第6章-數(shù)字量控制系統(tǒng)梯形圖程序設(shè)計(jì)方法

1、PLC是專為工業(yè)控制而開發(fā)的裝置，其主要使用者是工廠廣大電氣技術(shù)人員，為了適應(yīng)他們的傳統(tǒng)習(xí)慣和掌握能力，通常PLC不采用微機(jī)的編程語言，而常常采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”編程。國際電工委員會(huì)（IEC）1994年5月公布的IEC1131-3（可編程控制器語言標(biāo)準(zhǔn)）詳細(xì)地說明了句法、語義和下述5種編程語言：順序功能圖（sequential function chart）、梯形圖（Ladder diagram）、功能塊圖（Function black diagram）、指令表（Instruction list）、結(jié)構(gòu)文本（structured text）。梯形圖和功能塊圖為圖形語言，指令

2、表和結(jié)構(gòu)文本為文字語言，順序功能圖是一種結(jié)構(gòu)塊控制流程圖。梯形圖是使用得最多的圖形編程語言，被稱為PLC的第一編程語言。梯形圖與電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開關(guān)量邏輯控制。梯形圖常被稱為電路或程序，梯形圖的設(shè)計(jì)稱為編程。要想編好梯形圖程序，必須理解梯形圖的基本概念和編程規(guī)則。1梯形圖的基本概念（1）軟繼電器PLC梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器等，但是它們不是真實(shí)的物理繼電器，而是一些存儲(chǔ)單元（軟繼電器），每一軟繼電器與PLC存儲(chǔ)器中映像寄存器的一個(gè)存儲(chǔ)單元相對應(yīng)。該存儲(chǔ)單元如果為“1”

3、狀態(tài)，則表示梯形圖中對應(yīng)軟繼電器的線圈“通電”，其常開觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開，稱這種狀態(tài)是該軟繼電器的“1”或“ON”狀態(tài)。如果該存儲(chǔ)單元為“0”狀態(tài)，對應(yīng)軟繼電器的線圈和觸點(diǎn)的狀態(tài)與上述的相反，稱該軟繼電器為“0”或“OFF”狀態(tài)。使用中也常將這些“軟繼電器”稱為編程元件。(2)能流當(dāng)觸點(diǎn)接通時(shí)，有一個(gè)假想的“概念電流”或“能流”(Power Flow)從左向右流動(dòng)，這一方向與執(zhí)行用戶程序時(shí)的邏輯運(yùn)算的順序是一致的。能流只能從左向右流動(dòng)。利用能流這一概念，可以幫助我們更好地理解和分析梯形圖。6.1 梯形圖的基本概念和編程規(guī)則(3)母線梯形圖兩側(cè)的垂直公共線稱為母線(Bus bar)，。在分析

4、梯形圖的邏輯關(guān)系時(shí)，為了借用繼電器電路圖的分析方法，可以想象左右兩側(cè)母線（左母線和右母線）之間有一個(gè)左正右負(fù)的直流電源電壓，母線之間有“能流”從左向右流動(dòng)。右母線可以不畫出。(4)梯形圖的邏輯運(yùn)算根據(jù)梯形圖中各觸點(diǎn)的狀態(tài)和邏輯關(guān)系，求出與圖中各線圈對應(yīng)的編程元件的狀態(tài)，稱為梯形圖的邏輯運(yùn)算。梯形圖中邏輯運(yùn)算是按從左至右、從上到下的順序進(jìn)行的。運(yùn)算的結(jié)果，馬上可以被后面的邏輯運(yùn)算所利用。邏輯運(yùn)算是根據(jù)輸入映像寄存器中的值，而不是根據(jù)運(yùn)算瞬時(shí)外部輸入觸點(diǎn)的狀態(tài)來進(jìn)行的。2、梯形圖的編程規(guī)則盡管梯形圖與繼電器電路圖在結(jié)構(gòu)形式、元件符號及邏輯控制功能等方面相類似，但它們又有許多不同之處，梯形圖具有自己

