在可编程控制器的实际应用中,有两种通用的编程方法,即使用启、保、停电路的编程方法和已转换为中心的编程方法,本章介绍的两种通用的编程方法很容易掌握,用它们可以迅速地、得心应手地设计出任意复杂的数字量控制系统的梯形图,它们的适用范围广,可以用于所有生产厂家的各种型号的PLC。这两种方法都是根据顺序功能图来设计顺序控制梯形图的编程方法。
1.程序的基本结构
绝大多数自动控制系统除了自动工作模式外,还需要设置手动工作模式。在下列两种情况下需要工作在手动模式:
(1)启动自动控制程序之前,系统必须处于要求的初始状态。如果系统的状态步满足启动自动程序的要求,需进人手动工作模式,用手动操作使系统进入规定的初始状态,然后再回到自动工作模式。一般在调试阶段使用手动工作模式。
(2)顺序自动控制对硬件的要求很高,如果有硬件故障,例如某个限位开关有故障,不可能正确地完成整个自动控制过程。在这种情况下,为了使设备不至于停机,可以进入手动工作模式,对设备进行手动控制。
有自动、手动工作方式的控制系统的两种典型的程序结构如图5 20所示,公用程序用于处理自动模式和手动模式都需要执行的任务,以及处理两种模式的相互转换。
图5-20 自动、手动程序
2.执行自动程序的初始状态
开始执行自动程序之前,要求系统处于规定的初始状态,如果开机时系统没有处于初始状态,则要进入手动工作方式,用手动操作使系统进入规定的初始状后,再切换到自动工作方式。
系统满足规定的初始状态后,应将顺序功能图的初始步对应的存储器位置1,使初始步变为活动步,为启动自动运行做好准备。同时还应将其余步对应的存储器位置0。在S7-200PLC中,常用特殊寄存器位SMO.1将初始步对应的存储器位置1,也常用SM0.1将其余存储器位的状态置0。
3.双线圈问题
在图5-20所示的自动程序和手动程序中,都需要控制PLC的输出Q,因此同一个输出位的线圈可能会出现两次或多次,称为双线圈现象。
在跳步条件相反的两个程序段(如图5-20中的自动程序和手动程序)中,允许出现双线圈,即同一元件的线圈可以在自动程序和手动程序中分别出现一次。实际上CPU在每一次循环中,只执行自动程序或只执行手动程序,不可能同时执行这两个程序。对于分别位于这两个程序中的两个相同的线圈,每次循环只处理其中一个,因此在本质上并没有违反不允许出现双线圈的规定。
4.设计顺序控制的基本方法
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。为了便于将顺序功能图转换为梯形图,用代表各步的存储器位的地址作为步的代号,并用编程元件地址的逻辑代数表达式来标注转换条件,用编程元件的地址来标注各步的动作。
由图5-19可知,顺序控制程序分为控制电路和输出电路两部分。输出电路的输入量是代表步的编程元件M,输出量是PLC的输出位Q。它们之间的逻辑关系是极为简单的相等或相“或”的逻辑关系,输出电路是很容易设计的。
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