第3章基本邏輯指令新

1、第3章基本邏輯指令教學(xué)目標(biāo)3.1 概述 基本邏輯指令在語句表語言中是指對位存儲單元的簡單邏輯運算，在梯形圖中是指對觸點的簡單連接和對標(biāo)準(zhǔn)線圈的輸出。 語句表編程語言用指令助記符創(chuàng)建控制程序，它是一種面向具體機器的語言，可被PLC直接執(zhí)行，一般來說，語句表語言更適合于熟悉可編程序控制器和邏輯編程方面有經(jīng)驗的編程人員。用這種語言可以編寫出用梯形圖或功能框圖無法實現(xiàn)的程序，但利用語句表時進行位運算時需要考慮主機的內(nèi)部存儲結(jié)構(gòu)。S7-1200 PLC基本邏輯指令主要包括位邏輯指令、定時器指令、計數(shù)器指令、比較指令、數(shù)學(xué)指令、移動指令、轉(zhuǎn)換指令、程序控制指令、邏輯運算指令以及移位和循環(huán)移位指令等。3.2

2、 PLC 的基本邏輯指令 3.2.1位邏輯指令3.2.1.1 觸點指令及線圈指令1、常開觸點與常閉觸點常開觸點（見表3-2）在指定的位為1狀態(tài)（0N）時閉合，為0狀態(tài)（OFF）時斷開。常閉觸點在指定的位為1狀態(tài)時斷開，為0狀態(tài)是閉合。表3-2 位邏輯指令指 令描 述指 令描 述常開觸點RS 鎖存器置位優(yōu)先鎖存器常閉觸點SR 鎖存器復(fù)位優(yōu)先鎖存器取反觸點上升沿檢測觸點輸出線圈下降沿檢測觸點取反輸出線圈上升沿檢測線圈置位下降沿檢測線圈復(fù)位P_TRIG上升沿觸發(fā)器區(qū)域置位N_TRIG下降沿觸發(fā)器區(qū)域復(fù)位2、NOT取反觸點NOT觸點用來轉(zhuǎn)換能流動輸入的邏輯狀態(tài)。如果沒有能流流入NOT觸點，則有能流流出

3、（見圖3-3a）。如果有能流流入NOT觸點，則沒有能流流出（見圖3-3b）。（a）（b）圖3-3 NOT觸點3、輸出線圈線圈輸出指令系統(tǒng)將線圈的狀態(tài)寫入指定的地址，線圈通電時寫入1，斷電時寫入0如果是Q區(qū)的地址，CPU將輸出的值傳送給對應(yīng)的過程映像輸出。在RUN模式，CPU不停地掃描輸入信號，根據(jù)用戶程序的邏輯處理輸入狀態(tài)，通過向過程映像輸出寄存器寫入新的輸出狀態(tài)值來作出響應(yīng)。在寫輸出階段，CPU將存儲在過程殃像寄存器中的新的輸出狀態(tài)傳送給對應(yīng)的輸出電路。 可以用Q0.0:P的線圈將位數(shù)據(jù)值立即寫入過程映像輸出Q0.0，同時直接寫給對應(yīng)的物理輸出點。 反相輸出線圈中間有“/” 符號，如果有能流

4、流過M4.1的反相輸出線圈（見圖3-4a），則M10.0的輸出位為0狀態(tài)，其常升觸點斷開（見圖3-4b），反之M10.0的輸出位為1狀態(tài)，其常開觸點閉合。（a）（b） 圈3-4 反相輸出線圈3.2.2 其他位邏輯指令 1、置位復(fù)位指令S(Set，置位或置1)指令將指定的地址位置位（變?yōu)閘狀態(tài)并保持）。R（Reset，復(fù)位或置O）指令將指定的地址位復(fù)位（變?yōu)镺狀態(tài)并保持）。置位指令與復(fù)位指令最主要的特點是有記憶和保持功能。如果圖3-5中I0.0的常開觸點閉合，Q0.0變?yōu)?狀態(tài)并保持該狀態(tài)。即使I0.0的常開觸點斷開，Q0.0也仍然保持l狀態(tài)（見圖3-6中波形圖）。在程序狀態(tài)中，用Q0.0的S和