5、的編程規(guī)則。1）每一邏輯行總是起于左母線，然后是觸點(diǎn)的連接，最后終止于線圈或右母線（右母線可以不畫出）。注意：左母線與線圈之間一定要有觸點(diǎn)，而線圈與右母線之間則不能有任何觸點(diǎn)。2）梯形圖中的觸點(diǎn)可以任意串聯(lián)或并聯(lián)，但繼電器線圈只能并聯(lián)而不能串聯(lián)。3）觸點(diǎn)的使用次數(shù)不受限制。4）一般情況下，在梯形圖中同一線圈只能出現(xiàn)一次。如果在程序中，同一線圈使用了兩次或多次，稱為“雙線圈輸出”。對于“雙線圈輸出”，有些PLC將其視為語法錯(cuò)誤，絕對不允許；有些PLC則將前面的輸出視為無效，只有最后一次輸出有效；而有些PLC，在含有跳轉(zhuǎn)指令或步進(jìn)指令的梯形圖中允許雙線圈輸出。5）對于不可編程梯形圖必須難過等效變換

6、，變成可編程梯形圖，例如圖5-1所示。6）有幾個(gè)串聯(lián)電路相并聯(lián)時(shí)，應(yīng)將串聯(lián)觸點(diǎn)多的回路放在上方。在有幾個(gè)并聯(lián)電路相串聯(lián)時(shí)，應(yīng)將并聯(lián)觸點(diǎn)多的回路放在左方。這樣所編制的程序簡潔明了，語句較少。6.2 PLC程序的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法1、PLC程序的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法在PLC發(fā)展的初期，沿用了設(shè)計(jì)繼電器電路圖的方法來設(shè)計(jì)梯形圖程序，即在已有的一些典型梯形圖的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對象對控制的要求，不斷地修改和完善梯形圖。有時(shí)需要多次反復(fù)地調(diào)試和修改梯形圖，不斷地增加中間編程元件和觸點(diǎn)，最后才能得到一個(gè)較為滿意的結(jié)果。這種方法沒有普遍的規(guī)律可以遵循，設(shè)計(jì)所用的時(shí)間、設(shè)計(jì)的質(zhì)量與編程者的經(jīng)驗(yàn)有很大的關(guān)系，所以有人把這種設(shè)計(jì)方法

7、稱為經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法。它可以用于邏輯關(guān)系較簡單的梯形圖程序設(shè)計(jì)。用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)PLC程序時(shí)大致可以按下面幾步來進(jìn)行：分析控制要求、選擇控制原則；設(shè)計(jì)主令元件和檢測元件，確定輸入輸出設(shè)備；設(shè)計(jì)執(zhí)行元件的控制程序；檢查修改和完善程序。用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)的梯形圖是按設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣的思路進(jìn)行設(shè)計(jì)。因此，即使是設(shè)計(jì)者的同行，要分析這種程序也非常困難，更不用說維修人員了，這給PLC系統(tǒng)的維護(hù)和改進(jìn)帶來許多困難。2、經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的特點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法對于一些比較簡單程序設(shè)計(jì)是比較奏效的，可以收到快速、簡單的效果。但是，由于這種方法主要是依靠設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，所以對設(shè)計(jì)人員的要求也就比較高，特別是要求設(shè)計(jì)者有一定

8、的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對工業(yè)控制系統(tǒng)和工業(yè)上常用的各種典型環(huán)節(jié)比較熟悉。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法沒有規(guī)律可遵循，具有很大的試探性和隨意性，往往需經(jīng)多次反復(fù)修改和完善才能符合設(shè)計(jì)要求，所以設(shè)計(jì)的結(jié)果往往不很規(guī)范，因人而異。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法一般適合于設(shè)計(jì)一些簡單的梯形圖程序或復(fù)雜系統(tǒng)的某一局部程序（如手動(dòng)程序等）。如果用來設(shè)計(jì)復(fù)雜系統(tǒng)梯形圖，存在以下問題：1)考慮不周、設(shè)計(jì)麻煩、設(shè)計(jì)周期長用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)復(fù)雜系統(tǒng)的梯形圖程序時(shí)，要用大量的中間元件來完成記憶、聯(lián)鎖、互鎖等功能，由于需要考慮的因素很多，它們往往又交織在一起，分析起來非常困難，并且很容易遺漏一些問題。修改某一局部程序時(shí)，很可能會(huì)對系統(tǒng)其它部分程序產(chǎn)生意想不到的影響，

