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plc自动步程序的设计方法
PLC（可编程逻辑控制器）自动步程序的设计方法是一个涉及到工程控制和自动化领域的复杂课题。
在设计PLC自动步程序时，需要考虑以下几个方面：
1. 确定控制目标，首先需要明确要控制的设备或系统的功能和工作流程，包括输入信号的获取、逻辑控制、输出动作等。
这一步是设计的基础，需要对被控制的设备或系统有深入的了解。
2. 制定逻辑流程，根据控制目标，设计逻辑流程图。
逻辑流程图可以使用传统的逻辑图、梯形图或者功能块图等形式，清晰地描述输入信号、逻辑判断和输出动作之间的关系。
3. 编写程序，根据逻辑流程图，利用PLC编程软件编写程序。
在编写程序时，需要考虑逻辑的严谨性、可读性和可维护性，合理地利用PLC的各种功能块和指令。
4. 调试和验证，在程序编写完成后，需要进行调试和验证。
这包括在仿真环境下对程序进行测试，以及在实际设备上进行调试，确保程序的正确性和稳定性。
5. 文档化和备份，设计完毕后，需要对程序进行文档化记录，包括逻辑流程图、程序代码和相关参数设置等。
同时，定期对程序进行备份，以防止意外丢失。
除了上述步骤外，设计PLC自动步程序还需要考虑安全性、可靠性、扩展性等方面的因素。
在实际设计中，还需要根据具体的项目需求和设备特点进行灵活的调整和优化。
常用的PLC编程方法有经验法、解析法、图解法。
1、经验法
即是运用自己的或别人的经验进行设计，设计前选择与设计要求相类似的成功的例子，并进行修改，增删部分功能或运用其中部分程序，直至适合自己的情况。
在工作过程中，可收集与积累这样成功的例子，从而可不断丰富自己的经验。
2、解析法
可利用组合逻辑或时序逻辑的理论，并运用相应的解析方法，对其进行逻辑关系的求解，然后再根据求解的结果，画成梯形图或直接写出程序。
解析法比较严密，可以运用一定的标准，使程序优化，可避免编程的盲目性，是较有效的方法。
3、图解法
图解法是靠画图进行设计。
常用的方法有梯形图法、波形图法及流程法。
梯形图法是基本方法，无论是经验法还是解析法，若将PLC程序转化成梯形图后，就要用到梯形图法。
波形图法适合于时间控制电路，将对应信号的波形画出后，再依时间逻辑关系去组合，就可很容易把电路设计出。
流程法是用框图表示PLC程序执行过程及输入条件与输出关系，在使用步进指令的情况下，用它设计是很方便的。
PLC程序设计常用的方法PLC程序设计常用的方法主要有经验设计法、继电器控制电路转换为梯形图法、逻辑设计法、顺序控制设计法等。
1. 经验设计法经验设计法即在一些典型的控制电路程序的根底上，根据被控制对象的具体要求，进行选择组合，并屡次反复调试和修改梯形图，有时需增加一些辅助触点和中间编程环节，才能到达控制要求。
这种方法没有规律可遵循，设计所用的时间和设计质量与设计者的经验有很大的关系，所以称为经验设计法。
经验设计法用于较简单的梯形图设计。
应用经验设计法必须熟记一些典型的控制电路，如起保停电路、脉冲发生电路等2. 继电器控制电路转换为梯形图法继电器接触器控制系统经过长期的使用，已有一套能完成系统要求的控制功能并经过验证的控制电路图，而PLC控制的梯形图和继电器接触器控制电路图很相似，因此可以直接将经过验证的继电器接触器控制电路图转换成梯形图。
主要步骤如下：〔1〕熟悉现有的继电器控制线路。
〔2〕对照PLC的I/O端子接线图，将继电器电路图上的被控器件〔如接触器线圈、指示灯、电磁阀等〕换成接线图上对应的输出点的编号，将电路图上的输入装置〔如传感器、按钮开关、行程开关等〕触点都换成对应的输入点的编号。
〔3〕将继电器电路图中的中间继电器、定时器，用PLC的辅助继电器、定时器来代替。
〔4〕画出全部梯形图，并予以简化和修改。
这种方法对简单的控制系统是可行的，比拟方便，但较复杂的控制电路，就不适用了。
3. 逻辑设计法逻辑设计法是以布尔代数为理论根底，根据生产过程中各工步之间的各个检测元件〔如行程开关、传感器等〕状态的变化，列出检测元件的状态表，确定所需的中间记忆元件，再列出各执行元件的工序表，然后写出检测元件、中间记忆元件和执行元件的逻辑表达式，再转换成梯形图。
