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数字量控制系统梯形图程序设计方法有哪些

 起动保持和停止电路

  在第2章中已经介绍过起动，保持和停止电路(简称为起保停电路)，由于该电路在梯形图中的应用很广，现在将它重画在圈41中。图中的起动信号I0.0和停止信号10.1(例如起动按钮和停止按创提供的信号)持续为0N的时间一般都很短，这种信号称为短信号。起保停电路*主要的特点是具有“记忆"功能，按下起动按钮，10.0的常开触点接通，如果这时未按停山按钮，0.1的常用触点接通，0.0的线圈“通电"，它的常开触点同时接通。放开起动按钮10.0的常开触点断开，"能流"经Q0.0的常开触点和I0.1的常闭触点流过Q0.0的线圈(0.0仍为0N，这就是所谓的“自锁”或“自保持"功能。按下停止按钮，I0.1的常闭触点断开使00.0的线圈“断电”，其常开触点断开，以后即使放开停止按钮，I0.1的常闭触点恢复接通状态，0.0的线圈仍然“断电”。这种功能也可以用图3.14中的S和R指令来实现。

  在实际电路中，起动信号和停止信号可能由多个触点组成的串、并联电路提供。

  图4-1起保停电路

定时范围的扩展

  S7-200的定时器的*长定时时间为3 276.7s，如果需要更长的定时时间，可使用图4-3所示的电路。10，2为OFF时，100ms定时器T37和计数器C4处于复位状态，它们不能工作。I0.2为ON时，其常开触点接通，T37开始定时，60s后T37的定时时间到，其当前值等于设定值，它的常闭触点断开，使它自己复位，复位后T37的当前值变为0.同时它的常闭触点接通，使它白己的线圈重新“通电"又开始定时，T37将这样周而复始地工作，直到10.2变为OFF。从上面的分析可知，用43中*上面一行电路是一个脉冲信号发生器，脉冲周期等于T37的设定值(60s)。

  T37产生的脉冲送给C4计数，计满60个数(即1h)后，C4的当前值等于设定值60，它的常开触点闭合。设T37和C4的设定值分别为Kτ和Kc对于100me定时器总的定时时间为:

  Τ=0.1KτKc(s)

延时接通/断开电路

  图4-2中的电路用I0.0控制Q0.1，10.0的常开触

  点接通后，T37开始定时，9s后T37的常开触点接通，使Q0.1变为0N，I0.0为ON时其常闭

  触点断开，使T38复位。

  I0.0变为0FF后T38开始定时，9s后T38的常闭触点断开，使Q0.1变为OFF，T38亦被复位。

  图4-2延时接通/断开电路

梯形图的经验设计法

  数字量控制系统又称开关量控制系统，继电器控制系统就是典型的数字量控制系统。

  可以用设计继电器电路图的方法来设计比较简单的数字量控制系统的梯形图，即在典型电路的基础上，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。有时需要多次反复地调试和修改梯形图，增加一些中问编程元件和触点，*后才能得到一个较为满意的结果。

  这种方法没有普遍的规律可以遵循，具有很大的试探性和随意性，*后的结果不是唯的，设计所用的时间、设计的质量与设计者的经验有很大的关系，所以有人把这种设计方法叫做经验设计法，它可以用于较简单的梯形图(如手动程序)的设计。下面先介绍经验设计法中一些常用的基本电路。

PLC 软件系统设计的方法

在了解了 PLC 程序结构之后，就要具体地编制程序了。编制 PLC 控制程序的方法很多，这里主要介绍几种典型的编程方法。

2. 经验法编程

经验法是运用自己的或别人的经验进行设计。多数是设计前先选择与自己工艺要求相近的程序，把这些程序看成是自己的“试验程序”。结合自己工程的情况，对这些“试验程序”逐一修改，使之适合自己的工程要求。这里所说的经验，有的是来自自己的经验总结，有的可能是别人的设计经验，就需要日积月累，善于总结。

3. 计算机辅助设计编程

计算机辅助设计是通过 PLC 编程软件在计算机上进行程序设计、离线或在线编程、离线仿真和在线调试等等。使用编程软件可以十分方便地在计算机上离线或在线编程、在线调试，使用编程软件可以十分方便地在计算机上进行程序的存取、加密以及形成 EXE 运行文件。

1. 图解法编程

图解法是靠画图进行 PLC 程序设计。常见的主要有梯形图法、逻辑流程图法、时序流程图法和步进顺控法。

(1) 梯形图法：梯形图法是用梯形图语言去编制 PLC 程序。这是一种模仿继电器控制系统的编程方法。其图形甚至元件名称都与继电器控制电路十分相近。这种方法很容易地就可以把原继电器控制电路移植成 PLC 的梯形图语言。这对于熟悉继电器控制的人来说，是*方便的一种编程方法。

(2) 逻辑流程图法：逻辑流程图法是用逻辑框图表示 PLC 程序的执行过程，反应输入与输出的关系。逻辑流程图法是把系统的工艺流程，用逻辑框图表示出来形成系统的逻辑流程图。这种方法编制的 PLC 控制程序逻辑思路清晰、输入与输出的因果关系及联锁条件明确。逻辑流程图会使整个程序脉络清楚，便于分析控制程序，便于查找故障点，便于调试程序和维修程序。有时对一个复杂的程序，直接用语句表和用梯形图编程可能觉得难以下手，则可以先画出逻辑流程图，再为逻辑流程图的各个部分用语句表和梯形图编制 PLC 应用程序。

(3) 时序流程图法：时序流程图法使首先画出控制系统的时序图（即到某一个时间应该进行哪项控制的控制时序图），再根据时序关系画出对应的控制任务的程序框图，*后把程序框图写成 PLC 程序。时序流程图法很适合于以时间为基准的控制系统的编程方法。

(4) 步进顺控法：步进顺控法是在顺控指令的配合下设计复杂的控制程序。一般比较复杂的程序，都可以分成若干个功能比较简单的程序段，一个程序段可以看成整个控制过程中的一步。从整个角度去看，一个复杂系统的控制过程是由这样若干个步组成的。系统控制的任务实际上可以认为在不同时刻或者在不同进程中去完成对各个步的控制。为此，不少 PLC 生产厂家在自己的 PLC 中增加了步进顺控指令。在画完各个步进的状态流程图之后，可以利用步进顺控指令方便地编写控制程序。