西門子S120連接電纜6SL3060-4AB40-0AA0
轉(zhuǎn)換為中心的編程方式設計的梯形圖與功能表圖的對應關(guān)系。圖中要實現(xiàn)Xi對應的轉(zhuǎn)換必須同時滿足兩個條件:前級步為活動步(Mi-1=1)和轉(zhuǎn)換條件滿足(Xi=1),所以用Mi-1和Xi的常開觸點串聯(lián)組成的電路來表示上述條件。兩個條件同時滿足時,該電路接通時,此時應完成兩個操作:將后續(xù)步變?yōu)榛顒硬剑ㄓ?/span>SET Mi指令將Mi置位)和將前級步變?yōu)椴换顒硬?/span>(用RST Mi-1 指令將Mi-1復位)。這種編程方式與轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的基本規(guī)則之間有著嚴格的對應關(guān)系,用它編制復雜的功能表圖的梯形圖時,更能顯示出它的*性。
圖5-29 以轉(zhuǎn)換為中心的編程方式
如圖5-30所示為某信號燈控制系統(tǒng)的時序圖、功能表圖和梯形圖。初始步時僅紅燈亮,按下起動按鈕X0,4s后紅燈滅、綠燈亮,6s后綠燈和黃燈亮,再過5s后綠燈和黃燈滅、紅燈亮。按時間的先后順序,將一個工作循環(huán)劃分為4步,并用定時器T0~T3來為3段時間定時。開始執(zhí)行用戶程序時,用M8002的常開觸點將初始步M300置位。按下起動按鈕X0后,梯形圖第2行中M300和X0的常開觸點均接通,轉(zhuǎn)換條件X0的后續(xù)步對應的M301被置位,前級步對應的輔助繼電器M300被復位。M301變?yōu)椤?/span>1"狀態(tài)后,控制Y0(紅燈)仍然為“l"狀態(tài),定時器T0的線圈通電,4s后T0的常開觸點接通,系統(tǒng)將由第2步轉(zhuǎn)換到第3步,依此類推。
圖5-30 某信號燈控制系統(tǒng)
a)時序圖 b)功能表圖 c)以轉(zhuǎn)換為中心編程的梯形圖
使用這種編程方式時,不能將輸出繼電器的線圈與SET、RST指令并聯(lián),這是因為圖5-30中前級步和轉(zhuǎn)換條件對應的串聯(lián)電路接通的時間是相當短的,轉(zhuǎn)換條件滿足后前級步馬上被復位,該串聯(lián)電路被斷開,而輸出繼電器線圈至少應該在某一步活動的全部時間內(nèi)接通
(2)轉(zhuǎn)換實現(xiàn)應完成的操作 轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)應完成兩個操作:
1)使所有由有向連線與相應轉(zhuǎn)換符號相連的后續(xù)步都變?yōu)榛顒硬剑?/span>
2)使所有由有向連線與相應轉(zhuǎn)換符號相連的前級步都變?yōu)椴换顒硬健?/span>
2.繪制功能表圖應注意的問題
1)兩個步絕對不能直接相連,必須用一個轉(zhuǎn)換將它們隔開。
2)兩個轉(zhuǎn)換也不能直接相連,必須用一個步將它們隔開。
3)功能表圖中初始步是的,它一般對應于系統(tǒng)等待起動的初始狀態(tài),這一步可能沒有什么動作執(zhí)行,因此很容易遺漏這一步。如果沒有該步,無法表示初始狀態(tài),系統(tǒng)也無法返回停止狀態(tài)。
4)只有當某一步所有的前級步都是活動步時,該步才有可能變成活動步。如果用無斷電保持功能的編程元件代表各步,則PLC開始進入RUN方式時各步均處于“0"狀態(tài),因此必須要有初始化信號,將初始步預置為活動步,否則功能表圖中永遠不會出現(xiàn)活動步,系統(tǒng)將無法工作。
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許多PLC廠家都設計了專門用于編制順序控制程序的指令和編程元件,如美國GE公司和GOULD公司的鼓形控制器、日本東芝公司的步進順序指令、三菱公司的步進梯形指令等。
步進梯形指令(Step Ladder Instruction)簡稱為STL指令。FX系列就有STL指令及RET復位指令。利用這兩條指令,可以很方便地編制順序控制梯形圖程序。