该方法在单一的条件控制系统中，非常好用，相当于组合逻辑电路，但和时间有关的控制系统中，就很复杂。
4. 顺序控制设计法根据功能流程图，以步为核心，从起始步开始一步一步地设计下去，直至完成。
PLC的基本指令及程序设计PLC（可编程逻辑控制器）是一种常用的工业自动化设备，它通过运行预先编写好的程序控制工业设备和机器的运行。
在PLC中，程序是通过一系列基本指令来实现的。
本文将介绍PLC的基本指令及程序设计。
1.输入输出指令：用于与外部设备的输入输出进行交互。
常见的输入指令有I(输入)、X(通用输入)、IX(输入寄存器)等；常见的输出指令有O(输出)、Y(通用输出)、Q(输出寄存器)等。
2.数据处理指令：用于对数据进行处理和计算。
常见的数据处理指令有AND(与)、OR(或)、XOR(异或)、NOT(非)等逻辑指令；还有MOV(移动)、ADD(加)、SUB(减)、MUL(乘)、DIV(除)等算术指令。
3.定时器指令：用于实现定时控制功能。
常见的定时器指令有TON(ON延时)、TOF(OFF延时)、RTO(重新同步ON延时)等。
4.计数器指令：用于实现计数功能。
常见的计数器指令有CTU(上升沿计数)、CTD(下降沿计数)、CTC(脉冲计数)等。
5.转移指令：用于实现程序的跳转和转移。
常见的转移指令有JMP(无条件跳转)、CALL(调用)、RET(返回)等。
PLC的程序设计通常采用类似于传统计算机编程的方法。
首先需要将整个工程分解成一个个的功能模块，然后对每个模块编写相应的程序。
在编写程序时，需要按照以下步骤进行：1.了解需求：明确控制的目标和要求。
2.设计输入输出：确定需要使用的输入输出设备和信号，将其与PLC连接。
3.设计程序结构：根据需求将整个程序划分为多个功能模块，确定各个模块的输入输出。
4.编写程序：对每个功能模块编写相应的程序。
可以根据之前介绍的基本指令选择合适的指令进行编写。
6.优化程序：根据实际情况对程序进行优化，提高系统的性能和稳定性。
在程序设计过程中，还需要注意以下几点：1.确保程序的可读性：使用有意义的变量名和注释来提高程序的可读性，方便后续的维护与修改。
2.注意程序的实时性：PLC在工控系统中通常需要实时响应各种输入信号，因此需要确保程序的执行速度和响应快。
PLC程序的经验设计法编程实例在plc进展的初期，沿用了设计继电器电路图的方法来设计梯形图程序，即在已有的些典型梯形图的基础上，依据被控对象对掌握的要求，不断地修改和完善梯形图。
有时需要多次反复地调试和修改梯形图，不断地增加中间编程元件和触点，最终才能得到一个较为满足的结果。
这种方法没有普遍的规律可以遵循，设计所用的时间、设计的质量与编程者的阅历有很大的关系，所以有人把这种设计方法称为阅历设计法。
它可以用于规律关系较简洁的梯形图程序设计。
用阅历设计法设计PLC程序时大致可以按下面几步来进行：分析掌握要求、选择掌握原则；设计主令元件和检测元件，确定输入输出设备；设计执行元件的掌握程序；检查修改和完善程序。
下面通过例子来介绍阅历设计法。
一、设计举例1．送料小车自动掌握的梯形图程序设计（1）被控对象对掌握的要求如图1a所示送料小车在限位开关X4处装料，20s后装料结束，开头右行，遇到X3后停下来卸料，25s后左行，遇到X4后又停下来装料，这样不停地循环工作，直到按下停止按钮X2。
按钮X0和X1分别用来起动小车右行和左行。
图1 送料小车自动掌握a）小车运行示意图b）梯形图（2）程序设计思路以众所周知的电动机正反转掌握的梯形图为基础，设计出的小车掌握梯形图如图1b所示。
为使小车自动停止，将X3和X4的常闭触点分别与Y0和Y1的线圈串联。
为使小车自动起动，将掌握装、卸料延时的定时器T0和T1的常开触点，分别与手动起动右行和左行的X0、X1的常开触点并联，并用两个限位开关对应的X4和X3的常开触点分别接通装料、卸料电磁阀和相应的定时器。
