內容提要：本章主要闡述梯形圖的經驗設計法、時序控制系統梯形圖設計方法、用plc改造繼電-接觸器控制電路、順序控制設計法，使用起保停電路的程式設計方法及以轉換為中心的程式設計方法。
課程重點：梯形圖的經驗設計法、時序控制系統梯形圖設計方法、順序控制設計法。
課程難點：時序控制系統梯形圖設計方法、用plc改造繼電-接觸器控制電路。
教學目標：重點掌握梯形圖的經驗設計法、時序控制系統梯形圖設計方法、順序控制設計法，並能熟練地用上述方法編寫一些簡單程式，初步掌握使用起保停電路的程式設計方法及以轉換為中心的程式設計方法。
經驗設計法是採用設計繼電器電路圖的方法來設計比較簡單的開關量控制系統的梯形圖，即在一些典型電路的基礎上，根據被控物件對控制系統的具體要求，不斷地修改和完善梯形圖。有時需要多次反覆地除錯和修改梯形圖，增加一些觸點或中間程式設計元件，最後才能得到乙個較為滿意的結果。
這種方法沒有普遍的規律可以遵循，具有很大的試探性和隨意性，最後的結果不是唯一的，設計所用的時間、質量與設計者的經驗有很大的關係，一般用於較簡單的梯形圖的設計。一些電工手冊中給出了大量常用的繼電器控制電路，在用經驗法設計梯形圖時可以參考這些電路。下面先介紹經驗設計法中一些常用的基本電路。
起、保、停電路是起動、保持和停止電路的簡稱，如圖6-1示。圖中的起動訊號x1和停止訊號x2(例如起動按鈕和停止按鈕提供的訊號)持續為on的時間一般都很短，這種訊號稱為簡訊號。起、保、停電路最主要的特點是具有「記憶」功能，當起動訊號x1變為on時(波形圖中用高電平表示)，x1的常開觸點接通，如果這時x2為off，x2的常閉觸點接通，y1的線圈「通電」，它的常開觸點同時接通。
放開起動按鈕，x1變為off(用低電平表示)，其常開觸點斷開，「能流」經y1的常開觸點和x2的常閉觸點流過y1的線圈，y1仍為on，這就是所謂的「自鎖」或「自保持」功能。當x2為on時，它的常閉觸點斷開，停止條件滿足，使y1的線圈斷電，其常開觸點斷開。以後即使鬆開停止按鈕，x2的常閉觸點恢復接通狀態，y1的線圈仍然「斷電」。
這種功能也可以用set(置位)和rst(復位)指令來實現。在實際電路中，起動訊號和停止訊號可能由多個觸點組成的串、併聯電路提供。
圖6-2是三相非同步電動機正反轉控制的主電路和繼電器控制電路圖，圖6-3與6-4是功能與它相同的plc控制系統的外部接線圖和梯形圖，其中km1和km2分別是控制正轉執行和反轉執行的交流接觸器。在梯形圖中，用兩個起、保、停電路來分別控制電動機的正轉和反轉。按下正轉起動按鈕sb2,x0變為on，其常開觸點接通，y0的線圈「得電」並自保持，使kmi的線圈通電，電機開始正轉執行。
按下停止按鈕sb1，x2變為on，其常閉觸點斷開，使yo線圈「失電」，電動機停止執行。在梯形圖中，將y0和y1的常閉觸點分別與對方的線圈串聯，可以保證它們不會同時為0n，因此km1和km2的線圈不會同時通電，這種安全措施在繼電器電路中稱為「互鎖」。除此之外，為了方便操作和保證yo和y1不會同時為on，在梯形圖中還設定了「按鈕聯鎖」，即將反轉起動按鈕x1的常閉觸點與控制正轉的yo的線圈串聯，將正轉起動按鈕x0的常閉觸點與控制反轉的y1的線圈串聯。
設yo為0n，電動機正轉，這時如果想改為反轉執行，可以不按停止按鈕sb1，直接按反轉起動按鈕sb3，x1變為0n，它的常閉觸點斷開，使yo線圈「失電」，同時x1的常開觸點接通，使y1的線圈「得電」，電機由正轉變為反轉。梯形圖中的互鎖和按鈕聯鎖電路只能保證輸出模組中與yo和y1對應的硬體繼電器的常開觸點不會同時接通。由於切換過程中電感的延時作用，可能會出現乙個接觸器還未斷弧另乙個卻已合上的現象，從而造成瞬間短路故障。
可以用正反轉切換時的延時來解決這一問題，但是這方案會增加程式設計的工作量，也不能解決下述的接觸器觸點故障引起的電源短路事故。如果因主電路電流過大或接觸器質量不好，某一接觸器的主觸點被斷電時產生的電弧熔焊而被粘結，其線圈斷電後主觸點仍然是接通的，這時如果另一接觸器的線圈通電，仍將造成三相電源短路事故。為了防止出現這種情況，應在plc外部設定由km1和km2的輔助常閉觸點組成的硬體互鎖電路(見圖6-3)，假設km1的主觸點被電弧熔焊，這時它與km2線圈串聯的輔助常閉觸點處於斷開狀態，因此km2的線圈不可能得電。
