PLC編程、應用及設備維修

國際電工委員會(IEC)在1985年的可編程序控制器標準草案第3稿中，對可編程序控制器作了如下定義：“可編程序控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。可編程序控制器及其有關設備，都應按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則設計?！?/p>

第一部分概述、結(jié)構(gòu)及原理

PLC應用技術12/16/20231第一章概述模擬量輸入行程開關繼電器接點各種開關CPUROM、RAM電源部件輸出接口輸入接口外設接口照明電磁裝置執(zhí)行機構(gòu)編程器打印機采用光電隔離裝置繼電器、可控硅、晶體管電路12/16/20232第一章概述

CPU模塊相當于人的大腦，它不斷地采集輸入信號，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)的輸出。1．CPU模塊PLC基本結(jié)構(gòu)PLC主要由電源模塊、CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、編程器等幾部分組成。12/16/20233第一章概述2．存儲器

存儲器(內(nèi)存)主要用于存儲程序及數(shù)據(jù)。PLC中的存儲器一般包括系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器兩部分。系統(tǒng)程序存儲器用于存儲整個系統(tǒng)的監(jiān)控程序，一般采用只讀存儲器(ReadOnlyMemory，ROM)，具有掉電不丟失信息的特性。用戶程序存儲器用于存儲用戶根據(jù)工藝要求或控制功能設計的控制程序，早期一般采用隨機讀寫存儲器(RandomAccessMemory，RAM)，需要后備電池在掉電后保存程序。目前則傾向于采用電可擦除的只讀存儲器(ElectricalErasableProgrammableReadOnlyMemory，EEPROM或E2PROM)或閃存(FlashMemory)，免去了后備電池的麻煩。12/16/20234第一章概述

輸入模塊用來接收和采集輸入信號。

數(shù)字量(或稱開關量)輸入模塊用來接收從按鈕、選擇開關、數(shù)字撥碼開關、限位開關、接近開關、光電開關、壓力繼電器等來的數(shù)字量輸入信號；

模擬量輸入模塊用來接收電位器、測速發(fā)電機和各種變送器提供的連續(xù)變化的模擬量電流電壓信號。

數(shù)字量輸出模塊用來控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、指示燈、數(shù)字顯示裝置和報警裝置等輸出設備，

模擬量輸出模塊用來控制調(diào)節(jié)閥、變頻器等執(zhí)行裝置。

3．I／O模塊12/16/20235第一章概述

編程裝置用來生成用戶程序，并對它進行編輯、檢查和修改。手持式編程器不能直接輸入和編輯梯形圖，只能輸入和編輯指令表程序。使用編程軟件可以在屏幕上直接生成和編輯梯形圖、指令表、功能塊圖和順序功能圖程序，并可以實現(xiàn)不同編程語言的相互轉(zhuǎn)換。程序被編譯后下載到可編程序控制器，也可以將可編程序控制器中的程序上傳到計算機。程序可以存盤或打印，通過網(wǎng)絡，還可以實現(xiàn)遠程編程和傳送。

給S7-200編程時，應配備一臺安裝有STEP7-Micro／WIN32編程軟件的計算機和一根連接計算機和可編程序控制器的PC／PPI通信電纜。4．編程裝置12/16/20236第一章概述

可編程序控制器使用220V或110V交流電源或24V直流電源。內(nèi)部的開關電源為各模塊提供DC5V、±12V、24V等直流電源。5．電源PLC的應用領域1．數(shù)字量邏輯控制2．運動控制

3．閉環(huán)過程控制

4．數(shù)據(jù)處理

5．通信聯(lián)網(wǎng)

12/16/20237第一章概述1．整體式PLC

整體式又叫做單元式或箱體式，小型可編程序控制器一般采用整體式結(jié)構(gòu)。整體式可編程序控制器將CPU模塊、I／O模塊和電源裝在一個箱型機殼內(nèi)，稱為基本單元，S7-200稱為CPU模塊。

