PLC梯形图的时序控制法

PLC控制程序设计方法与技巧摘要：当前主流的PLC程序设计方法包括仅适用于简单系统的经验设计方法，无法处理并行系统的逻辑代数设计方法，和存在数据膨胀问题的Petri网设计等。

随着PLC硬件技术的不断完善，PLC应用的不断深入，人们开始不断探索新的PLC程序设计法方法与思想，以适应不断发展的PLC硬件技术，促进PLC技术的不断发展完善与推广应用。

关键词：PLC控制系统；程序设计；技巧引言PLC控制系统梯形图程序设计的方法主要有两种，即经验编程法和顺序控制编程法。

最常用的是经验编程法，它没有固定的方式和步骤可以遵循，具有很大的试探性和随意性，对于不同的控制系统，没有一种容易掌握的通用设计方法，即使是相同的硬件系统，由不同的人设计，肯定会设计出不同的程序，有的人设计的程序简洁明了，而有的人设计的程序虽然能达到控制系统的要求，完成控制任务，但冗长复杂，阅读起来十分艰难。

由此可见，梯形图程序设计的难度较大，是一种高端、复杂、烦琐、乏味、耗时、费力的智力“游戏”。

一个结构清晰、简单易懂的简洁程序，一是可以大大减少设计工作量，降低设计者劳动强度；二是可以提高程序的可读性，让程序的用户一目了然；三是可以减少程序运行的时间，节省程序占用的空间。

掌握一定的梯形图程序设计诀窍，有助于实现这些目的和要求。

本文介绍了一些梯形图程序设计的技巧和经验，希望对提高ＰＬＣ技术初学者的编程能力有一定的帮助。

1面向对象的PLC程序设计方法1.1STEP7平台简介STEP7是西门子PLC的编程软件平台，提供了数据块（DB）、组织块（OB）、系统功能（SFC）、功能块（FB）、系统功能块（SFB）、功能（FC）等功能模块其中，DB用于存储程序变量，OB为系统程序接口，SFC可被用户直接调用，FB可实现动态、静态分配，SFB具有存储空间且可被用户直接调用，FC没有存储空间且只有在调用时才被分配。

1.2STEP7中类的设计STEP7中的FB和DB模块分别实现了控制逻辑与数据管理的封装，借助这两模块，可实现面向对象语言中类的特性。

plc时序图怎么看_plc时序图指令详解解
时序图是描述设备工作过程的时间次序图，也是用于直观分析设备工作过程的一种图形。

如电子技术中的触发器、定时器、计数器等均用时序图来描述其工作原理。

在plc顺序控制设计法编制梯形图程序时往往是先画出时序图，再根据时序图设计流程图，再按流程图编制梯形图程序。

下面让我们来看看plc时序图是怎么样的，相关指令又有什么用。

时序图的指令大致分为置位和复位指令、脉冲输出指令以及主控指令及主控复位指令。

一、置位和复位指令：1、指令符：
置位指令指令符：SET：复位指令指令符：RST：
2、梯形图符号：
置位和复位指令是一组功能指令，画梯形图时要用中括号或方框，且最少接一个接点后才能接母线。

如下图所示：
3、指令功能：
SET指令的功能：当SET指令工作的前提条件X0发生正跳变（即X0由OFF变为ON）时，SET指令使它操作的继电器Y0置位为1（状态变为ON）并保持。

RST指令的功能：当RST指令工作的前提条件X1发生正跳变（即X0由ON变为OFF）时，RST指令使它操作的继电器Y0复位为0（状态变为OFF）并保持。

SET指令的操作目标元件为Y、M、S。

而RST指令的操作元件为Y、M、S、D、V、Z、T、C。

对同一编程元件，如例中Y0等，SET、RST指令可以多次使用，且不限制使用顺序，以最后执行者有效。

RST指令可以对定时器、计数器、数据寄存器、变址寄存器的内容清零，还可用来复位积。

第五章梯形图程序设计方法由于PLC所有控制功能都是以程序的形式来实现的，因此程序设计对PLC 的应用是很重要的。

PLC的应用主要包括开关量控制和模拟量控制2类。

本章仅介绍开关量控制程序的设计方法。

不同类型的控制问题所采用的设计方法不尽相同，主要的梯形图程序设计方法有：(1)逻辑设计法：对控制任务进行逻辑分析和综合，将控制电路中元器件的通断状态看作以触点通断状态为逻辑变量的逻辑函数，并进行化简，利用PLC 的逻辑指令即可得到控制程序的设计方法。

