2.6 時序結構設計方法

時序結構是PLC的基本結構，本節以實例方法進行一一講述。

2.6.1 啟動和復位控制結構

啟動和復位（停止）控制結構是構成PLC梯形圖最基本的結構，可以通過以下幾種方法實現。

1.直接用輸出繼電器實現

【例2-33】 編程實例

如圖2-57所示，當X0為“ON”時，X0的常開觸點閉合，Y0得電（ON），并由Y0的常開觸點實現自鎖，保持輸出Y0處于接通狀態。X1為“ON”時，X1的常閉觸點斷開，Y0失電（OFF）。

圖2-57 啟動和復位控制結構（一）

a）梯形圖 b）指令表 c）波形圖

2.用保持指令（KP）實現

【例2-34】 編程實例

圖2-58 啟動和復位控制結構（二）

a）梯形圖 b）指令表 c）波形圖

如圖2-58所示，當X0為“ON”時，X0的常開觸點閉合，Y0得電（ON）并保持；當X1為“ON”時，X1的常開觸點閉合，Y0復位（OFF）。

3.利用計數器實現

【例2-35】 編程實例

在圖2-59中，當X0第一次為“ON”時，Y0得電（ON）并通過自身觸點實現自鎖，同時計數器減1；當X0第二次為“ON”時，計數器的當前值減為0，C100的常閉觸點斷開，Y0失電（OFF）。

圖2-59 啟動和復位控制結構（三）

a）梯形圖 b）指令表 c）波形圖

2.6.2 優先控制結構

對于兩個輸入信號（X0、X1）先接通者獲得優先權，而另一個無效，實現這種功能的結構就是時間優先結構。

【例2-36】 時間優先控制結構

如圖2-60所示。

圖2-60 優先控制結構

a）梯形圖 b）指令表 c）波形圖

當X0先接通，R0線圈接通，Y0得電（ON），同時由于R0的常閉觸點斷開，X1接通時也無法使得R1接通，因此Y1無輸出。如果X1先接通，則X0輸出而Y0無輸出，這樣，就實現了先接通者優先輸出。

2.6.3 比較控制結構

比較控制結構（譯碼結構）是預先設定好輸出條件，然后對多個輸入信號進行比較，根據比較的結果來決定輸出狀態。

【例2-37】比較控制結構

如圖2-61所示，當X0、X1同時接通時，Y0得電（ON）；X0、X1都斷開時，Y1得電（ON）；當X0斷開而X1接通時，Y2得電（ON）；當X0接通而X1斷開時，Y3得電（ON）。

圖2-61 比較控制結構

a）梯形圖 b）指令表 c）波形圖

2.6.4 分頻結構

【例2-38】 利用PLC可以實現任意分頻，如圖2-62所示為二分頻結構。

圖2-62 二分頻結構

a）梯形圖 b）指令表 c）波形圖

在輸入端X0加上脈沖信號，當輸入X0第一個脈沖到來（由OFF變ON）時，上升沿微分指令使得R0接通，其常開觸點閉合一個掃描周期，Y0得電并自鎖。

當第二個脈沖到來時，R0再次接通一個掃描周期，其常閉觸點斷開，此時Y0的常閉觸點處于斷開狀態，使得Y0失電。

當第三個脈沖到來時，R0再次產生導通一個掃描周期，Y0重新接通并保持，在第四個脈沖的上升沿使得Y0再次斷開。依次往復循環，實現對輸入信號X0的二分頻。

2.6.5 延時結構

利用PLC的定時器和其他元器件構成時間控制結構就是延時結構。各類控制系統經常用到的功能，下面介紹幾種實現延時的方法。

1.通電延時接通結構

FP1系列PLC的定時器是通電延時型的，即定時器接通后，當前值開始遞減，當減到0時定時器開始輸出，對應的常開觸點閉合，常閉觸點斷開。定時器在輸入斷開時被復位，當前值恢復為設定值，觸點也同時被復位。

