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經驗設計法顧名思義就是依據設計者的設計經驗進行設計的方法。經驗設計法設計程序時，將生產機械的運動分成各自獨立的簡單運動，分別設計這些簡單運動的控制程序，再根據各自獨立的簡單運動，設置必要的聯鎖和保護環節。這種設計方法要求設計者掌握大量的控制系統的實例和典型的控制程序。設計程序時，還需要經過反復修改和完善，才能符合控制要求。

1經驗設計法基本思路

下面通過實例來介紹這種設計方法的基本思路。

圖1小車自動往返示意圖

控制小車自動往返循環工作，用plc來實現。小車的前進、后退由電動機拖動。如圖1所示。圖中，行程開關SQ1為原位，SQ2為前位，SQ3和SQ4為原位和前位限位保護行程開關。

控制要求如下：

(1)可自動循環工作；

(2)可手動控制；

(3)可單循環運行；

(4)6次循環控制，小車前進、后退為一個工作循環，循環工作6次后自動停止在原位。

1.1控制要求分析

小車前進、后退由電動機拖動，要完成這一動作可采用電動機正、反轉基本控制程序；小車有手動控制和自動控制，選用SA1選擇開關進行轉換。設SA1閉合時為手動狀態，斷開時為自動狀態；小車有單循環工作和多次循環工作狀態，選用SA2選擇開關進行轉換。設SA2閉合時為單循環工作狀態，斷開時為多次循環工作狀態；多次循環工作的循環次數，可以利用計數器進行控制。

1.2編寫現場信號與PLC輸入輸出點編號對照表

PLC輸入輸出點編號對照表如表1所示。

表1小車自動往返現場信號與PLC輸入輸出點編號對照表

輸入信號輸出信號

名稱代號輸入點編號名稱代號輸出點編號

手動/自動

選擇開關SA1X0正轉接觸器KM1Y1

停止按鈕SB1X1反轉接觸器KM2Y2

正轉起動按鈕SB2X2

反轉起動按鈕SB3X3

單循環/連續循環選擇開關SA2X4

行程開關SQ1X5

行程開關SQ2X6

行程開關SQ3X7

行程開關SQ4X10

PLC接線圖如圖2所示。

圖3基本控制環節梯形圖

圖2PLC接線圖和主電路原理圖

圖4實現自動往返功能的梯形圖

1.3設計梯形圖

(1)根據控制對象設計基本控制環節的程序

小車由電動機拖動前進與后退，這樣利用電動機正、反轉基本控制程序便可以設計出梯形圖，如圖3所示。

(2)實現自動往返功能的程序設計

小車前進至行程開關SQ2處，SQ2動作，要使小車停止前進，并使小車后退，這樣輸入信號X6的常閉觸點就要斷開Y1的線圈，常開觸點起動Y2的線圈，完成小車由前進轉換為后退的工作過程。同理，當小車后退至行程開關SQ1處時，輸入信號X5要完成小車由后退轉換為前進的工作過程。梯形圖如圖4所示。

(3)實現手動控制功能的程序設計

如果梯形圖中輸出Y1和Y2線圈失去自鎖，就能實現手動控制功能。因為SA1閉合時為手動狀態，其輸入點為X0，這樣，將X0的常閉點串入到Y1和Y2的自鎖控制常開觸點上，就完成了手動控制功能的程序設計。梯形圖如圖5所示。

(4)實現單循環控制的程序設計

當小車前進到位又后退至行程開關SQ1原位時，只要小車不再前進了，即Y1線圈無電流通過，即完成了單循環控制。因為SA2閉合時為單循環工作狀態，其輸入點為X4，將X4的常閉觸點串入到SQ1的輸入點X5常開觸點上，這樣在X5常開觸點閉合后，Y1的線圈也無電流通過，小車不能前進，完成了單循環控制。梯形圖如圖6所示。

圖5實現手動控制功能的梯形圖

圖6實現單循環控制功能的梯形圖

(5)循環計數功能的程序設計

圖7實現循環計數功能的梯形圖

圖8設置保護環節的梯形圖

計數器的計數輸入由X5（SQ1）提供，在自動運行時，小車每撞到SQ1一次表示完成了一次循環，用C0進行計數，當C0有了6個計數脈沖輸入后，完成工作循環，小車停在原位。這樣可以將C0的常閉觸點串接在Y1的線圈上，C0的常閉觸點斷開，使Y1線圈掉電。為了使計數器在起動小車時清零，可以用起動信號X2來置位C0。梯形圖如圖7所示。

(6)設置保護環節的程序設計

SQ3和SQ4分別為后退和前進方向的限位保護行程開關，當SQ4被壓合，表示前進出了故障，Y1的線圈必須斷電，當SQ3被壓合，表示后退出了故障，Y2的線圈必須斷電，小車停止動作。為了達到保護目的，可以將X7（SQ3）的常閉觸點串接在Y2的線圈上，將X10（SQ4）的常閉觸點串接在Y1的線圈上。完整的梯形圖如圖8所示。

2結論

由本例的設計過程，我們可以總結經驗設計法的一般規律：先根據控制要求設計基本程序，再逐步完善程序，最后設置必要的聯鎖保護程序。