第4章PLC 梯形圖設(shè)計(jì)

第4章梯形圖程序的設(shè)計(jì)方法梯形圖語言是一種圖形語言，它是以繼電器控制系統(tǒng)的電氣原理圖為基礎(chǔ)演變而來的。梯形圖是由表示PLC內(nèi)部編程元件的圖形符號(hào)所組成的階梯狀圖形。梯形圖沿用了傳統(tǒng)的繼電器控制中的觸點(diǎn)、線圈、串并聯(lián)等術(shù)語和圖形符號(hào)還加進(jìn)許多功能強(qiáng)、使用靈活的指令，使得編程更加容易。梯形圖語言比較形象、直觀，對(duì)于熟悉繼電器控制系統(tǒng)的人來說，容易接受。世界上各個(gè)PLC的生產(chǎn)廠家都把梯形圖語言作為第一用戶編程語言。梯形圖中的圖形符號(hào)常開觸點(diǎn)：常閉觸點(diǎn)：線圈：REVISION始于左母線，終于右母線不宜使用雙線圈輸出觸點(diǎn)可以串聯(lián)、并聯(lián)，線圈只能并聯(lián)線圈右邊無觸點(diǎn)輸出線圈不能不經(jīng)過任何接點(diǎn)直接接在兩個(gè)邏輯電源線之間。觸點(diǎn)、線圈都應(yīng)有編號(hào)，以相互區(qū)別程序結(jié)束以“END”為標(biāo)記梯形圖的書寫規(guī)則梯形圖基本畫法能流！程序優(yōu)化！雙線圈輸出！輸出線圈右側(cè)不允許出現(xiàn)觸點(diǎn)！§4-1梯形圖的基本電路啟動(dòng)、保持和停止電路（起－保－停電路）三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路定時(shí)器、計(jì)數(shù)器應(yīng)用程序常閉觸點(diǎn)輸入信號(hào)的處理啟動(dòng)、保持和停止電路（起－保－停電路）MKMKMSB1KMSB2～380～380X1Y0Y0X2X1X2Y0特點(diǎn)：

短信號(hào)的‘記憶’和‘自保持’功能啟動(dòng)信號(hào)、停止信號(hào)可以是由多個(gè)觸點(diǎn)組成的串、并聯(lián)電路起－保－停電路對(duì)應(yīng)梯形圖、波形圖三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路（起－保－停電路）FU1KM1KM2KRFU2KM1KM2SB2KM1KM2SB3KM2SB3KM1KRFU2MABCSB2SB1SB2:正轉(zhuǎn)SB3:反轉(zhuǎn)SB1:停止三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路梯形圖、外部接線圖COM1Y0COMKM2X0SB2KM1X1SB3X2SB1Y2KM2KM1FRAC220VX0Y0Y0X2Y1X1X1Y1Y1X2Y0X0正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)SB2:正轉(zhuǎn)SB3:反轉(zhuǎn)SB1:停止安全保護(hù)：輸出線圈互鎖、按鈕互鎖定時(shí)范圍的擴(kuò)展1HourX2Y0X2T0T0T0C0X2RSTC0Y0C0K600K60程序仿真運(yùn)行時(shí)序圖閃爍電路X0T0T1T0Y0T1K20K302SX0Y03S程序仿真運(yùn)行時(shí)序圖程序仿真運(yùn)行時(shí)序圖延時(shí)接通/斷開電路X0T0K90Y1T1X0K70T0Y1T1Y19SX07SY1T0T1程序仿真運(yùn)行時(shí)序圖程序仿真運(yùn)行時(shí)序圖常閉觸點(diǎn)輸入信號(hào)的處理SB2SB1KMKMX0Y0Y0X1方法建議盡可能用常開觸點(diǎn)開關(guān)。對(duì)只能用常閉觸點(diǎn)輸入開關(guān)，可先按常開觸點(diǎn)設(shè)計(jì)，最后將其相應(yīng)的觸點(diǎn)改為相反的觸點(diǎn)。X1X0SB1SB2COMY0KMAC220V梯形圖的基本程序段自鎖程序段互鎖程序段定時(shí)程序段振蕩程序段順序控制程序段1、自鎖程序2、互鎖程序1（啟—?！３绦颍ň€圈常閉觸點(diǎn)構(gòu)成）2、互鎖程序2（啟動(dòng)按鈕常閉觸點(diǎn)構(gòu)成）4、定時(shí)程序3、振蕩程序（定時(shí)器通電延時(shí)程序）（斷電延時(shí)程序）（計(jì)數(shù)器構(gòu)成通電延時(shí)程序）5、順序控制程序16、順序控制程序2思考題:用PLC控制方式設(shè)計(jì)。一、有兩臺(tái)電機(jī)M1和M2，M1未起動(dòng)前不允許M2起動(dòng)，在M1停車時(shí)，M2也必須停車，請(qǐng)畫出梯形圖和PLC接線圖。二、設(shè)計(jì)四級(jí)皮帶運(yùn)輸機(jī)控制原理圖內(nèi)容：由一臺(tái)四級(jí)皮帶運(yùn)輸機(jī)，分別由M1,M2,M3,M4四臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)要求按10S的時(shí)間間隔，并按M1→M2→M3→M4的順序啟動(dòng)；停止按30S的時(shí)間間隔，并按M4→M3→M2→M1的順序停止。要求：設(shè)計(jì)主電路、控制電路，梯形圖和PLC接線圖。電器應(yīng)具備必要的電氣聯(lián)鎖與保護(hù)。控制要求：兩臺(tái)電機(jī)M1和M2，M1未起動(dòng)前不允許M2起動(dòng)，在M1停車時(shí)，M2也必須停車。主電路與控制電路圖SB2—M1起動(dòng)；SB4—M2起動(dòng)；SB3—M2停止；SB1—M1、M2停止