圖6-2中的fr是作過載保護用的熱繼電器，非同步電動機長期嚴重過載時，經過一定延時，熱繼電器的常閉觸點斷開，常開觸點閉合。其常閉觸點與接觸器的線圈串聯，過載時接觸器線圈斷電，電機停止執行，起到保護作用。有的熱繼電器需要手動復位，即熱繼電器動作後要按一下它自帶的復位按鈕，其觸點才會恢復原狀，即常開觸點斷開，常閉觸點閉合，這種熱繼電器的常閉觸點可以像圖6-3那樣接在plc的輸出迴路，仍然與接觸器的線圈串聯，這種方案可以節約plc的乙個輸入點。
有的熱繼電器有自動復位功能，即熱繼電器動作後電機停轉，串接在主迴路中的熱繼電器的熱元件冷卻，熱繼電器的觸點自動恢復原狀。如果這種熱繼電器的常閉觸點仍然接在plc的輸出迴路，電機停轉後過一段時間會因熱繼電器的觸點恢復原狀而自動重新運轉，可能會造成裝置和人身事故。因此有自動復位功能的熱繼電器的常閉觸點不能接在plc的輸出迴路，必須將它的觸點接在plc的輸入端(可接常開觸點或常閉觸點)，用梯形圖來實現電機的過載保護。
如果用電子式電機過載保護器來代替熱繼電器，也應注意它的復位方式。
有些輸入訊號只能由常閉觸點提供，圖6-5a是控制電機執行的繼電器電路圖，sb1和sb2分別是起動按鈕和停止按鈕，如果將它們的常開觸點接到plc的輸入端，梯形圖中觸點的型別與圖6-5a完全一致。如果接入plc的是sb2的常閉觸點，按下圖6-5b中的sb2，其常閉觸點斷開，x1變為off，它的常開觸點斷開，顯然在梯形圖中應將x1的常開觸點與y0的線圈串聯(見圖6-5c)，但是這時在梯形圖中所用的x1的觸點型別與plc外接sb2的常開觸點時剛好相反，與繼電器電路圖中的習慣也是相反的。建議盡可能用常開觸點作plc的輸入訊號。
如果某些訊號只能用常閉觸點輸入，可以按輸入全部為常開觸點來設計，然後將梯形圖中相應的輸入繼電器的觸點改為相反的觸點，即常開觸點改為常閉觸點，常閉觸點改為常開觸點。
時序邏輯設計法適用plc各輸出訊號的狀態變化有一定的時間順序的場合，在程式設計時根據畫出的各輸出訊號的時序圖，理順各狀態轉換的時刻和轉換條件，找出輸出與輸入及內部觸點的對應關係，並進行適當化簡。一般來講，時序邏輯設計法應與經驗法配合使用，否則將可能使邏輯關係過於複雜。
時序邏輯設計法的程式設計步驟：
1）根據控制要求，明確輸入/輸出訊號個數；
2）明確各輸入和各輸出訊號之間的時序關係，畫出各輸入和輸出訊號的工作時序圖。
3）將時序圖劃分成若干個時間區段，找出區段間的分界點，弄清分界點處輸出訊號狀態的轉換關係和轉換條件
4）plc的i/o、內部輔助繼電器和定時器/計數器等進行分配。
5）列出輸出訊號的邏輯表示式，根據邏輯表示式畫出梯形圖。
6）通過模擬除錯，檢查程式是否符合控制要求，結合經驗設計法進一步修改程式。
fx系列定時器最長定時時間為3 276．7s，如果需要更長的定時時間，可使用圖6-6所示的電路。當x2為off時，t0和c0處於復位狀態，它們不能工作。x2為on時，其常開觸點接通，t0開始定時，3000s後l00ms定時器t0的定時時間到，其當前值等於設定值，它的常閉觸點斷開，使它自己復位，復位後t0的當前值變為0，接著它的常閉觸點接通，使它自己的線圈重新「通電」，又開始定時。
to就這樣周而復始地工作，直到x2變為off。從上面的分析可知，圖6-6中最上面一行電路是乙個脈衝訊號發生器，脈衝週期等於t0的設定值。產生的脈衝列送給c0計數，計滿30000個數(即25000h)值，它的常開觸點閉合。
設t0和c0的設定值分別為kt和kc。對於l00ms定時器，總的定時時間為：
t=0.1ktkc（s）
如用特殊輔助繼電器m8014的觸點向計數器提供週期為1min的時鐘脈衝，單個定時器的最長定時時間為32767min。
設開始時圖6—7中的t0和t1均為off，xo的常開觸點接通後，t0的線圈「通電」，2s後定時時間到，t0的常開觸點接通，使y0變為on，同時t1的線圈「通電」，開始定時。3s後t1的定時時間到，它的常閉觸點斷開，使t0的線圈「斷電」，t0的常開觸點斷開，使y0變為off，同時使t1的線圈「斷電」，其常閉觸點接通，t0又開始定時，以後y0的線圈將這樣周期性地「通電」和「斷電」，達到了閃爍的效果，直到x0變為off，電路停止閃爍。y0「通電」和「斷電」的時間分別等於t1和t0的設定值。
