1、梯形圖經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法如何看懂PLC梯形教學(xué)目的 1、 掌握常見(jiàn)的可編程序控制器典型環(huán)節(jié)電路的程序編寫(xiě) 2、 要求學(xué)生掌握基本程序用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法來(lái)編程 梯形圖經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法也叫試湊法，經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法需要設(shè)計(jì)者掌握大量的典型電路，在掌握這些典型電路的基礎(chǔ)上，充分理解實(shí)際的控制問(wèn)題，將實(shí)際控制問(wèn)題分解成典型控制電路，然后用典型電路或修改的典型電路進(jìn)行拼湊梯形圖。梯形圖經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的步驟分解梯形圖程序輸入信號(hào)邏輯組合 使用輔助元件和輔助觸點(diǎn) 使用定時(shí)器和計(jì)數(shù)器 使用功能指令 畫(huà)互鎖條件 畫(huà)保護(hù)條件 常用基本環(huán)節(jié)梯形圖程序 1.起動(dòng)、保持和停止電路 2.常閉觸點(diǎn)輸入信號(hào)的處理 3.多繼電器線(xiàn)圈控制電路

2、4.多地控制電路 5.互鎖控制電路6.順序起動(dòng)控制電路7.集中與分散控制電路8.自動(dòng)與手動(dòng)控制電路 9.閃爍電路 10.延合延分電路 11.定時(shí)范圍擴(kuò)展電路 啟動(dòng)、保持和停止電路 實(shí)現(xiàn)Y10的啟動(dòng)、保持和停止的四種梯形圖如圖所示。這些梯形圖均能實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、保持和停止的功能。X0為啟動(dòng)信號(hào)，X1為停止信號(hào)。圖a、c是利用Y10 常開(kāi)觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)自鎖保持，而圖b、d是利用SET、RST指令實(shí)現(xiàn)自鎖保持。 起動(dòng)、保持和停止電路電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制演示常閉觸點(diǎn)輸入信號(hào)的處理 如果輸入信號(hào)只能由常開(kāi)觸點(diǎn)提供，梯形圖中的觸點(diǎn)類(lèi)型與繼電器電路的觸點(diǎn)類(lèi)型完全一致。 如果接入PLC的是輸入信號(hào)的常閉觸點(diǎn)，這時(shí)在梯形圖中所

3、用的X1的觸點(diǎn)的類(lèi)型與PLC外接SB2的常開(kāi)觸點(diǎn)時(shí)剛好相反，與繼電器電路圖中的習(xí)慣也是相反的。建議盡可能采用常開(kāi)觸點(diǎn)作為PLC的輸入信號(hào)。 多繼電器線(xiàn)圈控制電路 下圖是可以自鎖的同時(shí)控制4個(gè)繼電器線(xiàn)圈的電路圖。其中X0是起動(dòng)按鈕，X1是停止按鈕。多地控制電路 下圖是兩個(gè)地方控制一個(gè)繼電器線(xiàn)圈的程序。其中X0和X1是一個(gè)地方的起動(dòng)和停止控制按鈕，X2和X3是另一個(gè)地方的起動(dòng)和停止控制按鈕?；ユi控制電路 下圖是3個(gè)輸出線(xiàn)圈的互鎖電路。其中X0、X1和X2是起動(dòng)按鈕，X3是停止按鈕。由于Y0、Y1、Y2每次只能有一個(gè)接通，所以將Y0、Y1、Y2的常閉觸點(diǎn)分別串聯(lián)到其它兩個(gè)線(xiàn)圈的控制電路中。順序起動(dòng)控

