1、第9章 PLC的梯形圖程序設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用實(shí)例,內(nèi)容提要,學(xué)習(xí)要求,PLC的梯形圖程序設(shè)計(jì)法是目前使用較廣泛的一種設(shè)計(jì)方法，故本章重點(diǎn)介紹PLC梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法及應(yīng)用、梯形圖的邏輯設(shè)計(jì)法及應(yīng)用、梯形圖的翻譯設(shè)計(jì)法及應(yīng)用和梯形圖的程序控制設(shè)計(jì)法及應(yīng)用。,掌握PLC梯形圖程序設(shè)計(jì)法。 了解PLC梯形圖四種設(shè)計(jì)法應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)。 熟練掌握PLC的梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法，能夠利用此法根據(jù)具體問(wèn)題畫出順序功能圖，然后畫出梯形圖。,9.1 PLC梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,一些經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的基本步驟：,（1）分解控制功能，畫輸出線圈梯級(jí)。,（2）建立輔助位梯級(jí)。,（3）畫互鎖條件和保護(hù)條件。,9.1 PLC梯形

2、圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.1.1 啟動(dòng)、保持和停止電路,圖9.1 單向全壓?jiǎn)?dòng)控制電路,圖9.2 單向全壓?jiǎn)?dòng)控制電路梯形圖,9.1 PLC梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.1.2 運(yùn)貨小車的自動(dòng)控制,1運(yùn)貨小車的工藝過(guò)程,圖9.3 運(yùn)貨小車示意圖,9.1 PLC梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.1.2 運(yùn)貨小車的自動(dòng)控制,2程序設(shè)計(jì),（1）輸入/輸出點(diǎn)地址分配。,停止按鈕SB0 I0.0 右行啟動(dòng)按鈕SB1 I0.1 左行啟動(dòng)按鈕SB2 I0.2 限位開(kāi)關(guān)SQ0 I0.3 限位開(kāi)關(guān)SQ1 I0.4 限位開(kāi)關(guān)SQ2 I0.5 小車右行 Q0.0 小車左行 Q0.1 小車裝料 Q0.2 小車卸料 Q0.

3、3,9.1 PLC梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.1.2 運(yùn)貨小車的自動(dòng)控制,2程序設(shè)計(jì),圖9.4 小車控制梯形圖,9.1 PLC梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.1.2 運(yùn)貨小車的自動(dòng)控制,3程序說(shuō)明,為使小車自動(dòng)停止，將I0.5和I0.3的常閉觸點(diǎn)分別與Q0.0和Q0.1的線圈串聯(lián)。為使小車自動(dòng)啟動(dòng)，將控制裝、卸料延時(shí)的定時(shí)器T37和T38的常開(kāi)觸點(diǎn)，分別與手動(dòng)右行和左行的I0.1、I0.2的常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)，并用限位開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的I0.3、I0.4和I0.5的常開(kāi)觸點(diǎn)分別接通裝料、卸料電磁閥和相應(yīng)的定時(shí)器。,9.1 PLC梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.1.3 交通指揮信號(hào)燈的控制,1控制開(kāi)關(guān),信號(hào)燈受

4、一個(gè)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)控制。當(dāng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)接通時(shí)，信號(hào)燈系統(tǒng)開(kāi)始工作，且先南北紅燈亮，東西綠燈亮；當(dāng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，所有信號(hào)燈都熄滅。,9.1 PLC梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.1.3 交通指揮信號(hào)燈的控制,2控制要求,根據(jù)控制要求可知，這是一個(gè)時(shí)序邏輯控制系統(tǒng)。,圖9.5 交通指揮信號(hào)燈時(shí)序圖,9.1 PLC梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.1.3 交通指揮信號(hào)燈的控制,3輸入/輸出地址分配,根據(jù)時(shí)序圖，交通信號(hào)燈輸入/輸出地址分配為： 啟動(dòng)按鈕： I0.0 警燈： Q0.0 南北紅燈： Q0.1 東西綠燈： Q0.2 南北綠燈： Q0.5 東西黃燈： Q0.3 南北黃燈： Q0.6 東西紅燈： Q0.4,