5、R線圈連續(xù)的綠色圓弧和綠色的字母表示l狀態(tài)，用間斷的藍(lán)色圓弧和藍(lán)色的字母表示0狀態(tài)。圖3-5 置位與復(fù)位指令 圖3-6 波形圖I0.1的常開觸點閉合時，Q0.0變?yōu)?狀態(tài)并保持該狀態(tài)，即使I0.1的常開觸點斷開，Q0.0也仍然保持0狀態(tài)。2、多點置位復(fù)位指令SET_BF（Set bit field，多點置位）指令將指定的地址開始的連續(xù)的若干個位地址置位（變?yōu)?狀態(tài)并保持）。在圖3-7的I0.0的上升沿（從O狀態(tài)變?yōu)閘狀態(tài)），從Q0.0開始的4個連續(xù)的位被置位為1并保持l狀態(tài)。RESET_BF（Reset bit field，多點復(fù)位）指令將指定的地址開始的連續(xù)的若干個位地址復(fù)位（變?yōu)镺狀態(tài)并保

6、持）。在圖3-7的I0.1的下降沿（從l狀態(tài)變?yōu)?狀態(tài)），從Q0.0開始的4個連續(xù)的位被復(fù)位為0并保持O狀態(tài)。與S7-200和S7-300/400不同，S7-1200的梯形圈允許在一個程序段內(nèi)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)輸入多個獨立電路(見圖3-7)。圖3-7 邊沿檢測觸點與多位置置位復(fù)位3、置位優(yōu)先鎖存器與復(fù)位優(yōu)先鎖存囂SR是復(fù)位優(yōu)先鎖存器見圖3-8a，其輸入/輸出關(guān)系見表3-9，兩種鎖存器的區(qū)別僅在于表的最下面一行。在置位(S)和復(fù)位(R1)信號同時為l時，SR鎖存器的輸出位M10.0被復(fù)位為0。Q0.0輸出為0狀態(tài)。RS是置位優(yōu)先鎖存器見圖3-8b，其輸入/輸出關(guān)系見表3-9，在置位(S)和復(fù)位(R1)信號同

7、時為l時，RS鎖存器的輸出位M10.1被置位為1。Q0.1輸出為1狀態(tài)。(a)（b）圖3-8 SR鎖存器與RS鎖存器表3-9 RS與SR鎖存器的功能復(fù)位優(yōu)先鎖存器（SR）置位優(yōu)先鎖存器（RS）SR1輸出位SR1輸出位00保持前一狀態(tài)00保持前一狀態(tài)0100101011011101114、邊沿檢測觸點指令圖3-7中間有P的觸點是上升沿檢測觸點，如果輸入信號I0.0由O狀態(tài)變?yōu)閘狀態(tài)（即輸入信號I0.0的上升沿），則該觸點接通一個掃描周期。邊沿檢測觸點不能放在電路結(jié)束處。P觸點下面的M10.0為邊沿存儲位，用來存儲上一次掃描循環(huán)時I0.0的狀態(tài)。通過比較輸入信號的當(dāng)前狀態(tài)和上一次循環(huán)的狀態(tài)，來檢測

8、信號的邊沿。邊沿存儲位的地址只能在程序中使用一次，它的狀態(tài)不能在其他地方被改寫。只能使用M、全局DB和靜態(tài)局部變量(Static)來作邊沿存儲位，不能使用臨時局部變量或I/O變量來作邊沿存儲位。圖3-7中間有N的觸點是下降沿檢測觸點，如果輸入信號I0.1由l狀態(tài)變?yōu)镺狀態(tài)（即輸入信號I0.1的下降沿），RESET_BF的線圈“通電”一個掃描循環(huán)周期。N觸點下面的M10.1為邊沿存儲位。5、邊沿檢測線圈指令中間有P的線圈是上升沿檢測線圈(見圖3-10)，僅在流進該線圈的能流的上升沿（線圈由斷電變?yōu)橥姡?，輸出位M10.0為1狀態(tài)。M11.0為邊沿存儲位。 中間有N的線圈是下降沿檢測線圈(見圖3-