12/16/20238第一章概述

大、中型可編程序控制器(如S7-300和S7-400系列)一般采用模塊式結(jié)構(gòu)，它由機架和模塊組成。模塊插在模塊插座上，后者焊在機架中的總線連接板上?？删幊绦蚩刂破鲝S家備有不同槽數(shù)的機架供用戶選用，如果一個機架容納不下所選用的模塊，可以增設一個或數(shù)個擴展機架，各機架之間用I／0擴展電纜相連。

整體式可編程序控制器每一I／O點的平均價格比模塊式的便宜，在小型控制系統(tǒng)中一般采用整體式結(jié)構(gòu)。但是模塊式可編程序控制器的硬件組態(tài)方便靈活，I／O點數(shù)的多少、輸入點數(shù)與輸出點數(shù)的比例、I／O模塊的種類和塊數(shù)、特殊I／0模塊的使用等方面的選擇余地都比整體式可編程序控制器大得多，維修時更換模塊、判斷故障范圍也很方便，因此較復雜的、要求較高的系統(tǒng)一般選用模塊式可編程序控制器。

2．模塊式可編程序控制器12/16/20239第一章概述S7-400模塊式PLC12/16/202310第一章概述PLC模塊中的存儲器隨機存取存儲器（RAM）

RAM是易失性的存儲器，它的電源中斷后，儲存的信息將會丟失。可用鋰電池保存RAM中的用戶程序和某些數(shù)據(jù)。鋰電池可用1～3年，需要更換鋰電池時，由PLC發(fā)出信號，通知用戶?，F(xiàn)在部分PLC仍用RAM來儲存用戶程序。只讀存儲器（ROM）

ROM的內(nèi)容只能讀出，不能寫入。電源切斷后，仍能保存儲存的內(nèi)容。ROM一般用來存放PLC的系統(tǒng)程序?？呻姴脸删幊痰闹蛔x存儲器（EEPROM）它是非易失性的，兼有ROM的非易失性和RAM的隨機存取優(yōu)點，但是將信息寫入它所需的時間比RAM長得多。12/16/202311第一章概述

輸入電路中設有RC濾波電路，以防止由于輸入觸點抖動或外部干擾脈沖引起錯誤的輸入信號。下圖是某直流輸入模塊的內(nèi)部電路和外部接線圖，圖中只畫出了一路輸入電路，1M是同一輸入組內(nèi)各輸入信號的公共點。S7-200可以用CPU模塊輸出的24V直流電源作為輸入回路的電源，它還可以為接近開關、光電開關之類的傳感器提供24V直流電源。1．輸入模塊12/16/202312第一章概述2．輸出模塊

輸出模塊的功率放大元件有驅(qū)動直流負載的大功率晶體管和場效應管、驅(qū)動交流負載的雙向晶閘管，以及既可以驅(qū)動交流負載又可以驅(qū)動直流負載的小型繼電器。輸出電流的典型值為0．5-2A，負載電源由外部現(xiàn)場提供。

繼電器輸出電路。

場效應管輸出電路

12/16/202313第一章概述可編程序控制器的工作方式

可編程序控制器有兩種工作方式，即RUN(運行)方式與STOP(停止)方式。在RUN方式，通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實現(xiàn)控制功能。在CPU模塊的面板上用“RUN”LED顯示當前的工作方式。在STOP方式，CPU不執(zhí)行用戶程序，可用編程軟件創(chuàng)建和編輯用戶程序，設置可編程序控制器的硬件功能，并將用戶程序和硬件設置信息下載到可編程序控制器。

返回1工作模式12/16/202314第一章概述可編程序控制器的工作原理

可編程序控制器通電后，需要對硬件和軟件做一些初始化的工作。為了使可編程序控制器的輸出及時地響應各種輸入信號，初始化后反復不停地分階段處理各種不同的任務，這種周而復始的循環(huán)工作方式稱為掃描工作方式。

RUN狀態(tài)讀取輸入通信信息處理自診斷檢查修改輸出STOP狀態(tài)返回讀取輸入通信信息處理自診斷檢查修改輸出執(zhí)行用戶程序12/16/202315第一章概述CPU模塊的類型返回21X和CPU22X兩代產(chǎn)品，其中CPU22X型PLC有CPU221，CPU222，CPU224和CPU226四種基本型號。

