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1、后一页后一页返回返回PLCPLC 编程及应用编程及应用 S200S200安徽理工大学电气工程系安徽理工大学电气工程系后一页后一页返回返回第第5章章顺序控制梯形图顺序控制梯形图的设计方法的设计方法5.1 5.1 使用起保停电路设计顺序控制梯形图的方法使用起保停电路设计顺序控制梯形图的方法 5.2 5.2 以转换为中心的顺序控制梯形图设计方法以转换为中心的顺序控制梯形图设计方法5.3 5.3 使用使用SCRSCR指令的顺序控制梯形图设计方法指令的顺序控制梯形图设计方法 5.4 5.4 具有多种工作方式的系统的顺序控制梯形具有多种工作方式的系统的顺序控制梯形图设计方法图设计方法 返回返回后一页后一页
2、前一页前一页先先介介绍绍两两种种通通用用的的设设计计方方法法,即即使使用用起起保保停停电电路路的的设设计计方方法法和和以以转转换换为为中中心心的的设设计计方方法法,然然后后介介绍绍使使用用顺顺序序控控制制继继电电器器的的设设计计方方法法,最最后后介介绍绍具具有有多多种工作方式的控制系统的设计方法。种工作方式的控制系统的设计方法。本本章章介介绍绍的的编编程程方方法法很很容容易易掌掌握握,用用它它们们可可以以迅迅速速地地、得得心心应应手手地地设设计计出出任任意意复复杂杂的的数数字字量量控控制制系系统统的梯形图。的梯形图。较复杂的控制系统的梯形图一般采用图较复杂的控制系统的梯形图一般采用图5-1所示
3、的所示的典型结构典型结构。返回返回后一页后一页前一页前一页I2.0是是自自动动手手动动切切换换开开关关,当当它它为为1时时将将跳跳过过自自动动程程序序,执执行行手手动动程程序序,为为0时时将将跳跳过过手手动动程程序序,执执行行自自动动程程序序,公公用用程程序序用用于于自自动动程程序序和和手手动动程程序序相相互互切切换换的的处处理理。开开始始执执行行自自动动程程序序时时,要要求求系系统统处处于于与与自自动动程程序序的的顺顺序序功功能能图图中中初初始始步步对对应应的的初初始始状状态态。如如果果开开机机时时系系统统没没有有处处于于初初始始状状态态,则则应应进进人人手手动动工工作作方方式式,用用手手动
4、动操操作作使使系系统统进进入入初初始始状状态态后后,再再切切换换到到自自动动工工作作方方式式,也也可可以以设设置置使使系系统统自自动动进进入入初初始始状状态态的的工工作作方式方式(见见5.4节节)。返回返回后一页后一页前一页前一页系系统统进进入入初初始始状状态态之之前前,还还应应将将与与顺顺序序功功能能图图的的初初始始步步对对应应的的编编程程元元件件置置1,为为转转换换的的实实现现作作好好准准备备,并并将将其其余余各各步步对对应应的的编编程程元元件件置置为为0状状态态,这这是是因因为为在在没没有有并并行行序序列列或或并并行行序序列列未未处处于于活活动动状状态态时时,同同图图5-1自自动动,手手
5、动动程程序序时时只只能能有有一一个个活活动动步步。为为了了便便于于将将顺顺序序功功能能图图转转换换为为梯梯形形图图,最最好好用用代代表表各各步步的的编编程程元元件件的的地地址址(如如M0.0)作作为为步步的的代代号号,并并用用编编程程元元件件的的地地址址来来标标注注转转换换条件和各步的动作或命令条件和各步的动作或命令。在在5.1-5.3节中节中,假设刚开始执行用户程序时假设刚开始执行用户程序时,系统已处系统已处于要求的初始状态于要求的初始状态,并用并用初始化脉冲初始化脉冲SM0.1将初始步置将初始步置1,代表其余各步的各编程元件均为代表其余各步的各编程元件均为0状态状态,为转换的实为转换的实现
6、作好了准使用起保停电路设计顺序控制梯形图的方现作好了准使用起保停电路设计顺序控制梯形图的方法。法。返回返回后一页后一页前一页前一页根据顺序功能图设计梯形图时根据顺序功能图设计梯形图时,可以用存储器位可以用存储器位M来代表步。来代表步。某一步为活动步时某一步为活动步时,对应的存储器位为对应的存储器位为1,某某一转换实现时一转换实现时,该转换的后续步变为活动步该转换的后续步变为活动步,前级步变前级步变为不活动步为不活动步。很多转换条件都是短信号。很多转换条件都是短信号,即它存在的即它存在的时间比它激活的后续步为活动步的时间短时间比它激活的后续步为活动步的时间短,因此应使因此应使用有用有记忆功能记忆
7、功能的电路或指令的电路或指令(如起保停电路和置位、如起保停电路和置位、复位指令复位指令)来控制代表步的存储器位。来控制代表步的存储器位。5.1 5.1 使用起保停电路设计顺序控制梯形图的方法使用起保停电路设计顺序控制梯形图的方法 后步后步当前步当前步前步前步M0.1M0.0M0.2()I0.1M0.1转换条件转换条件M0.0M0.1I0.1M0.2返回返回后一页后一页前一页前一页起起保保停停电电路路仅仅仅仅使使用用与与触触点点和和线线圈圈有有关关的的指指令令,任任何何一一种种可可编编程程序序控控制制器器的的指指令令系系统统都都有有这这一一类类指指令令,因因此此这这是是一一种种通通用用的的编编程
8、程方方法法,可可以以用用于于任任意意型型号号的的可可编编程程序序控控制制器器。图图5-2中中的的波波形形图图给给出出了了控控制制锅锅炉炉的的鼓鼓风风机机和和引引风风机机的的要要求求。按按了了起起动动按按钮钮10.0后后,应应先先开开引引风风机机,延延时时5s后后再再开开鼓鼓风风机机。按按了了停停止止按按钮钮10.1后后,应应先先停停鼓鼓风风机机,5s后后再再停停引引风风机。机。5.1.1单序列的编程方法单序列的编程方法 返回返回后一页后一页前一页前一页根根据据Q0.0和和Q0.1ONOFF状状态态的的变变化化,显显然然工工作作期期间间可可以以分分为为3步步,分分别别用用M0.1M0.2、M0.