9、10)，僅在流進該線圈的能流的下降沿（線圈由通電變?yōu)閿嚯姡?，輸出位M10.1為1狀態(tài)。M11.1為邊沿存儲位。 邊沿檢測線圈不會影響邏輯運算結(jié)果RLO，它對能流是暢通無阻的，其輸入端的邏輯運算結(jié)果被立即送給線圈的輸出端。邊沿檢測線圈可以放置在程序段的中間或程序段的最右邊。 在運行時用外接的小開關(guān)使I0.0變?yōu)閘狀態(tài)，I0.0的常開觸點閉臺，能流經(jīng)P線圈和N線圈流過Q0.0的線圈。在I0.0的上升沿，M10.0的常開觸點閉合一個掃描周期，使Q0.1置位。在I0.0的下降沿，M10.1的常開觸點閉合一個掃描周期，使Q0.1復(fù)位。圖3-10 邊沿檢測線圈指令 6、P_TRIG指令與N_TRIG指令

10、在流進P_TRIG指令的CLK輸入端（見圖3-11）的能流的上升沿（能流剛出現(xiàn)），Q端輸出脈沖寬度為一個掃描用期的能流，使Q0.0置位。P_TRIG指令框下面的M10.0是脈沖存儲器位。 在流進N_TRIG指令的CLK輸入端的能流的下降沿（能流剛消失），Q端輸出脈沖寬度為一個掃描周期的能流，使Q0.0復(fù)位。N_TRIG指令框下面的M10.1是脈沖存儲器位。P_TRIG指令與N_TRIG指令不能放在電路的開始處和結(jié)束處。在設(shè)計程序時應(yīng)考慮輸入和存儲位的初始狀態(tài)，是允許還是應(yīng)避免首次掃描的邊沿檢測。圖3-11 P_TRIG指令與N_TRIG指令 7、邊沿檢測指令的比較下面比較3種邊沿檢測指令的功能

11、（以上升沿檢測為例）：在觸點上面的地址的上升沿，該觸點接通一個掃描周期。因此P觸點用于檢測觸點上面的地址的上升沿，并且直接輸出上升沿脈沖。 在流過線圈的能流的上升沿，線圈上面的地址在一個掃描周期為l狀態(tài)。因此P線圈用于檢測能流的上升沿，并用線圈上面的地址來輸出上升沿脈沖。 在流入P_TRIG指令的CLK端的能流的上升沿，Q端輸出一個掃描周期的能流。因此P_TRIG指令用于檢測能流的上升沿，并且直接輸出上升沿脈沖。 如果P_TRIG指令左邊只有I0.0的常開觸點，可以用I0.0的P觸點來代替它們。3.2.2 定時器與計數(shù)器指令S7-1200采用IEC標(biāo)準(zhǔn)的定時器和計數(shù)器指令。3.2.2.1定時器

12、指令 1、定時器指令的基本功能 S7-1200有4種定時器，圖3-12給出了它們的基本功能。 1)脈沖定時器（TP）:在輸入信號IN的上升沿產(chǎn)生一個預(yù)置寬度的脈沖，閉中的t為定時器的預(yù)置值。 2)接通延時定時器（TON）:輸入IN變?yōu)閘狀態(tài)后，經(jīng)過預(yù)置的延遲時間，定時器的輸出Q變?yōu)閘狀態(tài)。輸入IN變?yōu)镺狀態(tài)時，輸出Q變?yōu)?狀態(tài)。 3)斷開延時定時器（TOF）:輸入IN為1狀態(tài)時，輸出Q為1狀態(tài)。輸入IN變?yōu)?狀態(tài)后，經(jīng)過預(yù)置的延遲時問，輸出Q變?yōu)镺狀態(tài)。4)保持型接通延時定時器（TONR）:輸入IN變?yōu)閘狀態(tài)后，經(jīng)過預(yù)置的延遲時間，定時器的輸出Q變?yōu)?狀態(tài)。輸入IN的脈沖寬度可以小于時間預(yù)置值

13、。圖3-12 定時器的基本功能定時器的輸入IN為啟動定時的使能輸入端，IN從O狀態(tài)變?yōu)?狀態(tài)時，啟動TP、TON和TONR開始定時。IN從1狀態(tài)變?yōu)?狀態(tài)時，啟動TOF開始定時。 PT（Preset Time）為時間預(yù)置值，ET（Elapsed Time）為定時開始后經(jīng)過的時間，或稱為已耗時間值，它們的數(shù)據(jù)類型為32位的Time，單位為ms，最大定時時間長選T#24D_20H_31M_23S_647MS（D、H、M、S、MS分別是日、小時、分、秒和毫秒）?？梢圆唤o輸出ET指定地址。Q為定時器的位輸出，各變量均可以使用I（僅用于輸入變量）、Q、M、D、L存儲區(qū)。2、脈沖定時器IEC定時器和IEC

