母线之间则不能有任何触点。
2）梯形图中的触点可以任意串联或并联，但继电器线圈只能并联而不能串联。
3）触点的使用次数不受限制。
4）一般情况下，在梯形图中同一线圈只能出现一次。
如果在程序中，同一线圈使用了两次或多次，称为“双线圈输出”。
对于“双线圈输出”，有些PLC 将其视为语法错误，绝对不允许；有些PLC则将前面的输出视为无效，只有最后一次输出有效；而有些PLC，在含有跳转指令或步进指令的梯形图中允许双线圈输出。
plc梯形图编程基础知识详解 附plc梯形图中各符号的含义
PLC梯形图编程基础知识详解初学PLC梯形图编程，应要遵循一定的规则，并养成良好的习惯。
下面以三菱FX系列PLC为例，简单介绍一下PLC梯形图编程时需要遵循的规则，希望对大家有所帮助。
有一点需要说明的是，本文虽以三菱PLC为例，但这些规则在其它PLC编程时也可同样遵守。
一，梯形阶梯都是始于左母线，终于右母线(通常可以省掉不画，仅画左母线)。
每行的左边是接点组合，表示驱动逻辑线圈的条件，而表示结果的逻辑线圈只能接在右边的母线上。
接点不能出现在线圈右边。
如下图(a)应改为(b)：二，接点应画在水平线上，不应画在垂直线上，如下图(a)中的接点X005与其它接点间的关系不能识别。
对此类桥式电路，应按从左到右，从上到下的单向性原则，单独画出所有的去路。
如图(b)所示：三，并联块串联时，应将接点多的去路放在梯形图左方(左重右轻原则);串联块并联时，应将接点多的并联去路放在梯形图的上方(上重下轻的原则)。
这样做，程序简洁，从而减少指令的扫描时间，这对于一些大型的程序尤为重要。
如下图所示：四，不宜使用双线圈输出。
若在同一梯形图中，同一组件的线圈使用两次或两次以上，则称为双线圈输出或线圈的重复利用。
双线圈输出一般梯形图初学者容易犯的毛病之一。
在双线圈输出时，只有最后一次的线圈才有效，而前面的线圈是无效的。
这是由PLC的扫描特性所决定的。
PLC的CPU采用循环扫描的工作方式。
一般包括五个阶段(如图所示)：内部诊断与处理，与外设进行通讯，输入采样，用户程序执行和输出刷新。
当方式开关处于STOP时，只执行前两个阶段：内部诊断与处理，与外设进行通讯。
1，输入采样阶段PLC顺序读取每个输入端的状态，并将其存入到我们称之为输入映像寄存器的内在单元中。
当进入程序执行阶段, 如输入端状态发生改变.输入映象区相应的单元信息并不会跟着改变,只有在下一个扫描周期的输入采样阶段,输入映象区相应的单元信息才会改变。
因此，PLC 会忽视掉小于扫描周期的输入端的开关量的脉冲变化。
接线图.梯形图48例(欧姆龙PLC经验设计法)
电机Y-△降压起动 电路
例题22：电动 机Y/△降压启 动控制(二)
例题23：电动机Y -Δ降压起动自动控制(三)
例题24：电动机的顺序控制(一)
例题25：电 动机顺序启 动控制(二)
例题26：两台电动机顺序起动联锁控制
例题27:点动自锁混合控制程序
下面是电动机长/点动控制的程序(尚有其他方案)。
0.02
100.02
100.01 触点互锁
0.02
100.01
100.02 正转接触器 KM2 KM1 反转接触器 ~ 220V KH
0.00 0.01 0.02 COM
100.01 100.02
KM1 KM2
PLC
COM
为确保运行可靠,要采取软、硬件两种互锁措施。
例题19：正 反转控制(二)
控制要求
主讲: 雷老师
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。
经验设计法控制电路一般包括：电动机的启保停控制、正/反转控制、 点动控制、 Y-△启动控制、几台电动机的连锁控制、异地控制、掉电 保持等等。
n按下SB2，下SB1，或过载FR闭合时， 电动机停转； n为了提高控制电路的可靠性， 在输出电路中设置电路互锁， 同时要求在梯形图中也要实 现软件互锁。
（1）使 用接点组 合的控制 梯形图
（2）用置位、复位指令的控制梯形图
例题20：电机Y-△降压起动电路(一) 例题21：电机Y-△降压起动电路(一)
例题13：100.00延时接通/断开电路
例题14：两电机顺序接通/断开电路
PLC梯形图编程方法
• 能流的方向只能从左到右，从上到下，不能倒流。 如果梯形图中出现了能流倒流的情况，则梯形图 编写错误。 1
X1
X2
Y1
X5
X3