第二部分S7-200PLC類型的選擇

S7-200PLC類型的選擇主要依據(jù)項目的I/O點數(shù)來選擇CPU的類型，通過其他的要求來選擇相應的各類擴展模塊。12/16/202316第一章概述S7-200系列CPU的應用區(qū)別12/16/202317第一章概述S7-200系列PLC為方便工程使用，提供了種類豐富的數(shù)字量擴展模塊，有單獨的輸入模塊EM221(8路擴展輸入)；有單獨的輸出模塊EM222(8路擴展輸出)；有I/O混合模塊EM223(具有8I/O、16I/O、32I/O等多種配置)。2.數(shù)字量模塊的型號與性能12/16/202318第一章概述常用數(shù)字量輸入擴展模塊接線圖12/16/202319第一章概述12/16/202320第一章概述數(shù)字量輸出擴展模塊接線圖12/16/202321第一章概述

(1)不同的主機最大可擴展模塊數(shù)量有限，CPU221不能擴展，CPU222只能擴展兩個模塊，CPU224、CPU226能夠擴展7個模塊。

(2)擴展模塊消耗的總電流不能超過CPU模塊能夠提供的最大電流。(3)擴展總點數(shù)不能大于I/O映像寄存器的總數(shù)。因為CPU模塊對數(shù)字量的尋址都是以8位寄存器為一個單位的，對數(shù)字量擴展模塊也是相同的。若某一模塊的數(shù)字量I/O不是8的整倍數(shù)，則余下的空地址也不會分配給其他模塊。例如對于CPU224模塊，本機輸入地址為I0.0～I0.7和I1.0～I1.5，輸出地址為Q0.0～Q0.7和Q1.0～Q1.1。若擴展一個4輸入、4輸出的EM223數(shù)字量擴展模塊，則擴展模塊輸入地址為I2.0～I2.3，輸出地址為Q2.0～Q2.3。地址I1.6～I1.7與Q1.2～Q1.7都不能與外部接口對應，即它們是未用位。對于輸出寄存器中沒有使用的位，可以像使用內(nèi)部存儲器標志位一樣使用。但對于輸入寄存器中沒有使用的位，由于每次輸入更新時都把未用位清0，所以不能作為內(nèi)部存儲器標志位使用。3.限制數(shù)字量模塊擴展數(shù)量的幾個因素12/16/202322第一章概述

模擬量模塊種類

12/16/202323第一章概述模擬量擴展模塊輸入規(guī)范12/16/202324第一章概述模擬量輸入擴展模塊接線圖12/16/202325第一章概述模擬量輸出擴展模塊接線圖12/16/202326第一章概述返回12/16/202327第一章概述垂直安裝時，注意允許的環(huán)境溫度比水平安裝要低10攝氏度，CPU應安裝在所有擴展模塊的下方。PLC的安裝

12/16/202328第一章概述交流電源系統(tǒng)的外部接線直流電源系統(tǒng)的外部接線

第三部分PLC的外部接線12/16/202329第一章概述

第四部分編程5種編程語言的表達方式：

(1)順序功能圖(SequentialFunctionChart)(2)梯形圖(LadderDiagram)(3)功能塊圖(FunctionBlockDiagram)(4)指令表(InstructionList)。(5)結(jié)構(gòu)文本(StructuredText)。

順序功能圖梯形圖功能塊圖指令表結(jié)構(gòu)文本PLC的編程語言12/16/202330第一章概述PLC的程序結(jié)構(gòu)

S7-200CPU的控制程序由主程序、子程序和中斷程序組成。

1)主程序

主程序是程序的主體，每一個項目都必須并且只能有一個主程序。在主程序中可以調(diào)用子程序和中斷程序。

主程序通過指令控制整個應用程序的執(zhí)行，每次CPU掃描都要執(zhí)行一次主程序。返回12/16/202331第一章概述2)子程序

子程序是一個可選的指令的集合，僅在被其它程序調(diào)用時執(zhí)行。同一地方被多次調(diào)用，使用子程序可以簡化程序代碼和減少掃描時間。設計得好的子程序容易移植到別的項目中去。3)中斷程序中斷程序是指令的一個可選集合，中斷程序不是被主程序調(diào)用，它們在中斷事件發(fā)生時由可編程序控制器的操作系統(tǒng)調(diào)用。中斷程序用來處理預先規(guī)定的中斷事件，因為不能預知何時會出現(xiàn)中斷事件，所以不允許中斷程序改寫可能在其他程序中使用的存儲器。

