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 ------Y1 报警灯（ HL ） ------Y2 。

COM COM

X1 Y1

Y2

SQ

FU ～ 220V

PLCHL

PLC 外部接线如图PLC 外部接线如图

X1

M1

Y1

T0

T1

Y2

3s

2s一共 16 个脉冲

X1PLS M1

M1 C0

Y1Y1

Y1 T1

T0T0

K20

Y2

T0T1 K30

Y1RST C0

T0C0 K16

END

时序图

梯形图

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 代号 名称

起动按钮 SB1 X1 Y1 KM1 接触器

停止按钮 SB2 X2 Y2 KM2 接触器

Y3 KM3 接触器

Y4 KM4 接触器

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

FU ～ 220V

KM1

KM2

KM3

KM4

COM

Y1

Y2

Y3

Y4

COM

X1

X2

SB1

SB2

PLC

M1

M2

M3

M4

PLC 外部接线图

X1 X2

M0M0

M0

Y1

T1 K6000

T1

Y2

T2 K6000T2

Y3

T3 K6000T3

Y4

END

方法一梯形图

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。

100ms

M8012

M8012 的时序 X1 X2

M0M0

M0RST C0

M0 M8012C0 K6000

M0RST C1

C0 M8012 C1 K6000M0

RST C2C1 M8012

C2 K6000

M0Y1

C0

Y2C1

Y3C2

Y4

END

方法二梯形图

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。

X1 X2M0

M0

T0 K6000

M0 X2Y1

Y1PLS M1

M1 X2Y2

Y2PLS M2

M2 X2Y3

Y3PLS M3

Y4

END

M0 T0

T0

T0

T0 M3 M2 X2

Y4

方法三梯形图

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。

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。 ⑷ 8 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。

工作台前进 后退

SQ4 SQ2 SQ1 SQ3

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。

名称 代号 输入点编号 输出点编号 代号 名称点动 / 自动选择开关

S1 X0 Y1 KM1 接触器（控制正转）

停止按钮 SB1 X1 Y2 KM2 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

行程开关 SQ2 X12

行程开关 SQ3 X13

行程开关 SQ4 X14

I/O 分配表

COM

X0

X1

X2

X3

X10

X11

X12

X13

X14

COM

Y1

Y2

FU ～ 220V

FR

KM1

KM2

S1

SB1

SB2

SB3

S2

SQ1

SQ2

SQ3

SQ4PLC

点动 / 自动

停止

正转

反转

单 / 连续循环

PLC 外部接线图

设计梯形图：

① 根据控制对象设计基本控制环节的程序

控制对象是工作台，其工作方式有前进和后退，梯形图如图：

X2 X1 Y2Y1

Y1

X3 X1 Y1Y2

Y2

② 实现自动往返功能的程序设计

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。

X3 X11 X1 Y1

Y2Y2

X2 X12 X1 Y2

Y1Y1

X11

X12

③ 实现电动控制的程序设计

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。

X3 X11 X1 Y1

Y2Y2

X2 X12 X1 Y2

Y1Y1

X11

X12

X0

X0

④ 实现单循环控制的程序设计

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。

X3 X11 X1 Y1

Y2Y2

X2 X12 X1 Y2

Y1Y1

X11

X12

X0

X0

X10

⑤ 设置必要的保护环节

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。

X3 X11 X1 Y1 X13

Y2

X2 X12 X1 Y2 C0 X14

Y1

X11

X12

X0

X0

X10

Y1

Y2

C0 K8

X2RST C0

X11

END

工作台 PLC 控制完整梯形图

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。

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

SQ3

SQ4停 20s

SB1 快进一次工进

二次工进SQ1

YV1 YV2 YV3 YV4

快进 ＋ － ＋ －一次工进 ＋ － － －

二次工进 ＋ － － ＋长挡铁停留 ＋ － － ＋快退 － ＋ － －停止 － － － －

电磁阀动作顺序表

I/O 分配表

名称 代号 输入点编号 输出点编号 代号 名称

启动按钮 SB1 X1 Y1 YV1 电磁阀

停止按钮 SB2 X2 Y2 YV2 电磁阀

行程开关 SQ1 X11 Y3 YV3 电磁阀

行程开关 SQ2 X12 Y4 YV4 电磁阀

行程开关 SQ3 X13

行程开关 SQ4 X14

FU ～ 220VCOM1

COM2

Y1

Y2

Y3

Y4

YV1

YV2

YV3

YV4

COM

X1

X2

X11

X12

X13

X14

SB1

SB2

SQ1

SQ2

SQ3

SQ4

PLC

启动

停止

PLC 外部接线图① 分析液压滑台的控制过程 液压滑台的控制是一个典型的顺序控制，动力滑台的整个工作循环一共有初始状态、快进、一次工进、二次工进、停 20s 、快退六个状态。