。SB2—M1起動(dòng)；SB4—M2起動(dòng)；SB3—M2停止；SB1—M1、M2停止

。KM1—Y0、M1；KM2—Y1、M2。Y0應(yīng)該作為起動(dòng)條件還是停止條件PLC接線圖COM1Y0COMKM2X0SB1KM1X1SB2X2SB3Y2KM1FR2AC220VX3SB4FR1Y0作為啟動(dòng)和停止信號(hào)的仿真圖Y0作為停止條件的仿真圖Y0作為停止條件的仿真圖NewX0作為總的停止條件只需停止Y0即可！SB2——M1的起動(dòng)按鈕；SB4——M2的起動(dòng)按鈕；SB3——M2的停止按鈕；SB1——M1、M2的停止按鈕

。定時(shí)器實(shí)現(xiàn)程序仿真運(yùn)行時(shí)序圖設(shè)計(jì)要求:設(shè)計(jì)四級(jí)皮帶運(yùn)輸機(jī)控制系統(tǒng)。一臺(tái)四級(jí)皮帶運(yùn)輸機(jī)分別由M1，M2，M3，M4四臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)要求按10S的時(shí)間間隔，并按M1→M2→M3→M4的順序啟動(dòng)；停止按30S的時(shí)間間隔，并按M4→M3→M2→M1的順序停止。按起動(dòng)按鈕→KM1通電→M1工作→T0定時(shí)10sT0動(dòng)作—→KM2通電→M2工作→T1定時(shí)10sT1動(dòng)作

—→KM3通電→M3工作→T2定時(shí)10s→KM4通電→M4工作→KM4斷電→M4停轉(zhuǎn)30s→后M3停轉(zhuǎn)30s

→M2停轉(zhuǎn)30s→M1停轉(zhuǎn)→啟動(dòng)按鈕閉合，為下次循環(huán)作準(zhǔn)備按停止按鈕—四級(jí)皮帶運(yùn)輸機(jī)控制系統(tǒng)動(dòng)作次序T2動(dòng)作