14、計數(shù)器屬于功能塊，調(diào)用時需要指定配套的背景數(shù)據(jù)塊，定時器和計數(shù)器指令的數(shù)據(jù)保存在背最數(shù)據(jù)塊中。在梯形圖中輸入定時器指令時，打開右邊的指令窗口，將“定時器操作”文件夾中的定時器指令拖放到梯形圖合適當(dāng)?shù)奈恢?。在出現(xiàn)的“調(diào)用選項”對話框中（見圖3-14），可以修改將要生成的背景數(shù)據(jù)塊的名稱，或采用默認(rèn)的名稱。點擊“確認(rèn)”按鈕，自動生成數(shù)據(jù)塊。脈沖定時器類似于數(shù)字電路中上升沿觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)電路。在IN輸入信號的上升沿，Q輸出變?yōu)閘狀態(tài)，開始輸出脈沖。達(dá)到PT預(yù)置的時間時，Q輸出變?yōu)镺狀態(tài)（見圖3-15的波形A、B、E）。IN輸入的脈沖寬度可以小于Q端輸出的脈沖寬度。在脈沖輸出期間，即使IN輸入又出現(xiàn)上升

15、沿（見波形B），也不會影響脈沖的輸出。用程序狀態(tài)功能可以觀察已耗時間的變化情況（見圖3-13）。定時開始后，已耗時間從O ms開始不斷增大，達(dá)到PT預(yù)置的時間時，如果IN為l狀態(tài)，則已耗時間值保持不變（見波形A）。如果IN為0狀態(tài)，則定時時間變?yōu)镺s（見波形B）。 定時器指令可以放在程序段的中間或結(jié)束處。IEC定時器沒有編號，在使用對定時器復(fù)位的RT指令時，可以用背景數(shù)據(jù)塊的編號或符號名來指定需要復(fù)位的定時器。如果沒有必要，不用對定時器使用RT指令。 圖3-13中的I0.1為1時，定時器復(fù)位線圈（RT）通電，定時器被復(fù)位。如果此時正在定時，且IN輸入為0狀態(tài)，將使已耗時間清零，Q輸出也變?yōu)?狀

16、態(tài)（見波形C）。如果此時正在定時，且IN輸入為1狀態(tài)，將使已耗時間清零，但是Q輸出保持l狀態(tài)（見波形D）。復(fù)位信號I0.1變?yōu)镺狀態(tài)時，如果 IN輸入為l狀態(tài)，將重新開始定時（見波形E）。圖3-13 脈沖定時器的程序狀態(tài)圖3-14 生成定時器的背景數(shù)據(jù)塊 圖3-15 脈沖定時器的波形圖 3、接通延時定時器 接通延時定時器（TON）的使能輸入端(IN)的輸入電路由斷開變?yōu)榻油〞r開始定時。定時時間大于等于預(yù)置時間（PT）指定的設(shè)定值時，輸出Q變?yōu)閘狀態(tài)，已耗時間值（ET）保持不變（見圖3-17中的波形A）。 IN輸入端的電路斷開時，定時器被復(fù)位，已耗時間被清零，輸出Q變?yōu)镺狀態(tài)。CPU第一次掃描時

17、，定時器輸出Q被清零。如果輸入IN在未達(dá)剄PT設(shè)定的時間時變?yōu)?狀態(tài)（見波形B），輸出Q保持0狀態(tài)不變。圖3-16中的I0.1為1狀態(tài)時，定時器復(fù)位線圈RT通電（見波形C），定時器被復(fù)位，已耗時間被清零，Q輸出端變?yōu)?狀態(tài)。 I0.1變?yōu)镺狀態(tài)時，如果 IN輸入為l狀態(tài)，將開始重新定時（見波形D）。圖3-16接通延時定時器 圖3-17 接通延時定時器的波形圖 4、斷開延時定時器指令 斷開延時定時器（TOF）的IN輸入電路接通時，輸出Q為l狀態(tài)，當(dāng)前值被清零。輸入電路由接通變?yōu)閿嚅_時（IN輸入的下降沿）開始定時，當(dāng)前值從0逐漸增大。當(dāng)前值大于等于設(shè)定值時，輸出Q變?yōu)?狀態(tài)，當(dāng)前值保持不變(見圖3