5、9.1 PLC梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.1.3 交通指揮信號(hào)燈的控制,4程序設(shè)計(jì)及說(shuō)明,圖9.6 交通指揮信號(hào)燈控制梯形圖程序,9.2 梯形圖的邏輯設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.2.1 集選電梯外呼信號(hào)停站控制,圖9.7 三層電梯地址分配和示意圖,9.2 梯形圖的邏輯設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.2.1 集選電梯外呼信號(hào)停站控制,1三層電梯動(dòng)作控制要求,（1）當(dāng)電梯位于1層或2層時(shí)，若按3層的向下外呼按鈕SB23，則電梯上升到3層，由行程開(kāi)關(guān)SQ3停止電梯上升。 （2）當(dāng)電梯位于1層時(shí)，若按2層的向上外呼按鈕SB12，則電梯上升到2層，由行程開(kāi)關(guān)SQ2停止電梯上升。 （3）當(dāng)電梯位于2層或3層時(shí)，若按1層的向上外

6、呼按鈕SB11，則電梯下降到1層，由行程開(kāi)關(guān)SQ1停止電梯下降。 （4）當(dāng)電梯位于3層時(shí)，若按2層的向下外呼按鈕SB22，則電梯下降到2層，由行程開(kāi)關(guān)SQ2停止電梯下降。 （5）當(dāng)電梯位于3層時(shí)，若按2層的向下外呼按鈕SB22，此時(shí)3層的向下外呼按鈕SB23不按，則電梯上升到2層，行程開(kāi)關(guān)SQ2停止電梯上升。 （6）當(dāng)電梯位于3層時(shí)，若下方僅出現(xiàn)2層的向上外呼信號(hào)SB12，即1層的向上外呼按鈕SB11不按，則電梯下降到2層，由行程開(kāi)關(guān)SQ2停止電梯下降。 （7）電梯在上升途中，不允許下降。 （8）電梯在下降途中，不允許上升。,9.2 梯形圖的邏輯設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.2.1 集選電梯外呼信號(hào)停站控

7、制,下面我們逐條對(duì)上面的動(dòng)作要求（1）（8）用邏輯設(shè)計(jì)法進(jìn)行設(shè)計(jì)：,9.2 梯形圖的邏輯設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.2.1 集選電梯外呼信號(hào)停站控制,9.2 梯形圖的邏輯設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.2.1 集選電梯外呼信號(hào)停站控制,9.2 梯形圖的邏輯設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.2.1 集選電梯外呼信號(hào)停站控制,集選三層電梯的梯形圖如圖9.8所示,圖9.8 三層電梯的控制梯形圖,9.2 梯形圖的邏輯設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.2.2 裝卸料小車多方式運(yùn)動(dòng)控制,1控制要求,（1）如果所按選擇小車停車位置的按鈕號(hào)與小車所壓下的行程開(kāi)關(guān)號(hào)時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕SB，小車仍停車。 （2）如果所按選擇小車停車位置的按鈕號(hào)大于小車所壓下的行程開(kāi)關(guān)號(hào)時(shí)

8、，按下啟動(dòng)按鈕SB，小車右行，直到兩者相等時(shí)停車。 （3）如果所按選擇小車停車位置的按鈕號(hào)小于小車所壓下的行程開(kāi)關(guān)號(hào)相等時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕SB，小車左行，直到兩者相等時(shí)停車。,圖9.9 裝卸料小車示意圖,9.2 梯形圖的邏輯設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.2.2 裝卸料小車多方式運(yùn)動(dòng)控制,2根據(jù)控制要求，三層電梯輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)對(duì)應(yīng)分配,9.2 梯形圖的邏輯設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.2.2 裝卸料小車多方式運(yùn)動(dòng)控制,3用邏輯設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)上述問(wèn)題,設(shè)存儲(chǔ)位M0.1M0.5分別對(duì)SB1SB5進(jìn)行記憶，其邏輯表達(dá)式為：,圖9.10 裝卸料小車多方式運(yùn)動(dòng)控制梯形圖,9.2 梯形圖的邏輯設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.2.3 深孔鉆床的自動(dòng)控制

