「PLC编程」从原理图到程序的4个经典实例详解

本文中将以分析几个案例的方式拆解程序编程的过程，从控制过程到原理及梯形图。如果采用其它系列或品牌的PLC，其逻辑结构大同小异。

这次我们将拆解的案例

1、喷泉控制

2、交通信号灯控制

3、多级传送带控制

4、车库自动门控制

1、喷泉控制

（1）明确系统控制要求

系统要求用两个按钮来控制A、B、C三组喷头工作（通过控制三组喷头的泵电动机来实现），三组喷头排列如下图所示。

系统控制要求具体如下：

当按下起动按钮后，A组喷头先喷5s后停止，然后B、C组喷头同时喷，5s后，B组喷头停止、C组喷头继续喷5s再停止，而后A、B组喷头喷7s，C组喷头在这7s的前2s内停止，后5s内喷水，接着A、B、C三组喷头同时停止3s，以后重复前述过程。按下停止按钮后，三组喷头同时停止喷水。下图为A、B、C三组喷头工作时序图。

（2）确定输入/输出设备，并为其分配合适的I/O端子

喷泉控制需用到的输入/输出设备和对应的PLC端子见下表：

（3）绘制喷泉控制电路图

控制电路图

（4）编写PLC控制程序

启动STEP 7-Micro/WIN编程软件，编写满足控制要求的梯形图程序，编写完成的梯形图如下图所示。

下面对照控制电路来说明梯形图的工作原理：

（2）停止控制

2、交通信号灯控制

（1）明确系统控制要求

系统要求用两个按钮来控制交通信号灯工作，交通信号灯排列如下图所示。

系统控制要求具体如下：

当按下起动按钮后，南北红灯亮25s，在南北红灯亮25s的时间里，东西绿灯先亮20s再以1次/s的频率闪烁3次，接着东西黄灯亮2s，25s后南北红灯熄灭，熄灭时间维持30s，在这30s时间里，东西红灯一直亮，南北绿灯先亮25s，然后以1次/s频率闪烁3次，接着南北黄灯亮2s。以后重复该过程。按下停止按钮后，所有的灯都熄灭。交通信号灯的工作时序如下图所示。

（2）确定输入/输出设备，并为其分配合适的I/O端子

交通信号灯控制需用到的输入/输出设备和对应的PLC端子见下表。

（3）绘制交通信号灯控制电路图

控制电路图

（4）编写PLC控制程序

启动STEP 7-Micro/WIN编程软件，编写满足控制要求的梯形图程序，编写完成的梯形图如下图所示。

梯形图

在上图所示的梯形图中，采用了一个特殊的辅助继电器SM0.5，称为触点利用型特殊继电器，它利用PLC自动驱动线圈，用户只能利用它的触点，即画梯形图里只能画它的触点。SM0.5能产生周期为1s的时钟脉冲，其高低电平持续时间各为0.5s，以上图梯形图网络9为例，当T50常开触点闭合，在1s内，SM0.5常闭触点接通、断开时间分别为0.5s，Q0.4线圈得电、失电时间也都为0.5s。

下面对照控制电路和时序图来说明梯形图工作原理：

（1）起动控制

（2）停止控制

3、多级传送带控制

（1）明确系统控制要求

系统要求用两个按钮来控制传送带按一定方式工作，传送带结构如下图所示。

系统控制要求具体如下：

当按下起动按钮后，电磁阀YV打开，开始落料，同时一级传送带电动机M1起动，将物料往前传送，6s后二级传送带电动机M2起动，M2起动5s后三极传送带电动机M3起动，M3起动后4s后四级传送带电动机M4起动。

当按下停止按钮后，为了不让各传送带上有物料堆积，要求先关闭电磁阀YV，6s后让M1停转，M1停转5s后让M2停转，M2停转4s后让M3停转，M3停转3s后让M4停转。

（2）确定输入/输出设备，并为其分配合适的I/O端子

多级传送带控制需用到的输入/输出设备和对应的PLC端子见下表。

（3）绘制多级传送带控制电路图

控制电路图

（4）编写PLC控制程序

启动STEP 7-Micro/WIN编程软件，编写满足控制要求的梯形图程序，编写完成的梯形图如下图所示。

梯形图

下面对照控制电路来说明梯形图的工作原理。

（1）起动控制

（2）停止控制

4、车库自动门控制

（1）明确系统控制要求

系统要求车库门在车辆进出时能自动打开关闭，车库门控制结构如下图所示。

系统控制具体要求如下：

在车辆入库经过入门传感器时，入门传感器开关闭合，车库门电动机正转，车库门上升，当车库门上升到上限位开关处时，电动机停转；车辆进库经过出门传感器时，出门传感器开关闭合，车库门电动机反转，车库门下降，当车库门下降到下限位开关处时，电动机停转。