FX2N系列PLC的狀態(tài)器S0~S9用于初始步,S10~S19用于返回原點,S20~S499為通用狀態(tài),S500~S899有斷電保持功能,S900~S999用于報警。用它們編制順序控制程序時,應與步進梯形指令一起使用。FX系列還有許多用于步進順控編程的特殊輔助繼電器以及使狀態(tài)初始化的功能指令IST,使STL指令用于設計順序控制程序更加方便。
使用STL指令的狀態(tài)器的常開觸點稱為STL觸點,它們在梯形圖中的元件符號如圖5-31所示。圖中可以看出功能表圖與梯形圖之間的對應關(guān)系,STL觸點驅(qū)動的電路塊具有三個功能:對負載的驅(qū)動處理、轉(zhuǎn)換條件和轉(zhuǎn)換目標。

圖5-31 STL指令與功能表圖
除了后面要介紹的并行序列的合并對應的梯形圖外,STL觸點是與左側(cè)母線相連的常開觸點,當某一步為活動步時,對應的STL觸點接通,該步的負載被驅(qū)動。當該步后面的轉(zhuǎn)換條件滿足時,轉(zhuǎn)換實現(xiàn),即后續(xù)步對應的狀態(tài)器被SET指令置位,后續(xù)步變?yōu)榛顒硬?,同時與前級步對應的狀態(tài)器被系統(tǒng)程序自動復位,前級步對應的STL觸點斷開。
使用STL指令時應該注意以下一些問題:
1)與STL觸點相連的觸點應使用LD或LDI指令,即LD點移到STL觸點的右側(cè),直到出現(xiàn)下一條STL指令或出現(xiàn)RET指令,RET指令使LD點返回左側(cè)母線。各個STL觸點驅(qū)動的電路一般放在一起,最后一個電路結(jié)束時—定要使用RET指令。
2)STL觸點可以直接驅(qū)動或通過別的觸點驅(qū)動Y、M、S、T等元件的線圈,STL觸點也可以使Y、M、S等元件置位或復位。
3)STL觸點斷開時,CPU不執(zhí)行它驅(qū)動的電路塊,即CPU只執(zhí)行活動步對應的程序。在沒有并行序列時,任何時候只有一個活動步,因此大大縮短了掃描周期。
4)由于CPU只執(zhí)行活動步對應的電路塊,使用STL指令時允許雙線圈輸出,即同一元件的幾個線圈可以分別被不同的STL觸點驅(qū)動。實際上在一個掃描周期內(nèi),同一元件的幾條OUT指令中只有一條被執(zhí)行。
5)STL指令只能用于狀態(tài)寄存器,在沒有并行序列時,一個狀態(tài)寄存器的STL觸點在梯形圖中只能出現(xiàn)一次。
6)STL觸點驅(qū)動的電路塊中不能使用MC和MCR指令,但是可以使用CJP和EJP指令。當執(zhí)行CJP指令跳人某一STL觸點驅(qū)動的電路塊時,不管該STL觸點是否為“1"狀態(tài),均執(zhí)行對應的EJP指令之后的電路。
7)與普通的輔助繼電器一樣,可以對狀態(tài)寄存器使用LD、LDI、AND、ANI、OR、ORI、SET、RST、OUT等指令,這時狀態(tài)器觸點的畫法與普通觸點的畫法相同。
8)使狀態(tài)器置位的指令如果不在STL觸點驅(qū)動的電路塊內(nèi),執(zhí)行置位指令時系統(tǒng)程序不會自動將前級步對應的狀態(tài)器復位。
如圖5-32所示小車一個周期內(nèi)的運動路線由4段組成,它們分別對應于S31~S34所代表的4步,S0代表初始步。
圖5-32 小車控制系統(tǒng)功能表圖與梯形圖
假設小車位于原點(最左端),系統(tǒng)處于初始步,S0為“1"狀態(tài)。按下起動按鈕X4,系統(tǒng)由初始步S0轉(zhuǎn)換到步S31。S31的STL觸點接通,Y0的線圈“通電",小車右行,行至最右端時,限位開關(guān)X3接通,使S32置位,S31被系統(tǒng)程序自動置為“0"狀態(tài),小車變?yōu)樽笮?,小車將這樣一步一步地順序工作下去,最后返回起始點,并停留在初始步。圖5-32中的梯形圖對應的指令表程序如表5-3所示.。
表5-3 小車控制系統(tǒng)指令表
LD SET STL LD SET STL | M8002 S0 S0 X4 S31 S31 | OUT LD SET STL OUT LD | Y0 X3 S32 S32 Y1 X1 | SET STL OUT LD SET STL | S33 S33 Y0 X2 S34 S34 | OUT LD SET RET | Y1 X0 S0 |