X4
X5
X4
X1
Y1
X2
X5 X2
X3
X4
a) 不可编程的梯形图
b) 正确的梯形图
“能流”不能双向流动
利用能流的概念，有助于我们更好的理解和
分析梯形图。
1
3、母线
1
起动、保持和停止电路
实现Y10的启动、保持 和停止的四种梯形图如图 所示。这些梯形图均能实 现起动、保持和停止的功 能。X0为启动信号，X1 为停止信号。图a、c是利 用Y10 常开触点实现自锁 保持，而图b、d是利用 SET、RST指令实现自锁 保持。
1
起动、保持和停止电路
1
电动机正反转控制演示
止运转。 若需要电动机连续运转，由停
止按钮 SB 1 及起动按钮 SB 2 控 制，接触器 KM 的辅助触点起自锁 作用。
1
二、可编程控制器的硬件连接
实现电动机的点动及连续运行所需的器件有： 起点按钮 SB1 ，停止按钮 SB2 ，交流接触器 KM ，热继电器 JR 及刀开关QS 等。主电路的 连接如图所示。
2)定时器和计数器组合
当X1为ON时，T1开始定时， 0.6s后T1定时时间到，其常闭 触点断开，使它自己复位，复 位后T1的当前值变为0，同时它 的常闭触点接通，使它自己的 线圈重新通电，又开始定时。 T1将这样周而复始地工作，直 至X1变为OFF。从分析中可看 出，左图最上面一行电路是一 个脉冲信号发生器，脉冲周期 等于T1的设定值。
X1 X2 X3
梯形图的编程规则与技巧
好！
LD OUT AND OUT X1 Y1 X2 Y0
第二节
编程的基本Leabharlann 则与技巧二、编程的技巧 桥形电路的化简方法：找出每条输出路径进行并联
X1 X2 Y0 X3 X5 X4 X1 X1 X5 X3 X4 X3 X5 X2 Y0
X1 Y0 X1 Y0 X2 Y0
…
X2
…
X4 Y0
X4
第二节
编程的基本规则与技巧
二、编程的技巧
线圈并联电路中，应将单个线圈放在上边。
X1 X2 Y0
MPS MPP
X1 Y1 X2 Y1 LD MPS AND OUT MPP OUT X1 X2 Y0 Y1
Y0
0 1 2 3 4 5
不好！
0 1 2 3
编程的技巧
并联电路上下位置可调，应将单个触点的支路放下面。
X4 Y0 X1 X2
ORB
X1
X2 Y0
X4
不好！ 0 1 2 3 4 LD LD AND ORB OUT X4 X1 X2 0 1 2 3 LD AND OR OUT
好！ X1 X2 X2 Y0
Y0
第二节 编程的基本规则与技巧
二、编程的技巧
梯形图的编程规则与技巧
授课类型：理论课 授课教师：王 楠
编程的基本规则
梯形图是按照从上到下，从左到右的顺序 设计，它是以一个线圈的结束为一个逻辑行 （也称为一个梯级）。每一逻辑行的起点是 左母线，接着是触点的连接，最后以线圈结 束于右母线。画图时右母线可以省略。
触点只能与左母线相连，不能与右母线相 连； 线圈只能与右母线相连，不能直接与左母 线相连，右母线可以省略； 线圈可以并联，但不能串联； 应避免双线圈输出。 触点可以无限次的使用（但不能在同一逻 辑行内无限次的使用）
PLC梯形图基本原理
1 / 25前言、PLC 的发展背景及其功能概述PLC ，(Programmable Logic Controller)，乃是一种电子装置，早期称为顺序控制器“Sequence Controller”，1978 NEMA(National Electrical Manufacture Association)美国国家电气协会正式命名为Programmable Logic Controller ，PLC)，其定义为一种电子装置，主要将外部的输入装置如：按键、感应器、开关及脉冲等的状态读取后，依据这些输入信号的状态或数值并根据内部储存预先编写的程序，以微处理机执行逻辑、顺序、定时、计数及算式运算，产生相对应的输出信号到输出装置如：继电器(Relay)的开关、电磁阀及电机驱动器，控制机械或程序的操作，达到机械控制自动化或加工程序的目的。
并藉由其外围的装置(个人计算机/程序书写器)轻易地编辑/修改程序及监控装置状态，进行现场程序的维护及试机调整。
而普遍使用于PLC 程序设计的语言，即是梯形图(Ladder Diagram)程序语言。