9、3来来代代表表这这3步步,另另外外还还应应设设置置用用M0.0来来代代表表的的等等待待起起动的初始步。动的初始步。起动按钮起动按钮I0.0和停止按钮和停止按钮I0.1的常开触点、定时器的常开触点、定时器延时接通的常开触点是各步之间的转换条件。顺延时接通的常开触点是各步之间的转换条件。顺序功能图如图序功能图如图5-2所示,图中有两个所示,图中有两个T37,它们的它们的意义完全不同。与意义完全不同。与M0.1步相连的动作框中的步相连的动作框中的T37表示表示T37的的IN输入端在输入端在M0.1步应为步应为1状态,在梯形状态,在梯形图中,图中,T37的的IN输入端与输入端与M0.1的线圈左侧相连。
10、转的线圈左侧相连。转换旁边的换旁边的T37表示表示T37延时接通的常开触点,它被延时接通的常开触点,它被用来作用来作M0.1和和M0.2之间的转换条件。之间的转换条件。返回返回后一页后一页前一页前一页返回返回后一页后一页前一页前一页设设计计起起保保停停电电路路的的关关键键是是找找出出它它的的起起动动条条件件和和停停止止条条件件。根根据据转转换换实实现现的的基基本本规规则则,转转换换实实现现的的条条件件是是它它的的前前级级步步为为活活动动步步并并且且满满足足相相应应的的转转换换条条件件。步步M0.1变变为为活活动动步步的的条条件件是是步步M0.0为为活活动动步步,且且二二者者之之间间的的转转换换
11、条条件件I0.0=1。在在起起保保停停电电路路中中,则则应应将将代代表表前前级级步步的的M0.0的的常常开开触触点点和和代代表表转转换换条条件件的的I0.0的的常常开开触触点点串串联联后后,作作为为控控制制M0.1的起动电路。的起动电路。当当M0.1和和T37的的常常开开触触点点均均闭闭合合时时,步步M0.2变变为为活活动动步步,这这时时步步M0.1应应变变为为不不活活动动步步,因因此此可可以以将将M0.2=1作作为为使使存存储储器器位位M0.1变变为为OFF的的条条件件,即将即将M0.2的常闭触点与的常闭触点与M0.1的线圈串联。的线圈串联。返回返回后一页后一页前一页前一页上述的逻辑关系可以
12、用逻辑代数式表示为:上述的逻辑关系可以用逻辑代数式表示为:M0.1=(M0.0I0.0+M0.1)M0.2在在这这个个例例子子中中,可可以以用用T37的的常常闭闭触触点点代代替替M0.2的的常常闭闭触触点点。但但是是当当转转换换条条件件由由多多个个信信号号经经“与与、或或、非非”逻逻辑辑运运算算组组合合而而成成时时,需需将将它它的的逻逻辑辑表表达达式式求求反反,再再将将对对应应的的触触点点串串并并联联电电路路作作为为起起保保停停电电路路的的停停止止电电路路,这这样样做做不不如如使使用用后后续续步步对对应应的的常常闭闭触点简单方便。触点简单方便。返回返回后一页后一页前一页前一页根根据据上上述述的
13、的编编程程方方法法和和顺顺序序功功能能图图,很很容容易易画画出出梯梯形形图图。以以初初始始步步M0.0为为例例,由由顺顺序序功功能能图图可可知知,M0.3是是它它的的前前级级步步,二二者者之之间间的的转转换换条条件件为为T38的的常常开开触触点点。所所以以应应将将M0.3和和T38的的常常开开触触点点串串联联,作作为为M0.0的的起起动动电电路路。可可编编程程序序控控制制器器开开始始运运行行时时应应将将M0.0置置为为1,否否则则系系统统无无法法工工作作,故故将将仅仅在在第第一一个个扫扫描描周周期期接接通通的的SM0.1的的常常开开触触点点与与起起动动电电路路并并联联,起起动动电电路路还还并并
14、联联了了M0.0的的自自保保持持触触点点。后后续续步步M0.1的的常常闭闭触触点点与与M0.0的的线线圈圈串串联联,M0.1为为1时时M0.0的线圈的线圈“断电断电”,初始步变为不活动步。,初始步变为不活动步。返回返回后一页后一页前一页前一页下下面面介介绍绍设设计计梯梯形形图图的的输输出出电电路路部部分分的的方方法法。由由于于步步是是根根据据输输出出变变量量的的状状态态变变化化来来划划分分的的,它它们们之之间间的关系极为简单,可以的关系极为简单,可以分为两种情况来处理分为两种情况来处理:某某一一输输出出量量仅仅在在某某一一步步中中为为ON,例例如如图图5-2中中的的Q0.1就就属属于于这这种种