9、往往花了很長時(shí)間，還得不到一個(gè)滿意的結(jié)果。2)梯形圖的可讀性差、系統(tǒng)維護(hù)困難由于經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法沒有規(guī)律可遵循，具有很大的試探性和隨意性，導(dǎo)致梯形圖的可讀性差、系統(tǒng)維護(hù)困難。6.3 PLC程序的繼電器電路轉(zhuǎn)換法 6.3.1 設(shè)計(jì)方法和步驟梯形圖與繼電器電路圖極為相似，如果用PLC改造繼電器控制系統(tǒng)，根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖是一條捷徑。這是因?yàn)樵械睦^電器控制系統(tǒng)經(jīng)過長期的使用和考驗(yàn)，已經(jīng)被證明能完成系統(tǒng)要求的控制功能，而繼電器電路圖又與梯形圖有很多相似之處，因此可以將繼電器電路圖“翻譯”成梯形圖，即用PLC的外部硬件接線圖和梯形圖軟件來實(shí)現(xiàn)繼電器系統(tǒng)的功能。這種設(shè)計(jì)方法一般不需要改動(dòng)控制面板，保持

10、了系統(tǒng)原有的外部特性，操作人員不用改變長期養(yǎng)成的操作習(xí)慣。在分析PLC控制系統(tǒng)的功能時(shí)，可以將它想象成一個(gè)繼電器控制系統(tǒng)中的控制箱，其外部接線圖描述了這個(gè)控制箱的外部接線，梯形圖是這個(gè)控制箱的內(nèi)部“線路圖”，梯形圖中的輸入位(I)和輸出位(Q)是這個(gè)控制箱與外部世界聯(lián)系的“輸入、輸出繼電器”，這樣就可以用分析繼電器電路圖的方法來分析PLC控制系統(tǒng)。在分析時(shí)可以將梯形圖中輸入位的觸點(diǎn)想象成對應(yīng)的外部輸入器件的觸點(diǎn)，將輸出位的線圈想象成對應(yīng)的外部負(fù)載的線圈。外部負(fù)載的線圈除了受梯形圖的控制外，還可能受外部觸點(diǎn)的控制。 繼電器電路圖中的交流接觸器和電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)如果用PLC的輸出位來控制，它們的線

11、圈接在PLC的輸出端。按鈕、控制開關(guān)、限位開關(guān)、光電開關(guān)等用來給PLC提供控制命令和反饋信號，它們的觸點(diǎn)接在PLC的輸入端。繼電器電路圖中的中間繼電器和時(shí)間繼電器的功能用PLC內(nèi)部的存儲(chǔ)器位(M)和定時(shí)器(T)來完成，它們與PLC的輸入位、輸出位無關(guān)。1設(shè)計(jì)方法和步驟繼電器電路圖轉(zhuǎn)換為功能相同的PLC的外部接線圖和梯形圖的步驟如下: 1)了解和熟悉被控設(shè)備的工藝過程和機(jī)械的動(dòng)作情況。2)確定PLC的輸入信號和輸出負(fù)載，畫出PLC外部接線圖。 3)確定與繼電器電路圖的中間繼電器、時(shí)間繼電器對應(yīng)的梯形圖中的存儲(chǔ)器位和定時(shí)器的地址。4)根據(jù)上述對應(yīng)關(guān)系,在繼電器電路圖的基礎(chǔ)上改畫出梯形圖。 2繼電器