而随着电子科技的发展及产业应用的需要，PLC 的功能也日益强大，例如位置控制及网络功能等，输出/入信号也包含了DI (Digital Input)、AI (Analog Input)、PI (Pulse Input)及NI (Numerical Input)，DO (Digital Output)、AO (Analog Output)、PO (Pulse Output)及NO (Numerical Output)，因此PLC 在未来的工业控制中，仍将扮演举足轻重的角色。
1.1 梯形图工作原理梯形图为二次世界大战期间所发展出来的自动控制图形语言，是历史最久、使用最广的自动控制语言，最初只有A （常开）接点、B （常闭）接点、输出线圈、定时器、计数器等基本机构装置（今日仍在使用的配电盘即是），直到可程控器PLC 出现后，梯形图之中可表示的装置，除上述外，另增加了诸如微分接点、保持线圈等装置以及传统配电盘无法达成的应用指令，如加、减、乘及除等数值运算功能。
第五章 梯形图程序的设计方法
梯形图程序的设计方法
5-1 梯形图设计基本规则与技巧 一、基本规则
注意几点：(1)线圈位置；
(2)串接和并接多的电路处理； (3)双线圈处理； **(4)常闭接点处理。 a.停止按钮；b.热继电器常闭接点
串接和并接多的电路处理
好
不好
双线圈问题
X0
Y0
X0
Y0
X1
Y0
X1
第五章
5-2
梯形图程序的设计方法
T1
Y1
T1的常开触点
9S
7S
四 、常闭触点输入信号的处理 PLC X0 X1 X0
X1
Y1
Y1
COM
PLC
X0
X0 Y1
X1
Y1
X1
COM
五.其它PLC控制基本电路 ---------（硬件及其梯图控制程序设计)
• • • • •
两台电机顺序起动连锁控制线路 自动限位控制线路 自动循环控制线路 减压起动控制线路 反接制动、双速电机变速（P176-182)
5-5 梯形图的顺序控制设计法
二、 顺序控制设计法的基本思想
STEP 步 转换 转换条件 有向线段 动作或命令
将系统的一个 工作周期划分 为若干个顺序 相连的阶段
使系统由前 级步进入下 一步的信号 称为转换条 件
每一步 所完成 的工作
料斗
Y2
Y1
M8002
Y0
步
M0
X1· X3
初始步 动作
X2
X1
快进
举
工进 快退
例
X3
M8002
M200
X1
X0 X1 X2 X3 初始 快进
X2
plc编程基本指令及梯形图
1具有自锁功能的plc梯形图2具有互锁功能的plc程序梯形图3产生脉冲的程序的PLC程序梯形图（1）周期可调的脉冲信号发生器如图5-6所示采用定时器T0产生一个周期可调节的连续脉冲。
当X0常开触点闭合后，第一次扫描到T0常闭触点时，它是闭合的，于是T0线圈得电，经过1s的延时，T0常闭触点断开。
T0常闭触点断开后的下一个扫描周期中，当扫描到T0常闭触点时，因它已断开，使T0线圈失电，T0常闭触点又随之恢复闭合。
这样，在下一个扫描周期扫描到T0常闭触点时，又使T0线圈得电，重复以上动作，T0的常开触点连续闭合、断开，就产生了脉宽为一个扫描周期、脉冲周期为1s的连续脉冲。
改变T0的设定值，就可改变脉冲周期。
图5-6 周期可调的脉冲信号发生器a）梯形图b）时序图（2）占空比可调的脉冲信号发生器如图5-7所示为采用两个定时器产生连续脉冲信号，脉冲周期为5秒，占空比为3：2（接通时间：断开时间）。
接通时间3s，由定时器T1设定，断开时间为2s，由定时器T0设定，用Y0作为连续脉冲输出端。
图5-7 占空比可调的脉冲信号发生器a）梯形图b）时序图（3）顺序脉冲发生器如图5-8a所示为用三个定时器产生一组顺序脉冲的梯形图程序，顺序脉冲波形如图5-8b所示。
当X4接通，T40开始延时，同时Y31通电，定时l0s时间到，T40常闭触点断开，Y31断电。
T40常开触点闭合，T41开始延时，同时Y32通电，当T41定时15s时间到，Y32断电。
T41常开触点闭合，T42开始延时．同时Y33通电，T42定时20s时间到，Y33断电。
如果X4仍接通，重新开始产生顺序脉冲，直至X4断开。
当X4断开时，所有的定时器全部断电，定时器触点复位，输出Y31、Y32及Y33全部断电。
图5-8 顺序脉冲发生器a）梯形图b）时序图4断电延时动作的PLC程序梯形图大多数PLC的定时器均为接通延时定时器，即定时器线圈通电后开始延时，待定时时间到，定时器的常开触点闭合、常闭触点断开。
梯形图的设计方法
