西門子S7-1200PLC模塊甘肅代理價格

西門子PLC的順序功能圖(SFC)簡介

    這是一種圖形編程語言，用來編制順序控制程序。編程人員不一定對PLC的指令系統(tǒng)非常熟悉，甚至可以不懂計算機(jī)知識，只要對被控對象的工藝流程非常熟悉就可以協(xié)助進(jìn)行SFC的設(shè)計。因此，它是各專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行交流的橋梁。我們將在后面的章節(jié)進(jìn)行詳細(xì)介紹。

    順序功能圖提供了一種組織程序的圖形方法，用框圖來表示程序的執(zhí)行過程及輸入條件與輸出相應(yīng)之間的關(guān)系，在順序功能圖中可以用別的語言嵌套編程。順序功能圖主要由步、轉(zhuǎn)換和動作三元件組成。圖3-15是一種連接塊，對應(yīng)特定控制任務(wù)的編程連接；轉(zhuǎn)換是一任務(wù)到另一任務(wù)的原因；動作是控制任務(wù)的獨立部分。

    目前多數(shù)通用編程器不能直接對SFC進(jìn)行編輯，必須將其轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的指令語句表輸入編程器實現(xiàn)程序的編譯。

    圖3-15    順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)
助記符語言又叫指令語句表，是PLC的命令語句表達(dá)式。用梯形圖編程雖然直觀、簡便，但要求PLC配置較大的顯示器方可輸入圖形符號，這在有些小型機(jī)上常難以滿足，特別是在生產(chǎn)現(xiàn)場編寫調(diào)試程序時，常要借助于編程器，它顯示屏小，采用的就是助記符語言。應(yīng)該指出的是不同型號的PLC，其助記符語言也不同，但其基本原理是相近的。編程時，一般先根據(jù)要求編制梯形圖語言，然后再將梯形圖轉(zhuǎn)換成助記符語言。表3-1是采用三菱FX型PLC指令語句表完成圖3- 14 (b)功能編寫的程序。

  圖3-14    繼電器接線圖及其等效PLC梯形圖

    表3-1    PLC指令語句表[圖3-14(b)]

    指令語句表是由若干條語句組成的程序，語句是程序的小獨立單元。每個操作功能由一條或幾條語句來執(zhí)行。PLC的語句表達(dá)形式與微機(jī)的語句表達(dá)形式相類似，也是由操作碼和操作數(shù)兩個部分組成。

    操作碼用助記符表示（如LD表示取，OR表示或等），用來執(zhí)行要執(zhí)行的功能，告訴CPU該進(jìn)行什么操作如邏輯運(yùn)算的與、或、非；算術(shù)運(yùn)算的加、減、乘、除；時間或條件控制中的計時、計數(shù)、移位等功能。

    操作數(shù)一般由標(biāo)識符和參數(shù)組成。標(biāo)識符表示操作數(shù)的類別，例如表明是輸入繼電器、輸出繼電器、定時器、計數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器等。參數(shù)表明操作數(shù)的地址或一個預(yù)先設(shè)定值。
   PLC的控制功能是通過執(zhí)行程序?qū)崿F(xiàn)的，而程序是用程序設(shè)計語言編制的。編程語言多種多樣，不同的PLC廠家，不同的PLC型號，采用的表達(dá)方式也不盡相同。PLC突出的優(yōu)點之一就是采用“軟”繼電器（編程元件）代替“硬”繼電器（實際元件），用軟件編程邏輯代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硬布線邏輯實現(xiàn)控制作用，而且PLC的編程語言面向被控對象、面向操作者，易于為熟悉繼電器控制電路的電氣技術(shù)人員理解和掌握。PLC的編程語言有順序功能圖、梯形圖語言、功能塊圖、指令表、結(jié)構(gòu)文本等。在這些語言中，尤以梯形圖、指令助記符語言為常用。

    梯形圖語言是在接觸器一繼電器控制原理的基礎(chǔ)上演變而來的一種圖形語言，它將PLC內(nèi)部的各種編程元件（如輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部繼電器、定時器、計數(shù)器等）和命令用特定的圖形符號和標(biāo)注加以描述，并賦予一定的意義，如圖3 - 14所示。

    圖3-14    繼電器接線圖及其等效PLC梯形圖

    (a)繼電器接線圖；(b) PLC梯形圖

    使用梯形圖語言與計算機(jī)語言相比，編程人員幾乎不用去考慮系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)原理和硬件邏輯。因此，它很容易被一般的電氣工程設(shè)計人員和運(yùn)行維護(hù)人員所接受，是初學(xué)者理想的編程工具。所有廠商的PLC都支持梯形圖語言。梯形圖就是按照控制邏輯的要求和連接規(guī)則將圖形符號進(jìn)行組合和排列所構(gòu)成的表示PLC輸入、輸出之間關(guān)系的圖形。其中，觸點表示邏輯輸入條件，如外部的開關(guān)、按鈕和內(nèi)部條件等。線圈通常代表邏輯輸出結(jié)果，用來控制外部的指示燈、交流接觸器和內(nèi)部的輸出標(biāo)志位等。它清晰直觀，可讀性強(qiáng)，是目前使用多的一種編程語言。