（3）程序分析设小车在起动时是空车，按下左行起动按钮X1，Y1得电，小车开头左行，遇到左限位开关时，X4的常闭触点断开，使Y1失电，小车停止左行。
X4的常开触点接通，使Y2和T0的线圈得电，开头装料和延时。
20s后T0的常开触点闭合，使Y0得电，小车右行。
小车离开左限位开关后，X4变为“0”状态，Y2和T0的线圈失电，停止装料，T0被复位。
PLC自动步程序的7种编程方法PLC自动程序的功能是控制设备按照设计的流程进行工作。
PLC自动程序的流程编写也有好几种方法，常见的有以下集中：一、SET/RESET方法使用M变量标识步序，当满足步序跳转条件后，将下一步M 变量置位，同时将当前步M变量复位。
原理简单，易于上手。
在调试中，增减步序时，会造成M变量的排序混乱，不利于程序维护，易产生错误。
在复位操作中，容易有遗漏，增加程序出错几率。
常用于动作少，流程简单的流程编写。
二、步编号方法使用整型变量作为步序编号，易于理解，便于维护。
步序增减，跳转等操作方便，简单，易懂。
复位操作时，仅需将变量值改为0。
编程中需注意，当连续步序的条件同时为真时，步序好在一个PLC周期内连续增加，直至最后一条未导通步序指令，而由步序号触发的其他程序则未被执行。
调试时容易漏掉此种情况。
三、WORK & STATE字方法设置两个变量字state word，work word。
State word中的位作为步序标志，work word作为跳转目标步序标志。
当前步序state word中步序位对应的条件满足时，触发work word中下一步对应的位。
而后，在PLC顺序扫描至传送指令时，将work word的值赋值给state word，完成步序跳转。
优点是没有置位，复位操作，同一时刻只有唯一的位置1，跳步时只用将对应的work word 中的位置1即可。
复位时，将state word与work word清零，程序会自动将state word中第一位点亮。
当步序大于16时，可改为DWORD或增加word的数量来增加步序。
四、Wait & Output需要先建立对应的DB块，用来存储每一步对应的跳转条件和输出对应的word代码。
再编写对应的wait程序（步序条件），编写时需将条件逻辑逆转编写（即跳转条件不满足时，对应的wait_pending为导通状态。
比如跳转条件为需要一个传感器亮，则wait条件中要写此传感器OFF的指令）每一步激活wait编码对应的步序条件，当激活的跳转条件完全满足时，wait_pending会为0，则程序会将步序自动加1，然后激活下一步wait编码对应的条件。
第一节PLC简单程序设计方法
一、解析法
解析法是借鉴逻辑代数的方法，确定各种输入信号、输出信号的逻辑关系并化简，然后编制控制程序的一种方法。
这种方法编程十分简便，逻辑关系一目了然，比较适合初学者。
在继电控制线路中，线路的接通和断开，都是通过控制按钮、继电器元件的触点来实现的，这些触点都只有接通、断开两种状态，和逻辑代数中的“1”、“0”两种状态对应。
梯形图设计的最基本原则也是“与”、“非”、“或”的逻辑组合，规律完全符合逻辑运算基本规律。
按照输入与输出的关系，梯形图电路也可以像逻辑电路一样分为两种：组合逻辑电路和时序逻辑电路。
二、翻译法
所谓翻译法是将继电器的控制逻辑图直接翻译成梯形图。
对于传统的工业技术改造常选用翻译法。
对于原有的继电器控制系统，其控制逻辑图在长期的运行中，实践已证明该系统设计合理、运行可靠。
在这种情况下可采用翻译法直接把该系统的继电器的控制逻辑图翻译成PLC控制的梯形图。
其翻译法的具体步骤如下：
１）将检测元件（如行程开关）、按钮等合理安排，且接入输入口。
２）将被控的执行元件（如电磁阀等）接入输出口。
３）将原继电器控制逻辑图中的单向二极管用接点或用增加继电器的办法取消。
４）和继电器系统一一对应选择PLC软件中功能相同的器件。
５）按接点和器件对应关系画梯形图。
６）简化和修改梯形图，使其符合PLC的特殊规定和要求，在修改中要适当增加器件或接点。
对于熟悉机电控制的人员来说很容易学会翻译法，将继电器的控制逻辑直接翻译成梯形图。