—控制程序梯形圖X0起動(dòng)按鈕Y0—M1Y1—M1Y2—M3Y3—M4X1停止按鈕M0輔助繼電器M4停止后T3定時(shí)3s，M3停止M3停止后T4定時(shí)3s，M2停止M2停止后T5定時(shí)3s，M1停止M0？程序仿真運(yùn)行時(shí)序圖（單周期）控制程序梯形圖X0起動(dòng)按鈕Y0—M1Y1—M1Y2—M3Y3—M4X1停止按鈕M0輔助繼電器M4停止后T3定時(shí)3s，M3停止M3停止后T4定時(shí)3s，M2停止M2停止后T5定時(shí)3s，M1停止改進(jìn)程序仿真運(yùn)行時(shí)序圖（多周期）§4-2梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法PLC程序的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法在PLC發(fā)展的初期，沿用了設(shè)計(jì)繼電器電路圖的方法來設(shè)計(jì)梯形圖程序，即在已有的一些典型梯形圖的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對(duì)象對(duì)控制的要求，不斷地修改和完善梯形圖。有時(shí)需要多次反復(fù)地調(diào)試和修改梯形圖，不斷地增加中間編程元件和觸點(diǎn)，最后才能得到一個(gè)較為滿意的結(jié)果。這種方法沒有普遍的規(guī)律可以遵循，設(shè)計(jì)所用的時(shí)間、設(shè)計(jì)的質(zhì)量與編程者的經(jīng)驗(yàn)有很大的關(guān)系，所以有人把這種設(shè)計(jì)方法稱為經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法。它可以用于邏輯關(guān)系較簡(jiǎn)單的梯形圖程序設(shè)計(jì)。PLC程序的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法步驟：1.分析控制要求、選擇控制原則；2.設(shè)計(jì)主令元件和檢測(cè)元件，確定輸入輸出設(shè)備；3.設(shè)計(jì)執(zhí)行元件的控制程序；4.檢查修改和完善程序。在一些典型電路的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對(duì)象對(duì)控制系統(tǒng)的具體要求，不斷地修改和完善梯形圖。PLC程序的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法PLC程序的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的特點(diǎn)：適用于一些比較簡(jiǎn)單的程序設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)時(shí)間、質(zhì)量與設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)有很大的關(guān)系；沒有普遍的規(guī)律可以遵循，具有很大的試探性和隨意性；結(jié)果不唯一，設(shè)計(jì)的結(jié)果往往不很規(guī)范；考慮不周、設(shè)計(jì)麻煩、設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)；梯形圖的可讀性差、系統(tǒng)維護(hù)困難。梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法應(yīng)用一小車自動(dòng)往返控制的梯形圖設(shè)計(jì)X3X4Y1Y0X3X4Y0X3X4Y1用行程開關(guān)控制工作臺(tái)的前進(jìn)與后退示意圖和控制線路X3X3X4Y0X1X4Y1Y2X2X0Y0Y0右行停止條件啟動(dòng)條件保持X0:正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕X1:反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕X2:停止按鈕X4X3X4Y1X0X3Y0Y2X2X1Y1Y1左行停止條件啟動(dòng)條件保持X0:正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕X1:反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕X2:停止按鈕X3X4Y0X0:正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕

X1:反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕X2:停止按鈕X2Y2Y2T0Y0Y1T0K60制動(dòng)延時(shí)6SX0Y0X3X1X3X4Y1Y0Y0X2X4Y1Y2X1Y1X4X0Y1X2X3Y0Y2X2Y2Y2T0Y0Y1T0K60右行左行制動(dòng)延時(shí)6S送料小車自動(dòng)控制的梯形圖程序

如圖所示：送料小車在限位開關(guān)X4處裝料，20s后裝料結(jié)束并開始右行，碰到限位開關(guān)X3后停下卸料，25s后左行，碰到X4后又停下來裝料。循環(huán)工作直到按下停止按鈕X2。按鈕X0和X1分別用來起動(dòng)小車右行和左行。梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法應(yīng)用例二（1）控制要求小車自動(dòng)起動(dòng)，控制裝、卸料延時(shí)的定時(shí)器T0和T1的常開觸點(diǎn)分別與手動(dòng)起動(dòng)右行和左行的X0、X1的常開觸點(diǎn)并聯(lián)；兩個(gè)限位開關(guān)對(duì)應(yīng)的X4和X3的常開觸點(diǎn)分別接通裝料、卸料電磁閥和相應(yīng)的定時(shí)器；小車自動(dòng)停止，限位開關(guān)X3和X4的常閉觸點(diǎn)分別與Y0和Y1的線圈串聯(lián)。（2）程序設(shè)計(jì)思路（3）程序分析設(shè)小車在起動(dòng)時(shí)是空車按下X1左行碰到X4小車停止，開始裝料和延時(shí)，Y2和T0的線圈得電20s后T0動(dòng)作Y0得電，小車右行X4變?yōu)椤?”狀態(tài)，Y2和T0線圈失電，停止裝料，T0被復(fù)位兩處卸料小車自動(dòng)控制