18、-19的波形A)，直到IN輸入電路接通。斷開延時定時器可以用于設(shè)備停機后的延時，例如大型變頻電動機的冷卻風(fēng)扇的延時。 如果定時時間未達(dá)到PT設(shè)定的值，IN輸入就變?yōu)閘狀態(tài)，輸出Q將保持1狀態(tài)不變(見波形B)。圖3-18的I0.1為1時，定時器復(fù)位線圈RT通電。如果IN輸入為0狀態(tài)，則定時器被復(fù)位，定時時間被清零，輸出Q變?yōu)镺狀態(tài)（見波形C）。如果復(fù)位時IN輸入為1狀態(tài)，則復(fù)位信號不起作用（見波形D）。 圖3-18 斷開延時定時器 圖3-19 斷開延時定時器的波形圖5、保持型接通延時定時器 保持型接通延時定時器（TONR，見圖3-20）的IN輸入電路接通時開始定時（見圖3-21中的波形A和B）。

19、輸入電路斷開時，當(dāng)前值保持不變。可以用TONR來累計輸入電路接通的若干個時間間隔。圖3-21中的時間間隔t1+t210s時，定時器的輸出Q變?yōu)閘狀態(tài)（見波形D）。 復(fù)位輸入I0.1為l狀態(tài)時（見波形C），TONR被復(fù)位，它的當(dāng)前值變?yōu)?，同時輸出Q變?yōu)?狀態(tài)。圖3-20 保持型接通延時定時器 圖3-21 保持型接通延時定時器的波形圖3.2.3 計數(shù)器指令1、計數(shù)器的數(shù)據(jù)類型S7-1200有3種計數(shù)器：加計數(shù)器(CTU)、減計數(shù)器(CTD)和加減計數(shù)器(CTUD)。它們屬于軟件計數(shù)器，其最大計數(shù)速率受到它所在的OB的執(zhí)行速率的限制。如果需要速度更高的計數(shù)器，可以使CPU內(nèi)置的高速汁數(shù)器。 調(diào)用計

20、數(shù)器指令時，需要生成保存計數(shù)器數(shù)據(jù)的背景數(shù)據(jù)塊。 CU和CD分別是加計數(shù)輸入和減計數(shù)輸入，在CU或CD由0狀態(tài)變?yōu)?狀態(tài)（信號的上升沿），實際計數(shù)當(dāng)前值CV被加1或減1。 復(fù)位輸入R為l狀態(tài)時，計數(shù)器被復(fù)位。CV被清0，計數(shù)器的輸出Q變?yōu)?狀態(tài)。CU、CD、R和Q均為Bool變量。 將指令列表的“計算器操作”文件夾中的CTU指令拖放到工作區(qū)后，點擊方框中CTU下面的3個問號（見圖3-22左）再點擊問號右邊出現(xiàn)的按鈕，用下拉式列表設(shè)置PV和CV的數(shù)據(jù)類型。PV為預(yù)置的計數(shù)值CV為實際的計數(shù)值，它們可以使用的數(shù)據(jù)類型見圖3-22右。各變量均可使用I（儀用于輸入變量）、Q、M、D和L存儲區(qū)。 圖3-

21、22 設(shè)置計數(shù)器的數(shù)據(jù)類型 2.加計數(shù)器 當(dāng)接在R輸入端的復(fù)位輸入I0.1為O狀態(tài)（見圖3-24），接在CU輸入端的加計數(shù)脈沖輸入電路由斷開變?yōu)榻油〞r（即在CU信號的上升沿），實際計數(shù)值CV加1，直到CV達(dá)到指定的數(shù)據(jù)類型的上限值。達(dá)到上限值后，CU輸入的狀態(tài)變化不再起作用，CV的值不再增加。實際計數(shù)值CV大于等于設(shè)定值PV時，輸出Q為1狀態(tài)，反之為0狀態(tài)。第一次執(zhí)行指令時，CV被清零。各類計數(shù)器的復(fù)位輸入R為l狀態(tài)時，計數(shù)器被復(fù)位，輸出Q變?yōu)镺狀態(tài)，CV被清零。圖3-25是加計數(shù)器的波形圖。 圖3-24 加計數(shù)器 圖3-25加計數(shù)器的波形圖 3、減計數(shù)器 減計數(shù)器的裝載輸入LOAD為1狀態(tài)時

