河北西门子S7-200SMART模块代理经销商

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西门子S7-200 PLC提供了专门用于顺序控制的顺序控制继电器指令，这些指令将整个控制程序分为若干个程序段（SCR段），每一程序段对应功能流程图中的一步。

    顺序控制指令中用顺序控制继电器位Sx.y作为该步的状态标志位。顺序控制继电器通过置位和复位进行工作。当Sx．y被置位时，允许该段工作。顺序控制继电器有保持功能，不需要自保电路。

    ● SCR段必须包含3方面的内容：开始、结束和转移。所对应的指令分别为LSCR（段开始指令）、SCRE（段结束指令）和SCRT（段转移指令）。

    ● LSCR指令表示一个SCR段的开始。如果该指令的操作数Sx.y被置位，则执行段内程序。

    ● SCRT指令来实现本段与下一个段之间的切换。当指令使能输入有效时，一方面对Sx.y置位，以便让下一个段开始工作；另一方面同时对本段的标志位复位，以便本段停止工作。

    ●  每个顺序段必须用SCRE结束。

    例：某PLC控制的回转工作台控制钻孔的过程是：钻头开始处于静止状态，若传感器(I0.0)检测到工件到位，钻头向下工进(Q0.0)，当钻到一定深度钻头套筒压到下接近开关(I0.1)时，计时器计时，4s后快退(Q0.1)到上接近开关(I0.2)时钻头回到原位。

    钻孔过程可以分为4个工步：等待、向下工进、计时和快退，用4个顺序控制继电器位分别表示上述4个工步，绘出的控制过程的功能流程图如图7.17所示，对应的梯形图如图7.18所示。

    说明：

    (1)整个程序被LSCR指令和SCRE指令分成4个SCR段。SCR段中的操作通常包含两类：SCRT指令实现的段的转移操作和该段所对应的动作。

    ●  用步与步之间的转换条件对应的触点（或电路）驱动SCRT指令。

    ●  用SM0.0的常开触点驱动输出线圈，可以保证当某个SCR段被执行时，该段所对应的步中的动作也处于执行状态。

    (2)利用SM0.1的常开触点和置位指令实现系统启动时自动进入初始步。

    图7.19所示为包含顺序结构、选择结构和并行结构的复杂功能流程图，其对应的梯形图如图7.20所示，注意图7.20中选择结构和并行结构对应的SCR段。

    选择结构和并行结构的处理：

    (1)选择结构的开始：SCR段中包含了多条由相应转换条件对应的触点或电路驱动的SCRT指令，如图7.20中步S0.0对应的SCR段所示。

    (2)并行结构的开始：SCR段中由一个转换条件对应的触点或电路同时驱动多条SCRT指令，如图7.20中步S0.2对应的SCR段所示。

    (3)并行结构的结束：如图7.19所示，只有当步S0.4和S0.6同时为活动步且转换条件I0.6满足时，S0.7才能转换为活动步，即顺序控制继电器位S0.7置位的条件是S0.4、S0.6和I0.6的“与”。S0.7置位的同时，需要对S0.4和S0.6复位。因此并行结构的结束无法直接通过SCRT指令实现，而是需要利用转换实现对应的电路和置位复位指令。
在使用置位复位指令的编程方式中，用某一转换所有前级步对应的存储器位的常开触点和转换对应的触点或电路串联，作为使所有后续步对应的存储器位置位和使所有前级步对应的存储器位复位的条件。由于置位指令和复位指令本身具有保持性，因此不需要保持电路存储器位的状态，从而大大简化电路设计。并且这种设计方法中转移条件和对存储器进行置位复位操作的电路块之间具有一一对应的关系，所设计出的梯形图规律性，即使是比较复杂的功能流程图也比较容易转换，且不容易出错。

    无论是功能流程图中的哪种结构，利用置位复位指令设计法转换而成的梯形图的结构都是相同的，即由转换条件对应的触点和步对应存储器位的触点串联构成的控制电路以及由复位指令和置位指令构成的电路块。所不同的是：

    ●  对于只有一个前级步和后续步的转换（顺序结构和选择结构），其对应的电路块仅包括一条复位指令和一条置位指令。

    ●  如果某转换对应多个前级步（并行结构的开始），则梯形图的转换条件为多个步对应存储器位的触点和转换条件对应的触点的串联，而执行部分将包含多条复位指令；如果某转换对应多个后续步（并行结构的结束），则执行部分将包含多条置位指令。