这种方法主要用于组合逻辑问题的程序设计。

(2)时序图设计法：当PLC各输出信号按照固定的时间间隔发生先后变化时，可以根据输出信号的时间先后关系来设计程序的一种方法。

(3)经验设计法：要求设计者透彻理解PLC各种指令的功能，凭着对各种典型控制环节和基本单元电路的设计经验，选择各种指令并进行修改和完善相应程序的方法。

(4)顺序控制设计法：当控制要求满足一定的先后顺序时，可以将系统的l 个工作周期划分为若干个顺序相连的步，每个步对应一种操作状态，并分析清楚相邻步的转换条件，进而绘制功能图，再按一定的规则转化为梯形图程序的设计方法。

这种方法主要用于解决顺序控制问题，包括单一顺序、选择顺序和并发顺序控制问题。

(5)继电器控制电路图转换设计法：在继电器控制电路图的基础上，经过选择相应指令和合理转换后，就能设计出符合要求的控制程序的方法。

在介绍以上程序设计方法的基础上，还将以实例来介绍具有多种工作方式的系统的控制程序设计思路。

5.1 逻辑设计法当控制对象是开关量且按照它们之间的逻辑关系来实现控制时，可用逻辑设计法来设计控制程序。

逻辑设计法就是根据输入量、输出量及其他变量之间的逻辑关系来设计程序的一种方法。

下面以1个简单的控制为例介绍这种编程方法。

例1 某系统中有4台通风机，设计1个监视系统，监视通风机的运转。

要求如下：4台通风机中有3台及以上开机时，绿灯常亮；只有2台开机时，绿灯以5Hz的频率闪烁；只有1台开机时，红灯以5Hz的频率闪烁；4台全部停机时，红灯常亮。

内部培训教材PLC编程技术基础-时序编程法作者：王炯文件号：版本号：问题提出-流水灯灯泡#1灯泡#2灯泡#3灯泡#4灯泡#5灯泡#6灯泡#7灯泡#8灯泡#9灯泡#10如左图所示：共有10盏灯，按#1-#10的顺序循环点亮/熄灭，要求：1、灯点亮时间可以设置和调整2、灯熄灭时间可以设置和调整3、每盏灯都可以连续点亮/熄灭数次，次数可调4、大循环可以设置成手动停止或按循环次数停止5、编程软件使用RSLogix5006、PLC假设使用MicroLogix1500请编制解决问题的程序。

时序编程解决方案-时序分析先以最简单方式解决问题。

假设默认条件：所有灯的点亮时间、熄灭时间、和连续次数都一致问题可以总结成下图：M=总循环次数N=单个灯点亮次数1#1#2#2#3#9#10#10# ON OFFTon=灯点亮时间Toff=灯熄灭时间解决问题的方法-先从底层做起复杂系统子系统1单元1模块1模块2单元2模块3子系统2单元3模块4分析问题解决问题方法论好方法让你事半功倍构筑一个方波有很多办法，这里提供2种例子程序，请举一反三：1、1个定时器构筑方波2、2个定时器构筑方波ONOFFTon=灯点亮时间N7:0Toff=灯熄灭时间N7:1定时预置值T4:0.Pre=N7:0+N7:1N7:1T4:0/DNT4:0/DN1Lamp ON （B3:0/4=1)Lamp ON （B3:0/4=1)T4:0.ACC ≤ N7:0改变N7:0和N7:1的值即可改变灯的点亮时间编程美学好程序一定是简单的和美的构筑一个方波有很多办法，这里提供2种例子程序，请举一反三：1、1个定时器构筑方波2、2个定时器构筑方波ONOFFTon=灯点亮时间T4:1.Pre Toff=灯熄灭时间T4:2.PreT4:1/DNT4:1/DN1Lamp ON Lamp ON改变T4:1.pre 和T4:2.pre 的值即可改变灯的点亮时间1T4:2/DNT4:2/DNT4:1/DN B3:0/4T4:1T4:2方波信号N7:2记录了当前要亮的灯N7:2=1，1#灯亮灯每亮1次，计数器+1灯亮次数满计数器清零灯编号+1，转向下个灯把2#灯的输出加入到红色插入点处不管有多少灯，都可以简单实现！循环可以在任意2个灯之间进行N7:3 灯最大编号N7:4 灯最小编号N7:5 灯大循环计数器N7:6 大循环次数计数器不一定用系统的第4步-启动和停止OK！我们只用了4个梯级就完成了这个程序！Rung 000-启动/停止,含自动和手动停止Rung 001-构筑方波Rung 002-实现流水灯Rung 003-实现大循环思考：时序编程法和步序编程法•请大家比较一下两种编程方法的不同！•还有其他办法吗？我们可以这样理解这个问题，新的节拍图如下：1、仍然假设：所有灯的点亮时间、熄灭时间、和连续次数都一致。