15、情情况况,可可以以将将它它的的线线圈圈与与对对应应步步的的存储器位存储器位M0.2的线圈并联。的线圈并联。也也许许会会认认为为,既既然然如如此此,不不如如用用这这些些输输出出来来代代表表该该步步,例例如如用用Q0.1代代替替M0.2。当当然然这这样样做做可可以以节节省省一一些些编编程程元元件件,但但是是存存储储器器位位M是是完完全全够够用用的的,多多用用一一些些不不会会增增加加硬硬件件费费用用,在在设设计计和和输输入入程程序序时时也也多花不了多少时间。多花不了多少时间。返回返回后一页后一页前一页前一页全全部部用用存存储储器器位位来来代代表表步步具具有有概概念念清清楚楚、编编程程规规范范、梯形图
16、易于阅读和查错的优点。梯形图易于阅读和查错的优点。某某一一输输出出在在几几步步中中都都为为ON,应应将将代代表表各各有有关关步步的的存存储储器器位位的的常常开开触触点点并并联联后后,驱驱动动该该输输出出的的线线圈圈。图图5-2中中Q0.0在在M0.1-M0.3这这3步步中中均均应应工工作作,所所以以用用M0.1-M0.3的的常常开开触触点点组组成成的的并并联联电电路路来来驱驱动动Q0.0的线圈。的线圈。返回返回后一页后一页前一页前一页5.1.2选择序列的编程方法选择序列的编程方法1选择序列的分支的编程方法选择序列的分支的编程方法图图5-3中中步步M0.0之之后后有有一一个个选选择择序序列列的的
17、分分支支,设设M0.0为为活活动动步步,当当它它的的后后续续步步M0.1或或M0.2变变为为活活动动步步时时,它它都都应应变变为为不不活活动动步步(M0.0变变为为0状状态态),所所以以应应将将M0.1和和M0.2的的常常闭闭触触点点与与M0.0的的线线圈圈串串联。联。如如果果某某一一步步的的后后面面有有一一个个由由N条条分分支支组组成成的的选选择择序序列列,该该步步可可能能转转换换到到不不同同的的N步步去去,则则应应将将这这N个个后后续续步步对对庐庐的的存存储储器器位位的的常常闭闭触触点点与与该该步步的的线线圈圈串串联,作为结束该步的条件。联,作为结束该步的条件。返回返回后一页后一页前一页前
18、一页Q0.0M0.1M0.2M0.3M0.4Q0.2Q0.1M0.5Q0.3M0.7Q0.5M0.6Q0.4M0.0SM0.1I0.0I0.2I0.1I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7I0.7M0.7M0.1M0.2M0.0SM0.1M0.0M0.0I0.0M0.2M0.1Q0.0M0.1M0.1I0.1M0.2Q0.1M0.3M0.4M0.7M0.6M0.7M0.0I0.6M0.3Q0.2M0.4M0.5Q0.3M0.6Q0.4M0.7Q0.5M0.0I0.2M0.2M0.2I0.3M0.3M0.3I0.4M0.4M0.2I0.3M0.5M0.5I0.5M0.6M0.4M0.6M0.7
19、返回返回后一页后一页前一页前一页2选择序列的合并的编程方法选择序列的合并的编程方法图图5-3中中,步步M0.2之之前前有有一一个个选选择择序序列列的的合合并并,当当步步M0.1为为活活动动步步(M0.1为为1)并并巳巳转转换换条条件件I0.1满满足足,或或步步M0.0为为活活动动步步并并且且转转换换条条件件I0.2满满足足,步步M0.2都都应应变变为为活活动动步步,即即代代表表该该步步的的存存储储器器位位M02的的起起动动条条件件应应为为M0.1I0.1+M0.010.2,对对应应的的起起动动电电路路由由两两条条并并联联支支路路组组成成,每每条条支支路路分分别别由由M0.1、I0.1和和M0.