9、,1深孔鉆床的控制要求,圖9.11 工作循環(huán)圖,9.2 梯形圖的邏輯設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.2.3 深孔鉆床的自動(dòng)控制,2程序設(shè)計(jì),表9.1 元件節(jié)拍表,9.2 梯形圖的邏輯設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.2.3 深孔鉆床的自動(dòng)控制,2設(shè)置中間線圈,3列寫中間線圈開(kāi)關(guān)、執(zhí)行元件邏輯函數(shù)式，并畫出梯形圖,圖9.12 深孔鉆床的控制梯形圖,9.2 梯形圖的邏輯設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.2.3 深孔鉆床的自動(dòng)控制,4按PLC程序的邏輯函數(shù)式畫出梯形圖,還需進(jìn)一步檢查和修改，以縮短系統(tǒng)的研制周期，檢查的主要內(nèi)容是：能否符合控制要求，合理利用指令，提高內(nèi)存的利用率，縮短運(yùn)行周期，提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度；修改的目的是：從梯形圖的可靠性、

10、經(jīng)濟(jì)性、簡(jiǎn)明性全面考慮看是否增加必要的中間線圈并加入必需的信號(hào)指示。在本例中，各中間線圈的邏輯函數(shù)式和執(zhí)行邏輯函數(shù)式符合控制要求，但在梯形圖中需加入停止按鈕及必要的信號(hào)指示（略）。,9.3 PLC梯形圖的“翻譯”設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.3.1 三速異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和自動(dòng)加速的控制,1三速異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和自動(dòng)加速的繼電器控制原理簡(jiǎn)介,圖9.13 繼電器控制電路圖,9.3 PLC梯形圖的“翻譯”設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.3.1 三速異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和自動(dòng)加速的控制,2程序設(shè)計(jì),圖9.14 PLC控制系統(tǒng)的外部接線,9.3 PLC梯形圖的“翻譯”設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.3.1 三速異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和自動(dòng)加速的控制,2程序設(shè)計(jì)

11、,圖9.15 梯形圖程序,9.3 PLC梯形圖的“翻譯”設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.3.2 異步電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)動(dòng)與點(diǎn)動(dòng)控制,異步電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)動(dòng)和點(diǎn)動(dòng)控制電路,圖9.16 長(zhǎng)動(dòng)與點(diǎn)動(dòng)控制電路,9.3 PLC梯形圖的“翻譯”設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.3.2 異步電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)動(dòng)與點(diǎn)動(dòng)控制,圖9.17 長(zhǎng)動(dòng)與點(diǎn)動(dòng)控制梯形圖,9.4 PLC梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,圖9.18 功能圖及順序功能指令編程方式示意圖,1順序功能指令編程方式,9.4 PLC梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,圖9.19 啟保停編程方式和以轉(zhuǎn)換為中心的編程方式,2啟保停電路編程方式,3以轉(zhuǎn)換為中心的編程方式,9.4 PLC梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.4.

12、1 液壓剪切機(jī)的控制,（1）液壓剪切機(jī)液壓工作過(guò)程。,圖9.20 液壓剪板機(jī)的結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)圖,9.4 PLC梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.4.1 液壓剪切機(jī)的控制,（2）輸入/輸出地址分配。,啟動(dòng)： I0.0 板料送料：Q0.0 壓鉗原位(SQ2)： I0.1 壓鉗壓行：Q0.1 壓鉗壓力到位(SQ3)： I0.2 壓鉗返回：Q0.2 剪刀原位(SQ4)： I0.3 剪刀剪行：Q0.3 剪刀剪到位（SQ5）： I0.4 剪刀返回：Q0.4 板料到位（SQ1）： I0.5,9.4 PLC梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.4.1 液壓剪切機(jī)的控制,（3）繪制順序功能流程圖如圖9.21所示。,圖9

13、.21 液壓剪板機(jī)的順序功能圖,9.4 PLC梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.4.1 液壓剪切機(jī)的控制,（4）根據(jù)工作過(guò)程編制控制梯形圖程序。,圖9.22 液壓剪板機(jī)控制梯形圖,9.4 PLC梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.4.2 組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)的控制,1動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)的工作過(guò)程,圖1.50 動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)圖,9.4 PLC梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.4.2 組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)的控制,2輸入/輸出地址分配,啟動(dòng)： I0.0 電磁閥1YA：Q0.0 行程閥11動(dòng)作信號(hào)： I0.1 電磁閥3YA：Q0.1 行程開(kāi)關(guān)： I0.2 電磁閥2YA：Q0.2 壓力繼電器： I0.3 原位行程