12/16/202332第一章概述

位存儲單元的地址由字節(jié)地址和位地址組成，如I3.2，其中的區(qū)域標識符“I表示輸入(Input)，字節(jié)地址為3，位地址為2(見圖)。這種存取方式稱為“字節(jié)．位”尋址方式。輸入字節(jié)IB3(B是Byte的縮寫)由I3.0～I3.7這8位組成。位數(shù)據(jù)的存放數(shù)據(jù)在存儲器中存取的方式位、字節(jié)、字和雙字12/16/202333第一章概述

相鄰的兩個字節(jié)組成一個字，VWl00表示由VBl00和VBl01組成的1個字(見圖)，VWl00中的V為區(qū)域標識符，W表示字(Word)，100為起始字節(jié)的地址。

VDl00表示由VBl00-VBl03組成的雙字，V為區(qū)域標示符，D表示存取雙字(DoubleWord)，100為起始字節(jié)的地址。圖

字、字節(jié)和雙字對同一地址存取操作的比較a)VB100b)VWl00c)VDl0012/16/202334第一章概述PLC的存儲區(qū)1)輸入映像寄存器(I)尋址

輸入映像寄存器的標識符為I(I0.0-I15.7)，在每個掃描周期的開始，CPU對輸入點進行采樣，并將采樣值存于輸入映像寄存器中。

返回2)輸出映像寄存器(Q)尋址

輸出映像寄存器的標識符為Q(Q0.0～Q15.7)，在掃描周期的末尾，CPU將輸出映像寄存器的數(shù)據(jù)傳送給輸出模塊，再由后者驅(qū)動外部負載。12/16/202335第一章概述3)變量存儲器(V)尋址

在程序執(zhí)行的過程中存放中間結(jié)果，或用來保存與工序或任務有關的其他數(shù)據(jù)。

4)位存儲器(M)區(qū)尋址

內(nèi)部存儲器標志位(M0.0—M31.7)用來保存控制繼電器的中間操作狀態(tài)或其他控制信息。雖然名為“位存儲器區(qū)”，表示按位存取，但是也可以按字節(jié)、字或雙字來存取。

5)定時器存儲器(T)區(qū)尋址定時器相當于繼電器系統(tǒng)中的時間繼電器。S7-200有三種定時器，它們的時基增量分別為1ms、l0ms和l00ms，定時器的當前值寄存器是16位有符號整數(shù)，用于存儲定時器累計的時基增量值(1—32767)。12/16/202336第一章概述定時器的當前值大于等于設定值時，定時器位被置為1，梯形圖中對應的定時器的常開觸點閉合，常閉觸點斷開。用定時器地址(T和定時器號，如T5)來存取當前值和定時器位，帶位操作數(shù)的指令存取定時器位，帶字操作數(shù)的指令存取當前值。6)計數(shù)器存儲器(C)區(qū)尋址計數(shù)器用來累計其計數(shù)輸入端脈沖電平由低到高的次數(shù)，CPU提供加計數(shù)器、減計數(shù)器和加減計數(shù)器。計數(shù)器的當前值為16位有符號整數(shù)，用來存放累計的脈沖數(shù)(1—32767)。12/16/202337第一章概述位邏輯指令

