PLC数字量控制系统梯形图程序设计方法 课件 .pdf

第5章

PLC数字量控制系统梯形图程序设

计方法

本章主要介绍常用的数字量控制系统梯形图的设计方法，主要有经

验设计法和顺序控制设计法。

经验设计法实际上是沿用了传统的继电器-接触器系统电气原理图的

设计方法，即在一些典型单元电路的基础上，根据被控对象对控制系统

的具体要求，不断地修改和完善梯形图。有时需要多次反复调试和修改

梯形图，最后才能得到较为满意的结果，一般可用于较简单的梯形图程

序设计。

根据顺序功能图设计梯形图时，可以用位存储器来代表各步。当某

一步为活动步时，对应的存储器位状态为１；当条件转换满足时，该步

的后续步变为活动步，前级步变为非活动步。

5.1梯形图的经验设计

5.1.1启动、保持、停止控制电路

启动、保持、停止控制电路简称为启保停电路，因为该电路是具有

记忆功能的电路，所以在梯形图中应用范围很广，如图5-1(a)所示。

图5-1有记忆功能的电路

按下起点按钮I0.0，其常开触点闭合，使Q0.0线圈接通。如图5-

1(b)所示。

5.1.2电动机正、反转控制电路

电动机正、反转控制电路如图5-2所示。

图5-2(a)中SB1为正转启动按钮，SB2为反转启动按钮，SB3为停止按

钮，KM1为正转接触器，KM2为反转接触器。实现电动机正、反转功能的

梯形图如图5-2(b)所示。该梯形图是由两个启动、保持、停止控制电路

的梯形图，再加上二者之间的互锁触点构成。

图5-2电动机的正反转控制电路

应该注意的是:

图5-2虽然在梯形图中已经有了内部软继电器的互锁触点(Q0.0与

Q0.1)，但在外部硬件输出电路中还必须使用KM1、KM2的常闭触点进行互

锁。这是因为PLC内部软继电器互锁只相差一个扫描周期，而外部硬件接

触器触点的断开时间往往大于扫描周期，来不及响应。例如，Q0.0虽然

断开，但可能KM1的触点还未断开，在没有外部硬件互锁的情况下，KM2

的触点可能接通，引起主电路短路，因此，必须采用软硬件的双重互锁。

5.1.3定时器和计数器的应用电路

S7-300系列PLC的定时器最长的定时时间为3276.7s，如果需要更长

的定时时间，可以使用定时器和计数器组合的长延时电路。

1.用计数器设计长延时电路

如果需要更长的延时时间，可用计数器和特殊位存储器组成长延时

电路，如图5-3所示。

图5-3长延时电路

2.用定时器设计延时接通/延时断开电路

电路的控制要求如图5-4所示。使用I0.1控制Q0.1，当I0.1的常开触

点闭合时，定时器T37开始延时，10s后T37的常开触点闭合，使延时定时

器T38的线圈通电，T38的常开触点闭合，使Q0.1的线圈通电。当I0.1触

点断开时，T37线圈断电，T37常开触点断开，断开延时定时器T38开始延

时，８s后T38的延时时间到，其常开触点断开，使Q0.1线圈断电。

图5-4延时接通/延时断开电路

使用定时器与计数器组合的长延时电路如图5-5所示。当I0.1为断开

状态时，100ms定时器T38和加计数器C1处于复位状态，不能工作。当

I0.1为接通状态时，其常开触点接通，T38开始定时。当当前值等于设定

值60s时，T38的定时时间到，T38的常闭触点断开，使其自己复位，复位

后T38的当前值变为0，同时T38的常开触点闭合，使计数器的当前值加1。

当T38的常闭触点再次闭合时，又重新使T38的线圈通电，从而又开

始定时。T38一直这样周而复始的工作，直到I0.1变为OFF为止。由此可

知，梯形图的网络1是一个脉冲信号发生器电路，脉冲周期等于T38的设

定值(60s)。

图5-5用定时器和计数器组合的长延时电路

这种定时器自复的电路只能用于100ms的定时器，如果需要用1ms或

10ms的定时器来产生周期性的脉冲，则应使用下面的程序。

图5-5中T38产生的脉冲送给C1计数，计满600数(即10h)后，

C1的当前值等于设定值，C1的常开触点闭合，Q0.1有输