12、電路轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用圖6-3所示為繼電接觸式控制線路，圖6-4所示為主電路，可實(shí)現(xiàn)電機(jī)單向點(diǎn)動(dòng)、自鎖混合控制。用PLC進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)相同的功能。（1）控制邏輯分析按下按鈕SB3（見圖6-5），交流接觸器KM線圈有電、常開觸點(diǎn)閉合，三相交流電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；松開按鈕SB3，交流接觸器KM線圈沒電、常開觸點(diǎn)斷開，三相交流電動(dòng)機(jī)停止。按下按鈕SB2，中間繼電器KA線圈有電、常開觸點(diǎn)閉合并保持自鎖，KM線圈保持有電；松開按鈕SB2，由于KA自鎖，常開觸點(diǎn)一直閉合，KM線圈保持有電不變，電動(dòng)機(jī)一直保持運(yùn)轉(zhuǎn)。按下按鈕SB1，KM線圈沒電、常開觸點(diǎn)斷開，三相交流電動(dòng)機(jī)停止。（4）確定中間繼電器、時(shí)間繼電器的替代者繼電

13、器電路圖的中間繼電器KA用PLC中的存儲(chǔ)器位M0.0來代替。（5）梯形圖將繼電器電路圖“翻譯”成梯形圖（見圖6-7）。6.3.2 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) 根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)PLC外部接線圖和梯形圖時(shí)應(yīng)注 意以下問題：（1）設(shè)計(jì)PLC外部接線圖應(yīng)注意的問題 正確確定PLC的輸入信號和輸出負(fù)載。輸入觸點(diǎn)類型的選擇。硬件互鎖電路(2)梯形圖結(jié)構(gòu)的選擇 (3)應(yīng)考慮PLC的工作特點(diǎn) 繼電器電路可以并行工作，而PLC的CPU是串行工作，即CPU同時(shí)只能處理1條指令，而且PLC在處理指令時(shí)有先后次序。(4)時(shí)間繼電器瞬動(dòng)觸點(diǎn)的處理 (5)盡量減少PLC的輸入信號和輸出信號 (6)梯形圖的優(yōu)化設(shè)計(jì)( 7)外部負(fù)載的

14、額定電壓 PLC的繼電器輸出模塊和雙向晶閘管輸出模塊只能驅(qū)動(dòng)額定電壓AC220V的負(fù)載，如原有的交流接觸器線圈電壓為380V，應(yīng)將線圈換成220V的，或設(shè)置外部中間繼電器。 6.4 PLC程序的順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖如果一個(gè)控制系統(tǒng)可以分解成幾個(gè)獨(dú)立的控制動(dòng)作，且這些動(dòng)作必須嚴(yán)格按照一定的先后次序執(zhí)行才能保證生產(chǎn)過程的正常運(yùn)行，這種系統(tǒng)叫做順序控制系統(tǒng)，也稱為步進(jìn)控制系統(tǒng)。順序控制設(shè)計(jì)法是針對順序控制系統(tǒng)的一種專門的設(shè)計(jì)方法。這種設(shè)計(jì)方法很容易被初學(xué)者接受，對于有經(jīng)驗(yàn)的工程師，也會(huì)提高設(shè)計(jì)的效率，程序的調(diào)試、修改和閱讀也很方便。PLC的設(shè)計(jì)者們?yōu)轫樞蚩刂葡到y(tǒng)的程序編制提供了大量通用和專用的