在车辆出库经过出门传感器时，出门传感器开关闭合，车库门电动机正转，车库门上升，当门上升到上限位开关处时，电动机停转；车辆出库经过入门传感器时，入门传感器开关闭合，车库门电动机反转，车库门下降，当门下降到下限位开关处时，电动机停转。

（2）确定输入/输出设备，并为其分配合适的I/O端子

车库自动门控制需用到的输入/输出设备和对应的PLC端子见下表：

（3）绘制车库自动门控制电路图

控制电路图

（4）编写PLC控制程序

启动STEP 7-Micro/WIN编程软件，编写满足控制要求的梯形图程序，编写完成的梯形图如下图所示。

梯形图

下面对照控制电路来说明梯形图的工作原理。

（1）入库控制过程

（2）出库控制过程

PLC编程基本功：梯形图与控制线路（附1164个三菱PLC实用案例）

PLC的软件编程语言与一般计算机语言相比，具有明显的特点，它既不同于高级语言，也不同于一般的汇编语言，且要满足易于编写和调试的要求。

早期的PLC仅支持梯形图编程语言和指令表编程语言，现根据国际电工委员会制定了五种能支持PLC编程的语言，分别是：梯形图Delete（LD）、指令表Delete（IL）、功能模块图Delete（FBD）、顺序功能流程图Delete（SFC）、结构化文本Delete（ST）等等，今天给大家分享一些PLC的控制线路和梯形图，这算是比较基础实用的部分，一起来看看吧！

起动、自锁和停止控制的PLC线路与梯形图

起动、自锁和停止控制能使用驱动指令（OUT），也能够使用置位指令（SET、RST）来实现。

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1、采用线圈驱动指令实现起动、自锁和停止控制

线路与梯形图说明：

点击起动按钮SB1时，PLC内部梯形图程序中的起动触点X000闭合，输出线圈Y000得电，输出端子Y0内部硬触点闭合，Y0端子与COM端子之间内部接通，接触器线圈KM得电，主电路中的KM主触点闭合，电动机得电起动。

点击停止按钮SB2时，PLC内部梯形图程序中的停止触点X001断开，输出线圈Y000失电， Y0、COM端子之间的内部硬触点断开，接触器线圈KM失电，主电路中的KM主触点断开，电动机失电停转。

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2、采用置位复位指令实现起动、自锁和停止控制

其PLC接线图与上面类似。

线路与梯形图说明：

点击起动按钮SB1时，梯形图中的起动触点X000闭合，[SET Y000]指令执行，指令执行结果将输出继电器线圈Y000置1，相当于线圈Y000得电，使Y0、COM端子之间的内部硬触点接通，接触器线圈KM得电，主电路中的KM主触点闭合，电动机得电起动。

点击停止按钮SB2时，梯形图程序中的停止触点X001闭合，[RST Y000]指令被执行，指令执行结果将输出线圈Y000复位，相当于线圈Y000失电，Y0、COM端子之间的内部硬触点断开，接触器线圈KM失电，主电路中的KM主触点断开，电动机失电停转。

正、反转联锁控制的PLC线路与梯形图

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线路与梯形图说明如下：

1)正转联锁控制

点击正转按钮SB1→梯形图程序中的正转触点X000闭合→线圈Y000得电→Y000自锁触点闭合，Y000联锁触点断开，Y0端子与COM端子间的内部硬触点闭合→Y000自锁触点闭合，使线圈Y000在X000触点断开后仍可得电；Y000联锁触点断开，使线圈Y001即使在X001触点闭合（误操作SB2引起）时也无法得电，实现联锁控制；Y0端子与COM端子间的内部硬触点闭合，接触器KM1线圈得电，主电路中的KM1主触点闭合，电动机得电正转。

2)反转联锁控制

点击反转按钮SB2→梯形图程序中的反转触点X001闭合→线圈Y001得电→Y001自锁触点闭合，Y001联锁触点断开，Y1端子与COM端子间的内部硬触点闭合→Y001自锁触点闭合，使线圈Y001在X001触点断开后继续得电；Y001联锁触点断开，使线圈Y000即使在X000触点闭合（误操作SB1引起）时也无法得电，实现联锁控制；Y1端子与COM端子间的内部硬触点闭合，接触器KM2线圈得电，主电路中的KM2主触点闭合，电动机得电反转。

3)停转控制

点击停止按钮SB3→梯形图程序中的两个停止触点X002均断开→线圈Y000、Y001均失电→接触器KM1、KM2线圈均失电→主电路中的KM1、KM2主触点均断开，电动机失电停转。

