第七章 编程实例 例1、设计一个报警器，要求当条件X1=ON满足时蜂鸣器鸣叫，同时报警灯连续闪烁16次，每次亮2s，熄灭3s，然后，停止声光报警。 分析：输入信号占用一个输入点，蜂鸣器和报警灯各占用一个输出点，报警灯亮、暗闪烁，可以采用两个定时器分别控制，而闪烁次数由计数器控制。 I/O分配如下：

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1 第七章 编程实例 例1、设计一个报警器，要求当条件X1=ON满足时蜂鸣器鸣叫，同时报警灯连续闪烁16次，每次亮2s，熄灭3s，然后，停止声光报警。 分析：输入信号占用一个输入点，蜂鸣器和报警灯各占用一个输出点，报警灯亮、暗闪烁，可以采用两个定时器分别控制，而闪烁次数由计数器控制。 I/O分配如下： 输入端，报警信号（SQ）----X1； 输出端，蜂鸣器------Y 报警灯（HL）------Y2。 FU～220V COM COM SQ X1 Y1 HL PLC外部接线如图 Y2 PLC

2 时序图 梯形图 X1 PLS M1 M1 C0 X1 Y1 Y1 M1 Y1 T1 Y1 K20 T0 3s T0 T0 Y2 T1 T0
一共16个脉冲 RST C0 T0 时序图 C0 K16 END 梯形图

3 例2、有四台电动机，要求起动时每隔10min依次起动，停止时，四台电动机同时停止。
分析：本例属于顺序控制问题。 I/O分配表 名称 代号 输入点编号 输出点编号 起动按钮 SB1 X1 Y1 KM1 接触器 停止按钮 SB2 X2 Y2 KM2 Y3 KM3 Y4 KM4 解题思路： 方法一 采用定时器实现顺序控制 方法二 采用计数器实现顺序控制 方法三 采用连续脉冲信号实现顺序控制

4 PLC外部接线图 方法一梯形图 X1 X2 M0 M0 FU ～220V M0 COM COM Y1 KM1 Y1 M1 T1 K6000
SB1 X1 T1 KM2 Y2 M2 SB2 Y2 X2 KM3 Y3 M3 T2 K6000 T2 Y3 KM4 Y4 M4 PLC T3 K6000 T3 Y4 PLC外部接线图 END 方法一梯形图

5 M0 方法二：前面已经讲过计数器能够对时钟脉冲进行计数，可以实现定时器的功能。本例采用计数器对M8012内部时钟继电器进行发出的脉冲进行计数，完成电动机的顺序起动。 首先回忆一下M8012，当PLC上电后（不论是否运行），将自动产生周期100ms的方波。 RST C1 C M8012 C1 K6000 M0 RST C2 C M8012 C2 K6000 M0 M8012 Y1 C0 100ms Y2 C1 M8012的时序 Y3 X X2 C2 M0 Y4 M0 END M0 RST C0 M M8012 方法二梯形图 C0 K6000

6 方法三：考虑到本例中的每一步转移条件均为相同的时间间隔这一特点，可以采用每隔10min发出一个脉冲信号的方法，使四台电动机依次起动。
T0 M X2 方法三：考虑到本例中的每一步转移条件均为相同的时间间隔这一特点，可以采用每隔10min发出一个脉冲信号的方法，使四台电动机依次起动。 Y3 Y3 PLS M3 T0 M3 M X2 Y4 Y4 X X2 M0 M0 END M T0 T0 K6000 方法三梯形图 M X2 Y1 当发出起动信号后，X1常开触点闭合，M0线圈得电自锁。M0常开触点闭合，Y1线圈得电并产生输出信号，由T0组成的产生连续脉冲的基本控制程序开始工作。由T0的设定时间可知，每隔10min其常开触点闭合一个周期。T0常开触点每闭合一次就发出一个使下一台电动机起动的信号。 Y1 PLS M1 T0 M X2 Y2 Y2 PLS M2