15、編程元件，開發(fā)了專門供編制順序控制程序用的順序功能圖，使這種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法成為當(dāng)前PLC程序設(shè)計(jì)的主要方法。6.4.1順序控制設(shè)計(jì)法的設(shè)計(jì)步驟 順控設(shè)計(jì)法的設(shè)計(jì)步驟分為步的劃分、轉(zhuǎn)換條件的確定、順序功能圖的繪制、梯形圖的編制4步。具體就是用轉(zhuǎn)換條件控制代表各步的編程元件（位存儲(chǔ)器M），讓它們的狀態(tài)按一定的順序變化，然后用代表各步編程元件（位存儲(chǔ)器M）去控制PLC的輸出位。 2、轉(zhuǎn)換條件的確定使系統(tǒng)由當(dāng)前步轉(zhuǎn)入下一步的信號稱為轉(zhuǎn)換條件。轉(zhuǎn)換條件可能是外部輸入信號，如按鈕、指令開關(guān)、限位開關(guān)的接通/斷開等，也可能是PLC內(nèi)部產(chǎn)生的信號，如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器觸點(diǎn)的接通/斷開等，轉(zhuǎn)換條件也可能是若干個(gè)信號

16、的與、或、非邏輯組合。3、順序功能圖的繪制根據(jù)以上分析和被控對象工作內(nèi)容、步驟、順序和控制要求畫出順序功能圖。繪制順序功能圖是順序控制設(shè)計(jì)法中最為關(guān)鍵的一步。順序功能圖又稱做狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，它是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形。順序功能圖不涉及所描述控制功能的具體技術(shù)，是一種通用的技術(shù)語言，可用于進(jìn)一步設(shè)計(jì)和不同專業(yè)的人員之間進(jìn)行技術(shù)交流。各個(gè)PLC廠家都開發(fā)了相應(yīng)的順序功能圖，各國家也都制定了國家標(biāo)準(zhǔn)。我國1986年頒布了順序功能圖國家標(biāo)準(zhǔn)（GB6988.6-86）。 4、梯形圖的編制根據(jù)順序功能圖，按某種編程方式寫出梯形圖程序。如果PLC支持順序功能圖語言，則可直接使用該順序功能圖

17、作為最終程序。4、繪制順序功能圖應(yīng)注意的問題 兩個(gè)步絕對不能直接相連，必須用一個(gè)轉(zhuǎn)換將它們隔開。兩個(gè)轉(zhuǎn)換也不能直接相連，必須用一個(gè)步將它們隔開。順序功能圖中初始步是必不可少的。只有當(dāng)某一步所有的前級步都是活動(dòng)步時(shí)，該步才有可能變成活動(dòng)步。PLC開始進(jìn)入RUN方式時(shí)各步均處于“0”狀態(tài)，因此必須要有初始化信號，將初始步預(yù)置為活動(dòng)步，否則順序功能圖中永遠(yuǎn)不會(huì)出現(xiàn)活動(dòng)步，系統(tǒng)將無法工作。 6.5 順序控制梯形圖的編程方法 梯形圖的編程方法是指根據(jù)順序功能圖設(shè)計(jì)出梯形圖的方法， 主要有使用起保停電路的編程方式、以轉(zhuǎn)換為中心的編程方式、使用SCR指令的編程方法。設(shè)計(jì)起保停電路的關(guān)鍵是找出它的起動(dòng)條件和停

18、止條件。根據(jù)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則，找出各步的起動(dòng)條件和停止條件，利用上述的編程方法和順序功能圖，很容易畫出梯形圖。以初始步M0.0為例，由順序功能圖可知，M0.3是它的前級步，T38的常開觸點(diǎn)接通是二者之間的轉(zhuǎn)換條件，所以應(yīng)將M0.3和T38的常開觸點(diǎn)串聯(lián)，作為M0.0的起動(dòng)電路。PLC初始運(yùn)行時(shí)應(yīng)將M0.0置為ON，否則系統(tǒng)無法工作，故將僅在第一個(gè)掃描周期接通的SM0.1的常開觸點(diǎn)與上述串聯(lián)電路并聯(lián)，起動(dòng)電路還并聯(lián)了M0.0的自保持觸點(diǎn)。后續(xù)步只有步M0.1一個(gè)，M0.1為ON時(shí)M0.0的線圈“斷電”，初始步變?yōu)椴换顒?dòng)步。所以步M0.0啟動(dòng)條件的電路為M0.3和T38的常開觸點(diǎn)串聯(lián)后與SM0.