觸點指令

輸出指令其他指令返回

定時器指令12/16/202338第一章概述計數(shù)器指令圖加計數(shù)器返回12/16/202339第一章概述

一、經(jīng)驗法編程例

4組搶答器設計控制要求1：設計一個4組搶答器，任一組搶先按下?lián)尨鸢粹o后，對應指示燈指示搶答結(jié)果，同時鎖定搶答器，使其他組搶答按鈕無效。在按下復位開關后，可重新開始搶答。(1)I/O分配：I/O分配表見表。輸入觸點功能說明輸出線圈功能說明I0.1第一組搶答按鈕Q0.1第一組搶答指示燈I0.2第二組搶答按鈕Q0.2第二組搶答指示燈I0.3第三組搶答按鈕Q0.3第三組搶答指示燈I0.4第四組搶答按鈕Q0.4第四組搶答指示燈I0.5復位按鈕12/16/202340第一章概述(3)要點說明。①由于搶答按鈕一般均為非自鎖按鈕，為保持搶答輸出結(jié)果，就需要輸出線圈所帶觸點并聯(lián)在輸入觸點上，實現(xiàn)自鎖功能。②要實現(xiàn)一組搶答后，其他組不能再搶答的功能，就需要在其他組控制線路中串聯(lián)本組輸入觸點或輸出線圈的常閉觸點，從而形成互鎖關系。12/16/202341第一章概述(2)程序如圖所示。

(3)要點說明。這一程序又稱為二分頻電路。在控制過程中，若按鈕為點動按鈕(非自鎖按鈕)時，可由該程序控制實現(xiàn)第一次按下啟動，第二次按下停止的功能。12/16/202342第一章概述例運料車自動裝、卸料控制控制要求：①某運料車如圖所示，可在A、B兩地分別啟動。運料車啟動后，自動返回A地停止，同時控制料斗門的電磁閥Y1打開，開始下料。1分鐘后，電磁閥Y1斷開，關閉料斗門，運料車自動向B地運行。到達B地后停止，小車底門由電磁閥Y2控制打開，開始卸料。1分鐘后，運料車底門關閉，開始返回A地。之后重復運行。②運料車在運行過程中，可用手動開關使其停車。再次啟動后，可重復①中內(nèi)容。12/16/202343第一章概述I/O分配：輸入觸點功能說明輸出線圈功能說明I0.0正轉(zhuǎn)啟動按鈕Q0.0正轉(zhuǎn)輸出I0.1反轉(zhuǎn)啟動按鈕Q0.1反轉(zhuǎn)輸出I0.2A點行程開關Q0.2電磁閥Y1I0.3B點行程開關Q0.3電磁閥Y2I0.4停止按鈕12/16/202344第一章概述12/16/202345第一章概述T3212/16/202346第一章概述例

展廳人數(shù)控制系統(tǒng)控制要求：現(xiàn)有一展廳，最多可容納50人同時參觀。展廳進口與出口各裝一傳感器，每有一人進出，傳感器給出一個脈沖信號。試編程實現(xiàn)，當展廳內(nèi)不足50人時，綠燈亮，表示可以進入；當展廳滿50人時，紅燈亮，表示不準進入。(1)I/O分配：輸入觸點功能說明輸出線圈功能說明I0.0系統(tǒng)啟動按鈕Q0.0綠燈輸出I0.1進口傳感器S1Q0.1紅燈輸出I0.2出口傳感器S212/16/202347第一章概述定時器應用電路例延時接通/斷開電路12/16/202348第一章概述用計數(shù)器設計長延時電路如果需要更長的延時時間，可用計數(shù)器和特殊位存儲器組成長延時電路。 圖中SM0.4的常開觸點為加計數(shù)器C0提供周期為1

min的時鐘脈沖。當計數(shù)器復位輸入I0.0斷開，C0開始計數(shù)延時。圖中延時時間為30

000

min。12/16/202349第一章概述例閃爍電路（圖4-4）。

12/16/202350第一章概述梯形圖的經(jīng)驗設計法經(jīng)驗設計法:在典型電路的基礎上，根據(jù)對控制系統(tǒng)要求，不斷地修改和完善梯形圖。特點：無規(guī)律可循，結(jié)果不唯一，設計所用的時間、設計的質(zhì)量與設計者的經(jīng)驗有很大的關系，它可以用于較簡單的梯形圖(如手動程序)的設計。