7 例3、用PLC控制工作台自动往返循环工作，工作台前进、后退有电动机通过丝杠拖动。控制要求如下：
说明：本例采用三种方法实现了对电动机起动的控制，各有特色。法一和法二的程序可以调节时间，使电动机起动间隔时间不一样，控制的电机少时，采用这两种方法较简单。法三的设计思路清晰，控制的电机台数较多，缺点是每台电动机起动时间间隔必须一样。 例3、用PLC控制工作台自动往返循环工作，工作台前进、后退有电动机通过丝杠拖动。控制要求如下： ⑴自动循环工作。 ⑵点动控制（供调试用）。 ⑶单循环运行，即工作台前进、后退一次循环后停止在原位。 ⑷8次循环计数控制，即工作台前进、后退为一个循环，循环8次后自动停止在原位。 前进 后退 工作台 SQ4 SQ2 SQ1 SQ3

8 分析控制要求： 工作台的前进和后退可以有电动机的正反转来控制。 工作台的工作方式有点动控制和连续控制两种，可以采用程序来实现两种运行方式的转换；也可以采用选择开关（硬件的方法）来实现，设选择开关S1闭合时，工作台工作在点动状态，S1断开时，工作台工作在自动连续状态。 工作台的单循环与多次循环两种工作状态，也可以采用选择开关来转换。设S2闭合时，工作台实现单循环工作，S2断开时，工作台实现多次循环工作。多次循环的循环次数由计数器来控制。

9 I/O分配表 名称 代号 输入点编号 输出点编号 点动/自动选择开关 S1 X0 Y1 KM1 接触器（控制正转） 停止按钮 SB1 X1
接触器（控制反转） 正转起动 SB2 X2 反转起动 SB3 X3 单/连续循环选择 S2 X10 行程开关 SQ1 X11 SQ2 X12 SQ3 X13 SQ4 X14

10 PLC外部接线图 FU ～220V COM COM FR 点动/自动 S1 X0 KM1 停止 SB1 X1 Y1 正转 SB2 X2 反转
单/连续循环 S2 X10 SQ1 X11 SQ2 X12 X13 SQ3 SQ4 X14 PLC PLC外部接线图

11 设计梯形图： ①根据控制对象设计基本控制环节的程序 ②实现自动往返功能的程序设计 X2 X1 Y2 Y1 Y1
控制对象是工作台，其工作方式有前进和后退，梯形图如图： X X1 Y1 Y2 Y2 ②实现自动往返功能的程序设计 X X12 X1 Y2 Y1 工作台前进碰到SQ2，SQ2动作，X12常闭触点断开Y1线圈，工作台停止前进；X12常开触点同时接通Y2线圈，使工作台后退，完成工作台由前进转为后退。同理工作台碰到SQ1后，工作台完成由后退向前进的转换。 Y1 X11 X X11 X1 Y1 Y2 Y2 X12

12 ③实现电动控制的程序设计 ④实现单循环控制的程序设计 X2 X12 X1 Y2 Y1 Y1 X0
由点动控制的概念可知，如果接触自锁功能，就能实现点动控制。S1闭合后，实现电动控制，在梯形图中，X0分别于实现自锁控制的常开触点Y1、Y2串联，S1闭合后，X0线圈得电，X0常闭触点断开，使Y1、Y2失去自锁作用，实现了点动控制。 X11 X X11 X1 Y1 Y2 Y2 X0 X12 ④实现单循环控制的程序设计 X X12 X1 Y2 Y1 在X11常开触点闭合后，只要不使Y1线圈得电，工作台就不会前进，这样就实现了单循环控制。采用开关S2选择单循环控制。当S2闭合后，X10得电，X10常闭触点断开，与X10常闭触点串联的X11常开触点失去作用，工作台不能前进。 Y1 X0 X11 X10 X X11 X1 Y1 Y2 Y2 X0 X12

13 ⑤设置必要的保护环节 X X12 X1 Y2 C0 X14 Y1 工作台自动往返控制，必须设置限位保护，SQ3和SQ4分别为后退和前进方向的限位保护行程开关。 Y1 X0 X11 X10 X X11 X1 Y1 X13 Y2 Y2 X0 通过本题可以总结出经验法设计梯形图的一般规律：先根据控制要求设计基本程序，然后再逐步补充完善程序，使其能满足控制要求，最后，设置必要的连锁保护程序。 X12 X2 RST C0 X11 C K8 END 工作台PLC控制完整梯形图

