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1、本章主要内容,第一部分、梯形图的基本电路 第二部分、梯形图的经验设计方法第三部分、梯形图的顺序控制设计方法 第四部分、PC控制举例,第一部分、梯形图的基本电路,第一部分、梯形图的基本电路,1启保停电路 2双向控制电路3定时器和计数器的应用程序,1启保停电路,1启保停电路-电机的启动、保持、停止控制,说明：这种电路具有自锁或自保持作用。按一下停止按钮，00002常闭触点断开，使01000线圈断电，接触器KM也断电，电机停转。,2双向控制电路,2双向控制电路-电机的正反转控制,说明：双向控制电路要求2个接触器KM1、KM2不能同时得电，否则会造成电机电源的短路。,互锁,互锁,启、保、停,3定时器和
2、计数器的应用程序,适用于：正常运行为联结的电动机。,星形三角形减压起动（Y 起动）,运行,定子相电压比,定子相电流比,起动电流比,4.3 三相异步电动机的起动,3.电动机Y-启动控制程序,下面是电动机Y-启动控制的程序设计(尚有其他方案).,必须有硬件互锁!,启动按钮,停车按钮,注意20000的作用！,3定时器和计数器的应用程序,1）单脉冲电路 2）闪烁电路 3）周期性脉冲序列发生器 4）完成一小时的定时,1）单脉冲电路,说明：控制输入00000接通时，20000线圈得电并自锁，20000常开触点闭合，使TIM000开始定时、01000线圈得电。2s到，TIM000常闭触点断开，使01000线
3、圈断电。,产生脉宽一定的单脉冲,2）闪烁电路,2）闪烁电路,可产生周期性方脉冲,3）周期性脉冲序列发生器,#0020,#0030,3）周期性脉冲序列发生器,电路中定时器的线圈上串接自身的常闭触点，定时时间到时，常闭触点断开使其自身线圈断电，因此，这种电路又称自复位定时器。同自复位定时器一样，自复位计数器也可以产生周期性脉冲序列。,4）完成一小时的定时,若想实现长时间定时或大范围计数，可以用两个或两个以上的定时器或计数器级联起来用。,梯形图的经验设计例题,例1 送料小车自动控制系统例2 两处卸料的小车自动控制系统例3 电机优先启动控制例4 通风机监视,例1 送料小车,例1 送料小车自动控制系统的
4、梯形图,设计步骤：1）理解控制策略2）I/O分配3)设计梯形图,I/O分配,I/O分配,1）I/O分配输入：右行启动按钮SB1 00000 左行启动按钮SB2 00001 停止按钮SB3 00002 右端行程开关ST2 00003 左端行程开关ST1 00004,输出：右行接触器01000 左行接触器01001 装料电磁阀01002 卸料电磁阀01003,梯形图设计,梯形图设计,I/O分配右行启动按钮SB100000 左行启动按钮SB200001 停止按钮SB3 00002,例2 两处卸料的小车,例2 两处卸料的小车自动控制系统梯形图,设计步骤：1）理解控制策略2）I/O分配3)设计梯形图,I
5、/O分配,I/O分配,1）I/O分配输入：右行启动按钮SB1 00000 左行启动按钮SB2 00001 停止按钮SB3 00002 右端行程开关ST2 00003 左端行程开关ST1 00004 中间行程开关ST3 00005,输出：右行接触器01000 左行接触器01001 装料电磁阀01002 卸料电磁阀01003,梯形图设计,梯形图设计,I/O分配右行启动按钮SB100000 左行启动按钮SB200001 停止按钮SB3 00002,例3 电机优先启动控制,例3 电机优先启动控制,有5个电机M1M5，都有启动和停止控制按钮，要求按顺序启动，即前级电机不启动时，后级电机无法启动；前级电机
6、停，后级电机也都停,I/O分配,I/O分配,1）I/O分配输入：5个启动按钮SB1SB500000、00002、00004、00006、00008 5个停止按钮SB6SB1000001、00003、00005、00007、00009输出：5个控制电机的接触器 KM1KM5 0100001004,梯形图设计,有5个电机M1M5，都有启动和停止控制按钮，要求按顺序启动，即前级电机不启动时，后级电机无法启动；前级电机停，后级电机也都停。,梯形图设计,例4 通风机监视,逻 辑 设 计 法,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）；,对上述所得的逻辑函数进行化简或变换；
7、,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）；,逻辑设计法的基本步骤,添加特殊要求的程序。,上机调试程序，进行修改和完善。,逻 辑 设 计 法 举 例 之一,某系统中有3台通风机，欲用一台指示灯显示通风机的各种运行状态。,要求：2台及2台以上风机开机时，指示灯常亮；若只有一台开机时，指示灯以0.5Hz的频率闪烁；全部停机时，指示灯以2Hz的频率闪烁。用一个开关控制系统的工作。,分析控制要求可知：,反映通风机运行状态及控制系统工作的信号是PLC的输入信号；,用PLC的输出信号来控制一台指示灯的工作情况。,对逻辑关系简单的控制，可以直接进行I/O分配。,
