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后一页返回可编程控制器原理与应用安徽理工大学电信学院后一页返回安徽理工大学电信学院第3章西门子小型可编程控制器S7-2003.3.7以转换为中心的顺序控制梯形图设计方法返回后一页前一页根据顺序功能图设计梯形图时,可以用存储器位M来代表步。某一步为活动步时,对应的存储器位为1,某一转换实现时,该转换的后续步变为活动步,前级步变为不活动步。很多转换条件都是短信号,即它存在的时间比它激活的后续步为活动步的时间短,因此应使用有记忆功能的电路或指令(如置位、复位指令和起保停电路)来控制代表步的存储器位。返回后一页前一页在顺序功能图中，如果某一转换所有的前级步都是活动步并且满足相应的转换条件，则转换实现。即所有由有向连线与相应转换符号相连的后续步都变为活动步，而所有由有向连线与相应转换符号相连的前级步都变为不活动步。在以转换为中心的编程方法中，用该转换所有前级步对应的存储器位的常开触点与转换条件对应的触点或电路串联(即起保停电路中的起动电路)，作为使所有后续步对应的存储器位置位(使用置位指令)和使所有前级步对应的存储器位复位(使用复位指令)的条件。在任何情况下，代表步的存储器位的控制电路都可以用这一原则来设计，每一个转换对应一个这样的控制置位和复位的电路块，有多少个转换就有多少个这样的电路块。返回后一页前一页图3.53是以转换为中心的编程方法的顺序功能图与梯形图的对应关系。对应顺序功能图中的每一个转换都由一段以转换为中心的梯形图程序与之对应，可把这当成“公式”，把所有转换都写完了，程序就编完了。这种设计方法特别有规律。在设计复杂的顺序功能图的梯形图时既容易掌握，又不容易出错。返回后一页前一页实现图中I0.1对应的转换需要同时满足两个条件,即该转换的前级步是活动步(M0.0=1)和转换条件满足(I0.1=1)。在梯形图中,可以用M0.0和I0.1的常开触点组成的串联电路来表示上述条件。该电路接通时,两个条件同时满足，此时应将该转换的后续步变为活动步(用SM0.1，1指令将M0.1置位)和将该转换的前级步变为不活动步(用RM0.0，1指令将M0.0复位)，这种编程方法与转换实现的基本规则之间有着严格的对应关系,用它编制复杂的顺序功能图的梯形图时,更能显示出它的优越性返回后一页前一页1.单序列的编程方法某组合机床液压工作台在初始状态时停在最左边，限位开关I0.3为1状态(见图3.54)。按下起动按钮I0.0，液压工作台的进给运动如图3.54所示，工作一个循环后，返回并停在初始位置，控制电磁阀的Q0.0~Q0.2在各工步的状态如图3.54中的顺序功能图所示。返回后一页前一页返回后一页前一页使用这种编程方法时，不能将输出位的线圈与置位指令和复位指令并联，这是因为图3.54中前级步和转换条件对应的串联电路接通的时间是相当短的(只有一个扫描周期)，转换条件满足后前级步马上被复位，该串联电路断开，而输出位的线圈至少应该在某一步对应的全部时间内被接通。所以应根据顺序功能图，用代表步的存储器位的常开触点或它们的并联电路来驱动输出位的线圈。返回后一页前一页返回后一页前一页2.选择序列的编程方法如果某一转换与并行序列的分支、合并无关,它的前级步和后续步都只有一个，需要复位、置位的存储器位也只有一个，因此对选择序列的分支与合并的编程方法实际上与对单序列的编程方法完全相同。图3.55所示的顺序功能图中,除I0.4与=1对应的转换以外,其余的转换均与并行序列无关，I0.0~I0.3对应的转换与选择序列的分支、合并有关，它们都只有一个前级步和一个后续步。与并行序列无关的转换对应的梯形图是非常标准的，每一个控制置位、复位的电路块都由前级步对应的存储器位和转换条件对应的触点组成的串联电路、一条置位指令和一条复位指令组成。返回后一页前一页3.并行序列的编程方法图3.55中步M0.3之后有一个并行序列的分支，当M0.3是活动步，并且转换条件I0.4满足时，步M0.4与步M0.6应同时变为活动步，这是用M0.3和I0.4的常开触点组成的串联电路使M0.4和M0.6同时置位来实现的；与此同时，步M0.3应变为不活动步，这是用复位指令来实现的。=1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(即步M0.5和M0.7)都是活动步和转换条件=1满足。由此可知，应将M0.5、M0.7常开触点串联，作为使M1.0置位和使M0.5，M0.7复位的条件。返回后一页前一页4.示例：图3.57是剪板机的示意图、顺序功能图，和以转换为中心的编程方法编制的梯形图程序。开始时压钳和剪刀在上限位置，限位开关I0.0和I0.1为ON。按下起动按钮I1.0，工作过程如下：首先板料右行(Q0.0为ON)至限位开关I0.3动作，然后压钳下行(Q0.1为ON并保持)，压紧板料后，压力继电器I0.4为ON，压钳保持压紧，剪刀开始下行(Q0.2为ON)。剪断板料后I0.2变为ON，压钳和剪刀同时上行(Q0.3和Q0.4为ON，Q0.1和Q0.2为OFF)，它们分别碰到限位开关I0.0和I0.1后，分别停止上行，都停止后，又开始下一周期的工作，剪完10块料后停止工作并停在初始状态。返回后一页前一页系统的顺序功能图如图3.57所示。图中有选择序列、并行序列的分支与合并。步M0.0是初始步，C0用来控制剪料的次数，每次工作循环中C0的当前值加1。没有剪完10块料时，C0的当前值小于设定值10，其常闭触点闭合，转换条件满足，将返回M0.1步，重新开始工作。剪完10块料后，C0的当前值等于设定值10，其常开触点闭合，转换条件C0满足，将返回初始步M0.0，等待下一次起动命令。步M0.5和M0.7是等待步，它们用来同时结束两个并行序列。只要步M0.5、M0.7都是活动步，就会发生步M0.5、M0.7到步M0.0或M0.1的转换，步M0.5、M0.7同时变为不活动步，而步M0.0或M0.1变为活动步。0C返回后一页前一页返回后一页前一页顺序功能图中共有9个转换(包括SM0.1)，转换条件SM0.1只需对初始步M0.0置位。除了与并行序列的分支、合并有关的转换以外，其余的转换都只有一个前级步和一个后续步，对应的电路块均由两个触点组成的串联电路、一条置位指令和一条复位指令组成。在并行序列的分支处，用M0.3和I0.2的常开触点组成的串联电路对两个后续步M0.4、M0.6置位，和对前级步M0.3复位。在并行序列的合并处的水平双线之下，有一个选择序列的分支。剪完了计数器C0设定的块数时，C0的常开触点闭合，将返回初始步M0.0。需将该转换之前的两个前级步M0.5和M0.7的常开触点和C0的常开触点串联，作为对后续步M0.0置位和对前级步M0.5和M0.7复位的条件。返回后一页前一页没有剪完计数器C0设定的块数时，C0的常闭触点闭合，将返回步M0.1，所以将该转换之前的两个前级步M0.5和M0.7的常开触点和C0的常闭触点串联，作为对后续步M0.1置位和对前级步M0.5和M0.7复位的条件。