起動保持和停止電路12/16/202351第一章概述

二、順序控制設計法與順序功能圖

1.經(jīng)驗設計法存在的問題：用經(jīng)驗設計法設計梯形圖時，沒有一套同定的方法和步驟可以遵循，具有很大的試探性和隨意性，對于不同的控制系統(tǒng)，沒有一種通用的容易掌握的設計方法。梯形圖往往很難閱讀，系統(tǒng)的維修和改進困難。2.定義：所謂順序控制，就是按照生產(chǎn)工藝預先規(guī)定的順序，在各個輸入信號的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時間的順序，在生產(chǎn)過程中各個執(zhí)行機構(gòu)自動地有秩序地進行操作。首先根據(jù)系統(tǒng)的工藝過程,畫出順序功能圖,然后根據(jù)順序功能圖畫出梯形圖。12/16/202352第一章概述12/16/202353第一章概述基本結(jié)構(gòu)1）單序列2）選擇序列3）并列序列4）順序功能圖舉例12/16/202354第一章概述12/16/202355第一章概述返回根據(jù)順序功能圖設計梯形圖時,可以用存儲器位M來代表步。某一步為活動步時,對應的存儲器位為1,某一轉(zhuǎn)換實現(xiàn)時,該轉(zhuǎn)換的后續(xù)步變?yōu)榛顒硬?前級步變?yōu)椴换顒硬健：芏噢D(zhuǎn)換條件都是短信號,即它存在的時間比它激活的后續(xù)步為活動步的時間短,因此應使用有記憶功能的電路或指令(如起保停電路和置位、復位指令)來控制代表步的存儲器位。

使用起保停電路設計順序控制梯形圖的方法

后步當前步前步M0.1M0.0M0.2()

I0.1M0.1轉(zhuǎn)換條件M0.0M0.1I0.1M0.212/16/202356第一章概述

圖中的波形圖給出了鍋爐鼓風機和引風機的控制要求。當按下起動按鈕I0.0后，應先開引風機，延時15

s后再開鼓風機。按下停止按鈕I0.1后，應先停鼓風機，20s后再停引風機。單序列的編程方法

12/16/202357第一章概述

根據(jù)Q0.0和Q0.1接通/斷開狀態(tài)的變化，其工作期間可以分為3步，分別用M0.1、M0.2、M0.3來代表這3步，用M0.0來代表等待起動的初始步。 起動按鈕I0.0，停止按鈕I0.1的常開觸點、定時器延時接通的常開觸點為各步之間的轉(zhuǎn)換條件，順序功能圖如圖所示。12/16/202358第一章概述

鼓風機和引風機的梯形圖程序12/16/202359第一章概述

1．選擇序列分支開始的編程方法 圖中步M0.0之后有1個選擇序列的分支開始，設M0.0為活動步時，后面有兩條支路供選擇，若轉(zhuǎn)換條件I0.0先滿足，則后續(xù)步M0.1將變?yōu)榛顒硬?，而M0.0變?yōu)椴换顒硬健＿x擇序列的編程方法12/16/202360第一章概述