8、I/O分配为如下：,控制策略,有三个通风机，设计一个监视系统，监视通风机的运转。,用辅助继电器2000020002表示指示灯的几种状态。,由表可看出：,常亮,2 Hz闪,0.5 Hz闪,风机1,风机3,风机2,设开机为1、停为0；指示灯亮和闪为1，灭为0。,要求：2台及2台以上风机开机时，指示灯常亮；若只有一个台开机时，指示灯以0.5Hz的频率闪烁；全部停机时，指示灯以2Hz的频率闪烁。,将2000020002的逻辑表达式化简：,化简得：20000=00000 00001+00000 00002+00001 00002,设计梯形图程序,常亮,控制开关,2 Hz闪,0.5 Hz闪,原变量用常开接
9、点表示，反变量用常闭接点表示。,逻 辑 设 计 法 举 例 之二,某系统中有4台通风机，欲用两台指示灯显示通风机的各种运行状态。,要求：3台及3台以上风机开机时，绿灯常亮；两台开机时，绿灯以5Hz的频率闪烁；一台开机时，红灯以5Hz的频率闪烁；全部停机时，红灯常亮。,分析控制要求得知：,反映各台风机运行状态的信号是PLC的输入信号；,要用PLC的输出信号来控制各指示灯的亮、灭。,上述几种运行情况可分开考虑，以简化程序设计。,本例，用A、B、C、D表示4台通风机，红灯为F1，绿灯为 F2；设灯亮为“1”、灯灭为“0”；风机开为“1”、停为“0”。,1.红灯（F1）常亮的程序设计,当4台风机都不开
10、机时，红灯常亮，其逻辑关系可列表为：,由表可得函数：,由式（1）可画出梯形图如下：,A B C D F1 0 0 0 0 1,2.绿灯（F2）常亮的程序设计,A B C D F2 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1,能引起绿灯常亮的情况有5种，列逻辑状态表如下：,由此得逻辑函数为：,将式（2）化简为：,F2=AB（D+C）+CD（A+B）（3）,根据式（3）画梯形图：,3.红灯（F1）闪烁的程序设计,A B C D F1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1,根据红灯闪烁的情况列表如下（设
11、闪烁为“1”）：,由表得逻辑函数为：,将式（4）化简为：,根据式（5）画梯形图：,25501产生5Hz的脉冲,4.绿灯（F2）闪烁的程序设计,A B C D F20 0 1 1 10 1 0 1 10 1 1 0 11 0 0 1 1 0 1 0 11 1 0 0 1,根据绿灯闪烁的情况列表如下（设闪烁为“1”）：,由此得逻辑函数为：,将式（6）化简为：,根据式（7）画梯形图如下：,5.根据所选用的PLC机型，作出I/O分配表。用PLC的I/O点编号替换梯形图中的变量。,（1）作I/O分配表（本例使用的PLC是CPM1A）：,（2）将上面各梯形图中的A、D、C、D、F1、F2用 表中的PLC输
12、入/输出点编号替换。,作其梯形图如下：,下面以红灯的程序为例说明合并的方法。,6.综合几个梯形图，得出最后的程序。,两张图的合并应作如图处理。,照此处理绿灯及整个程序。,红灯的程序,7.上机调试程序，进一步修改、完善。,4.具有多工作方式的系统举例送料小车的控制系统,示意图如下：操作面板图如右,4种工作方式,系统的4种工作方式,1）手动工作方式 2）单周期工作方式3）连续工作方式4）单步工作方式,功能表图,单周期、连续、单步工作的功能表图,自动方式下的总功能表图,自动工作方式下的总功能表图,梯形图的总体结构,梯形图的总体结构,说明：整个程序可分为三段：公用程序手动程序自动程序,1手动程序,1)
13、手动程序,说明：手动按钮0010400107控制小车的各个动作，程序中设置了一些必要的联锁。,2)自动程序,2)自动程序,3)公用程序,3)公用程序,说明：当系统从自动方式切换到手动方式下，应将代表各步的辅助继电器以及代表连续工作方式的20100复位。否则，在返回自动方式时可能会出现错误动作。这一任务由公用程序完成,5.泡沫塑料切片机,3.2.1 电动机转子串电阻启动控制,将绕线转子异步电动机转子串电阻起动电气控制电路(按时间原则,三级起动)改造成用PLC 控制,要求电动机每级起动电阻切换时间为 20 秒,启动毕,转入正常运转。任何一级启动电阻未接入，系统将无法启动。试画出电气控制主电路、PLC I/O地址分配表、端子接线图和PLC 控制梯形图。,电气控制主电 路,I/O 地址分配表,PLC I/O硬件连接 图,梯形图控制程序,