曲阜师范大学 电气信息与自动化学院
01000
右行
01001
左行
01001
TIM000 00003 TIM 000 #0100 01003 00004 TIM 001
卸料
#0150
01002
装料
第四章 PLC控制系统设计
曲阜师范大学 电气信息与自动化学院
例2：两处送料小车的自动控制系统梯形图设计 小车在ST1处装料，在ST3、ST2处轮流卸料。小车右行第 一次碰到ST3时停下卸料，第二次碰到ST3时不停，到ST2时停 下卸料。 装料15s 左
第四章 PLC控制系统设计
曲阜师范大学 电气信息与自动化学院
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 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： 三个通风机都不运转： 信号灯以0.5Hz频率闪烁 信号灯以2Hz频率闪烁
用一个控制开关控制系统工作： 开关闭合：系统工作
01004
返回
第四章 PLC控制系统设计
曲阜师范大学 电气信息与自动化学院
§4-3 梯形图的逻辑设计方法
逻辑设计法的基本步骤
① 根据控制功能，将输入与输出信号之间建立起逻辑 函数关系（可先列出逻辑状态表）； ② 对上述所得的逻辑函数进行化简或变换； ③ 对化简后的函数，利用PLC的逻辑指令实现其函数 关系（作出I/O分配，画出PLC梯形图）； ④ 添加特殊要求的程序。
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： 20002=00000· 00001· 00002
第二节梯形图基本电路
X1 SET Y1
X2 RST Y1
END
LD X1
X1
SET Y1
LD X2
X2
RST Y1
END
Y1
图4-24 启动、保持、停止电路2 （a）梯形图；（b）指令表；（c）波形图
• 2．优先控制电路
• 在一些有多个输入信号的系统中，先接 通的即获得优先权，而后接通的无效 （如抢答器）。这样的电路称为优先控 制电路。如图4-25所示，此为两个输入 信号X1、X2的优先控制程序。其中X0为 复位信号，Y1、Y2分别为输入信号X1、 X2控制的对应输出继电器，M1、M2为 内部辅助继电器。
•但不能保证控制电机的主触点 由于电弧熔焊等故障，不能正常 断开时，造成三相短路的事故。
3、定时器、计数器应用程序
• 定时器范围的扩展 • 闪烁电路 • 延时接通/断开电路
•定时器范围的扩展
•FX系列的定时器最长定时时间为3276 .7s， 如需更长定时时间，可采用定时扩展。
•X2为ON，其常开触点为ON，T0开始定时， 60s后T0定时时间到，T0常闭触点断开，自 已复位，同时T0常闭触点为ON，使自已线 圈重新通电定时，T0周而复始工作，直到 X2为OFF，
X1
X2
Y1
X1
X2
Y2
X1
X2
Y3
X1
X2
Y4
END
LD X1
X1
AND X2
OUT Y1
LD X1
X2
ANI X2
OUT Y2
Y1
LDI X1
AND X2
Y2
OUT Y3
LDI X1 ANI X2
Y3
OUT Y4
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•实际电路中，起动信号和停止信号可能由多个触点组成的串、 并联电路提供。
表 梯形图中的图元符号与 继电接触控制图中的图形符号比较
2、三相异步电动机的正反转控制电路
•KM1、KM2分别为控 制正、反转运行的交 流接触器 •KM1、KM2的主触点 改变进入电动机的三 相电源相序，改变电 机转向。 •FR是手动复位的热继 电器，电机过热时其 常闭触点断开，使 KM1、KM2线圈断电， 电机停转。 •SB2正转、SB3 反转，SB1停 •正转←→反转
第四节 常用基本电路和实例
• • • • 起动、保持和停止（P49） 三相交流异步电动机 定时器/计数器应用程序 抢答器
1、起动、保持和停止电路
•起动信号X1，停止信号X2持续ON的时间很短，称短信号。 •当X1为ON（起动），X2为OFF时，Y1线圈为ON，Y1常开 触点接通，电路自锁保持。此时，X1变为OFF，电路仍接通。 •当X2为ON时，Y1线圈断电，常开触点断开，电路断开（停 止）。此时，X2为OFF，电路仍断开。