20、0、I0.2的常开触点串联而成的常开触点串联而成(见图见图5-4)。一一般般来来说说,对对于于选选择择序序列列的的合合并并,如如果果某某一一步步之之前前有有N个个转转换换(即即有有N条条分分支支进进入入该该步步),则则代代表表该该步步的的存存储储器器位位的的起起动动电电路路由由N条条支支路路并并联联而而成成,各各支支路路由由某某一一前前级级步步对对应应的的存存储储器器位位的的常常开开触触点点与与相相应应转换条件对应的触点或电路串联而成。转换条件对应的触点或电路串联而成。返回返回后一页后一页前一页前一页5.1.3并行序列的编程方法并行序列的编程方法 1并行序列的分支的编程方法并行序列的分支的编程
21、方法图图5-3中的步中的步M0.2之后有一个并行序列的分支,当之后有一个并行序列的分支,当步步M0.2是活动步并且转换条件是活动步并且转换条件I0.3满足时,步满足时,步M0.3与步与步M0.5应同时变为活动步,这是用应同时变为活动步,这是用M0.2和和I0.3的的常开触点组成的串联电路分别作为常开触点组成的串联电路分别作为M0.3和和M0.5的的起动电路来实现的,与此同时,步起动电路来实现的,与此同时,步M0.2应变为不活应变为不活动步。步动步。步M0.3和和M0.5是同时变为活动步的,只需是同时变为活动步的,只需将将M0.3或或M0.5的常闭触点与的常闭触点与M0.2的线圈串联就行的线圈串
22、联就行了。了。返回返回后一页后一页前一页前一页2并行序列的合并的编程方法并行序列的合并的编程方法步步M0.7之之前前有有一一个个并并行行序序列列的的合合并并,该该转转换换实实现现的的条条件件是是所所有有的的前前级级步步(即即步步M0.4和和M0.6)都都是是活活动动步步和和转转换换条条件件I0.6满满足足。由由此此可可知知,应应将将M0.4、M0.6和和I0.6的的常常开开触触点点串串联联,作作为为控控制制M0.7的的起起保保停电路的起动电路。停电路的起动电路。任任何何复复杂杂的的顺顺序序功功能能图图都都是是由由单单序序列列、选选择择序序列列和和并并行行序序列列组组成成的的,掌掌握握了了单单序
23、序列列的的编编程程方方法法和和选选择择序序列列、并并行行序序列列的的分分支支、合合并并的的编编程程方方法法,就就不不难难迅迅速速地地设设计计出出任任意意复复杂杂的的顺顺序序功功能能图图描描述述的的开开关关量控制系统的梯形图。量控制系统的梯形图。返回返回后一页后一页前一页前一页5.1.4仅有两步的闭环的处理仅有两步的闭环的处理如如果果在在顺顺序序功功能能图图中中有有仅仅由由两两步步组组成成的的小小闭闭环环(见见图图5-5a),用用起起保保停停电电路路设设计计的的梯梯形形图图不不能能正正常常工工作作。例例如如M0.2和和10.2均均为为1时时,M0.3的的起起动动电电路路接接通通,但但是是这这时时
24、与与M0.3的的线线圈圈串串联联的的M0.2的的常常闭闭触触点点却却是是断断开开的的,所所以以M0.3的的线线圈圈不不能能“通通电电”。出出现现上上述述问问题题的的根根本本原原因因在在于于步步M0.2既既是是步步M0.3的的前前级级步步,又又是是它它的的后后续续步步。在在小小闭闭环环中中增增设设一一步步就就可可以以解解决决这这一一问问题题(见见图图5-5b),这这一一步步只只起起延延时时作作用用,延延时时时时间间可可以以取取得得很很短短(如如0.1s),对对系系统统的运行不会有什么影响。的运行不会有什么影响。返回返回后一页后一页前一页前一页M0.2M0.3M0.4hI0.2jI0.3M1.0T
25、37T37M0.2M0.3M0.4I0.2I0.3M0.3M0.2M0.2()I0.2M0.4M0.3返回返回后一页后一页前一页前一页返回返回后一页后一页前一页前一页液液体体混混合合装装置置如如图图5-6所所示示,上上限限位位、下下限限位位和和中中限限位位液液位位传传感感器器被被液液体体淹淹没没时时为为1状状态态,阀阀A、阀阀B和和阀阀C为为电电磁磁阀阀,线线圈圈通通电电时时打打开开,线线圈圈断断电电时时关关闭闭。开开始始时时容容器器是是空空的的,各各阀阀门门均均关关闭闭,各各传传感感器器均均为为0状状态态。按按下下起起动动按按钮钮后后,打打开开阀阀A,液液体体A流流人人容容器器,中中限限位位