    使用編程軟件可以直接生成和編輯梯形圖，并將它下載到PLC中去。

    1．梯形圖中的符號

    在梯形圖中，、分別表示PLC各種編程元件（也稱軟繼電器）的動合觸點和動斷觸點，則表示PLC各種編程元件的線圈。應(yīng)注意，它們并非物理實體，不是真實的物理繼電器（即硬件繼電器），只是概念上的意義，即只是軟件中使用的編程元件。每一個軟繼電器實際上僅對應(yīng)于PLC工作數(shù)據(jù)存儲區(qū)中的一個存儲單元（位），當(dāng)該單元的狀態(tài)為邏輯1時，相當(dāng)于該繼電器的線圈接通，對應(yīng)的動合、動斷觸點都動作。

    以輔助繼電器為例，如果該存儲單元為邏輯1狀態(tài)，對應(yīng)編程元件的線圈“通電”，其動合觸點接通，動斷觸點斷開，稱該編程元件為邏輯1狀態(tài)，或稱該編程元件為ON（接通）。該存儲單元為邏輯o狀態(tài)，梯形圖中對應(yīng)的編程元件的線圈“斷電”，其動合觸點斷開（即復(fù)位），動斷觸點閉合（即復(fù)位），稱該元件為邏輯0狀態(tài)，或稱該元件為OFF（斷開）。

    另外，人們把對數(shù)據(jù)進(jìn)行操作處理的指令看成一種特殊、廣義的操作元件，用方框或方括號表示。它們前面有若干動合或動斷觸點組成的邏輯電路與之串聯(lián)，作為執(zhí)行該指令的條件。

    2．梯形圖格式及特點

    (1)梯形圖中左右兩邊的豎線稱為左右母線，每個梯形圖由多層梯級（或稱邏輯行）組成，每層梯級起始于左母線，經(jīng)過觸點的各種連接，后通過一個繼電器線圈終止于右母線。有些梯形圖中省略了右母線。每層梯級實際上代表了一個邏輯方程。

    (2)梯形圖中左右母線表示假想的邏輯電源，當(dāng)一梯級的邏輯運(yùn)算結(jié)果為邏輯1時，表示有一個假想的“能流”自左向右流動。能流只能從左向右流動。利用能流這一概念，可以幫助我們更好地理解和分析梯形圖。

    (3)梯形圖中某一編號的繼電器線圈一般情況下只能出現(xiàn)一次。而同一編號的繼電器動合觸點、動斷觸點則可被無限次使用，即可重復(fù)讀取與繼電器對應(yīng)的存儲單元的狀態(tài)。

    (4)根據(jù)梯形圖中各觸點的狀態(tài)和邏輯關(guān)系，求出與圖中各線圈對應(yīng)的編程元件的ON/OFF狀態(tài)，稱為梯形圖的邏輯解算。邏輯解算是按梯形圖中從上到下、從左到右的順序進(jìn)行的。解算的結(jié)果，馬上可以被后面的邏輯解算所利用。邏輯解算是根據(jù)輸入映像區(qū)中的值，而不是根據(jù)解算時外部輸入觸點的狀態(tài)來進(jìn)行的。簡言之，即梯形圖中每一梯級的運(yùn)算結(jié)果，可立即被其后的梯級所利用。

    (5)輸入繼電器的狀態(tài)僅受對應(yīng)的外部輸入信號控制，不能由各種內(nèi)部觸點驅(qū)動，因此梯形圖中只出現(xiàn)輸入繼電器的觸點，而不出現(xiàn)輸入繼電器的線圈。

    (6)梯形圖中輸入觸點和輸出繼電器線圈對應(yīng)的是I/O映像區(qū)相應(yīng)的位的狀態(tài)，而不是物理觸點和線圈?，F(xiàn)場執(zhí)行元件只能通過受控于輸出繼電器狀態(tài)的接口元件（繼電器、晶閘管、晶體管）所驅(qū)動。

    (7) PLC內(nèi)部的輔助繼電器、定時器、計數(shù)器等的線圈不能用于輸出控制之用。

    (8)繼電器控制電路圖所表示的線路只要接通電源，整個電路就處于帶電狀態(tài)，該閉合的繼電器觸點都同時閉合，不該閉合的都受到某種條件的限制而不能閉合。繼電器動作的順序同它在電路圖上的位置和順序無關(guān)，這種工作方式稱為并行工作方式。而在梯形圖中，并沒有真正的電流流動，由于PLC以掃描的方式工作，故可以認(rèn)為在其內(nèi)部有一個能流在流動，這個能流的流動方向是從左到右，層次是先上后下。因而梯形圖中的繼電器都處于周期性的循環(huán)掃描接通狀態(tài)中，各個繼電器的動作決定于程序掃描的順序，同它們在梯形圖中的位置有關(guān)，這種工作方式稱為串行工作方式。

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