图 10-10 送料小车往复运动方框图
10.4.2 状态转移流程图 第 10 章 PLC 梯形图程序设计方法及应用实例 的主 要组成及其形式
1 组成 功能图的基本构成元素是步、有向线段和动 作说明。 2 结构形式
功能流程图有顺序结构、分支结构、循环 结构和复合结构。
第 10 章 PLC 梯形图程序设计方法及应用实例
过程
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1 三相异步电动机启动控制图
图 10-7 三相异步电动机启动控制图
（ a ）电气原理图
（ b ）梯形图
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2 三相异步电动机 Y-△ 启 动
图 10-8 三相异步电动机 Y-△ 启动电气控制图
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10.4.1 状态转移图
前面已经讨论过运料小车往复运动的自动控制，其
控制过程可以描述为初始状态、快速右行状态、慢速右行
状态、快速左行状态、慢速左行状态、停止状态。从初始
状态到运行状态的转换是由启动信号控制的。有了启动信
号，小车就进入右行状态。当右行到右行慢速限位后，小
根据前面小节所述的逻辑函数的表达方法，可以 确定出电气元件之间的逻辑相互关系，因此，也 不难得出梯形控制图。读者试设计出两种不同的 梯形控制图。
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10.3 LC 梯形图的“翻译” 设计法及应用
对于一些简单的继电器 - 接触器电
气控制系统，可以在以前设计思想的基
1 组成
1. 步 2. 向线段和转移 3. 动作说明
使用规则 : 步与步不能直接连用，必须用转移分开； 转移与转移不能连用，必须用步分开； 步与转移、转移与步之间的连线采用有向线段，功能图的流程顺序
一般是从上带下、从左到右。正常顺序可以省略箭头，否则必须加 箭头。如果在画图时有向连线必须中断（例如在复杂的图中，或用 几个图来表示一个顺序功能图时），应在有向连线中断之处标明下 一步的标号和所在的页数，
10.2.2 梯形图的逻辑设计法的应用实例 下面以典型加工工艺的纵、横向液压进给
加工电气控制线路为例，来说明逻辑设计 法ห้องสมุดไป่ตู้具体步骤。
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1第 10 章 分PL析C 梯形工图程艺序设要计方求法及应，用实作例 出工作循环 图
图 10-5 液压系统图
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2 按照工艺要求，绘制工作循 第 10 章 PLC 梯形图程序设计方法及应用实例 环图，如图 10-6 所示
础上，结合 PLC 的梯形图编程规则，对
继电器 - 接触器控制系统进行“翻译”
，即用梯形图符号元件来代替继电器控
制系统中的主要控制元件，然后按照梯
形图逻辑设计出合理的控制方案来。
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第 10 章 PLC 梯形图程序设计方法及应用实例
下面以三相异步电动机的启 动和自加速控制为例来具体 说明“翻译”设计法的主要
制。
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3 设计功能流程图（ SFC 图）
根据系统的动作特性和控制要求 ，设计出功能流程图，如图 10-12 。 本系统共有 24 步。在此只对系统的自
动部分进行阐述罗列。
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图 10-12 功能流程图
车进入右行慢速状态，当小车运行到右限位后，小车进入
左行状态，当左行到左行慢速限位后，小车进入慢速左行
状态，当左行到左限位后，小车又转换到右行状态。如此
往复进行下去。速度状态的转换和方向的改变都是由限位
开关来控制的。其过程用下图 10-10 来表示。
第 10 章 PLC 梯形图程序设计方法及应用实例
第 10 章 PLC 梯形图程序设计方法及应用实例
1 运货小车的工作过程
图 10-3 小车运货示意图
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第210 章 PLC 梯根形图据程经序设验计方设法及计应法用实对例 小车的运行过 程进行划块分析得出小车往复自动控制
的梯形图。
图 10-4
运货小车自动控制的梯形图
第 10 章 PLC 梯形图程序设计方法及应用实例
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10.1.3 交通指挥信号灯的控制
3 控制梯形图
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10.2 梯形图的逻辑设计
法及应用
工业电气控制线路中，有不少都是通过
继电器、接触器等电气元件来实现的。而继
电器、交流接触器的触点都只有两种状态即
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图 10-11 三工位旋转台