    由于转移条件存在的时间通常很短，而步所对应的动作的执行时间则相对较长，因此不能用控制电路直接驱动功能流程图中动作对应的输出线圈。在置位复位指令设计法中通过步所对应的存储器位的常开触点驱动输出线圈；如果一个动作同时对应多个步，则必须通过该动作对应的所有步的存储器位的常开触点的“或”驱动输出线圈（如图7.16所示线圈Q0.0的驱动）。

    起保停电路设计方法可以分为以下3步：

    (1)根据功能流程图写出存储器位的逻辑表达式。

    起保停电路设计法的关键在于确定每一步的起动条件和停止条件。根据功能图转换实现的基本规则可知：当图7.14所示的步M0.1为活动步，且转移条件I0.3满足时，步M0.2变为活动步，该步对应的动作（Q0.1“通电”）被执行；之后当步M0.2后面的转移条件I0.4满足时，步M0.3变为活动步，同时步M0.2变为非活动步。由此可见，某一步的起动条件是该步的前级步是活动步且满足该步对应的转移条件；而后级步变为活动步则可以作为该步的停止条件（也可以利用转换条件I0.4做为M0.2的停止条件，但对于转换条件表达式比较复杂的场合，使用不方便）。

    由此，图7.14中的步M0.2的逻辑表达式可以写成如下的形式：

    M0.2=(M0.1·I0.3+M0.2)·

    等式左边的M0.2为存储器位M0.2的状态；I0.3为M0.2对应工步的进入转移信号，等式右边的M0.2为存储器位M0.2对应的常开触点（用于实现步M0.2状态的保持），则对应存储器位M0.3对应的常闭触点。

    该逻辑表达式和起保停电路的逻辑表达式的结构*相同，因此可以非常容易地利用起保停电路实现。

    选择结构和并行结构的处理：

    ①选择结构的开始：如图7.10 (a)所示，如果步5为活动步，则步8和步10都可能称为活动步，因此步5的停止条件应该是步8和步10对应存储器位的常闭触点的与。即如果某一步的后面有若干个选择分支，则该步的停止条件为该步后所有步对应存储器位的常闭触点的与。

    ②选择结构的结束：如图7.10 (a)所示，无论步9还是步11为活动步，都会导致步12成为下一个活动步。如果以M0.1和M0.2分别表示步9和步11，则步12的起动条件应为M0.1·M0.2·F。即如果某一步前有若干个选择分支（有若干个选择分支进入该步），则该步的起动条件为所有分支对应的起动条件的或。

    ③并行结构的开始：如图7.11所示，如果步1为活动步，且转移条件A满足，则步2、4、6和7将同时变为活动步，同时步1变为非活动步，因此可以利用其中任意一步作为步1的停止条件。即如果某一步后有若干个并行分支，可以以其中任意分支对应的存储器位的常闭触点作为该步的停止条件。

    ④并行结构的结束：如图7.11所示，步8变为活动步的条件为步3、5、6和7同时为活动步，且满足转移条件H，如果以M0.0、M0.1、M0.2和M0.3分别表示步3、5、6和7，步8的起动条件可以写为M0.0·M0.1·M0.2·M0.3·H。即如果某一步前有若干个并行分支，则该步的起动条件为所有分支对应的存储器位的常开触点和转移条件的与。

    根据上述规则，写出图7.12所示功能流程图的逻辑表达式如下，注意其中选择结构和并行结构中各步的逻辑表达式。

    M0.0=(SM0.1+M0.7·I0.7+M0.0)··  选择结构的结束与选择结构的开始

    M0.1=(M0.0·I0.0+M0.1)·

    M0.2=(M0.1·I0.1+M0.0·I0.2+M0.2)·    选择结构的结束与并行结构开始

    M0.3=(M0.2·I0.3+M0.3)·

    M0.4=(M0.3·I0.4+M0.4)·

    M0.5=(M0.2·I0.3+M0.5)·

    M0.6=(M0.5·I0.5+M0.6)·

    M0.7=(M0.4·M0.6·I0.6+M0.7)·    并行结构结束
 

    (2)写出执行元件的逻辑函数式。

    一个步对应一个动作，通过该步的存储器位的常开触点驱动输出线圈，也可以将输出和对应步的存储位的线圈并联。

    Q0.1=M0.2    Q0.2=M0.3    Q0.3=M0.5    Q0.4=M0.6    Q0.5=M0.7

    当功能流程图中有多个步对应同一个动作时，可用这几个步对应的位存储器位的常开触点的“或”驱动输出线圈。

    Q0.0=M0.1+M0.2

    (3)根据逻辑函数式画梯形图。

    可由每个逻辑函数式中的与或逻辑关系，用串联或并联触点对应线圈的形式画出所有梯级的梯形图如图7.15所示。为节省篇幅，本程序中省略了所有标题栏Network。

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