4、制電路 如圖所示。Y0的常開(kāi)觸點(diǎn)串在Y1的控制回路中，Y1的接通是以Y0的接通為條件。這樣，只有Y0接通才允許Y1接通。Y0關(guān)斷后Y1也被關(guān)斷停止，而且Y0接通條件下，Y1可以自行接通和停止。X0、X2為起動(dòng)按鈕，X1、X3為停止按鈕。集中與分散控制電路 在多臺(tái)單機(jī)組成的自動(dòng)線(xiàn)上，有在總操作臺(tái)上的集中控制和在單機(jī)操作臺(tái)上分散控制的聯(lián)鎖。集中與分散控制的梯形圖如圖所示。X2為選擇開(kāi)關(guān)，以其觸點(diǎn)為集中控制與分散控制的聯(lián)鎖觸點(diǎn)。當(dāng)X2為ON時(shí)，為單機(jī)分散起動(dòng)控制；當(dāng)X2為OFF時(shí)，為集中總起動(dòng)控制。在兩種情況下，單機(jī)和總操作臺(tái)都可以發(fā)出停止命令。自動(dòng)與手動(dòng)控制電路 在自動(dòng)與半自動(dòng)工作設(shè)備中，有自動(dòng)控

5、制與手動(dòng)控制的聯(lián)鎖，如圖所示。輸入信號(hào)X1是選擇開(kāi)關(guān)，選其觸點(diǎn)為聯(lián)鎖型號(hào)。當(dāng)X1為ON時(shí)，執(zhí)行主控指令，系統(tǒng)運(yùn)行自動(dòng)控制程序，自動(dòng)控制有效，同時(shí)系統(tǒng)執(zhí)行功能指令CJ P63，直接跳過(guò)手動(dòng)控制程序，手動(dòng)調(diào)整控制無(wú)效。當(dāng)X1為OFF時(shí)，主控指令不執(zhí)行，自動(dòng)控制無(wú)效，跳轉(zhuǎn)指令也不執(zhí)行，手動(dòng)控制有效。閃爍電路 當(dāng)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)將X0接通，啟動(dòng)脈沖發(fā)生器。延時(shí)2s后Y0接通，再延時(shí)1s后Y0斷開(kāi)。這一過(guò)程周期性地重復(fù)。Y0輸出一系列脈沖信號(hào)，其周期為3s，脈寬為1s。延合延分電路 如圖所示用X0控制Y0，當(dāng)X0的常開(kāi)觸點(diǎn)接通后，T0開(kāi)始定時(shí)，10s后T0的常開(kāi)觸點(diǎn)接通，使Y0變?yōu)镺N。X0為ON時(shí)其常閉觸點(diǎn)斷

6、開(kāi)，使T1復(fù)位，X0變?yōu)镺FF后T1開(kāi)始定時(shí)，5s后T1的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使Y0變?yōu)镺FF，T1也被復(fù)位。Y0用起動(dòng)、保持、停止電路來(lái)控制。定時(shí)范圍擴(kuò)展電路 FX2N系列PLC定時(shí)器的最長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間為3276.7s，如果需要更長(zhǎng)的定時(shí)時(shí)間，可以采用以下方法以獲得較長(zhǎng)延時(shí)時(shí)間。多個(gè)定時(shí)器組合電路定時(shí)器和計(jì)數(shù)器組合1)多個(gè)定時(shí)器組合電路 如圖所示。當(dāng)X0接通，T0線(xiàn)圈得電并開(kāi)始延時(shí)，延時(shí)到T0常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，又使T1線(xiàn)圈得電，并開(kāi)始延時(shí)，當(dāng)定時(shí)器T1延時(shí)到，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，再使T2線(xiàn)圈得電，并開(kāi)始延時(shí)，當(dāng)定時(shí)器T2延時(shí)到，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，才使Y0接通。因此，從X0為ON開(kāi)始到Y(jié)0接通共延時(shí)9000s。2

