输入部分为起动按钮X４００，料斗加足料发出信号X４０１，低位和高位的行程开关分别为X４０４和X４０２，料斗翻回至原位的行程开关为X４０３；打开加料门的电磁铁为Y４３１，Y４３１断电后自动关闭；推动料斗上升的液压电磁阀为Y４３２，Y４３２通电后料斗自动下降；翻斗卸料的电磁阀为Y４３３，Y４３３通电后料斗自动翻回。
（１）画出功能表图。根据“步”和所用的PLC元件，可画出功能表图，如图５-２６所示。
（２）设计梯形图。根据功能表图，使用通用逻辑指令设计法画出梯形图，如图５-２７所示。
（３）写出语句表程序。
按图５-２７所示的梯形图，其语句表程序如下。
（５）键入语句表程序。按图５-２８接好线，并用编程器将编好的语句表程序输入PLC，按下起动按钮，就能实现液压加料装置的顺序控制。
２）置位、复位设计法
几乎每种型号的PLC都有置位、复位指令或相同功能的编程元件。PLC的这种功能正满足了顺序控制中总是前级“步”停止（复位），后续“步”活动（置位）的特点。因此，可利用置位、复位指令来编写梯形图程序。由于指令本身具有保持功能，故不需自锁。PLC开始运行时，M７１用S指令将M２００置位并保持①当按下起动按钮X４００，则M２０１置位，同时R指令使M２００复位。M２０１接通Y４３１，实现开门加料。②当料加满，X４０１动作（闭合）使M２０２置位，M２０１复位，M２０２使Y４３２接通，实现料斗上升。③当料斗上升到高位，X４０２动作（闭合）使M２０３置位，M２０２复位，依次类推。
图５-２９所示为用置位、复位法设计的液压加料装置梯形图硬件接线图如图５-２８所示。
３）移位寄存器设计法
PLC中都有移位寄存器，每个寄存器都一定数量的辅助继电器（F１－４０MR中有１６个），只要从移位寄存器输入端依次输入转换条件，就能把第一个辅助继电器的开始状态（如“１”或“０”）逐一移至最后一个辅助继电器。因此可以利用移位寄存器来实现顺序控制。如图５-３０所示为采用移位寄存器设计法设计的液压加料装置梯形图。
PLC开始运行时，M２０１～M２１７为断开，M２０１～M２０５的动断触点闭合。首先用初始脉冲M７１使M２００＝１（激活）。
（１）按下起动按钮，X４００接通，移位输入端得到一个脉冲，M２００中的１右移一位，即M２０１＝１（激活），继电器Y４３１有电，打开加料门，开始加料；同时M２０１的动断触点断开，切断数据输入端，使M２００在下一个扫描同期变为零（复位）。
（２）当料加足，行程开关X４０１动作，发出脉冲，使移位寄存器得到移位信号，M２０１中的１移至M２０２，使M２０２＝１（激活），接通继电器Y４３２，料斗上升；同时M２０２的动断触点断开，使M２０１＝０（复位）。
法设计的梯形图
在以上介绍的三种设计方法中，都是根据功能表图实现的，因此功能表图在PLC程序设计中尤为重要。在实际设计时，要根据被控系统的规模、复杂程度，准确合理地分步，画出合理的功能表图，再根据手头的PLC机型确定使用哪种设计方法。一般情况下，采用移位寄存器设计法比较简单，但每种机型的PLC移位寄存器的数量都是一定的，一般与功能表图的“步”数不一致。往往空占若干个辅助继电器，当步数较多时，需要几个移位寄存器串联使用。而通用逻辑指令设计法，则是根据步数来选用辅助继电器，可使PLC的软器件得到充分利用。是一种基本的设计方法，虽然有时程序语句较长，但可以通过逻辑化简。此外，许多PLC还设置有专门的步进指令，用于顺序控制十分方便。
小结
1-可编程控制器
（１）可编程控制器（PLC），它由主机（CPU），输入／输出接口（I／O）和编程器组成。
它是通过周期扫描工作方式来完成控制的，每个周期包括输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。
（２）PLC采用由大规模集成电路构成的微处理器和存储器来组成逻辑部分，对使用者来说，可以把PLC内部看成一个无数的继电器系统网。PLC控制与继电器控制的主要区别在于组成的器件、触点数量、工作方式及编程方式不同。
2-梯形图的编程规则主要有以下几点
（１）梯形图按自上而下，从左到右的顺序排列，所有触点都画在线圈左边。“电流”只能单方向从左向右通过各编程元件的触点和线圈。
