使用时序图法进行编程的优化方式

1.时序图法设计要点

时序图（Timing Diagrams），是信号随时间变化的图形。横坐标为时间轴，纵坐标为信号值，其取值为0或1。以这种图形为基础，进行PLC程序设计，称时序图法。

时序图是从用示波器分析一些电器硬件工作过程，引申出来的，用它可分析与确定有关逻辑量间的时序关系。

这个方法的设计步骤为

（1）画时序图。根据要求，画输入、输出信号的时序图，建立起准确的时间对应关系。

（2）确定时间区间。找出时间的变化临界点，即输出信号应出现变化的点，并以这些点为界限，把时段划分为若干时间区间。

（3）设计定时逻辑。可用多个定时器，建立各个时间区间；也可用秒脉冲计数器，记录时间，然后，再通过比较，建立各个时间区间。

（4）确定动作关系。根据各动作与时间区间的对应关系，建立相应的动作逻辑，列出各输出变量的逻辑表达式。这可按输出要求进行的设计，一般为组合逻辑的问题，是不难实现的。

（5）画梯形图。依定时逻辑及输出逻辑的表达式，画梯形图。

用时序图法设计的前提为，输入与输出间有对应的时间顺序关系，其各自的变化是按时间顺序展开的。显然，不满足这个前提，无法画时序图，也无从用这个方法设计了。

以下举两个例子，说明如何用本法进行设计：

2.时序图法设计实例

（1）设计喷泉电路。要求设计一个控制喷泉工作的电路。喷泉有A、B、C三组喷头，如图3-55a所示。工作过程应按图3-55b所示，即：起动后，A组先喷5s，后B、C同时喷，5s后B停，再5sC停，而A、B又喷，再2s，C也喷。持续5s后全部停喷。再3sA又重复前述过程。

图3-55 喷泉控制简图

首先，分配入、出触点。用0002接起动按钮，0003接停止按钮；而A、B、C分别用10.00、10.01、10.02控制。

其次，是设计程序。它是定时控制程序，较适合用本法设计。

1）画出时序图。按设计要求，画输出时序图，如图3-55b所示。

2）确定定时区间。从图知，它有7个临界点，要有6个时间区间，用以作有关输出控制。

3）设计定时逻辑。本例用6个定时器，建立各个时间区间。

这6个定时器（TIM000～TIM005）工作时序如图3-56所示。

其工作过程是：0.00 ON，起动10.00。进而使定时器TIM0工作。延长5s后，又使定时器TIM1工作……直到TIM5工作后，延时3s，使TIM0 OFF，进而使TIM1 OFF，再进而使TIM2 OFF……，直到使TIM5自身OFF，定时逻辑复原。复原后，如无停止信号，将又是TIM0工作，又开始新的循环。

与此对应的梯形图如图3-57a所示。

图3-56 喷泉控制时序图

图3-57 喷泉控制梯形图程序

4）确定动作关系。从图3-57a知，它有6个时间区间。这些区间及其逻辑条件为

区间1，其逻辑条件为：

区间2，其逻辑条件为：

区间3，其逻辑条件为：(www.xing528.com)

区间4，其逻辑条件为：

区间5，其逻辑条件为：

区间6，其逻辑条件为：TIM004

在这6个区间中，A、B及C的取值，如图3-55所示。依图可列出输出变量A（10.02）、B（10.03）及C（10.04）的逻辑表达式。具体是：

5）画梯形图。与这个定时逻辑及输出逻辑对应的梯形图，如图3-57b所示。这里，0002为起动信号，它ON后可使10.00ON，并自保持。此即开始了周而复始的定时控制。

开始工作后，若按下结束工作循环按钮，这将使0.03ON。0.03ON后，由于1001有自保持，可保持ON状态。到了TIM005ON，其常闭触点使10.00OFF。10.00OFF后，TIM000将不再工作，整个循环停止。同时，10.00的OFF也将使10.01OFF，整个电路复原。

图3-58 又一喷泉控制梯形图程序

图3-58也是一个实现上述逻辑的梯形图。该图的定时逻辑由计数器CNTR 000加0.1s的定时脉冲建立。从图知，0.02ON后，使10.00ON，并自保持。CNT 000计数，每0.1s，计数器的现值加1。加到249。再加1时，其现值恢复为0000，且常闭触点OFF。

这时，如果0.03未按下（仍为OFF），10.00仍保持，CNT 000又从0000开始计数。循环又重复进行。如果0.03按下（要停循环），则CNT 000的常闭触点，将使10.00OFF。CNT 000将不再计数，循环即可停止。

这里CNT 000的计数值可用来进行时间区间的划分。CNT 000值0～49，即对应时间段1。CNT 000值50～99，即对应时间段2。等等。

图3-58设了一个范围比较指令，把这个时间对应输出于200通道的对应位。比较范围值放置在DM0～DM31中。依本例，DM0～DM31的值分别为

DM00 0000 DM01 0049

DM02 0050 DM03 0099

DM04 0100 DM05 0149

DM06 0150 DM07 0169

DM08 0170 DM09 0219

DM10 0220 DM11 0249

其它的，即DM12～DM31也要被范围比较指令使用，但不起作用。

与这6个范围对应输出位，依次为200.00～200.05。即若计数值落在0000～0049范围内，200.00 ON，其它的均OFF。若落在0050～0099范围内，则200.01 ON，其它的均OFF……，显然，这里的200.00，即上述的10.00·；200.01，即上述的TIM000·……

依这个对应关系，画出的输出逻辑如图3-58所示。

（2）设计一个有顺序要求的一组设备起动停车程序。要求起动时，依次使若干设备起动起来，如每个设备起动间隔10s。而停车也是依次进行，但顺序倒过来，先起动的最后停车。电厂的输煤系统的若干传送带的工作，常是这么要求的。

图3-59 顺序起、逆序停梯形图程序

图3-59为设计好的程序。它的起动按钮号为0.02，停止按钮号为0.03。以这两个信号为输入，起动两组时间继电器（TIM000～TIM003及TIM010～TIM013）工作。分别产生起动及停车时间序列。

整个时间逻辑以互锁指令保持，当停止时的最后一个时间继电器工作（TIM013ON），则使IL的条件OFF，这将使电路复原。

而在停止时间序列的起动条件中，加入已完成起动的条件（10.00 ON），目的是只有起动后，按停车按钮才有效。

有了这两组时间序列，其起动与时间的对应关系，是组合逻辑问题，可依条件直接列出。本例以此画出的梯形图如图3-59所示。

应当指出，时序图法适合于定时，计数控制，但不等于只能用于这种控制。没有定时，只是时间区间不是定值，而是随机值。若用计数器的值区分时，不必计时间脉冲，经一临界点，也可使计数值增1。然后用表比较（不是范围比较）再把输出状态确定，也可很方便地进行设计。