22、，輸出Q被復(fù)位為0，并把預(yù)置計數(shù)值PV的值裝入CV。在減計數(shù)脈沖CD的上升沿（從OFF列ON），實際計數(shù)前值CV減l，直到CV達(dá)到指定的數(shù)據(jù)類型的下限值。達(dá)到下限值時，CD輸入的狀態(tài)變化不再起作用，CV的值不再減少。實際計數(shù)值CV小十等于0時，輸出Q為l狀態(tài)(見圖3-26)，反之Q為O狀態(tài)。第一次執(zhí)行指令時，CV被清零。圖3-27是減計數(shù)器的波形圖。 圖3-26 減計數(shù)器 圖3-27 減計數(shù)器的波形圖 4加減計數(shù)器 在加計數(shù)輸入CV的上升沿，實際計數(shù)值CV加1，直到CV達(dá)到指定的數(shù)據(jù)類型的上限值。達(dá)到上限值時，CV的值不再增加。 在減計數(shù)脈沖CD的上升沿，實際計數(shù)值CV減1，直到CV達(dá)到指定的

23、數(shù)據(jù)類型的下限值。達(dá)到下限值時，CV的值不再減小。 如果同時出現(xiàn)計數(shù)脈沖CU和CD的上升沿，CV保持不變。CV大于等于預(yù)置計數(shù)值PV時，輸出QU為1（見圖3-25），反之為O。CV小于等于0時，輸出 QD為1，反之為0。 裝載輸入LOAD為l狀態(tài)時，預(yù)置值PV被裝入實際值CV，輸出QU變?yōu)?狀態(tài)，QD被復(fù)位為0狀態(tài)。 復(fù)位輸入R為l狀態(tài)時，計數(shù)器被復(fù)位。實際計數(shù)值被清零，輸出QU變?yōu)?狀態(tài)，QD變?yōu)閘狀態(tài)。R為l狀態(tài)時CU、CD和LOAD不再起作用。圖3-26是加減計數(shù)器的波形圖。圖3-25 加減計數(shù)器 圖3-26 加減計數(shù)器波形圖3.3 PLC仿真軟件的使用 PLC仿真技術(shù)伴隨計算機應(yīng)用技術(shù)

24、的發(fā)展而來，是對工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)進行分析、診斷和優(yōu)化的有力工具之一。有效的仿真系統(tǒng)，可以起到投資少、效果好、效率高的作用。在工業(yè)控制系統(tǒng)領(lǐng)域。由于工業(yè)生產(chǎn)向著高速、大型化及自動化方向發(fā)展。大量重大生產(chǎn)設(shè)備或過程控制設(shè)備的應(yīng)用，成本日益增高，對運行操作人員素質(zhì)要求愈來愈高，仿真系統(tǒng)可以基本真實貼近現(xiàn)場控制實際。（因果關(guān)系有點問題，讀起來不通順） 3.3.1 S7-PLCSIM V13仿真基本操作啟動仿真軟件步驟：在項目樹中選擇要仿真的設(shè)備；在“在線”菜單中，選擇“仿真 啟動”命令。1、仿真器切換到項目視圖：2、仿真軟件導(dǎo)入變量表：3、選擇從TIA Protal V13 導(dǎo)出的變量表文件：4、彈出導(dǎo)入