plc 时序图怎么画
时序图是描述设备工作过程的时间次序图，也是用于直观分析设备工作过程的一种图形。

如电子技术中的触发器、定时器、计数器等均用时序图来描述其工作原理。

在plc 顺序控制设计法编制梯形图程序时往往是先画出时序图，再根据时序图设计流程图，再按流程图编制梯形图程序。

一、plc 时序图编程方法：
时序图编程设计法适用PLC 各输出信号的状态变化有一定的时间顺
序的场合，要求系统工作时所有的动作都在定时器的控制下按时间顺序工作。

在程序设计时根据画出的各输出信号的时序图，理顺各状态转换的时刻和转换条件，找出输出与输入及内部触点的对应关系，并进行适当化简。

一般来讲，时序逻辑设计法应与经验法配合使用，否则将可能使逻辑关系过于复杂。

时序逻辑设计法的编程步骤：。

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。

巧用真值表法编写PLC时序控制程序中高职维修电工专业的课程设置中《PLC基础与实训》是理论和实践性很强的一门课程，对于基础薄弱的中职学生及一些渴望自学成才的初中级电工而言，非常感兴趣，但是编程却没有好的思路和方法。

PLC梯形图的设计方法有很多，如经验设计法、继电接触器电路图转化法、逻辑设计法、波形图设计法等等。

在PLC入门初期，在教师讲授并演示了继电接触器电路图的转化法后，大多数的学生都能够很好地加以应用，但是到了定时器的学习，一些需要按一定时序要求循环工作的项目设计时，学生们一片茫然不知道如何下手。

笔者尝试了逻辑设计法、波形图设计法进行讲授，但是逻辑设计法的理论基础是逻辑代数，编程者需要根据控制要求，利用“与”、“或”、“非”3种基本运算关系，写出逻辑表达式，最后化成梯形图。

波形图设计法则需要学生根据任务要求，画出触点线圈的动作时序图，然后利用时序图，写出逻辑表达式，最后化成梯形图。

这两种方法对大学生而言容易接受，但是在中职课堂里，只有少数资质好的同学可以灵活应用，而大多数同学，还是不得其道。

为此，笔者借签了很多经验，总结出一套行之有效的真值表编程方法使很多同学如醍醐灌顶豁然开朗。

2 真值表编程方法与步骤可编程序控制器（PLC ）的时序控制程序，是指能够实现PL C 各输出端信号的状态在时间上按一定的顺序要求进行变化的用户程序。

通常，对于时序控制系统，用户通过分析各输出状态发生变化的时刻和相应的条件，依据输出与输入的时序逻辑关系，采用多个定时器，来编制相应的PLC 时序控制程序。

由于程序中使用了较多的定时器，涉及到多个定时器的启动信号、时间设定、触点动作方式等诸多因素，因此这种时序控制程序往往存在着逻辑关系复杂、程序过长、不易读懂调试麻烦等问题。

真值表法是在波形图法基础上改进而来，以绘制随时序变化的真值表为基础，利用编程规律，实现PLC程序设计的一种方法。

适用于按时序控制的程序的编写，当系统复杂时，也可将其动作分解，其局部也可采用这种方法。