26、开开关关变变为为ON时时,关关闭闭阀阀A,打打开开阀阀B,液液体体B流流人人容容器器。液液面面升升到到上上限限位位开开关关时时,关关闭闭阀阀B,电电机机M开开始始运运行行,搅搅拌拌液液体体,60s后后停停止止搅搅拌拌,打打开开阀阀C,放放出出混混合合液液,当当液液面面降降至至下下限限位位开开关关之之后后再再过过5s,容容器器放放空空,关关闭闭阀阀C,打打开开阀阀A,又又开开始始下下一一周周期期的的操操作作。按按下下停停止止按按钮钮,当当前前工工作作周周期期的的操操作作结结束束后后,才才停停止止操操作作(返返回回并并停停在初始状态在初始状态)。5.1.5选择序列应用举例选择序列应用举例返回返回后
27、一页后一页前一页前一页图图5-6中中的的M1.0用用来来实实现现在在按按下下停停止止按按钮钮后后不不马马上上停停止止工工作作,而而是是在在当当前前工工作作周周期期的的操操作作结结束束后后,才才停停止止运运行行。M1.0用用起起动动按按钮钮I0.3和和停停止止按按钮钮I0.4来来控控制制。运运行行时时它它处处于于0N状状态态,系系统统完完成成一一个个周周期期的的工工作作后后,步步M0.5到到M0.1的的转转换换条条件件M1.0T38满满足足,转转到到步步M0.1后后继继续续运运行行。按按了了停停止止按按钮钮I0.4之之后后,M1.0变变为为OFF,要要等等系系统统完完成成最最后后一一步步M0.5
28、的的工工作作后后,转转换换条条件件M1.0T38满满足足,才才能能返返回回初初始始步步,系系统统停停止止运运行行。图图5-6中中步步M0.5之之后后有有一一个个选选择择序序列列的的分分支支,当当它它的的后后续续步步M0.0或或M0.1变变为为活活动动步步时时,它它都都应应变变为为不不活活动动步步,所所以以应应将将M0.0和和M0.1的的常常闭闭触触点点与与M0.5的的线线圈串联。圈串联。返回返回后一页后一页前一页前一页步步M0.1之前有一个选择序列的合并之前有一个选择序列的合并,当当M0.0为活动为活动步并且转换条件步并且转换条件I0.3满足满足,或步或步M0.5为活动步并且转为活动步并且转换
29、条件换条件M1.0T38满足满足,步步M0.1都应变为活动步都应变为活动步,即代即代表该步的存储器位表该步的存储器位M0.1的的起动条件起动条件应为应为M0.0I0.3+M0.5M1.0T38对应的起动电路由两条并联支路组成,每条支路分对应的起动电路由两条并联支路组成,每条支路分别由别由M0.0、I0.3和和M0.5、M1.0、T38的常开触点串的常开触点串联而成联而成(见图见图5-6)。返回返回后一页后一页前一页前一页5.1.6并行序列并行序列应用用举例例某专用钻床用两只钻头同时钻两个孔。操作人员某专用钻床用两只钻头同时钻两个孔。操作人员放好工件后放好工件后,按下起动按钮按下起动按钮I0.0
30、,工件被夹紧后两只工件被夹紧后两只钻头同时开始工作,钻到由限位开关钻头同时开始工作,钻到由限位开关I0.2和和I0.4设设定的深度时分别上行定的深度时分别上行,回到由限位开关回到由限位开关I0.3和和I0.5设设定的起始位置时停止上行。两个都到位后定的起始位置时停止上行。两个都到位后,工件被工件被松开松开,松开到位后松开到位后,加工结束加工结束,系统返回初始状态。系统返回初始状态。返回返回后一页后一页前一页前一页返回返回后一页后一页前一页前一页图图5-7中中系系统统的的顺顺序序功功能能图图用用存存储储器器位位M0.0M1.0代代表表各各步步。两两只只钻钻头头和和各各自自的的限限位位开开关关组组
31、成成了了两两个个子子系系统统,这这两两个个子子系系统统在在钻钻孔孔过过程程中中并并行行工工作作,因因此此用用并并行行序序列列中中的的两两个个子子序序列列来来分分别别表表示示这这两两个个子子系系统的内部工作情况。统的内部工作情况。在在步步M0.1,Q0.0为为1,夹夹紧紧电电磁磁阀阀的的线线圈圈通通电电,工工件件被被夹夹紧紧后后,压压力力继继电电器器I0.1的的常常开开触触点点ON,使使步步M0.1变变为为不不活活动动步步,步步M0.2和和步步M0.5同同时时变变为为活活动动步步,Q0.1、Q0.3为为1,大大、小小钻钻头头向向下下进进给给,开开始始钻钻孔孔。当当大大、小小孔孔分分别别钻钻完完了
32、了,Q0.2、Q0.4分分别别变变为为1,钻钻头头向向上上运运动动,返返回回初初始始位位置置后后,限限位位开开关关I0.3与与I0.5均均为为ON,等等待待步步M0.4与与M0.7分别变为活动步。分别变为活动步。返回返回后一页后一页前一页前一页它它们们之之后后的的“=1”表表示示转转换换条条件件总总是是满满足足,即即只只要要M0.4和和M0.7都都变变为为活活动动步步,就就会会实实现现步步M0.4、M0.7到到步步M1.0的的转转换换。在在步步M1.0,控控制制工工件件松松开开的的Q0.5为为1,工工件件被被松松开开后后,限限位位开开关关10.7为为ON,系系统统返回初始步返回初始步M0.0。