14、開(kāi)關(guān)： I0.4,9.4 PLC梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.4.2 組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)的控制,3動(dòng)力滑臺(tái)功能流程圖,圖9.23 動(dòng)力滑臺(tái)功能流程圖,9.4 PLC梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.4.2 組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)的控制,4動(dòng)力滑臺(tái)控制梯形圖程序,圖9.24 動(dòng)力滑臺(tái)控制梯形圖,9.4 PLC梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.4.3 交通指揮信號(hào)燈的順序控制,（1）交通信號(hào)燈輸入/輸出地址分配為：,啟動(dòng)按鈕： I0.0 警燈： Q0.0 南北紅燈： Q0.1 東西綠燈： Q0.2 南北綠燈： Q0.5 東西黃燈： Q0.3 南北黃燈： Q0.6 東西紅燈： Q0.4,9.4 PLC梯

15、形圖的順序控制設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.4.3 交通指揮信號(hào)燈的順序控制,（2）根據(jù)控制要求和動(dòng)作編制順序功能流程圖,圖9.25 交通指揮信號(hào)燈控制功能流程圖,這是一個(gè)典型的并列結(jié)構(gòu)，在并列結(jié)構(gòu)中還有選擇結(jié)構(gòu)，但是控制功能清晰。在功能圖中，嚴(yán)格按照工藝流程過(guò)程編制順序功能圖，以便于理解。,9.4 PLC梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.4.3 交通指揮信號(hào)燈的順序控制,（3）繪制控制梯形圖,圖9.26 交通指揮信號(hào)燈順序控制梯形圖,S7-200 PLC的順控指令不支持直接輸出（）的雙線圈操作。,9.4 PLC梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.4.4 自動(dòng)門順序控制,（1）控制要求及過(guò)程。,9.4 PL

16、C梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.4.4 自動(dòng)門順序控制,（2）自動(dòng)門輸入/輸出地址分配。,微波開(kāi)關(guān)K1：I0.0 開(kāi)門減速開(kāi)關(guān)SQ4：I0.4 高速開(kāi)門KM4：Q0.4 開(kāi)門極限開(kāi)關(guān)SQ3：I0.3 低速開(kāi)門KM3：Q0.3 關(guān)門減速開(kāi)關(guān)SQ2：I0.2 高速關(guān)門KM2：Q0.2 關(guān)門極限開(kāi)關(guān)SQ1：I0.1 低速關(guān)門KM1：Q0.1,9.4 PLC梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.4.4 自動(dòng)門順序控制,（3）根據(jù)控制要求，設(shè)計(jì)的順序功能流程圖如圖9.28所示。,9.4 PLC梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.4.4 自動(dòng)門順序控制,（4）設(shè)計(jì)自動(dòng)門控制梯形圖如圖9.29所示。,9.4

17、PLC梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.4.5 皮帶傳輸線的順序控制,（1）皮帶傳輸線及控制要求。,9.4 PLC梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.4.5 皮帶傳輸線的順序控制,（2）PLC的輸入/輸出地址分配如下：,啟動(dòng)按鈕： I0.0 皮帶電機(jī)M4：Q0.1 停止按鈕及M1故障信號(hào)： I0.1 皮帶電機(jī)M3：Q0.2 M2故障信號(hào)： I0.2 皮帶電機(jī)M2：Q0.3 M3故障信號(hào)： I0.3 皮帶電機(jī)M1：Q0.4 緊急停車及M4故障信號(hào)： I0.4,9.4 PLC梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.4.5 皮帶傳輸線的順序控制,（3）根據(jù)控制要求及過(guò)程，編制的順序功能流程圖如圖9.31所示

18、,9.4 PLC梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.4.5 皮帶傳輸線的順序控制,（4）用步進(jìn)功能指令編制控制梯形圖。根據(jù)功能圖編制的控制梯形圖如圖9.32所示。,9.4 PLC梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.4.6 大、小球分檢機(jī)械臂裝置的控制,（1）大、小球分檢機(jī)械臂裝置的工作過(guò)程。,9.4 PLC梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.4.6 大、小球分檢機(jī)械臂裝置的控制,（2）輸入/輸出點(diǎn)地址分配。,9.4 PLC梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.4.6 大、小球分檢機(jī)械臂裝置的控制,（3）繪制大、小球分檢機(jī)械臂裝置順序功能圖如圖9.34所示。,9.4 PLC梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法及應(yīng)用,9.4.6 大