【例2-39】 通電延時-接通結構

在圖2-63中，當輸入X0接通時，R0接通并自鎖，定時器T0開始定時，T0從K50開始遞減，減為0時（從X0接通到此刻延時了5s），T0的常開觸點閉合，Y0得電。當輸入X1接通時，R0失電，其常開觸點斷開，定時器復位，T0的常開觸點斷開，Y0失電。

圖2-63 通電延時-接通結構

a）梯形圖 ）指令表 c）波形圖

2.通電延時斷開結構

【例2-40】 程序實例

如圖2-64所示，當輸入X0接通時，Y0和R0同時得電并實現自鎖，R0的常開觸點接通定時器T0，T0從K50開始遞減，當減到0時（從X0接通到此刻延時了5s），T0的常閉觸點斷開，Y0失電。

圖2-64 通電延時-斷開結構

a）梯形圖 b）指令表 c）波形圖

當輸入X1接通時，R0失電，其常開觸點斷開，定時器被復位。

3.失電延時斷開結構

在繼電器、接觸器控制系統中經常用到失電延時控制，而PLC中的定時器只有通電延時功能，那么可以利用軟件實現失電延時的控制功能。

【例2-41】 程序實例

在圖2-65中，當輸入X0接通時，輸出繼電器Y0和內部繼電器R0同時得電并均實現自鎖，定時器不工作。

圖2-65 失電延時斷開結構

a）梯形圖 b）指令表 c）波形圖

當輸入X1接通時，R0失電，其常閉觸點閉合（此時Y0保持通電），定時器T0接通。T0從K50開始遞減，減為0時（從X1接通到此刻延時了5s），T0的常閉觸點斷開，Y0失電，Y0的常開觸點斷開，定時器復位。

4.通電延時接通失電延時斷開結構

【例2-42】 編程實例

在圖2-66中，當X0接通時，定時器T1開始延時，2s后定時器T1的常開觸點閉合（置位信號），保持指令使Y0得電并保持；當X0斷開時，定時器T2接通（此時Y0的常開觸點閉合）開始延時，4s后定時器T2的常開觸點閉合（復位信號），Y0失電。

5.長時間延時結構

控制系統有時需要比較長的延時，而每個定時器的時間設定都很有限，有時候可以通過定時器串聯來實現，但是更長時間的延時僅憑定時器是無法實現的，可以利用PLC內部的計數器組合來實現。

圖2-66 通電延時接通失電延時斷開結構

a）梯形圖 b）指令表 c）波形圖

利用定時器串聯可以實現長時間的延時，實質上就是讓多個定時器依次接通，延時時間是多個定時器設定值的累加，如例2-43所示。但這種方法有一定的限制。

【例2-43】 編程實例

程序指令及梯形圖如圖2-67所示。

圖2-67 定時器串聯長時間延時結構

a）梯形圖 b）指令表 c）波形圖

【例2-44】 編程實例

在圖2-68中，以定時器T1的設定時間作為計數器C100的輸入脈沖信號，這樣延時時間就是T1設定值的若干倍（圖中為4倍）。

圖2-68 定時器和計數器聯用長時間延時結構

a）梯形圖 b）指令表 c）波形圖

【例2-45】 編程實例

圖2-69 計數器長時間延時結構

a）梯形圖 b）指令表 c）波形圖

在圖2-69中，以內部特殊繼電器R901E（1min時鐘）作為計數器C100的輸入信號，這樣延時時間就是若干分鐘（圖中為6個脈沖時間）。如果一個計數器不能滿足要求，可以將幾個計數器串聯使用，即用前一個計數器的觸點作為后一個計數器的輸入脈沖信號，可實現一個更長時間的延時。

2.6.6 順序控制

【例2-46】 編程實例

在圖2-70中分別利用定時器和計數器實現順序延時控制。

圖2-70 順序延時接通結構

a）定時器延時電路 b）計數器延時電路

在X0接通時開始延時，延時10s后Y0得電，延時20s時Y1接通，延時30s時Y2接通。此外還可以利用比較指令實現順序延時控制。