19、1并聯(lián)，步M0.0停止條件的電路是M0.1的常閉觸點(diǎn)，保持電路是M0.0本身的常開觸點(diǎn)。某一輸出Q如果在幾步中都為ON，應(yīng)將代表這幾步的存儲(chǔ)器位M的常開觸點(diǎn)并聯(lián)后，來驅(qū)動(dòng)該輸出位的線圈。綜上，單序列的編程方法就是把每一步存儲(chǔ)器位M的線圈用起保停電路加以驅(qū)動(dòng)，最后用M的常開觸點(diǎn)去控制輸出位即可。（2）選擇序列的合并的編程方法在圖6-18中，步M0.2之前有一個(gè)選擇序列的合并，當(dāng)步M0.1為活動(dòng)步(M0.1為ON)，并且轉(zhuǎn)換條件I0.1滿足，或者步M0.0為活動(dòng)步，并且轉(zhuǎn)換條件10.2滿足，步M0.2都應(yīng)變?yōu)榛顒?dòng)步，即控制代表該步的存儲(chǔ)器位M0.2的起保停電路的起動(dòng)條件應(yīng)為M0.1.I0.1+M0

20、.0.I0.2，對應(yīng)的起動(dòng)電路由兩條并聯(lián)支路組成。 一般來說，對于選擇序列的合并，如果某一步之前有N個(gè)轉(zhuǎn)換，即有N條分支進(jìn)入該步，則控制代表該步的存儲(chǔ)器位的起保停電路的起動(dòng)電路由N條支路并聯(lián)而成，各支路由某一前級步對應(yīng)的存儲(chǔ)器位的常開觸點(diǎn)與相應(yīng)轉(zhuǎn)換條件對應(yīng)的觸點(diǎn)或電路串聯(lián)而成。3并行序列的編程方法（1）并行序列的分支的編程方法圖6-18中的步M0.2之后有一個(gè)并行序列的分支，當(dāng)步M0.2是活動(dòng)步并且轉(zhuǎn)換條件I0.3滿足時(shí)，步M0.3和M0.5應(yīng)同時(shí)變?yōu)榛顒?dòng)步，這是用M0.2和I0.3的常開觸點(diǎn)組成的串聯(lián)電路分別作為M0.3和M0.5的起動(dòng)電路來實(shí)現(xiàn)的；與此同時(shí)，步M0.2應(yīng)變?yōu)椴换顒?dòng)步。步M0

21、.3和M0.5是同時(shí)變?yōu)榛顒?dòng)步的，只需將M0.3或M0.5的常閉觸點(diǎn)與M0.2的線圈串聯(lián)就行了。（2）并行序列的合并的編程方法步M0.0之前有一個(gè)并行序列的合并，該轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的條件是所有的前級步(即步M0.4和M0.6)都是活動(dòng)步和轉(zhuǎn)換條件I0.6滿足。由此可知，應(yīng)將M0.4、M0.6和10.6的常開觸點(diǎn)串聯(lián)，作為控制M0.0的起保停電路的起動(dòng)電路。任何復(fù)雜的順序功能圖都是由單序列、選擇序列和并行序列組成的，掌握了單序列的編程方法和選擇序列、并行序列的分支、合并的編程方法，就不難迅速地設(shè)計(jì)出任意復(fù)雜的順序功能圖描述的數(shù)字量控制系統(tǒng)的梯形圖。6.5.2 以轉(zhuǎn)換為中心的順序控制梯形圖設(shè)計(jì)方法1單序列