兩處卸料小車自動(dòng)控制系統(tǒng)如圖所示，小車仍然在限位開關(guān)X4處裝料，但在X5和X3兩處輪流卸料。小車在一個(gè)工作循環(huán)中有兩次右行都要碰到限位開關(guān)X5，第一次碰到時(shí)停下卸料，第二次碰到時(shí)繼續(xù)前進(jìn)，因此應(yīng)設(shè)置一個(gè)具有記憶功能的編程元件，區(qū)分是第一次還是第二次碰到X5。送料小車自動(dòng)控制的梯形圖程序兩處卸料小車自動(dòng)控制一處卸料小車自動(dòng)控制程序分析（X5）第一次碰到X5時(shí)小車停止右行，X5的常閉觸點(diǎn)與Y0的線圈串聯(lián)；并聯(lián)中間元件M100的作用是記憶X5第幾次被右行碰到；利用PLC已有的輸入信號(hào)，采用“起保?！彪娐穪砜刂芃100，從第一次右行經(jīng)過X5到第二次右行到達(dá)X3（期間小車第二次經(jīng)過X5）時(shí)M100的常開觸點(diǎn)為ON，將Y0控制電路中X5的觸點(diǎn)短接，因此不會(huì)停止右行。為何在M100的起動(dòng)電路中串入Y1的常閉觸點(diǎn)？為何將Y1和Y0的常閉觸點(diǎn)與Y3的線圈串聯(lián)？系統(tǒng)在裝料和卸料時(shí)按停止按鈕不能使系統(tǒng)停止工作，應(yīng)怎樣解決這個(gè)問題。兩處卸料小車自動(dòng)控制系統(tǒng)問題思考時(shí)序控制電路的的設(shè)計(jì)方法3s4s3sX0M0Y0Y1X0M0M0T2M0T0K30T0T1K40T1T2K30M0T1Y0T0M0Y1T1小結(jié)梯形圖的基本電路

“起動(dòng)-保持-停止”電路定時(shí)器、計(jì)數(shù)器應(yīng)用梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法§4-4順序控制設(shè)計(jì)方法與順序功能圖PLC程序的順序控制設(shè)計(jì)法概述如果一個(gè)控制系統(tǒng)可以分解成幾個(gè)獨(dú)立的控制動(dòng)作，且這些動(dòng)作必須嚴(yán)格按照一定的先后次序執(zhí)行才能保證生產(chǎn)過程的正常運(yùn)行，這樣的控制系統(tǒng)稱為順序控制系統(tǒng)，也稱為步進(jìn)控制系統(tǒng)。其控制總是一步一步按順序進(jìn)行。在工業(yè)控制領(lǐng)域中，順序控制系統(tǒng)的應(yīng)用很廣，尤其在機(jī)械行業(yè)，幾乎無例外地利用順序控制來實(shí)現(xiàn)加工的自動(dòng)循環(huán)。定義：

順序控制法就是按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序，在各個(gè)輸入信號(hào)的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時(shí)間的順序，在生產(chǎn)過程中各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)地有秩序地進(jìn)行操作。所謂順序控制設(shè)計(jì)法就是針對(duì)順序控制系統(tǒng)的一種專門的設(shè)計(jì)方法。特點(diǎn)：

簡(jiǎn)單易學(xué)設(shè)計(jì)效率高調(diào)試、修改和閱讀方便PLC程序的順序控制設(shè)計(jì)法為何要引入順序控制法？順序控制設(shè)計(jì)法PLC程序的順序控制設(shè)計(jì)法PLC的設(shè)計(jì)者們?yōu)轫樞蚩刂葡到y(tǒng)的程序編制提供了大量通用和專用的編程元件，開發(fā)了專門供編制順序控制程序用的功能表圖，使這種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法成為當(dāng)前PLC程序設(shè)計(jì)的主要方法。步：順序控制設(shè)計(jì)法最基本的思想是將系統(tǒng)的一個(gè)工作周期劃分為若干個(gè)順序相連的階段，這些階段稱為步，并且用編程元件（輔助繼電器M或狀態(tài)器S）來代表各步。系統(tǒng)所處的階段（狀態(tài)），根據(jù)輸出量的狀態(tài)變化劃分。任何一步內(nèi)，各個(gè)輸出量狀態(tài)保持不變，同時(shí)相鄰的兩步輸出量總的狀態(tài)是不同的。步的這種劃分方法使代表各步的編程元件與PLC各輸出狀態(tài)之間有著極為簡(jiǎn)單的邏輯關(guān)系。概念：PLC程序的順序控制設(shè)計(jì)法步1步2步3步4步1X0Y0Y1Y2PLC程序的順序控制設(shè)計(jì)法步也可根據(jù)被控對(duì)象工作狀態(tài)的變化來劃分，但被控對(duì)象工作狀態(tài)的變化應(yīng)該是由PLC輸出狀態(tài)變化引起的。某液壓滑臺(tái)的整個(gè)工作過程可劃分為停止（原位）、快進(jìn)、工進(jìn)、快退四步。但這四步的狀態(tài)改變都必須是由PLC輸出狀態(tài)的變化引起的，否則就不能這樣劃分，例如從快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)與PLC輸出無關(guān)，那么快進(jìn)和工進(jìn)只能算一步。轉(zhuǎn)移條件：使系統(tǒng)由當(dāng)前步轉(zhuǎn)入下一步的信號(hào)稱為轉(zhuǎn)換條件。轉(zhuǎn)換條件可能是外部輸入信號(hào)，如按鈕、指令開關(guān)、限位開關(guān)的接通/斷開等，也可能是PLC內(nèi)部產(chǎn)生的信號(hào)，如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器觸點(diǎn)的接通/斷開等，轉(zhuǎn)換條件也可能是若干個(gè)信號(hào)的與、或、非邏輯組合。如圖所示的SB、SQ1、SQ2、SQ3均為轉(zhuǎn)換條件。