33、步步M1.0之之前前有有一一个个并并行行序序列列的的合合并并,转转换换条条件件“=1”表表示示该该转转换换条条件件总总是是满满足足。所所以以只只需需将将前前级级步步M0.4和和M0.7的的常常开开触触点点串串联联后后作作为为控控制制M1.0的的起起保保停停电电路路的的起起动动电电路路。M1.0变变为为活活动动步步后后,其其常常闭闭触触点点断断开开,使使M0.4和和M0.7的的线线圈圈断断电电,步步M0.4和和M0.7变为不活动步。变为不活动步。返回返回后一页后一页前一页前一页并并行行序序列列中中的的各各序序列列分分别别表表示示系系统统的的几几个个独独立立部部分分的的工工作作情情况况,实实际际上
34、上它它们们的的工工作作往往往往不不是是同同时时结结束束的的。为为了了实实现现各各序序列列的的同同步步结结束束,可可以以采采用用以以下下3种方法:种方法:(1)在在各各序序列列的的末末尾尾分分别别设设置置一一个个等等待待步步,结结束束并并行序列的转换条件为行序列的转换条件为“=1(见图见图5-7)。(2)如如果果可可以以肯肯定定某某一一序序列列总总是是最最后后结结束束,它它的的末末尾可以不设等待步,但是其他序列则应设置。尾可以不设等待步,但是其他序列则应设置。(3)各各序序列列都都不不设设等等待待步步。以以图图5-7为为例例,使使步步M0.3和和M0.6结结束束的的转转换换条条件件分分别别是是I
35、0.3和和I0.5,可可以以取取消消等等待待步步M0.4和和M0.7,用用I0.3I0.5代代替替图图5-7中中的的转转换条件换条件“=1”。返回返回后一页后一页前一页前一页为为了了及及时时断断开开先先结结束束的的序序列列最最后后一一步步(步步M0.3或或M0.6)的的输输出出负负载载Q0.2和和Q0.4,在在梯梯形形图图中中,应应将将转转换换条条件件I0.3和和I0.5的的常常闭闭触触点点分分别别与与输输出出Q0.2和和Q0.4的的线线圈圈串串联联。不不管管采采用用以以上上哪哪一一种种处处理理方方法法,虽虽然然顺顺序序功功能能图图并并不不完完全全相相同同,并并行行序序列列合合并并的的编程方法
36、却是相同编程方法却是相同.返回返回后一页后一页前一页前一页从从图图5-8可可以以看看出出以以转转换换为为中中心心的的编编程程方方法法的的顺顺序序功功能能图图与与梯梯形形图图的的对对应应关关系系。实实现现图图中中I0.0对对应应的的转转换换需需要要同同时时满满足足两两个个条条件件,即即该该转转换换的的前前级级步步是是活活动动步步(M0.0=1)和和转转换换条条件件满满足足(I0.0=1)。在在梯梯形形图图中中,可可以以用用M0.0和和I0.0的的常常开开触触点点组组成成的的串串联联电电路路来来表表示示上上述述条条件件。该该电电路路接接通通时时,两两个个条条件件同同时时满满足足,此此时时应应将将该
37、该转转换换的的后后续续步步变变为为活活动动步步(用用SM0.1,1指指令令将将M0.1置置位位)和和将将该该转转换换的的前前级级步步变变为为不不活活动动步步(用用RM0.0,1指指令令将将M0.0复复位位),这这种种编编程程方方法法与与转转换换实实现现的的基基本本规规则则之之间间有有着着严严格格的的对对应应关关系系,用用它它编编制制复复杂的顺序功能图的梯形图时杂的顺序功能图的梯形图时,更能显示出它的优越性。更能显示出它的优越性。5.2 5.2 以转换为中心的顺序控制梯形图设计方法以转换为中心的顺序控制梯形图设计方法5.2.1以转换为中心的单序列的编程方法以转换为中心的单序列的编程方法返回返回后
38、一页后一页前一页前一页M0.0M0.0M0.1(S)I0.1前步前步前前步步转换条件转换条件当前步当前步(R)11M0.0M0.1I0.1某组合机床的动力头在初始状态时停在最左边,某组合机床的动力头在初始状态时停在最左边,限位开关限位开关I0.3为为1状态状态(见图见图5-8)。按下起动按钮。按下起动按钮I0.0,动力头的进给运动如图所示,工作一个循环后,动力头的进给运动如图所示,工作一个循环后,返回并停在初始位置,控制电磁阀的返回并停在初始位置,控制电磁阀的Q0.0Q0.2在各工步的状态如图在各工步的状态如图5-8中的顺序功能图所示。中的顺序功能图所示。返回返回后一页后一页前一页前一页I0.