（２）所有编程元件的触点和线圈一律按规定的符号和编号标出。每一编号的触点可以出现无数次，而每一编号的线圈只能出现一次。
（３）并联电路中的串联电路块应排在上面，串联电路中的并联电路块应排在左边。
3-PLC的程序设计主要有以下几点
（１）继电控制电路移植法。可先根据继电控制电路原理图（电气原理图）画出初步梯形图，再根据梯形编程规则反复修改得出较满意的梯形图，然后写出语句表程序，画出硬件接线图，用编程器把语句表键入PLC。
（２）顺序控制设计法。①画出功能表图，根据被控机械的动作进行合理地分“步”，由加入转换条件可得功能条件即可得功能表图；②确定设计方案（画出逻辑指令设计法，置位，复位设计法，移位寄存的设计法）；③画出梯形图，根据功能表图，使辅助继电器随着转换条件的逐个满足而依次被激活。同时被激活“步”的前一级“步”应为非活动步；④根据梯形图写出语句表程序；⑤画出硬件接线图，由编程器键入语句表程序。
习题
５-１PLC硬件由哪几个部分组成？各有什么作用？
５-２PLC的周期循环扫描工作过程一般分为哪３个阶段？
５-３在程序执行阶段，如果输入状态发生变化，输入状态寄存器，输出状态寄存器和输出锁存器的内容哪些不会发生变化？哪些会发生变化？
５-４PLC的输出接口有哪几种形式？
５-５输入继电器与输出继电器的驱动方式有何不同？
５-６复位指令RST是用于什么元器件的？
５-７PLC内部的软继电器有无数对触点可以使用，那么它的线圈是否也可以多次使用呢？
５-８输入继电器和辅助继电器可提供无数对动合、动断触点供内部使用，输出继电器提供的触点有何不同？
５-９如习题５-９图所示的梯形图有什么错误？请按梯形图的规则加以改正？
习题５-９图
５-１０如习题５-１０图所示梯形图，写出相应的语句表程序。
习题５-１０图
５-１１写出如习题５-１１图所示梯形图的语句表程序。
习题５-１１图
５-１２写出如习题５-１２图所示梯形图的语句表程序。
习题５-１２图
５-１３如习题５-１３图所示是什么电路？图中哪些元件属于输入部分，哪些元件属于输出部分？
习题５-１３图
５-１４如果用PLC控制如习题５-１３图所示的电路，试画出梯形图，并写出语句表程序。
５-１５利用PLC实现下列控制要求，分别画出梯形图，并写出语句表程序：
（１）电动机M１起动后，M２才能起动，M２可单独停车；（２）M１起动后，M２才能起动，M２能实现点动；（３）M１起动后，经一定延时，M２能自行起动；（４）M１起动后，经一定延时，M２才能起动；M２起动后，经一定延时，M１自行停车。
５-１６试画出用PLC控制鼠笼式三相异步电动机正、反转的梯形图。
５-１７有一运输系统由运输带顺序相连而成，分别用异步电动机M１、M２、M３、M４拖动，具体动作要求如下：
（１）按下起动按钮后，M４起动，延时１０s后M３起动，再延时１０s后M２起动，再延时１０s后M１起动；（２）按停车按钮，电动机的停止顺序与起动顺序刚好相反，间隔时间仍然为１０s；（３）当某运输带过载时，该运输带及前面的运输带电动机立即停止，而后面运输带电动机待运完料后才停止。例如M２电动机过载，M２、M１立即停止，经过１０s后，M３停止，再经１０s后，M４停止。试设计出满足以上要求的梯形图程序。
５-１８按下按钮X４１０后，Y４３０（红灯）、Y４１０（绿灯）、Y４３２（黄灯），按图５-３６所示的时序图变化。
试画出其功能表图，并用通用逻辑指令绘出梯形图程序。
习题５-１８图
５-１９某液压动力滑台在初始状态时停在最左边，行程开关X４００接通。按下起动按钮X４０４，动力滑台的进给运动。如习题５-１９图所示。工作一个循环后，返回并停在初始位置，控制各电磁阀的Y４３０～Y４３３在各工步的状态如图所示。
（１）画出功能表图；
（２）用三种顺序控制设计法分别写出梯形图程序。
习题５-１９图
５-２０某粉末冶金压制机的冲压头运动的示意图和功能表图如习题５-２０图所示。装好金属粉末后，按下起动按钮X４００，液压电磁阀Y４３０通电，冲压头即下行将粉末压紧，并使压力继电器X４００动作，保压延时４-５s后，液压行程开关X４０２停止，又恢复初始状态。试用通用逻辑指令设计法画出梯形图并写出语句表程序。
习题５-２０图