例３机床工作台往复运动控制，其示意图如图1-4所示。
（１）控制要求有1台机床，它的工作台被三相交流异步电动机拖动，可以实现前进或后退。
当按下启动按钮SB1，接触器KM1吸合，工作台前进；当碰到前进限位开关SQ1时，KM1释放，工作台停止前进，同时KM2吸合，工作台后退；当碰到后退限位开关SQ2时，KM2释放，工作台停止后退，同时KM1吸合，工作台前进，……当电动机发生过载或按下停止按钮SB2时，所有接触器释放，工作台停止运行。
图1-4机床工作台往复运动示意图
这种控制方式在实际的机床线路中应用是很广泛的，它的控制线路和控制方式都是十分典型的，能够很容易找到这种控制方式的继电接触控制线路。
参看图１-5和图1-6。
图1-5三相异步电动机主控电路
图1-6控制电路﹙2﹚I/O分配PLC的I/O分配如表1-3所示。
表1-3PLC的I/O分配表
输入输出
启动按钮SB1 X0
停止按钮SB2 X1
前进限位SQ1 X2
后退限位SQ2 X3
热保护FR X4
前进驱动KM1 Y0
后退驱动KM2 Y1 （3）硬件接线设计PLC硬接线图如图1-7所示。
图1-7PLC硬接线图
（4）梯形图程序编写的梯形图程序如图1-8所示。
在PLC编程时，对于外部控制信号的常闭触点（如例题中的停止按钮SB2，热保护继电器触点FR），在编制梯形图时要特别注意，否则可能会出现逻辑错误。
如果在PLC外部采用了常闭触点（如例题中的热保护继电器FR），当PLC通电运行程序时，由于常闭的触点已经使PLC的输入端子构成了回路，所以PLC内部对应的输入继电器（对应于例题中的X4）的状态已经为“ON”。
为了保证控制逻辑的正确性，必须在PLC 的程序中使用常开触点，因为此时常开接点的状态也对应为“ON”，而其常闭接点的状态对应为“OFF”，PLC的执行结果是要根据PLC程序和外部输入信号的状态共同决定的，PLC 外部使用常闭触点，PLC内部使用常开接点正好符合了对按钮不施加任何动作，则该点对应的操作结果为使信号通过。
如果对常闭按钮施加了动作，那么PLC外部常闭按钮的常闭触点将会打开，对应PLC内部的输入继电器的状态就为“OFF”，对应的PLC内部的常开接点的状态变为“OFF”，常闭接点的状态变为“ON”。
图1-8梯形图程序
综上所述，当由继电接触控制线路改造成PLC控制时，如果在外部使用了常闭按钮，在PLC内部就需要使用对应的PLC输入端子的常开接点。
这样单独看来，PLC程序就和继电接触控制电路的逻辑关系不是对应的，如例题中的停止按钮SB2。
在编程时候还应该注意，在继电接触控制电路中使用了行程开关的常开触点和常闭触点，但是在PLC控制线路中在PLC外部只使用了常开触点，这是因为PLC需要接受的是外部输入信号的“状态”，对应于一个按钮，“状态”只有“开”和“关”两种。
在PLC内部，只要输入端子上有足够的电流流过，PLC就认为该点对应的信号接通（状态为ON），那么对该点的信号状态取反，就是断开（状态为OFF），而PLC是一种基于计算机技术的数字控制器，对某一个信号的状态取反是很方便的，所以不需要使用行程开关的另外一组常闭触点，而是在编程时候直接使用该对应输入信号（在例题中使用了常闭触点）。
再有由继电接触控制线路转变成PLC控制线路时，在继电接触控制线路中，有些控制器件的触点是可以安排在接触器线圈的另一边的（如热保护继电器的常闭触点FR），但是在PLC编程时候，在线圈和右母线之间是不能再出现任何接点的，所以需要将该接点移动到线圈的左边。
三、图解法
图解法是根据绘图进行PLC程序设计。
常见的绘图有三种方法，即梯形图法、时序图法及流程图法。
梯形图法是依据上述的各种方法把PLC程序绘制成梯形图，它是最基本的方法。
时序图法特别适用于时间控制的电路，例如交通灯控制电路，对应的时序图画出后，再依时间用逻辑关系组合，就可以很方便地把电路设计出来。
流程图法是用流程框图表示PLC程序执行过程以及输入与输出之间的关系。
若使用步进指令进行程序设计是非常方便的。
下面举例说明如何应用时序法进行编程。