多地控制的PLC线路与梯形图

1)单人多地控制

甲地起动控制。在甲地点击起动按钮SB1时→X000常开触点闭合→线圈Y000得电→Y000常开自锁触点闭合，Y0端子内部硬触点闭合→Y000常开自锁触点闭合锁定Y000线圈供电，Y0端子内部硬触点闭合使接触器线圈KM得电→主电路中的KM主触点闭合，电动机得电运转。

甲地停止控制。在甲地点击停止按钮SB2时→X001常闭触点断开→线圈Y000失电→Y000常开自锁触点断开，Y0端子内部硬触点断开→接触器线圈KM失电→主电路中的KM主触点断开，电动机失电停转。

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2)多人多地控制

起动控制。在甲、乙、丙三个地点一起点击按钮SB1、SB3、SB5→线圈Y000得电→Y000常开自锁触点闭合，Y0端子的内部硬触点闭合→Y000线圈供电锁定，接触器线圈KM得电→主电路中的KM主触点闭合，电动机得电运转。

停止控制。在甲、乙、丙三个地点一起点击SB2、SB4、SB6中的某个停止按钮时→线圈Y000失电→Y000常开自锁触点断开，Y0端子内部硬触点断开→Y000常开自锁触点断开使Y000线圈供电切断，Y0端子的内部硬触点断开使接触器线圈KM失电→主电路中的KM主触点断开，电动机失电停转。

定时控制的PLC线路与梯形图

1、延时起动定时运行控制的PLC线路与梯形图

它能实现：按下起动按钮3秒钟后，电动机起动工作，工作5秒钟后自行叫停。

PLC线路与梯形图说明如下：

2、多定时器组合控制的PLC线路与梯形图

它可以实现：点击起动按钮后电动机B马上运行，30秒钟后电动机A开始工作，70秒后电动机B停转，100秒后电动机A停转。

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PLC线路与梯形图说明如下：

定时器与计数器组合延长定时控制的PLC线路与梯形图

三菱FX系列PLC的最长定时时间为3276.7s（约54min），使用定时器和计数器能够拉长定时时间。

PLC线路与梯形图说明如下：

图中的定时器T0定时单位为0.1s（100ms），它与计数器C0搭配用之后，它的定时时间T＝30000×0.1秒×30000＝90000000秒＝25000小时。如果需要重新定时，可以把开关QS2断开，让[2]X000常闭触点闭合，然后“RST C0”指令执行，之后计数器C0进行复位，然后再闭合QS2，就会重新开始250000小时定时。

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多重输出控制的PLC线路与梯形图

PLC线路与梯形图说明如下：

1)起动控制

2)停止控制

过载报警控制的PLC线路与梯形图

PLC线路与梯形图说明：

1)起动控制

点击起动按钮SB1→[1]X001常开触点闭合→[SET Y001]指令执行→Y001线圈被置位，即Y001线圈得电→Y1端子内部硬触点闭合→接触器KM线圈得电→KM主触点闭合→电动机得电运转。

2)停止控制

点击停止按钮SB2→[2]X002常开触点闭合→[RST Y001]指令执行→Y001线圈被复位，即Y001线圈失电→Y1端子内部硬触点断开→接触器KM线圈失电→KM主触点断开→电动机失电停转。

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3)过载保护及报警控制

闪烁控制的PLC线路与梯形图

线路与梯形图说明：

把开关QS闭合→X000常开触点闭合→定时器T0开始3s计时→3s后，定时器T0动作，T0常开触点闭合→定时器T1开始3s计时，与此同时Y000得电，Y0端子内部硬触点闭合，灯HL点亮→3s后，定时器T1动作，T1常闭触点断开→定时器T0复位，T0常开触点断开→Y000线圈失电，同时定时器T1复位→Y000线圈失电使灯HL熄灭；定时器T1复位使T1闭合，因为开关QS依旧是闭合状态，所以X000常开触点也是闭合，定时器T0又开始重新3s计时。

之后重复上述过程，灯HL保持3s亮、3s灭的频率闪烁发光。

相关练习

喷泉的PLC控制

系统要求用两个按钮来控制A、B、C三组喷头工作（通过控制三组喷头的电动机来实现），三组喷头排列如图4-32所示。系统控制要求具体如下：

当按下起动按钮后，A组喷头先喷5s后停止，然后B、C组喷头同时喷，5s后，B组喷头停止、C组喷头继续喷5s再停止，而后A、B组喷头喷7s，C组喷头在这7s的前2s内停止，后5s内喷水，接着A、B、C三组喷头同时停止3s，以后重复前述过程。按下停止按钮后，三组喷头同时停止喷水。

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