順序控制設(shè)計(jì)法用轉(zhuǎn)換條件控制代表各步的編程元件，讓它們的狀態(tài)按一定的順序變化，然后用代表各步的編程元件去控制各輸出繼電器。轉(zhuǎn)移：系統(tǒng)狀態(tài)變化。概念：PLC程序的順序控制設(shè)計(jì)法功能表圖的繪制根據(jù)以上分析和被控對(duì)象工作內(nèi)容、步驟、順序和控制要求畫出功能表圖。繪制功能表圖是順序控制設(shè)計(jì)法中最為關(guān)鍵的一個(gè)步驟。繪制功能表圖的具體方法將后面詳細(xì)介紹。PLC程序的順序控制設(shè)計(jì)法梯形圖的編制根據(jù)功能表圖，按某種編程方式寫出梯形圖程序。有關(guān)編程方式將在第五章中介紹。如果PLC支持功能表圖語言，則可直接使用該功能表圖作為最終程序。順序控制本質(zhì)梯形圖XY經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法：

Y=F(X)順序控制設(shè)計(jì)法：

M=G(X)，

Y=H(M)控制電路XM輸出電路Y順序功能圖(SequentialFunctionChart):又稱狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖或功能表圖，它是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形，也是設(shè)計(jì)PLC的順序控制程序的有力工具。功能表圖并不涉及所描述的控制功能的具體技術(shù)，它是一種通用的技術(shù)語言，可以用于進(jìn)一步設(shè)計(jì)和不同專業(yè)的人員之間進(jìn)行技術(shù)交流。1987年IEC(國際電工委員會(huì))：IEC8481994年IEC(國際電工委員會(huì))：IEC1131順序功能圖順序功能圖編程：

步、有向連線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件和動(dòng)作（或命令）順序功能圖順序功能圖的組成在功能表圖中用矩形框表示步，方框內(nèi)是該步的編號(hào)。如圖所示各步的編號(hào)為ｎ-1、n、n+1。編程時(shí)一般用PLC內(nèi)部編程元件來代表各步，因此經(jīng)常直接用代表該步的編程元件的元件號(hào)作為步的編號(hào)，如M300等，這樣在根據(jù)功能表圖設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)較為方便。步步初始步與步對(duì)應(yīng)的動(dòng)作或命令活動(dòng)步子步

初始步

與系統(tǒng)的初始狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的步稱為初始步。初始狀態(tài)一般是系統(tǒng)等待起動(dòng)命令的相對(duì)靜止的狀態(tài)。初始步用雙線方框表示，每一個(gè)功能表圖至少應(yīng)該有一個(gè)初始步。初始狀態(tài)用雙線框表示，通常用特殊輔助繼電器M8002的常開觸點(diǎn)提供初始信號(hào)。