7、)定時(shí)器和計(jì)數(shù)器組合 當(dāng)X1為ON時(shí)，T1開(kāi)始定時(shí)，0.6s后T1定時(shí)時(shí)間到，其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使它自己復(fù)位，復(fù)位后T1的當(dāng)前值變?yōu)?，同時(shí)它的常閉觸點(diǎn)接通，使它自己的線(xiàn)圈重新通電，又開(kāi)始定時(shí)。T1將這樣周而復(fù)始地工作，直至X1變?yōu)镺FF。從分析中可看出，1最上面一行電路是一個(gè)脈沖信號(hào)發(fā)生器，脈沖周期等于T1的設(shè)定值。 產(chǎn)生的脈沖列送給C0計(jì)數(shù)，計(jì)滿(mǎn)3個(gè)數(shù)后，C0的當(dāng)前值等于設(shè)定值，它的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，Y0開(kāi)始輸出。 定時(shí)器和計(jì)數(shù)器組合定時(shí)演示定時(shí)器和計(jì)數(shù)器組合定時(shí)演示案例一 在生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中，某些生產(chǎn)機(jī)械常要求既能正常起動(dòng)，又能實(shí)現(xiàn)調(diào)整位置的點(diǎn)動(dòng)工作。 試用可編程控制器的基本邏輯指令來(lái)控制電動(dòng)機(jī)

8、的點(diǎn)動(dòng)及連續(xù)運(yùn)行。一、異步電動(dòng)機(jī)控制線(xiàn)路圖 異步電動(dòng)機(jī)控制線(xiàn)路圖 圖（ a ）為主電路。工作時(shí)，合上刀開(kāi)關(guān) QS ，三相交流電經(jīng)過(guò) QS ，熔斷器 FU ，接觸器 KM 主觸點(diǎn)，熱繼電器 FR 至三相交流電動(dòng)機(jī)。 圖（ b ）為最簡(jiǎn)單的點(diǎn)動(dòng)控制線(xiàn)路。起動(dòng)按鈕 SB 沒(méi)有并聯(lián)接觸器 KM 的自鎖觸點(diǎn)，按下 SB ， KM 線(xiàn)圈通電，松開(kāi)按鈕 SB 時(shí)，接觸器 KM 線(xiàn)圈又失電，其主觸點(diǎn)斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 圖（ c ）是帶手動(dòng)開(kāi)關(guān) SA 的點(diǎn)動(dòng)控制線(xiàn)路。當(dāng)需要點(diǎn)動(dòng)控制時(shí)，只要把開(kāi)關(guān) SA 斷開(kāi)，由按鈕 SB 2 來(lái)進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)控制。當(dāng)需要正常運(yùn)行時(shí)，只要把開(kāi)關(guān) SA 合上，將 KM 的自鎖觸點(diǎn)接入

9、，即可實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制。 圖（ d ）中增加了一個(gè)復(fù)合按鈕 SB 3 來(lái)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制。需要點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行時(shí)，按下 SB 3 點(diǎn)動(dòng)按鈕，其常閉觸點(diǎn)先斷開(kāi)自鎖電路，常開(kāi)觸發(fā)后閉合接通起動(dòng)控制電路， KM 接觸器線(xiàn)圈得電，主觸點(diǎn)閉合，接通三相電源，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)松開(kāi)點(diǎn)動(dòng)按鈕 SB 3 時(shí)， KM 線(xiàn)圈失電， KM 主觸點(diǎn)斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 若需要電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，由停止按鈕 SB 1 及起動(dòng)按鈕 SB 2 控制，接觸器 KM 的輔助觸點(diǎn)起自鎖作用。二、可編程控制器的硬件連接 實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)及連續(xù)運(yùn)行所需的器件有：起點(diǎn)按鈕 SB1 ，停止按鈕 SB2 ，交流接觸器 KM ，熱繼電器 JR 及刀開(kāi)關(guān)QS