14 例4、某组合机床的液压动力滑台的工作循环如右图所示，电磁阀动作如下表：
SQ2 SB1 快进 SQ3 例4、某组合机床的液压动力滑台的工作循环如右图所示，电磁阀动作如下表： 一次工进 SQ4 二次工进 SQ1 停20s 电磁阀动作顺序表 YV1 YV2 YV3 YV4 快进 ＋ － 一次工进 二次工进 长挡铁停留 快退 停止

15 I/O分配表 名称 代号 输入点编号 输出点编号 启动按钮 SB1 X1 Y1 YV1 电磁阀 停止按钮 SB2 X2 Y2 YV2
行程开关 SQ1 X11 Y3 YV3 SQ2 X12 Y4 YV4 SQ3 X13 SQ4 X14

16 PLC外部接线图 FU ～220V COM COM1 YV1 启动 SB1 X1 Y1 停止 SB2 X2 YV2 Y2 SQ1 X11
②分配每一个状态的控制元件，即状态继电器。初始状态只能用S0～S9中一个，其它各个状态可以从S20开始分配。

17 ③确定每个状态的转移条件 由液压滑台的工作循环图可知，动力滑台在原位时，按下启动按钮SB1，滑台进入快进状态；当碰到SQ2时转入一次工进状态；碰到SQ3转入二次工进状态；当滑台碰到SQ4后，停顿20s；此后转入快退状态，当碰到SQ1后停在原位。 M8002 S0 X1（SB1） S20 Y1 X12 液压滑台PLC控制梯形图 Y3 M8002 S21 Y1 SET S0 X13 S0 X1 S22 Y1 SET S20 S20 X14 Y4 Y1 S23 Y1 Y3 X12 Y4 T0 SET S21 T0 K200 S21 Y1 S24 Y2 X13 X11 SET S22 状态流程图

18 例5、人行横道处各个交通信号灯的工作波形如下图：
S22 例5、人行横道处各个交通信号灯的工作波形如下图： Y1 Y4 X14 SET S23 车道红灯 Y0 S23 Y1 车道绿灯 Y1 Y4 Y2 车道黄灯 T0 K200 人行道红灯 Y3 T0 人行道绿灯 Y4 SET S24 S24 15s 5s 30s 5s Y2 T0 T1 T2 T3 X11 S0 分析：PLC在上电后由STOP状态进入RUN状态时，初始化脉冲M8012将初始步M0置为ON。故本题可以不用输入点。人行道绿灯在亮15s后，闪动5次，时间为5s，这段程序的设计我们可以使用定时器和计数器来实现控制，也可以借助辅助继电器M8013来实现。 RET END

19 人行横道交通灯顺序功能图 M3 M6 T1 M2 M0 M8002 Y1 M8012 M0 T2 K300 M0 Y1 Y3 T2
人行道红灯 车道绿灯 M0 T2 M3 M2 T2 M2 Y2 M2 T3 Y2 M4 Y3 车道黄灯 人行道红灯 T3 K50 T3 T3 M3 Y0 M5 T0 Y4 M2 T3 M0 车道红灯 人行道绿灯 M3 T0 M6 T1 Y4 M3 Y0 人行道绿灯闪 T1 M0 T2 M5 M4 人行横道交通灯顺序功能图 M4 M4 T3 M6 M5 M5 T0 K150

20 例6、跳转与循环结构举例 根据状态转移图画出梯形图，并写出程序。 M8002 M5 T0 M0 M6 S9 M6 T1 K50 X0 Y0
OUT S50 S52 M5 X4 Y3 S53 X5 X6 X6 Y4 OUT S56 S54 X7 例6、跳转与循环结构举例 根据状态转移图画出梯形图，并写出程序。 T51 K10 S5 T51 Y5 S6 X10 X11 X11 OUT S9 OUT S50 RET END