一個(gè)控制系統(tǒng)可以劃分為被控系統(tǒng)和施控系統(tǒng)，例如在數(shù)控車床系統(tǒng)中，數(shù)控裝置是施控系統(tǒng)，而車床是被控系統(tǒng)。對(duì)于被控系統(tǒng)，在某一步中要完成某些“動(dòng)作”，對(duì)于施控系統(tǒng)，在某一步中則要向被控系統(tǒng)發(fā)出某些“命令”，將動(dòng)作或命令簡(jiǎn)稱為動(dòng)作，并用矩形框中的文字或符號(hào)表示，該矩形框應(yīng)與相應(yīng)的步的符號(hào)相連。如果某一步有幾個(gè)動(dòng)作，可以用如圖所示的兩種畫法來表示，但是圖中并不隱含這些動(dòng)作之間的任何順序。與步對(duì)應(yīng)的動(dòng)作或命令步5動(dòng)作A動(dòng)作B步5動(dòng)作A動(dòng)作B當(dāng)系統(tǒng)正處于某一步時(shí)，該步處于活動(dòng)狀態(tài)，稱該步為“活動(dòng)步”。步處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，相應(yīng)的動(dòng)作被執(zhí)行。若為保持型動(dòng)作則該步不活動(dòng)時(shí)繼續(xù)執(zhí)行該動(dòng)作，若為非保持型動(dòng)作則指該步不活動(dòng)時(shí)，動(dòng)作也停止執(zhí)行。一般在功能表圖中保持型的動(dòng)作應(yīng)該用文字或助記符標(biāo)注，而非保持型動(dòng)作不要標(biāo)注?；顒?dòng)步子步

某一步可以包含一系列子步和轉(zhuǎn)換，通常這些序列表示整個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)完整的子功能。子步的使用使系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者在總體設(shè)計(jì)時(shí)容易抓住系統(tǒng)的主要矛盾，用更加簡(jiǎn)潔的方式表示系統(tǒng)的整體功能和概貌，而不是一開始就陷入某些細(xì)節(jié)之中。設(shè)計(jì)者可以從最簡(jiǎn)單的對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的全面描述開始，然后畫出更詳細(xì)的功能表圖，子步中還可以包含更詳細(xì)的子步，這使設(shè)計(jì)方法的邏輯性很強(qiáng)，可以減少設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤，縮短總體設(shè)計(jì)和查錯(cuò)所需要的時(shí)間。

功能表圖的基本結(jié)構(gòu)子步

有向連線和轉(zhuǎn)換條件有向連線（狀態(tài)轉(zhuǎn)移路線和方向）從上到下，從左到右有向連線上的箭頭可省略。轉(zhuǎn)換（分割兩個(gè)相鄰步）轉(zhuǎn)換條件步5動(dòng)作A動(dòng)作B步6動(dòng)作C動(dòng)作Da●b步5動(dòng)作A動(dòng)作B步6動(dòng)作C動(dòng)作Da＋b有向連線

在功能表圖中，隨著時(shí)間的推移和轉(zhuǎn)換條件的實(shí)現(xiàn)，將會(huì)發(fā)生步的活動(dòng)狀態(tài)的順序進(jìn)展，這種進(jìn)展按有向連線規(guī)定的路線和方向進(jìn)行。在畫功能表圖時(shí)，將代表各步的方框按它們成為活動(dòng)步的先后次序順序排列，并用有向連線將它們連接起來?；顒?dòng)狀態(tài)的進(jìn)展方向習(xí)慣上是從上到下或從左至右，在這兩個(gè)方向有向連線上的箭頭可以省略。如果不是上述的方向，應(yīng)在有向連線上用箭頭注明進(jìn)展方向。步5動(dòng)作A動(dòng)作B步6動(dòng)作C動(dòng)作Da＋b有向連線和轉(zhuǎn)換條件轉(zhuǎn)換（分割兩個(gè)相鄰步）步5動(dòng)作A動(dòng)作B步6動(dòng)作C動(dòng)作Da●b步5動(dòng)作A動(dòng)作B步6動(dòng)作C動(dòng)作Da＋b轉(zhuǎn)換是用有向連線上與有向連線垂直的短劃線來表示，轉(zhuǎn)換將相鄰兩步分隔開。步的活動(dòng)狀態(tài)的進(jìn)展是由轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)來完成的，并與控制過程的發(fā)展相對(duì)應(yīng)。轉(zhuǎn)換條件步5動(dòng)作A動(dòng)作B步6動(dòng)作C動(dòng)作Da●b轉(zhuǎn)換條件是與轉(zhuǎn)換相關(guān)的邏輯條件，轉(zhuǎn)換條件可以用文字語言、布爾代數(shù)表達(dá)式或圖形符號(hào)標(biāo)注在表示轉(zhuǎn)換的短線的旁邊。轉(zhuǎn)換條件X和X分別表示在邏輯信號(hào)X為“1”狀態(tài)和“0”狀態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)。符號(hào)X和X分別表示當(dāng)X從01狀態(tài)和從10狀態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)。使用最多的轉(zhuǎn)換條件表示方法是布爾代數(shù)表達(dá)式。順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)單序列選擇序列并行序列單序列