圖6—8中的電路用x0控制y1，要求在x0變為on再過9s後y1才變為on，x0變為off再過7s後y1才變為0ff，y1用起、保、停電路來控制。x0的常開觸點接通後，to開始定時，9s後t0的常開觸點接通，使y1變為on。x0為on時其常閉觸點斷開，使t1復位，x0變為off後t1開始定時，7s後t1的常閉觸點斷開，使y1變為off，t1亦被復位。
多個定時器串級使用可實現定時，其時序控制電路如圖6-9所示，圖中輸出繼電器得到了延時控制。按下起動按鈕x0後，要求y0和y1按圖6-9中的時序工作，圖中用t0，t1和t2來對三段時間定時。起動按鈕提供給x0的是簡訊號，為了保證定時器的線圈有足夠長的「通電」時間，用起、保、停電路控制m0。
按下起動按鈕x0後，m0變為on，其常開觸點使定時器t0的線圈「通電」，開始定時，3s後t0的常開觸點閉合，使t1的線圈「通電」，t1開始定時，4s後t1的常開觸點閉合，使t2的線圈「通電」，就這樣各定時器依次對各段時間定時(見圖6-10)，直至最後一段定時結束，t2的常閉觸點斷開，使m0變為off，m0的常開觸點斷開，使t0的線圈「斷電」，t0的常開觸點斷開，又使t1的線圈「斷電」，如此繼續，直至所有的定時器都被復位，系統回到初始狀態。控制y0和y1的輸出電路可根據波形圖來設計。由圖6-9可知，y0的波形與t0的常開觸點的波形相同，所以用t0的常開觸點來控制y0的線圈。
y1的波形可由t1常開觸點的波形取反後，再與m0的波形相「與」而得到，即yi=m0·，用常閉觸點可以實現取反，「與」運算可用觸點的串聯來實現，所以y1可用m0的常開觸點和t1的常閉觸點組成的串聯電路來驅動。
用plc改造繼電器控制系統時，因為原有的繼電器控制系統經過長期使用和考驗，已經被證明能完成系統要求的控制功能，而繼器電路圖與梯形圖在表示方法和分析方法上有很多相似之處，因此可以根據繼電器電路圖來設計梯形圖，即將繼電器電路圖「轉換」為具有相同功能的plc的外部硬體接線圖和梯形圖。因此根據繼電器電路圖來設計梯形圖是一條捷徑。使用這種設計方法時應注意梯形圖是plc的程式，它是一種軟體，而繼電器電路是由硬體元件組成的，梯形圖與繼電器電路有很大的本質區別，例如在繼電器電路圖中，各繼電器可以同時動作，而plc的cpu是序列工作的，即cpu同時只能處理1條指令，根據繼電器電路圖設計梯形圖時有很多需要注意的地方。
這種設計方法一般不需要改動控制面板，保持了系統原有的外部特性，操作人員不用改變長期形成的操作習慣。
在分析plc控制系統的功能時，可以將它想象成乙個繼電器控制系統中的控制箱，其外部接線圖描述了這個控制箱的外部接線，梯形圖是這個控制箱的內部「線路圖」，梯形圖中的輸入繼電器和輸出繼電器是這個控制箱與外部世界聯絡的「介面繼電器」，這樣就可以用分析繼電器電路圖的方法來分析plc控制系統。在分析時可以將梯形圖中輸入繼電器的觸點想象成對應的外部輸入器件的觸點或電路，將輸出繼電器的線圈想象成對應的外部負載的線圈。外部負載的線圈除了受梯形圖的控制外，還可能受外部觸點的控制。
圖6-11是某搖臂鑽床的繼電器控制電路原理圖。鑽床的主軸電機用接觸器km1控制，搖臂的公升降電機用km2和km3控制，立柱的鬆開和夾緊電機用km4和km5控制。圖6-12和圖6-13是實現具有相同功能的plc控制系統的外部接線圖和梯形圖。
將繼電器電路圖轉換為功能相同的plc的外部接線圖和梯形圖的步驟如下：
1．了解和熟悉被控裝置的工藝過程和機械的動作情況，根據繼電器電路圖分析和掌握控制系統的工作原理，這樣才能做到在設計和除錯控制系統時心中有數。
第六章迴圈結構程式設計
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第六章第六章財務計畫
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第六章管理
答案 c 是指生產者至使用者或消費者之間的物流。a.物流 b.生產物流 c.銷售物流 d.營銷物流 答案 c 是企業生產物流系統的終點，也是銷售物流系統的起點。a.運輸 b.配送 c.包裝 d.庫存 答案 c 銷售物流服務有四個要素，即 可靠性 通訊和方便性。a.空間 b.地點 c.時間 d.數量 ...