39、2I0.3Q0.0M0.1M0.2M0.3Q0.2Q0.1M0.0SM0.1I0.0I0.1I0.2I0.3Q0.1I0.1返回返回后一页后一页前一页前一页在在顺顺序序功功能能图图中中,如如果果某某一一转转换换所所有有的的前前级级步步都都是是活活动动步步并并且且满满足足相相应应的的转转换换条条件件,则则转转换换实实现现。即即所所有有由由有有向向连连线线与与相相应应转转换换符符号号相相连连的的后后续续步步都都变变为为活活动动步步,而而所所有有由由有有向向连连线线与与相相应应转转换换符符号号相相连连的的前前级级步步都都变变为为不不活活动动步步。在在以以转转换换为为中中心心的的编编程程方方法法中中,
40、用用该该转转换换所所有有前前级级步步对对应应的的存存储储器器位位的的常常开开触触点点与与转转换换对对应应的的触触点点或或电电路路串串联联(即即起起保保停停电电路路中中的的起起动动电电路路),作作为为使使所所有有后后续续步步对对应应的的存存储储器器位位置置位位(使使用用置置位位指指令令)和和使使所所有有前前级级步步对对应应的的存存储储器器位位复复位位(使使用用复复位位指指令令)的的条条件件。在在任任何何情情况况下下,代代表表步步的的存存储储器器位位的的控控制制电电路路都都可可以以用用这这一一原原则则来来设设计计,每每一一个个转转换换对对应应一一个个这这样样的的控控制制置置位位和和复复位位的的电电
41、路路块块,有有多多少少个个转转换就有多少个这样的电路块。换就有多少个这样的电路块。返回返回后一页后一页前一页前一页这这种种设设计计方方法法特特别别有有规规律律。在在设设计计复复杂杂的的顺顺序序功功能图的梯形图时既容易掌握,又不容易出错。能图的梯形图时既容易掌握,又不容易出错。使使用用这这种种编编程程方方法法时时,不不能能将将输输出出位位的的线线圈圈与与置置位位指指令令和和复复位位指指令令并并联联,这这是是因因为为图图5-8中中前前级级步步和和转转换换条条件件对对应应的的串串联联电电路路接接通通的的时时间间是是相相当当短短的的(只只有有一一个个扫扫描描周周期期),转转换换条条件件满满足足后后前前
42、级级步步马马上上被被复复位位,该该串串联联电电路路断断开开,而而输输出出位位的的线线圈圈至至少少应应该该在在某某一一步步对对应应的的全全部部时时间间内内被被接接通通。所所以以应应根根据据顺顺序序功功能能图图,用用代代表表步步的的存存储储器器位位的的常常开触点或它们的并联电路来驱动输出位的线圈。开触点或它们的并联电路来驱动输出位的线圈。返回返回后一页后一页前一页前一页如如果果某某一一转转换换与与并并行行序序列列的的分分支支、合合并并无无关关,它它的的前前级级步步和和后后续续步步都都只只有有一一个个,需需要要复复位位、置置位位的的存存储储器器位位也也只只有有一一个个,因因此此对对选选择择序序列列的
43、的分分支支与与合合并并的的编编程程方法实际上与对单序列的编程方法完全相同。方法实际上与对单序列的编程方法完全相同。图图5-9所所示示的的顺顺序序功功能能图图中中,除除I0.3与与I0.6对对应应的的转转换换以以外外,其其余余的的转转换换均均与与并并行行序序列列无无关关,I0.0I0.2对对应应的的转转换换与与选选择择序序列列的的分分支支、合合并并有有关关,它它们们都都只只有有一一个个前前级级步步和和一一个个后后续续步步。与与并并行行序序列列无无关关的的转转换换对对应应的的梯梯形形图图是是非非常常标标准准的的,每每一一个个控控制制置置位位、复复位位的的电电路路块块都都由由前前级级步步对对应应的的
44、存存储储器器位位和和转转换换条条件件对对应应的的触触点点组组成成的的串串联联电电路路、一一条条置置位位指指令令和和一一条条复复位位指指令令组成。组成。5.2.2选择序列的编程方法选择序列的编程方法返回返回后一页后一页前一页前一页返回返回后一页后一页前一页前一页5.2.3并行序列的编程方法并行序列的编程方法图图5-9中中步步M0.2之之后后有有个个并并行行序序列列的的分分支支,当当M0.2是是活活动动步步,并并且且转转换换条条件件I0.3满满足足时时,步步M0.3与与步步M0.5应应同同时时变变为为活活动动步步,这这是是用用M0.2和和I0.3的的常常开开触触点点组组成成的的串串联联电电路路使使