25、成功提示框：5、監(jiān)控/修改變量狀態(tài)：6.也可以從TIA V13中直接監(jiān)視，返回TIA V13 點擊啟用監(jiān)視：3.4 基本指令的應(yīng)用3.4.1經(jīng)驗設(shè)計法 在PLC發(fā)展的初期,沿用了設(shè)計繼電器電路圖的方法來設(shè)計梯形圖,即在一些典型電路的基礎(chǔ)上,根據(jù)被控對象對控制系統(tǒng)的具體要求,不斷地修改和完善梯形圖。有時需要多次反復(fù)地調(diào)試和修改梯形圖,不斷地增加中間編程元件和輔助觸點,最后才能得到一個較為滿意的結(jié)果。 這種方法沒有普遍的規(guī)律可以遵循,具有很大的試探性和隨意性,最后的結(jié)果不是唯一的,設(shè)計所用的時間、設(shè)計的質(zhì)量與設(shè)計者的經(jīng)驗有很大的關(guān)系,所以有人把這種設(shè)計方法叫做經(jīng)驗設(shè)計法,它可以用于較簡單的梯形圖(

26、如手動程序)的設(shè)計。1、經(jīng)驗編程方法總結(jié)： （1）PLC編程的根本點是找出符合控制要求的系統(tǒng)各個輸出的工作條件，這些條件又總是以機內(nèi)各種器件的邏輯關(guān)系出現(xiàn)的。 （2）梯形圖的基本模式是啟-保-停電路，每個啟-保-停電路一般只針對一個輸出，這個輸出可以是系統(tǒng)的實際輸出，也可以是中間變量。 （3）梯形圖編程中常使用一些約定俗成的基本環(huán)節(jié)，他們都有一定的功能，可以像積木一樣在許多地方應(yīng)用，如延時環(huán)節(jié)、振蕩環(huán)節(jié)、互鎖環(huán)節(jié)等。2、經(jīng)驗法總結(jié)如下： 在準(zhǔn)確了解控制要求后，合理地為控制系統(tǒng)中的事件分配輸入輸出口。選擇必要的機內(nèi)器件，如定時器、計數(shù)器、輔助繼電器等。 對于一些控制要求較簡單的輸出，可以直接寫出

27、他們的工作條件，依啟-保-停電路模式完成相關(guān)的梯形圖支路。工作條件稍復(fù)雜的可借助輔助繼電器。 對于較復(fù)雜的控制要求，為了能用啟-保-停電路模式繪出各輸出口的梯形圖，要正確分析控制要求，并確定組成總的控制要求的關(guān)鍵點。在空間類邏輯為主的控制中關(guān)鍵點為影響控制狀態(tài)的點，在時間類邏輯為主的控制中，關(guān)鍵點為控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換的時間。 用程序?qū)㈥P(guān)鍵點表示出來。關(guān)鍵點總是要用機內(nèi)器件來代表的，在安排機內(nèi)器件時，需要考慮并安排好。繪制關(guān)鍵點的梯形圖時，可以使用常見的基本環(huán)節(jié)。如定時器計時環(huán)節(jié)、振蕩環(huán)節(jié)、分頻環(huán)節(jié)等。 在完成關(guān)鍵點梯形圖的基礎(chǔ)上，針對系統(tǒng)最終的輸出進行梯形圖的編繪。使用關(guān)鍵點器件綜合出最終輸出的控制

28、要求。審查以上草繪圖紙，在此基礎(chǔ)上，補充遺漏功能，更正錯誤，進行最后的完善。3、梯形圖編程的基本規(guī)則：（1）PLC內(nèi)部元件觸點的使用次數(shù)是無限的，在遇到需要較多的變量時，我們應(yīng)該合理運用。（2）梯形圖的每一行都是從左邊母線開始，然后是各種觸點的邏輯連接，最后以線圈或指令盒結(jié)束。（3）線圈和指令盒一般不能直接連接在左邊的母線上，如需要的話可通過特殊的中間繼電器SM0.0（常用ON特殊中間繼電器）。（4）在同一程序中，同一編號的線圈使用兩次以上稱做雙線圈輸出，雙線圈輸出非常容易引起誤動作，所以應(yīng)避免使用。S7-1200的PLC中不允許雙線圈輸出。（5）應(yīng)把串聯(lián)多的電路塊放在左邊，把并聯(lián)多的電路塊放