單序列由一系列相繼激活的步組成，每一步的后面僅接有一個(gè)轉(zhuǎn)換，每一個(gè)轉(zhuǎn)換的后面只有一個(gè)步。步3b步4步5cda選擇序列

選擇序列的開始稱為分支，轉(zhuǎn)換符號(hào)只能標(biāo)在水平連線之下。如果步5是活動(dòng)的，并且轉(zhuǎn)換條件e=1，則發(fā)生由步5步6的進(jìn)展；如果步8是活動(dòng)的，并且f=1，則發(fā)生由步8步9的進(jìn)展。在某一時(shí)刻一般只允許選擇一個(gè)序列。步5e步6步10hj步4d步7g步8f步9i步3bac功能表圖的基本結(jié)構(gòu)選擇序列

選擇序列的結(jié)束稱為合并，如果步5是活動(dòng)步，并且轉(zhuǎn)換條件m=1，則發(fā)生由步5步12的進(jìn)展；如果步8是活動(dòng)步，并且n=1，則發(fā)生由步8步12的進(jìn)展。并行序列步5e步8步10h步4d步7步6f步9g步3a并行序列的開始稱為分支，當(dāng)轉(zhuǎn)換條件的實(shí)現(xiàn)導(dǎo)致幾個(gè)序列同時(shí)激活時(shí)，這些序列稱為并行序列。為了強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)換的同步實(shí)現(xiàn)，水平連線用雙線表示。每個(gè)序列中活動(dòng)步的進(jìn)展將是獨(dú)立的。在表示同步的水平雙線之上，只允許有一個(gè)轉(zhuǎn)換符號(hào)。并行序列的結(jié)束稱為合并，在表示同步的水平雙線之下，只允許有一個(gè)轉(zhuǎn)換符號(hào)。當(dāng)直接連在雙線上的所有前級(jí)步都處于活動(dòng)狀態(tài)，并且轉(zhuǎn)換條件滿足，才會(huì)發(fā)生步7、8、9到步10的進(jìn)展，即步4、5、6同時(shí)變?yōu)椴换顒?dòng)步，而步10變?yōu)榛顒?dòng)步。并行序列表示系統(tǒng)的幾個(gè)同時(shí)工作的獨(dú)立部分的工作情況。

步5e步8步10h步4d步7步6f步9g步3a合并并行序列實(shí)例：壓鉗板料剪刀X1X2X3X0M0M1M2M3M8002X10啟動(dòng)X3右行到位X4壓力上升X2已剪完Y0Y1Y1右行壓鉗下行剪刀下行Y2M4M5X0壓鉗已上升Y3M6M7X1剪刀已上升Y4M8C0加1C0已剪完10塊C0RSTC0X2X1Y0X0Y1M1M2M3M0M1M2M3M8002X3X1X2X0Y0Y1Y0M0M1M2M3Y0Y1X3X1X2X0啟動(dòng)順序功能圖舉例：某組合機(jī)床液壓滑臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)示意圖如圖所示，其工作過程分成原位、快進(jìn)、工進(jìn)、快退四步，相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件為SB、SQ1、SQ2、SQ3。液壓滑臺(tái)系統(tǒng)各液壓元件動(dòng)作情況如表所示。根據(jù)上述功能表圖的繪制方法，液壓滑臺(tái)系統(tǒng)的功能表圖如圖所示。如果PLC已經(jīng)確定，可直接用編程元件M300～M303（FX系列）來代表這四步，設(shè)輸入/輸出設(shè)備與PLC的I/O點(diǎn)對(duì)應(yīng)關(guān)系如表所示，則可直接畫出如圖2b所示的功能表圖接線圖，圖中M8002為FX系列PLC的產(chǎn)生初始化脈沖的特殊輔助繼電器。組合機(jī)床液壓滑臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)功能表圖繪制組合機(jī)床液壓滑臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)功能表圖繪制組合機(jī)床液壓滑臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)功能表圖繪制組合機(jī)床液壓滑臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)功能表圖繪制組合機(jī)床液壓滑臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)功能表圖繪制順序功能圖轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的條件：在功能表圖中，步的活動(dòng)狀態(tài)的進(jìn)展是由轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)來完成的。轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)必須同時(shí)滿足兩個(gè)條件（1）該轉(zhuǎn)換所有的前級(jí)步都是活動(dòng)步（2）相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件得到滿足步10步3步4c步11同步實(shí)現(xiàn)如果轉(zhuǎn)換的前級(jí)步或后續(xù)步不止一個(gè)，轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)稱為同步實(shí)現(xiàn)。