21 梯形图 M8002 SET S9 S9 X0 SET S50 S54 Y4 S50 Y0 X7 SET S55 X1 SET S51 S55
T51 K10 S51 Y1 T51 SET S56 T50 K5 S56 Y5 T50 X2 X10 X11 S50 S9 T50 X3 X10 X11 SET S52 S50 S52 Y2 RET X4 SET S53 S53 RND Y3 X5 X6 S56 梯形图 X5 X6 SET S54

22 例7、 采用PLC对并励直流电动机进行正反转控制和反接制动控制
LD M8002 SET S9 STL S9 LD X0 SET S50 STL S50 OUT Y0 LD X1 SET S51 STL S51 OUT Y1 OUT T50 K LD T50 AND X2 OUT S50 LD T50 AND X3 SET S52 STL S52 OUT Y2 LD S4 SET S53 STL S53 OUT Y3 LD X5 AND X6 OUT S56 LD X5 ANI X6 SET S54 STL S54 例7、 采用PLC对并励直流电动机进行正反转控制和反接制动控制 控制要求： ⑴并励直流电动机能实现正反转控制 ⑵并励直流电动机正转启动或反转启动时，电枢电路串入启动电阻，随转速上升，逐段切除启动电阻。 ⑶实现反接制动。无论并励直流电动机是正转还是反转运行状态，按下停止按钮后，都进入反接制动，电机迅速停止运转。 OUT Y4 LD X7 SET S55 STL S55 OUT T51 K LD T51 SET S56 STL S56 OUT Y5 LD X10 AND X11 OUT S9 ANI X11 OUT S50 RET END QS FU ＋ KM3 R1 － KM4 R2 R KM5 R3 并励直流电动机正反转控制和反接制动控制主电路图 V KM2 KM1 KA M KV KM1 KM2

23 I/O分配表 代号 输入 输出 SB1 X1 KM1 Y1 SB2 X2 KM2 Y2 SB3 X3 KM3 Y3 KA X4 KM4 Y4 KV X5 KM5 Y5 FU COM COM1 KM1 SB1 KM2 X1 Y1 SB2 KM2 X2 KM1 Y2 SB3 X3 KA X4 Y3 KM3 说明：KM1用于控制电机正转和反转的反接制动；KM2由于控制电机反转和正转的反接制动；KM5保证制动电阻R3在反接制动时，串入电路限制制动电流；KM3、KM4用于正、反转启动时逐段切除启动电阻R1和R2，限制电机启动电流，保证有足够大的启动转矩，缩短启动时间；KA对电机起过载保护作用；KV防止电机反接制动后，反向启动。 KV X5 FU COM2 Y4 KM4 KM5 Y5 PLC外部接线图

24 设计控制程序： ⑴正反转控制程序 电动机的正转和反转都是连续工作状态，可以采用SET指令控制。为防止电机的电源发生短路故障，正反转控制应采取连锁措施。 ⑵电枢串电阻启动控制程序 无论是正转还是反转启动都采用串电阻启动。当电机转速到一定值时，切除一段电阻R1，电机转速继续上升到一定值时，再切除一段电阻R2。电机转速继续上升到额定转速，启动结束。启动过程中，电阻R1和R2的切除，采用时间控制的原则。 ⑶反接制动控制程序 直流电机反接制动时，制动电流接近堵转电流的两倍。为限制制动电流，反接制动时，电枢电路必须串联制动电阻。由主电路图可以看出，电动机反接制动时，为使电枢电路串入R1、R2和R3，KM5常开触点应断开。但在启动过程中，只需串入R1和R2。因此

25 X3 M2 Y5 X1 Y2 RST Y2 SET Y1 Y2 X2 Y1 SET Y1 SET Y2 X5 M1 Y1 Y5 RST Y2 T1 K200 X4 Y2 RST M1 T1 X5 M2 Y3 RST Y1 X4 T2 K200 RST M2 T2 Y4 END X1 SET Y5 X2 X3 X5 RST Y5 Y1 X5 M2 SET M1 Y2 X5 M1 SET M2 X3 M1 Y5 RST Y1 Y1 SET Y2

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