29、在左邊；這樣可以節(jié)省指令和比較美觀。 3.4.2 案例分析【例3.1】：根據(jù)要求編寫一個閃爍電路梯形圖任務(wù)提出：編寫一個控制程序，當(dāng)I0.0按下時Q0.0閃爍輸出。解決方案：程序時序圖如圖3.51（a）所示；梯形圖如圖3.51(b)所示。當(dāng)按下I0.0按鈕，T1計時器開始計時，2S計時時間到，T1常開觸點閉合，Q0.0輸出，同時T2定時器接通開始計時，當(dāng)T2定時器計時1S時間到，T2常閉觸點斷開，T1計時器復(fù)位，從而T1常開觸點斷開，T2定時器常閉觸點復(fù)位，T2定時器重新接通，重復(fù)上一步動作。（a） 時序圖（b）梯形圖圖3.51閃爍電路【例3.2】：根據(jù)要求編寫一個標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)報警電路任務(wù)提出：

30、當(dāng)有故障信號出現(xiàn)時報警燈亮，報警電鈴鈴響。消鈴按鈕聲光報警燈光長亮燈光熄滅試燈、試鈴按鈕輸入信號：I0.0為故障信號；I1.0為消鈴按鈕；I1.1為測試按鈕。輸出信號：Q0.0為報警燈；Q0.7為報警電鈴。解決方案：報警電路時序圖如圖3.52（a）所示。圖3.52（a）報警電路時序圖標(biāo)準(zhǔn)的報警功能應(yīng)該是聲光報警。當(dāng)故障發(fā)生時，報警指示燈閃爍，報警電鈴或蜂鳴器鳴響。操作人員知道故障發(fā)生后，按消鈴按鈕，把電鈴關(guān)掉，報警指示燈從閃爍變?yōu)殚L亮。故障消失后，報警燈熄滅。另外還應(yīng)該設(shè)置試燈、試鈴按鈕，用于平時檢測報警指示燈和電鈴的好壞。梯形圖如圖3.52（b）所示。圖3.52（b）報警電路【例3.3】：

31、根據(jù)要求設(shè)計一個4組搶答器。任務(wù)提出：設(shè)計一個4組搶答器，任一組搶先按下?lián)尨鸢粹o后，對應(yīng)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。在主持人按下復(fù)位開關(guān)后，可重新開始搶答。要點說明： 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。 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)本組輸出線圈的常閉觸點，從而形成互鎖關(guān)系。 解決方案： I/O分配表見表3.11。表3.11 4組搶答器I/O分配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

32、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主持人復(fù)位按鈕程序流程圖如圖3.53 所示。圖3.53 四組搶答器【例3.4】： 根據(jù)要求設(shè)計一個3臺電機順序啟動、逆序停止控制程序 任務(wù)提出：三臺電動機順序啟動/逆序停止電路如圖3.54所示，有三臺電動機M1、M2、M3，要求啟動順序為：先啟動M1，經(jīng)T1（5秒）后啟動M2，再經(jīng)T2（10秒）后啟動M3；停車時要求：先停M3，經(jīng)T3（10秒）后停M2，再經(jīng)T4（5秒）后停M1。圖3.54 三臺電動機順序啟動/逆序停止電路示意圖I/O點地址分配為：輸入點：啟動按鈕I0.0，停止按

33、鈕I0.1；輸出點：電機Motor1：Q0.0、電機Motor2：Q0.1和電機Motor3：Q0.2。試用簡單設(shè)計法完成S7-200 PLC梯形圖設(shè)計任務(wù)。 解決方案： IO分配表見表3.12。表3.12 3臺電機順序啟動、逆序停止I/O分配表輸入觸點功能說明輸出線圈功能說明I0.0啟動按鈕Q0.0Motor1線圈接觸器I0.1停止按鈕Q0.1Motor2線圈接觸器Q0.2Motor3線圈接觸器梯形圖控制程序如圖3.55所示。 圖3.55 三臺電機順序啟停控制【例3.5】：根據(jù)要求編寫一個Y/降壓啟動程序任務(wù)提出：按下啟動按鈕I0.0時接通三相電源星形啟動，10秒后三角形全速運行。當(dāng)按下I0.1按鈕時，電機停止運行。解決方案：I/O分配表見表3.13。表3.13 Y/降壓啟動的I/O分配表輸入觸點功能說明輸出線圈功能說明I0.0啟動按鈕Q0.0三相電源接觸器I0.1停止按鈕Q0.1星形運行接觸器I0.2過載保護Q0.2三角形運行接觸器梯形圖控制程序如圖3.56所示。按下啟動按鈕，三相電源接觸器Q