顺序设计方法中梯形图的编程方法.ppt

1、，第5章，顺序设计法中梯形图的编程方法，第5.1章，使用启动、保证和停止电路的顺序控制梯形图的编程方法，第5.1.1章，单序列的编程方法图5-1(a)中的波形图给出了锅炉鼓风机和引风机的控制要求。按下启动按钮I0.0时，应先打开引风机，延时15秒后再打开鼓风机。按下停止按钮I0.1后，先停止鼓风机，20秒后停止引风机。根据Q0.0和Q0.1开/关状态的变化，其工作周期可分为三个步骤，分别用M0.1、M0.2和M0.3表示，等待启动的初始步骤用m0.0表示，启动按钮I0.0、停止按钮I0.1的常开触点和定时器延时的常开触点是每一步之间的转换条件。顺序功能图如图5-1(b)所示。如果一些输出在Q0

2、.0这样的几个连续步骤中处于1状态，它们也可以通过设置和复位指令来控制，如图5-1(b)所示。5.1.2选择序列1的编程方法选择序列分支开始的编程方法在图5-2中，在步骤M0.0之后有一个选择序列的分支，当M0.0是激活步骤时，有两个分支可供选择。如果首先满足转换条件I0.0，随后的步骤M0.1将成为有效步骤，而M0.0将成为无效步骤。如果首先满足转换条件I0.2，则随后的步骤M0.2将变为有效步骤，而M0.0将变为无效步骤。编程时，M0.1和M0.2的常闭触点应与m0.0的线圈串联，作为步骤M0.0的结束条件。图5-2选择顺序和并联顺序的顺序功能图和梯形图如果在某一步骤后有一个由N个分支组成

3、的选择顺序，该步骤可切换到某一分支，那么对应于这N个分支的后续步骤的存储位的常闭触点应与该步骤的线圈串联，作为该步骤的结束条件。2选择序列分支合并的编程方法在图5-2中，在步骤M0.3之前有一个选择序列分支的合并，当步骤M0.1为激活步骤，且满足转换条件I0.1，或M0.2为激活步骤，且满足转换条件I0.3时，步骤M0.3将变为激活步骤，因此步骤M0.3的启动和停止电路的启动条件应为M0.1I0.1 M0.2I0.3，相应的启动电路由两个并联的分支组成。 如果在某一步之前有N个转换，即N个分支进入该步，则控制该步的位存储器的启停电路的启动电路由N个分支并联而成，每个分支由对应于某一前一步的存储

4、位的常开触点与对应于相应转换条件的触点串联而成。3只有两个步骤的闭环处理如果在顺序功能图中有一个只有两个步骤组成的小闭环，如图5-3(a)所示，图5-3只有两个闭环处理，5.1.3并行序列的编程方法1并行序列分支开始的编程方法在图5-2的步骤M0.3之后有一个并行序列分支。当步骤M0.3为有效步骤且转换条件I0.4满足时，步骤M0.4和步骤M0.6应同时成为有效步骤，这是通过使用由M0.3和I0.4的常开触点组成的串联电路分别作为M0.4和M0.6的启动电路来实现的；同时，步骤M0.3应该是非活动步骤。由于步骤M0.4和步骤M0.6同时成为有效步骤，只需将M0.4或M0.6的常闭触点与m0.3

5、的线圈串联，作为步骤M0.3的结束条件。并行序列分支合并的编程方法在图5-2中，在步骤M1.0之前有一个并行序列合并，在所有先前步骤(即M0.5和M0.7)都是有效步骤且转换条件为I0.7的条件下实现转换可以看出，M0.5、M0.7和I0.7的常开触点应串联，作为控制M1.0应用设计实例启停电路的启动电路。图5-4(a)为剪切机示意图。开始时，钳子和剪刀处于上限位置，限位开关I0.0和I0.1都打开。和pres剪完纸后，I0.2打开，钳子和剪刀同时上升。图5-4:剪板机的顺序功能图和梯形图(Q0.3和Q0.4为开，Q0.1和Q0.2为关)。当它们分别触到限位开关I0.0和I0.1后，它们停止上

6、升，然后开始下一个周期的工作。切割20张后，根据上述控制要求设计的顺序功能图如图5-4(b)所示。在图中，具有选择性序列和并行序列的分支开始并与分支合并。M0.0M0.7代表每个步骤，M0.0是初始步骤，用于重置C0计数器。C0计数器用于控制切割次数，在步骤M0.7中，每个工作循环中C0的电流值增加1。如果20块材料没有减少，C0的电流值小于设定值20，C0常闭触点闭合，即满足转换条件，则返回步骤M0.1，重新开始下一个循环。切割20张后，C0电流值等于设定值20，C0常开触点闭合，即满足转换条件，返回初始步骤M0.0，等待下一个启动信号。当步骤M0.3为激活步骤，并且满足剪刀下降到位置I0.