•梯形图中的互锁和按钮互锁电 路只能保证输出模块中与Y0、 Y1对应的硬件继电器的触点不 会同时接通， •但不能保证控制电机的主触点 由于电弧熔焊等故障，不能正常 断开时，造成三相短路的事故。
3、定时器、计数器应用程序 • 闪烁电路 • 定时器范围的扩展 • 延时接通/断开电路
定时器（T）
• 其作用相当于一个时间继电器 • 每一个定时器，其寄存器和接点使用同一地址编号。 • 设定值 （1）可用常数K，（2）也可用数据寄存器（D）的内 容来设定。 • 定时器分为：设定值为1~32767 常规定时器：T0~199,200点,时钟脉冲为100ms,定时时间为 0.1~3276.7s T200~245,46点,时钟脉冲10ms,定时时间为 0.01~327.67s 积算定时器：T246~249,4点,时钟脉冲1ms,定时时间为 0.001~32.767s T250~255,6点,时钟脉冲100ms,定时时间为 0.1~3276.7s
T=0.1KTKC(s) P55 图4-36
•延时接通/断开电路
•X0控制Y1，X0的常开触点接通后，T0开始定 时，9s后T0常开触点接通，Y1变为ON， •Xห้องสมุดไป่ตู้为ON时其常闭触点断开，使T1复位，X0 变为OFF后，T1开始定时，7s后T1的常闭触 点断开，使Y1变为OFF，T1被复位。
抢答器
箱体盛料过少报警系统
系统设备有料位低限开关、方式选择开关和复位开关， 输出设备有报警灯和蜂鸣器： （1）自动（X2=OFF） X0 为ON，蜂鸣器(Y0)ON，报警灯（Y1）闪烁（亮 1.5s灭2.5s）。10s后,报警灯和蜂鸣器停止，按复位按钮 （X1），二者也停止。 （2）手动（X2=ON） X0 为ON，蜂鸣器ON，报警灯闪烁。按复位按钮 （X1），二者也停止。
闪烁（振荡）电路-1
• 当X0闭合，产生周期为3s的振荡信号。 T0常 闭触点接通，Y0变为ON，同时T0的线圈通电， 开始定时；3s后T0定时时间到，其常闭触点断 开，T0线圈断电，Y0断电。
K30
扫描周期
闪烁（振荡）电路-2
•T0、T1均为OFF，X0为 常开触点接通，T0线圈通 电，2S后定时时间到
抢答者分为三组： （1）儿童组2人，他们的控制按钮为PB11和PB12，其 中任何一个按钮被按下，灯L1都亮；学生组1人，用按 钮PB2控制灯L2；教授组2人，当他们同时按下按钮 PB31和PB32时灯L3才会亮。 （2）主持人按下复位按钮PB4，亮的灯全部熄灭。 （3）在主持人接通开关SW的10秒内，如果参赛者按下 按钮，电磁开关SOL接通，使彩球摇动，以示该组得到 一次幸运机会。
停？
SB2 SB2
SB3 SB3
•梯形图中，用两个起保 停电路来分别控制电动 机的正转和反转。
•Y0、Y1的常闭触点分别 与对方线圈串联，保证 它们不会同时为ON，称 互锁电路。
•X0、X1的常闭触点接入 对方的回路，称按钮互 锁电路。设电机在正转， 改成反转时，可不按停 止按钮SB1，直接按反 转按钮SB3 ，X1常闭 触点断开Y0线圈。
•T0常开触点接通，Y0变为 ON，同时T1的线圈通电， 开始定时；3s后T1定时时 间到，其常闭触点断开， T0线圈断电，Y0断电。
•Y0的线圈周期性地通电和 断电，直到X0变为OFF， Y0的通/断时间分别为 T1/T0的设定值。 P52 图4-30
•定时器范围的扩展
•FX系列的定时器最长定时时间为3276 .7s， 如需更长定时时间，可采用定时扩展。 •X2为ON，其常开触点为ON，T0开始定时， 60s后T0定时时间到，T0常闭触点断开， 自已复位；同时T0常闭触点为ON，使自已 线圈重新通电定时，T0周而复始工作，直 到X2为OFF。 •最上面一行电路是一个脉冲信号发生器， 脉冲周期等于T0为设定值（60s）。 •T0产生的脉冲列送给C0计数，计满60个 数（1h）后，C0当前值等于设定值60，其 常开触点闭合。
•X2为OFF自动 •Y0为ON，T51常闭触点接 通，Y1线圈通电，T0线圈 通电，1.5S后定时时间到 •T50常开触点接通，同时 T51的线圈通电，开始定时； 2.5s后T51定时时间到，其 常闭触点断开，T50线圈断 电，Y1断电。
•Y1的线圈周期性地通电和 断电，直到X1按下复位按 钮，或T50的通/断次数达 到10次。