第 10 章 PLC 梯形图程序设计方法及应用实例
2 控制方案
系统采取 4 台电机，钻头主电机 、冷却电机和工作台旋转电机。在 3 个工位的可运动部件上，除了钻头的 主轴旋转和工作台转动用电机拖动外 ，其余运动都采用液压传动。对于部 分与顺序控制和工作循环过程无关的 主令部件和控制部件，如总停止按钮 、液压泵电机的启动、停止按钮等， 为节省输入输出点数，不进入 PLC 控
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图 10-9 三相异步电动机 Y-△ 启动控制梯形图
第 10.4 10 章 PLC 梯P形L图程C序设梯计方形法及图应用的实例顺序控制设 计法及应用
通过上几节的学习，已经了解到，用基 本逻辑指令能够实现顺序控制。在实际运 用中不难发现，用基本逻辑指令实现较复 杂的顺序控制，其梯形图比较复杂，而且 不太直观。 PLC 制造厂商为了方便用户的 应用，开发出步进顺控指令，使复杂的顺 序控制程序能够方便地实现，本节将主要 介绍梯形图的顺序设计方法及应用实例。
4 第 10 章建 PL立C 梯形步图程与序设辅计方助法及标应用实志例 寄存器关系 表
由功能流程图转为梯形图，每一步需要一个辅助标志继电器。
建立步与辅助标志寄存器关系表，可使编程方便。
3 对输入输出设备按 PLC 对应的 I/O 点 进行分配
PLC 的时间继电器由软件构成，这里分 别用内部定时器 T43 、 T44 表示装货、卸 货的延时继电器 KT1 、 KT2 。
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10.1.3 交通指挥信号灯的控制
1 如图为十字路口交通信号灯示意图 在十字路口的东、南、西、北几个方向装设有红、黄、绿灯，它们按照一定
10.2.1 梯形图的逻辑设计法 10.2.2 梯形图的逻辑设计法的应用实例
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10.2.1 梯形图的逻辑设计法
1 用逻辑设计方法设计 PLC 应用程序的一 般步骤
2 逻辑状态的分析 3 逻辑计算的基本运算规律和逻辑函数式
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第 第 10 10 章 PLC 梯章形图 程序设P计L方C法及梯应用形实例图程序设计 方法及应用实例
10.1 PLC 梯形图的经验设计法及应用 10.2 PLC 梯形图的逻辑设计法及应用 10.3 PLC 梯形图的“翻译”设计法及应
用 10.4 PLC 梯形图的顺序控制设计法及应
用
10.1 PLC 梯形图的经验设 第 10 章 PLC 梯形图程序设计方法及应用实例
图 10-6 工作循环图
3 写出继电器和执行器件的逻 第 10 章 PLC 梯形图程序设计方法及应用实例
辑函数式，画出响应的控制梯形
图
列写继电器的逻辑函数式时，为保证控制电路的 可靠性，应注意两个问题。一是保证电路图不会 发生错误动作；二是当一个主令信号既是一个继 电器的开启信号，同时又是另一个继电器的关闭 信号时，应明确主从关系，以消除可能存在的竞 争现象。
计法及应用
经验设计方法要求设计者具有较丰富
的实践经验，掌握较多的典型应用程序的
基本环节。根据被控对象对控制系统的具
体要求，凭经验选择基本环节，并把它们
有机地组合起来。其设计过程是逐步完善
的，一般不易获得最佳方案，程序初步设
计后，还需反复调试、修改和完善，直至
满足被控对象的控制要求。
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10.1.1 启动、保持和停止 第 10 章 PLC 梯形图程序设计方法及应用实例 电路
三相异步电动机是最常用的动力输出元件，因此
对它的基本控制也最为重要。下面以三相异步电动机
的单向运行电路为例具体说明启动 - 保持 - 停止电路
的情况。
三相异步电动机单向运行要求使用一只交流接触
器 KM1 ，需占用 PLC 输出口 Q1.0 ，用于启动（ SB1 ）
及停止（ SB2 ）的两只按钮占用输入口 I0.1 及 I0.2 。
在不考虑热继电器时，这些元件与 PLC 的连接如图 1
0-1 所示。根据经验设计法，结合控制要求和 PLC 的
梯形图的设绘方式，设计的梯形图如 10-2 所示。
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图 10-1 三相异步电动机单向运行接线图 图 10-2 启动 - 保持 - 停止 电路
的停留时间轮流交替发亮。例如东西方向的红灯亮 75s （同时南北方向的绿 灯亮 75s ）， 75s 后，两方向上的黄灯闪烁 5s 后，东西方向的绿灯开始亮 （同时南北方向的红灯也开始发亮）。
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10.1.3 交通指挥信号灯的控制
2 十字路口交通灯轮流发亮的过程图
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10.1.2 运货小车的自动控制
1. 在现代化的工业生产中，实现生产过 程自动化的目的就是为了提高生产效率、 减轻工人负担、降低成本。工厂常用的地 面运输小车，使用方便、简单。是许多中 小型企业常用的运料装置。下面简单讲述 一下运货小车的自动控制。