2．選擇序列分支合并的編程方法 圖中，步M0.3之前有一個選擇序列分支的合并。12/16/202361第一章概述

1．并行序列分支開始的編程方法 圖中步M0.3之后有一個并行序列的分支。并行序列的編程方法

12/16/202362第一章概述

2．并行序列分支合并的編程方法 圖中步M1.0之前有一個并行序列的合并，該轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的條件是所有的前級步（即M0.5和M0.7）都是活動步和轉(zhuǎn)換條件I0.7滿足就可以使步M1.0為活動步。12/16/202363第一章概述返回液體混合裝置如圖5-6所示,上限位、下限位和中限位液位傳感器被液體淹沒時為1狀態(tài),閥A、閥B和閥C為電磁閥,線圈通電時打開,線圈斷電時關閉。開始時容器是空的,各閥門均關閉,各傳感器均為0狀態(tài)。按下起動按鈕后,打開閥A,液體A流人容器,中限位開關變?yōu)镺N時,關閉閥A,打開閥B,液體B流人容器。液面升到上限位開關時,關閉閥B,電機M開始運行,攪拌液體,60s后停止攪拌,打開閥C,放出混合液,當液面降至下限位開關之后再過5s,容器放空,關閉閥C,打開閥A，又開始下一周期的操作。按下停止按鈕,當前工作周期的操作結(jié)束后,才停止操作(返回并停在初始狀態(tài))。選擇序列應用舉例12/16/202364第一章概述返回圖5-6中的M1.0用來實現(xiàn)在按下停止按鈕后不馬上停止工作,而是在當前工作周期的操作結(jié)束后,才停止運行。M1.0用起動按鈕I0.3和停止按鈕I0.4來控制。運行時它處于0N狀態(tài),系統(tǒng)完成一個周期的工作后，步M0.5到M0.1的轉(zhuǎn)換條件M1.0·T38滿足,轉(zhuǎn)到步M0.1后繼續(xù)運行。按了停止按鈕I0.4之后,M1.0變?yōu)镺FF，要等系統(tǒng)完成最后一步M0.5的工作后,轉(zhuǎn)換條件M1.0·T38滿足,才能返回初始步,系統(tǒng)停止運行。圖5-6中步M0.5之后有一個選擇序列的分支,當它的后續(xù)步M0.0或M0.1變?yōu)榛顒硬綍r,它都應變?yōu)椴换顒硬?，所以應將M0.0和M0.1的常閉觸點與M0.5的線圈串聯(lián)。12/16/202365第一章概述返回步M0.1之前有一個選擇序列的合并,當M0.0為活動步并且轉(zhuǎn)換條件I0.3滿足,或步M0.5為活動步并且轉(zhuǎn)換條件M1.0·T38滿足,步M0.1都應變?yōu)榛顒硬?即代表該步的存儲器位M0.1的起動條件應為M0.0·I0.3+M0.5·M1.0·T38

對應的起動電路由兩條并聯(lián)支路組成，每條支路分別由M0.0、I0.3和M0.5、M1.0、T38的常開觸點串聯(lián)而成(見圖5-6)。12/16/202366第一章概述12/16/202367第一章概述返回并行序列應用舉例

某專用鉆床用兩只鉆頭同時鉆兩個孔。操作人員放好工件后,按下起動按鈕I0.0,工件被夾緊后兩只鉆頭同時開始工作，鉆到由限位開關I0.2和I0.4設定的深度時分別上行,回到由限位開關I0.3和I0.5設定的起始位置時停止上行。兩個都到位后,工件被松開,松開到位后,加工結(jié)束,系統(tǒng)返回初始狀態(tài)。

12/16/202368第一章概述返回圖5-7中系統(tǒng)的順序功能圖用存儲器位M0.0~M1.0代表各步。兩只鉆頭和各自的限位開關組成了兩個子系統(tǒng)，這兩個子系統(tǒng)在鉆孔過程中并行工作，因此用并行序列中的兩個子序列來分別表示這兩個子系統(tǒng)的內(nèi)部工作情況。在步M0.1,Q0.0為1,夾緊電磁閥的線圈通電,工件被夾緊后,壓力繼電器I0.1的常開觸點ON,使步M0.1變?yōu)椴换顒硬?步M0.2和步M0.5同時變?yōu)榛顒硬?Q0.1、Q0.3為1,大、小鉆頭向下進給,開始鉆孔。當大、小孔分別鉆完了,Q0.2、Q0.4分別變?yōu)?,鉆頭向上運動，返回初始位置后,限位開關I0.3與I0.5均為ON,等待步M0.4與M0.7分別變?yōu)榛顒硬健?2/16/202369第一章概述返回它們之后的“=1”表示轉(zhuǎn)換條件總是滿足,即只要M0.4和M0.7都變?yōu)榛顒硬?就會實現(xiàn)步M0.4、M0.7到步M1.0的轉(zhuǎn)換。在步M1.0，控制工件松開的Q0.5為1,工件被松開后,限位開關10.7為ON,系統(tǒng)返回初始步M0.0。步M1.0之前有一個并行序列的合并,轉(zhuǎn)換條件“=1”表示該轉(zhuǎn)換條件總是滿足。所以只需將前級步M0.4和M0.7的常開觸點串聯(lián)后作為控制M1.0的起保停電路的起動電路。M1.0變?yōu)榛顒硬胶?其常閉觸點斷開,使M0.4和M0.7的線圈斷電,步M0.4和M0.7變?yōu)椴换顒硬健?2/16/202370第一章概述12/16/202371第一章概述返回從圖5-8可以看出以轉(zhuǎn)換為中心的編程方法的順序功能圖與梯形圖的對應關系。實現(xiàn)圖中I0.0對應的轉(zhuǎn)換需要同時滿足兩個條件,即該轉(zhuǎn)換的前級步是活動步(M0.0=1)和轉(zhuǎn)換條件滿足(I0.0=1)。在梯形圖中,可以用M0.0和I0.0的常開觸點組成的串聯(lián)電路來表示上述條件。該電路接通時,兩個條件同時滿足，此時應將該轉(zhuǎn)換的后續(xù)步變?yōu)榛顒硬?用SM0.1，1指令將M0.1置位)和將該轉(zhuǎn)換的前級步變?yōu)椴换顒硬?用RM0.0，1指令將M0.0復位)，這種編程方法與轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的基本規(guī)則之間有著嚴格的對應關系,用它編制復雜的順序功能圖的梯形圖時,更能顯示出它的優(yōu)越性。