7、2的条件时，步骤M0.4和步骤m0.6同时为激活步骤，使得钳子和剪刀同时上升，这是并联序列的分支开始，并且作为步骤M0.4和步骤M0.6的开始条件，M0.3和0.2的常开触点串联。 步骤m0.3变成无效步骤，因此M0.4或M0.6的常闭触点与M0.3的线圈串联，作为关闭M0.3的线圈的条件。步骤M0.5和步骤M0.7是等待步骤，不执行任何动作，但用于同时结束两个子序列，这是并行序列的组合。 也就是说，只要步骤M0.5和步骤M0.7都是有效步骤并且转换条件满足(C0常开或常闭)，就将实现从步骤M0.5和步骤M0.7到步骤M0.0或步骤M0.1的转换。当步骤M0.0或步骤M0.1变为活动步骤时，步

8、骤M0.5和步骤M0.7将同时变为非活动步骤，因此使用M0.0和M0.1，根据顺序功能图设计梯形图如图5-4(c)所示。5.2以转换为中心的顺序控制梯形图编程方法，以及5.2.1单顺序编程方法。以图5-1中鼓风机和引风机的顺序功能图为例，介绍以转换为中心的顺序控制梯形图的编程方法。梯形图如图5-5所示。图5-5鼓风机和引风机的顺序功能图和梯形图，如果需要满足图中M0.1对应的转换，则应同时满足两个条件，即转换的前一步M0.0为激活步骤，转换条件I0.0满足。在梯形图中，由M0.0和I0.0常开触点组成的串联电路可以用来表示上述情况。当电路接通时，两个条件同时满足。此时，转换的后续步骤应改为激活

9、步骤(用设置指令设置M0.1)，转换的前一步骤应改为非激活步骤(用复位指令复位M0.0)。这种编程方法和转换实现的基本原则之间有严格的对应关系。用它来编制复杂序列函数图的梯形图，可以显示出它的优越性。当使用这种编程方法时，输出继电器、定时器和计数器的线圈不能与设置命令和复位命令并联，因为对应于图5-5中前一步和转换条件的串联电路的接通时间相当短(只有一个扫描周期)。满足转换条件后，立即重置上一步，断开串联电路，输出继电器的线圈应至少在对应于某一步的整个时间内接通。因此，根据顺序功能图，输出存储线圈应由代表步进或其并联电路的位存储器的常开触点驱动。5.2.2选择序列的编程方法如果一个变换与并行序

10、列的分支和合并无关，它只有一个前一步和一个后一步，并且只需要复位和设置一个存储位，那么在图5-2中，除了对应于M0.4和M0.6的转变之外，所有转变都独立于并行序列，并且对应于I0.0I0.2的转变与选择序列的分支和合并相关，并且它们都只有一个前一步骤和一个后一步骤。与并行序列无关的转换对应的梯形图非常标准。用于控制置位和复位的每个电路块由一个串联电路组成，该串联电路由对应于前一步的位存储器和对应于转换条件的触点、置位指令和复位指令组成。图5-6(对应于图5-2)是以转换条件为中心的编程模式的梯形图。图5-6选择序列和并行序列的梯形图，5.2.3并行序列的编程方法在图5-2的步骤M0.3之后有

11、一个并行序列的分支。当M0.3是一个有效步骤，并且满足转换条件I0.4时，步骤M0.4和步骤M0.6应该同时成为有效步骤。这是一个由M0.3和I0.4常开触点组成的串联电路，使M0.4成为M0.4。同时，M0.3步应改为非激活步，这是通过复位指令实现的。在对应于i0.7的转换之前有一个并行的序列合并。转换是在所有先前的步骤(即步骤M0.5和M0.7)都是有效步骤并且满足转换条件I0.7的条件下实现的。可以看出，M0.5、m0.7和I0.7的常开触点应该串联，作为设置M1.0和复位M0.5和M0.7的条件。在图5-7中，转换的上部是并行序列的组合，转换的下部是并行序列的分支。实现转换的条件是所有

12、之前的步骤(即步骤M2.0和M2.1)都是有效步骤，并且满足转换条件。因此，由M2.0、M2.1和I0.2的常开触点和I0.1的常闭触点组成的串并联电路应作为制作M2.2和M2.3的串并联电路。图5-7转换的同步实现，5.2.4应用设计实例图5-4是剪板机的顺序功能图，用于绘制以转换条件为中心编程方法的梯形图程序。在序列功能图中有9个转换(包括SM0.1)，转换条件SM0.1只需要设置初始步骤M0.0。除了与并行序列的分支和合并相关的转换外，所有其他转换只有一个前向步骤和一个后向步骤，相应的电路块由代表实现转换的两个条件的触点组成的串联电路组成，即设置指令和复位指令。在并行序列的分支处，由m0