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。

S0

S20

S21

S22

S23

S24

M8002

Y1

Y3

Y1

Y1

Y4

Y1

Y4

T0 K200

Y2

X1 （ SB1 ）

X12

X13

X14

T0

X11 状态流程图

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。

SET S0

SET S21

SET S20

SET S22

M8002

S0 X1

S20

Y1

Y3X12

S21Y1

X13

液压滑台 PLC 控制梯形图

SET S23

SET S24

S22Y1

Y4

S23Y1

Y4

T0 K200

X14

T0

S24Y2

X11S0

RET

END

例 5、人行横道处各个交通信号灯的工作波形如下图：

车道绿灯

车道红灯

车道黄灯人行道红灯

人行道绿灯

Y0

Y1

Y2

Y3

Y4

15s 5s 30s 5sT0 T1 T2 T3

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。

M0

M2

M3

M4

M5

M6

M8012

T2

T3 T3

T0

T1

Y1 Y3 T2

T3 Y2

T0 Y4

T1 Y4

Y3

Y0

车道黄灯

车道红灯

人行道红灯车道绿灯

人行道红灯

人行道绿灯

人行道绿灯闪

人行横道交通灯顺序功能图

M3 M6 T1 M2M0

M8002

M0

Y1

T2 K300

M0 T2 M3 M2

M2 Y2

T3 K50

M2 T3 M3M0

M3 Y0

M0 T2 M5M4

M4

M4 T3 M6 M5

M5 T0 K150

M5 T0 M0 M6

M6 T1 K50

M0 Y3

M4

M6 M8013 Y4

M5

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。

S9

S50

S51

S52

S53

S54

S5

S6

Y0

Y1

T50 K5

Y2

Y3

Y4

T51 K10

Y5

M8002

X0

X1

T50X3X2

OUT S50X4

X5X6 X6

X7

T51

X10X11 X11

OUT S56

OUT S9 OUT S50

ENDRET

Y1

S50

Y2

Y3

S56

Y4

Y5

S9

S50

M8002

S9

S50

S51

S52

S53

S54

S55

S56

SET S9

SET S50

SET S51

SET S52

SET S53

SET S54

SET S55

SET S56

Y0

T50 K5

T51 K10

RET

RND

X0

X1

T50 X2

X3T50

X4

X5 X6

X5 X6

X7

T51

X10 X11

X10 X11

梯形图

0 LD M8002

1 SET S9

2 STL S9

3 LD X0

4 SET S50

5 STL S50

6 OUT Y0

7 LD X1

8 SET S51

9 STL S51

10 OUT Y1

11 OUT T50

12 K 5

13 LD T50

14 AND X2

15 OUT S50

16 LD T50

17 AND X3

18 SET S52

19 STL S52

20 OUT Y2

21 LD S4

22 SET S53

23 STL S53

24 OUT Y3

25 LD X5

26 AND X6

27 OUT S56

28 LD X5

29 ANI X6

30 SET S54

31 STL S54

32 OUT Y4

33 LD X7

34 SET S55

35 STL S55

36 OUT T51

37 K 10

38 LD T51

39 SET S56

40 STL S56

41 OUT Y5

42 LD X10

43 AND X11

44 OUT S9

45 LD X10

46 ANI X11

47 OUT S50

48 RET

49 END

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。

QS FU

R

V

KM3

KM4

KM5

KM2

KM1

R1

R2

R3

KM1

KM2

KA

KVM

＋

－

并励直流电动机正反转控制和反接制动控制主电路图

代号 输入 代号 输出SB1 X1 KM1 Y1

SB2 X2 KM2 Y2

SB3 X3 KM3 Y3

KA X4 KM4 Y4

KV X5 KM5 Y5

I/O 分配表

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。

COM COM1

COM2

X1

X2

X3

X4

X5

Y1

Y2

Y3

Y4

Y5

FU

FU

KM1

KM1KM2

KM2

KM3

KM4

KM5

SB1

SB2

SB3

KA

KV

PLC 外部接线图

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

Y4

X1

X2

Y2

Y1

Y1 Y5

Y2

T1

T2

X1

X2

X3 X5

Y1 X5 M2

Y2 X5 M1

X3 M1 Y5

Y1

X3 M2 Y5

Y2

X5 M1

X4

X5 M2

X4

SET Y1

SET Y2

SET Y5

SET M1

SET M2

SET Y2

SET Y1

RST Y5

RST Y1

RST Y2

RST Y2

RST M1

RST Y1

RST M2

T1 K200

T2 K200

Y3

END