22、的編程方法在順序功能圖中，如果某一轉(zhuǎn)換所有的前級步都是活動(dòng)步，并且滿足相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件，則轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)。即所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號相連的后續(xù)步都變?yōu)榛顒?dòng)步，而所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號相連的前級步都變?yōu)椴换顒?dòng)步。在以轉(zhuǎn)換為中心的編程方法中，用該轉(zhuǎn)換所有前級步對應(yīng)的存儲(chǔ)器位的常開觸點(diǎn)與轉(zhuǎn)換對應(yīng)的觸點(diǎn)或電路串聯(lián)(該串聯(lián)電路即起保停電路中的起動(dòng)電路)，用它作為使所有后續(xù)步對應(yīng)的存儲(chǔ)器位置位(使用置位指令)和使所有前級步對應(yīng)的存儲(chǔ)器位復(fù)位(使用復(fù)位指令)的條件。在任何情況下，代表步的存儲(chǔ)器位的控制電路都可以用這一原則來設(shè)計(jì)，每一個(gè)轉(zhuǎn)換對應(yīng)一個(gè)這樣的控制置位和復(fù)位的電路塊，有多少個(gè)轉(zhuǎn)換就有多少個(gè)這樣的電

23、路塊。這種設(shè)計(jì)方法特別有規(guī)律，梯形圖與轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則之間有著嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，在設(shè)計(jì)復(fù)雜的順序功能圖的梯形圖時(shí)既容易掌握，又不容易出錯(cuò)。圖6-21中的兩條傳送帶用來傳送較長的物體，要求盡可能地減少傳送帶的運(yùn)行時(shí)間。在傳送帶端部設(shè)置了兩個(gè)光電開關(guān)，有物體經(jīng)過時(shí)100和101為ON，傳送帶A、B的電機(jī)分別用Q00和Q01控制。SM01使初始步M00為ON；按下起動(dòng)按鈕102，傳送帶A開始運(yùn)行，被傳送物體的前沿使100變?yōu)镺N時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入步M02，兩條傳送帶同時(shí)運(yùn)行。被傳送物體的后沿離開光電開關(guān)100時(shí)，傳送帶A停止運(yùn)行，物體的后沿離開光電開關(guān)101時(shí)，傳送帶B停止運(yùn)行，系統(tǒng)返回初始步。 實(shí)現(xiàn)圖6

24、-21中100對應(yīng)的轉(zhuǎn)換需要同時(shí)滿足兩個(gè)條件，即該轉(zhuǎn)換的前級步是活動(dòng)步(M01=1)和轉(zhuǎn)換條件滿足(100=1)。在梯形圖中，可以用M01和100的常開觸點(diǎn)組成的串聯(lián)電路(即前一節(jié)起保停電路的起動(dòng)電路)來表示上述條件。該電路接通時(shí)，兩個(gè)條件同時(shí)滿足。此時(shí)應(yīng)將該轉(zhuǎn)換的后續(xù)步變?yōu)榛顒?dòng)步，即用置位指令“S M02，l”將M02置位：還應(yīng)將該轉(zhuǎn)換的前級步變?yōu)椴换顒?dòng)步，即用復(fù)位指令“R M01，l”將M01復(fù)位。使用這種編程方法時(shí)，不能將輸出位的線圈與置位指令和復(fù)位指令并聯(lián)，這是因?yàn)閳D6-21中控制置位復(fù)位的串聯(lián)電路接通的時(shí)間只有一個(gè)掃描周期，轉(zhuǎn)換條件滿足后前級步馬上被復(fù)位，該串聯(lián)電路斷開，而輸出位Q的

25、線圈至少應(yīng)該在某一步對應(yīng)的全部時(shí)間內(nèi)被接通。所以應(yīng)根據(jù)順序功能圖，用代表步的存儲(chǔ)器位的常開觸點(diǎn)或它們的并聯(lián)電路來驅(qū)動(dòng)輸出位的線圈。3并行序列的編程方法圖6-22中步M02之后有一個(gè)并行序列的分支，當(dāng)M02是活動(dòng)步，并且轉(zhuǎn)換條件I03滿足時(shí)，步M03與步M05應(yīng)同時(shí)變?yōu)榛顒?dòng)步，這是用M02和103的常開觸點(diǎn)組成的串聯(lián)電路使M03和M05同時(shí)置位來實(shí)現(xiàn)的；與此同時(shí)，步M02應(yīng)變?yōu)椴换顒?dòng)步，這是用復(fù)位指令來實(shí)現(xiàn)的。I06對應(yīng)的轉(zhuǎn)換之前有一個(gè)并行序列的合并，該轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的條件是所有的前級步(即步M04和M06)都是活動(dòng)步和轉(zhuǎn)換條件I06滿足。由此可知，應(yīng)將M04、M06和I06的常開觸點(diǎn)串聯(lián)，作為使后續(xù)