13、.3和I0.2的常开触点组成的串联电路用于设置两个后续步骤M0.4和M0.6，并复位前一个步骤M0.3。在并行序列合并的双水平线下方有一个选择序列分支。当C0设定的块数被切断时，C0常开触点闭合，初始M0.0将返回。因此，前两个步骤M0.5和m0.7的常开触点与转换前C0的常开触点应串联，作为设置后续步骤M0.0和重置前两个步骤M0.5和M0.7的条件。当C0设置的块数未被切断时，C0的常闭触点闭合，将返回步骤M0.1。因此， 前两个步骤M0.5和M0.7的常开触点与C0的常闭触点串联，作为设置后续步骤M0.1和复位前两个步骤M0.5和M0.7的条件。相应的梯形图如图5-8所示。 图5-8剪切

14、机控制系统梯形图，5.3采用可控硅指令的顺序控制梯形图编程方法，5.3.1顺序控制继电器指令S7-200中的顺序控制继电器专用于顺序控制程序。顺序控制程序由顺序控制继电器指令在l SCR指令和SCRE指令之间分成几个可控硅段，一个可控硅段对应顺序功能图中的一个步骤。负载顺序控制继电器(LSCR)指令n用于指示可控硅段，即顺序功能图中一个步骤的开始。指令中的操作数n是顺序控制继电器(BOOL类型)的地址。当顺序控制继电器处于1状态时，执行相应可控硅段的程序，否则不执行。顺序控制版本当SCRT线圈通电时，对应于在SCRT指定的顺序功能图中的后续步骤的顺序控制继电器N变为1状态，对应于当前活动步骤的

15、顺序控制继电器变为0状态，并且当前步骤变为非活动步骤。LSCR指令中n指定的顺序控制继电器放在可控硅堆栈的顶部，可控硅堆栈中s位的状态决定相应的可控硅段是否执行。因为逻辑堆栈顶部的值加载了S位的值，所以可控硅指令及其后面的线圈可以直接连接到左总线。使用可控硅时有以下限制：不能在不同的程序中使用相同的s位；JMP和LBL指令不能在可控硅段中使用，即不允许通过跳转方法跳转到可控硅段或跳出可控硅段；“等待”、“下一步”和“结束”指令不能在SCR段中使用。5.3.2单序列编程方法图5-9是小车运动的原理图、序列功能图和梯形图。当轿厢处于初始位置时，将轿厢设置在左侧停止，限位开关I0.2处于1状态。按下

16、启动按钮I0.0后，小车向右运行，移动到下限开关I0.1后停止，3s后开始向左移动，到达下限开关I0.2后返回初始步骤停止运行。根据Q0.0和Q0.1的变化，一个工作周期可以分为三个步骤：左、暂停和右。此外，应该设置等待启动的初始步骤，并分别用S0.0S0.3表示。起动按钮I0.0和限位开关的常开触点，T37延时连接的常开触点是每一步之间的转换条件。图5-9:小车运动示意图、顺序功能图和梯形图。在设计梯形图时，LSCR和SCRE指令用作可控硅部分的开始和结束指令。在可控硅部分，SM0.0常开触点用于驱动输出点的线圈，该线圈在该步骤中应处于1状态，对应于转换条件的触点或电路用于驱动SCRT指令到

17、下一步骤。5.3.3选择性序列和并行序列的编程方法1选择性序列的编程方法，(1)选择性序列分支的编程方法从图5-10(a)开始，在步骤S0.0之后有一个选择性序列分支。当它是一个有效步骤并且满足转换条件I0.0时，后续步骤S0.1将成为一个有效步骤，而s0.0将成为一个无效步骤。当S0.0为1时，执行其对应的可控硅段。此时，如果转换条件I0.0为1，则执行该程序段的指令SCRT S0.1，并且它将被转换到步骤S0.1.如果I0.2常开触点闭合，将执行指令SCRT S0.2，并转换步骤S0.2。在图5-10(a)中，在步骤S0.3之前有一个选择序列的合并。当步骤S0.1是一个激活的步骤并且过渡条件I0.1被满足，或者步骤S0.2是一个激活的步骤并且过渡条件I0.3被满足，那么步骤s0.3应该成为一个激活的步骤。在对应于步骤S0.1和步骤S0.2的可控硅部分中，常开触点I0.1和I0.3分别用于驱动SCRT S0.3