10、等。主電路的連接如圖所示。 三、梯形圖的設(shè)計(jì) 梯形圖便是是以圖形符號(hào)及圖形符號(hào)在圖中的相互關(guān)系表示控制關(guān)系的編程語(yǔ)言，是從繼電器電路圖演變而來(lái)。兩者部分符號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系如表所示。 梯形圖的設(shè)計(jì) 根據(jù)輸入輸出接線(xiàn)圈可設(shè)計(jì)出異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行的梯形圖如圖 （ a ）所示。工作過(guò)程分析如下：當(dāng)按下 SB1時(shí)，輸入繼電器X0得電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，因?yàn)楫惒诫妱?dòng)機(jī)未過(guò)熱，熱繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)不閉合，輸入繼電器 X2 不接通，其常閉觸點(diǎn)保持閉合，則此時(shí)輸出繼電器 Y0 接通，進(jìn)而接觸器 KM 得電，其主觸點(diǎn)接通電動(dòng)機(jī)的電源，則電動(dòng)機(jī)起動(dòng)運(yùn)行。當(dāng)松開(kāi)按鈕 SB1 時(shí)， X0 失電，其觸點(diǎn)斷開(kāi)， Y0 失電，接觸點(diǎn) K

11、M 斷電，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，即本梯形圖可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制功能。梯形圖的設(shè)計(jì) 圖（ b ）為電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行的梯形圖，其工作過(guò)程分析如下： 當(dāng)按 SB 1 被按下時(shí) X0 接通， Y0 置 1 ，這時(shí)電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行。需要停車(chē)時(shí)，按下停車(chē)按鈕 SB 2 , 串聯(lián)于 Y0 線(xiàn)圈回路中的 X1 的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)， Y0 置 1 ，電機(jī)失電停車(chē)。 啟 - 保 - 停電路 梯形圖（ b ）稱(chēng)為啟 - 保 - 停電路。這個(gè)名稱(chēng)主要來(lái)源于圖中的自保持觸點(diǎn) Y0 。并聯(lián)在 X0 常開(kāi)觸點(diǎn)上的 Y0 常開(kāi)觸點(diǎn)的作用是當(dāng)鈕 SB 1 松開(kāi)，輸入繼電器 X0 斷開(kāi)時(shí)，線(xiàn)圈 Y0 仍然能保持接通狀態(tài)。工程中把這個(gè)觸點(diǎn)叫做“自保持

12、觸點(diǎn)“。啟 - 保 - 停電路是梯形圖中最典型的單元，它包含了梯形圖程序的全部要素。它們是： a 、事件 每一個(gè)梯形圖支路都針對(duì)一個(gè)事件。事件輸出線(xiàn)圈（或功能框）表示，本例中為 Y0 。 b 、事件發(fā)生的條件 梯形圖支路中除了線(xiàn)圈外還有觸點(diǎn)的組合，使線(xiàn)圈置 1 的條件既是事件發(fā)生的條件，本例中為起動(dòng)按鈕 X0 置 1 。 c 、事件得以延續(xù)的條件 觸點(diǎn)組合中使線(xiàn)圈置 1 得以持久的條件。本例中為與 X0 并聯(lián)的 Y0 的自保持觸點(diǎn)。 d 、使事件終止的條件 觸點(diǎn)組合中使線(xiàn)圈置 1 中斷的條件。本例中為 X1 的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。四、語(yǔ)句表 點(diǎn)動(dòng)控制即圖 （ a ）所使用到的基本指令有：從母線(xiàn)取用常

13、開(kāi)觸點(diǎn)指令 LD ；常閉觸點(diǎn)的串聯(lián)指令 ANI ；輸出繼電器的線(xiàn)圈驅(qū)動(dòng)指令 OUT 。每條指令占用一個(gè)程序步，語(yǔ)句表如下:程序步 指令 元件 0 LD X0 1 ANI X1 2 OUT Y0語(yǔ)句表連續(xù)運(yùn)行控制即圖（ b ）所使用到的基本指令有：從母線(xiàn)取用常開(kāi)觸點(diǎn)指令 LD ；常開(kāi)觸點(diǎn)的并聯(lián)指令 OR ；常閉觸點(diǎn)的串聯(lián)指令 ANI ；輸出繼電器的線(xiàn)圈驅(qū)動(dòng)指令 OUT 。語(yǔ)句表如下： 程序步 指令 元件 0 LD X0 1 OR Y0 2 ANI X1 3 ANI X2 4 OUT Y0 案例二 由電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)可知，三相交流異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)電流較大，一般是額定電流的（ 5 7 ）倍。故對(duì)于功率