26、步M00置位和使M04、M06復(fù)位的條件。6.5.3 使用SCR指令的順序控制梯形圖設(shè)計(jì)方法LSCR指令中指定的順序控制繼電器(S)被放入SCR堆棧和邏輯堆棧的棧頂，SCR堆棧中S位的狀態(tài)決定對應(yīng)的SCR段是否執(zhí)行。由于邏輯堆棧的棧頂裝入了S位的值，所以將SCR指令直接連接到左側(cè)母線上。使用SCR時(shí)有以下的限制：不能在不同的程序中使用相同的S位；不能在SCR段之間使用JMP及LBL指令，即不允許用跳轉(zhuǎn)的方法跳入或跳出SCR段；不能在SCR段中使用FOR、NEXT和END指令。單序列的編程方法圖6-25中的兩條運(yùn)輸帶順序相連，按下起動(dòng)按鈕I0.0，2號運(yùn)輸帶開始運(yùn)行，10s后1號運(yùn)輸帶自動(dòng)起動(dòng)。

27、停機(jī)的順序與起動(dòng)的順序剛好相反，間隔時(shí)間為10s。在設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)，用LSCR(梯形圖中為SCR)指令和SCRE指令表示SCR段的開始和結(jié)束。在SCR段中用SM0.0的常開觸點(diǎn)來驅(qū)動(dòng)在該步中應(yīng)為ON的輸出點(diǎn)Q的線圈，并用轉(zhuǎn)換條件對應(yīng)的觸點(diǎn)或電路來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換到后續(xù)步的SCRT指令。如果用編程軟件的“程序狀態(tài)”功能來監(jiān)視處于運(yùn)行模式的梯形圖，可以看到因?yàn)橹苯咏釉谧髠?cè)電源線上，每一個(gè)SCR方框都是藍(lán)色的，但是只有活動(dòng)步對應(yīng)的SCRE線圈通電，并且只有活動(dòng)步對應(yīng)的SCR段內(nèi)的SM00的常開觸點(diǎn)閉合，不活動(dòng)步的SCR段內(nèi)的SM00的常開觸點(diǎn)處于斷開狀態(tài)，因此SCR段內(nèi)所有的線圈受到對應(yīng)的順序控制繼電器的控制

28、，SCR段內(nèi)的線圈還受與它串聯(lián)的觸點(diǎn)的控制。3選擇序列的編程方法如果要求在起動(dòng)2號運(yùn)輸帶的延時(shí)過程中，可以用停車按鈕I01使2號運(yùn)輸帶停機(jī)，系統(tǒng)返回初始步。為了實(shí)現(xiàn)這一要求，在步S01的后面增加一條返回初始步的有向連線，并用停止按鈕I01作轉(zhuǎn)換條件。圖6-26中步S01之后有一個(gè)選擇序列的分支，當(dāng)它是活動(dòng)步，并且轉(zhuǎn)換條件I01得到滿足，后續(xù)步S00將變?yōu)榛顒?dòng)步，S01變?yōu)椴换顒?dòng)步。如果步S01為活動(dòng)步，并且轉(zhuǎn)換條件T37得到滿足，后續(xù)步S02將變?yōu)榛顒?dòng)步，S01變?yōu)椴换顒?dòng)步。當(dāng)S01為ON時(shí)，它對應(yīng)的SCR段被執(zhí)行，此時(shí)若轉(zhuǎn)換條件I01為ON，該SCR段中的指令“SCRT S00”將使系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到步S00。若T37的常開觸點(diǎn)閉合，指令“SCRT S02”將使系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到步S02