以轉(zhuǎn)換為中心的順序控制梯形圖設計方法12/16/202372第一章概述返回M0.0M0.0M0.1(S)

I0.1前步前步轉(zhuǎn)換條件當前步(R)

11M0.0M0.1I0.112/16/202373第一章概述返回I0.2I0.3Q0.0M0.1M0.2M0.3Q0.2Q0.1M0.0SM0.1I0.0I0.1I0.2I0.3Q0.1I0.112/16/202374第一章概述返回12/16/202375第一章概述返回圖是前面介紹過的剪板機的順序功能圖，和以轉(zhuǎn)換為中心的編程方法編制的梯形圖程序。12/16/202376第一章概述返回12/16/202377第一章概述返回使用SCR指令的順序控制梯形圖設計方法

S7-200中的順序控制繼電器S專門用于編制順序控制程序。順序控制程序被順序控制繼電器指令SCR劃分為LSCR與SCRE指令之間的若干個SCR段，一個SCR段對應于順序功能圖中的一步。裝載順序控制繼電(LoadSequenceControlRelay)指令LSCRn用來表示一個SCR段即順序功能圖中的步的開始。指令中的操作數(shù)n為順序控制繼電器S(BOOL型)的地址，順序控制繼電器為1狀態(tài)時，對應的SCR段中的程序被執(zhí)行，反之則不被執(zhí)行。12/16/202378第一章概述LADSTL功能操作數(shù)LSCRS-bit順序狀態(tài)開始S（位）SCRTS-bit順序狀態(tài)轉(zhuǎn)移S（位）SCRE順序狀態(tài)結(jié)束無LoadSequentialCountrolRelay

SequentialCountrolRelayTransition

ConditionalSequentialCountrolEnd12/16/202379第一章概述選擇性分支結(jié)構(gòu)的功能圖和梯形圖12/16/202380第一章概述下圖是剪板機的結(jié)構(gòu)示意圖，開始時壓鉗和剪刀在上限位置，限位開關I0.0和I0.1為ON，按下啟動按鈕I1.0,工作過程如下:首先板料右行(Q0.0為ON)至限位開關I0.3動作,然后壓鉗下行(Q0.1為ON并保持),壓緊板料后,壓力開關I0.4為ON,壓鉗保持壓緊,剪刀開始下行(Q0.2為ON).剪斷板料后,I0.2變?yōu)镺N,壓鉗和剪刀同時上行(Q0.3和Q0.4為ON),它們分別碰到限位開關I0.0和I0.1后,分別停止上行.都停止后,又開始下一周期的工作,剪完10塊料后,停止工作并停在初始狀態(tài).選擇性分支結(jié)構(gòu)舉例12/16/202381第一章概述輸入信號電器元件名稱地址壓鉗上限位BG1I0.0剪刀上限位BG2I0.1剪刀下限位BG3I0.2板料右行限位BG4I0.3壓鉗壓緊開關I0.4啟動按鈕SFI1.0順序功能圖的編程步驟:（1）分析控制要求，找出控制設備現(xiàn)場的實際輸入和輸出點，選擇PLC型號并分配I/O地址（2）PLC端子接線---省略輸出信號電器元件名稱地址板料右行Q0.0壓鉗下行Q0.1剪刀下行Q0.2壓鉗上行Q0.3剪刀上行Q0.412/16/202382第一