45、M0.3和和M0.5同同时时置置位位来来实实现现的的;与与此此同同时时,步步M0.2应应变变为为不不活活动动步步,这这是是用复位指令来实现的。用复位指令来实现的。I0.6对应的转换之前有一个并行序列的合并,该转对应的转换之前有一个并行序列的合并,该转换实现的条件是所有的前级步换实现的条件是所有的前级步(即步即步M0.4和和M0.6)都都是活动步和转换条件是活动步和转换条件I0.6满足。由此可知,应将满足。由此可知,应将M0.4、M0.6和和I0.6的常开触点串联,作为使的常开触点串联,作为使M0.7置置位和使位和使M0.4,M0.6复位的条件。复位的条件。返回返回后一页后一页前一页前一页图图5
46、-10中转换的上面是并行序列的合并,转换中转换的上面是并行序列的合并,转换的下面是并行序列的分支的下面是并行序列的分支,该转换实现的条件该转换实现的条件是所有的前级步是所有的前级步(即步即步M1.0和和M1.1)都是活动步都是活动步和转换条件和转换条件I0.1+I0.3满足,因此应将满足,因此应将M1.0、M1.1、I0.3的常开触点与的常开触点与I0.1的常闭触点组成的的常闭触点组成的串并联电路,作为使串并联电路,作为使M1.2、M1.3置位和使置位和使M1.0、Ml.3复位的条件。复位的条件。返回返回后一页后一页前一页前一页图图5-11是是第第4章章中中介介绍绍过过的的剪剪板板机机的的顺顺
47、序序功功能能图图,和和以以转转换换为为中中心心的的编编程程方方法法编编制制的的梯梯形形图图程程序序。顺顺序序功功能能图图中中共共有有9个个转转换换(包包括括SM0.1),转转换换条条件件SM0.1只只需需对对初初始始步步M0.0置置位位。除除了了与与并并行行序序列列的的分分支支、合合并并有有关关的的转转换换以以外外,其其余余的的转转换换都都只只有有一一个个前前级级步步和和一一个个后后续续步步,对对应应的的电电路路块块均均由由两两个个触触点点组组成成的的串串联联电电路路、一一条条置置位位指指令令和和一一条条复复位位指指令令组组成成。在在并并行行序序列列的的分分支支处处,用用M0.3和和I0.2的
48、的常常开开触触点点组组成成的的串串联联电电路路对对两两个个后后续续步步M0.4、M0.6置置位位,和和对对前前级级步步M0.3复复位位。在在并并行行序序列列的的合合并并处处的的水水平平双双线线之之下下,有有一一个个选选择择序序列列的的分分支支。剪剪完完了了计计数数器器C0设设定定的的块块数数时时,C0的的常常开开触触点点闭闭合合,将将返返回回初初始始步步M0.0。返回返回后一页后一页前一页前一页需需将将该该转转换换之之前前的的两两个个前前级级步步M0.5和和M0.7的的常常开开触触点点和和C0的的常常开开触触点点串串联联,作作为为对对后后续续步步M0.0置置位位和和对对前前级级步步M0.5和和
49、M0.7复复位位的的条条件件。没没有有剪剪完完了了计计数数器器C0设设定定的的块块数数时时,C0的的常常闭闭触触点点闭闭合合,将将返返回回步步M0.1,所所以以将将该该转转换换之之前前的的两两个个前前级级步步M0.5和和M0.7的的常常开开触触点点和和C0的的常常闭闭触触点点串串联联,作作为为对对后后续续步步M0.1置位和对前级步置位和对前级步M0.5和和M0.7复位的条件。复位的条件。返回返回后一页后一页前一页前一页5.3 5.3 使用使用SCRSCR指令的顺序控制梯形图设计方法指令的顺序控制梯形图设计方法 5.3.1顺序控制继电器指令顺序控制继电器指令S7-200中中的的顺顺序序控控制制继
50、继电电器器S专专门门用用于于编编制制顺顺序序控控制制程程序序。顺顺序序控控制制程程序序被被顺顺序序控控制制继继电电器器指指令令SCR划划分分为为LSCR与与SCRE指指令令之之间间的的若若干干个个SCR段,一个段,一个SCR段对应于顺序功能图中的一步。段对应于顺序功能图中的一步。装装载载顺顺序序控控制制继继电电(LoadSequenceControlRelay)指指令令LSCRn用用来来表表示示一一个个SCR段段即即顺顺序序功功能能图图中中的的步步的的开开始始。指指令令中中的的操操作作数数n为为顺顺序序控控制制继继电电器器S(BOOL型型)的的地地址址,顺顺序序控控制制继继电电器器为为1状状态