順序功能圖轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)應(yīng)完成的操作（1）使所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號(hào)相連的后續(xù)步都應(yīng)變?yōu)椤顒?dòng)’；（2）使得所有有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號(hào)相連的前級(jí)步都變?yōu)椴换顒?dòng)步。步10步3步4c步11單序列并行序列（分支和合并）選擇序列（分支和合并）順序控制設(shè)計(jì)法的設(shè)計(jì)步驟步的劃分轉(zhuǎn)換條件的確定功能表圖的繪制梯形圖的編制步的劃分步是根據(jù)PLC輸出狀態(tài)的變化來劃分的；步也可根據(jù)被控對(duì)象工作狀態(tài)的變化來劃分，但被控對(duì)象工作狀態(tài)的變化應(yīng)該是由PLC輸出狀態(tài)變化引起的。使系統(tǒng)由當(dāng)前步轉(zhuǎn)入下一步的信號(hào)稱為轉(zhuǎn)換條件。順序控制設(shè)計(jì)法用轉(zhuǎn)換條件控制代表各步的編程元件，讓它們的狀態(tài)按一定的順序變化并去控制各輸出繼電器。轉(zhuǎn)換條件可能是外部輸入信號(hào)，如按鈕、指令開關(guān)、限位開關(guān)的接通/斷開等。也可能是PLC內(nèi)部產(chǎn)生的信號(hào)，如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器觸點(diǎn)的接通/斷開等。也可能是若干個(gè)信號(hào)的與、或、非邏輯組合。轉(zhuǎn)換條件的確定轉(zhuǎn)換條件SB、SQ1、SQ2、SQ3功能表圖(狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖)的繪制兩個(gè)步絕對(duì)不能直接相連，必須用一個(gè)轉(zhuǎn)換將它們隔開；兩個(gè)轉(zhuǎn)換絕對(duì)也不能直接相連，必須用一個(gè)步將它們隔開；初始步對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的等待啟動(dòng)的初始狀態(tài),必不可少，PLC開始進(jìn)入RUN方式時(shí)各步均處于“0”狀態(tài)，初始步預(yù)置為活動(dòng)步；自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)能多次重復(fù)執(zhí)行同一工藝過程（封閉）；單序列中，只有當(dāng)某一步的前級(jí)步是活動(dòng)時(shí)，該步才可能編成活動(dòng)步；并行序列中只有當(dāng)某一步所有的前級(jí)步都是活動(dòng)步時(shí)，該步才有可能變成活動(dòng)步。根據(jù)功能表圖，按某種編程方式寫出梯形圖程序。有關(guān)編程方式將在第五章中介紹。如果PLC支持功能表圖語言，則可直接使用該功能表圖作為最終程序。梯形圖的編制小結(jié)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法順序控制法順序功能圖P70～71本章習(xí)題4.1/4.5/4.6本章結(jié)束！廁所自動(dòng)沖洗控制控制要求：洗手間小便池在有人使用時(shí)光電開光使X0為ON，沖水控制系統(tǒng)在使用者使用3S后令Y0為ON，沖水2S，使用者離開后沖水3S，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出梯形圖程序。洗手間沖水系統(tǒng)2洗手間小便池在有人使用時(shí)光電開光使X0為ON，沖水控制系統(tǒng)在使用者使用3S后令Y0為ON，沖水2S，使用者離開后沖水3S，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出梯形圖程序。物料傳送控制物料傳送控制按下啟動(dòng)按鈕后，先開電機(jī)C，5S后電機(jī)B打開，5S后電機(jī)A打開，當(dāng)A啟動(dòng)10S后，料閥D打開，系統(tǒng)正常工作。按下停止按鈕后，料閥D關(guān)閉，1分鐘后電機(jī)A停止，1分鐘后電機(jī)B停止，