14、較大的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)采用降壓起動(dòng)方式， Y/ 降壓起動(dòng)是常用的方法之一。 起動(dòng)時(shí)，定子繞組首先接成星形，待轉(zhuǎn)速上升到接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，再將定子繞組的接線(xiàn)換成三角形，電動(dòng)機(jī)便進(jìn)入全電壓正常運(yùn)行狀態(tài)。一、異步電動(dòng)機(jī)Y/降壓起動(dòng)控制電路 異步電動(dòng)機(jī)Y/降壓起動(dòng)控制電路工作過(guò)程分析如下 二、可編程控制器的硬件連接 本模塊所需的硬件及輸入 /輸出端口分配如圖所示。由圖可見(jiàn)：本模塊除可編程控制器之外，還增添了部分器件，其中，SB1 為停止按鈕，SB2為起動(dòng)按鈕，F(xiàn)R為熱繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)，KM1為主電源接觸器，KM2 為形運(yùn)行接觸器，KM3為Y形起動(dòng)接觸器。 三、軟件設(shè)計(jì)三、軟件設(shè)計(jì) 1、分析控制要求，確定輸入、

15、輸出設(shè)備，繪制I/O接線(xiàn)圖：1）要實(shí)現(xiàn)小車(chē)的左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)，只要對(duì)小車(chē)的拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制即可。這里用兩個(gè)接觸器分別控制小車(chē)左行（KM2）右行（KM1）。2）系統(tǒng)的起動(dòng)（左SB2、右SB1）、停止（SB3）需要三個(gè)按鈕，起點(diǎn)和終點(diǎn)處的兩個(gè)行程開(kāi)關(guān)是用來(lái)自動(dòng)控制小車(chē)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的，也應(yīng)作為輸入設(shè)備 案例三 2、修改、完善以滿(mǎn)足控制要求：1）小車(chē)在兩處裝料、卸料需要延時(shí)，應(yīng)增加定時(shí)器。2）延時(shí)結(jié)束，小車(chē)要能自動(dòng)繼續(xù)左行或右行，應(yīng)在Y2和Y3線(xiàn)圈前加入定時(shí)器的延時(shí)觸點(diǎn)。 3）小車(chē)到達(dá)SQ1或SQ2處要能自動(dòng)停下，應(yīng)在Y2和Y3線(xiàn)圈前加入相應(yīng)行程開(kāi)關(guān)的常閉觸點(diǎn)。 4）若小車(chē)停在SQ1或SQ2處，就算曾經(jīng)按下停止按鈕，小車(chē)仍然會(huì)自行起動(dòng)。解決方法： 增加輔助繼電器記憶起動(dòng)信號(hào)。二、兩處卸料的小車(chē)控制系統(tǒng)的梯形圖設(shè)計(jì)：要求：運(yùn)料小車(chē)第一次右行在SQ3處卸料；第二次右行在SQ2處卸料。1、分析控制要求，確定輸入、輸出設(shè)備，繪制I/O接線(xiàn)圖：與上例比較可知，要實(shí)現(xiàn)兩處 卸料，增加了行程開(kāi)關(guān)SQ3，故只要在上例I/0圖的基礎(chǔ)上將SQ3連接到PLC的輸入端X5。2、修改、完善以滿(mǎn)足控制要求：1）要實(shí)現(xiàn)兩處卸料