程序編制教程

1、PLCPLC程序設計有三個初始依據(jù)：程序設計有三個初始依據(jù)：PLCPLC指令集、指令集、I/OI/O信號對照表、程序設計任務書信號對照表、程序設計任務書PLCPLC指令集是由具體產(chǎn)品提供的程序設計指令集是由具體產(chǎn)品提供的程序設計元件元件，是程序設計的，是程序設計的工具箱工具箱。至今為止各。至今為止各PLCPLC廠家廠家提供的指令集還沒有達到統(tǒng)一，但卻大同小異。提供的指令集還沒有達到統(tǒng)一，但卻大同小異。PLCPLC的指令集大致可以分為兩部分：基本指令集和的指令集大致可以分為兩部分：基本指令集和擴展指令集?；局噶罴歉鲾U展指令集?；局噶罴歉鱌LCPLC指令集的共有子集，能夠完成絕大部分程序控

2、制功能。擴展指令指令集的共有子集，能夠完成絕大部分程序控制功能。擴展指令集是各集是各PLCPLC從應用角度提供的一些更方便更強大的功能指令集合，彼此間有較大差異。從應用角度提供的一些更方便更強大的功能指令集合，彼此間有較大差異。各各PLCPLC的地址尋址方式不一樣。不同的尋址方式為的地址尋址方式不一樣。不同的尋址方式為I/OI/O接口賦予了不同格式的地址代號，以及以不同接口賦予了不同格式的地址代號，以及以不同的方式為接口設置地址，如自動地址賦值、硬件設置賦值以及軟件組態(tài)賦值等。不同的尋址方式最的方式為接口設置地址，如自動地址賦值、硬件設置賦值以及軟件組態(tài)賦值等。不同的尋址方式最終結(jié)果都是將外部

3、連線與特定地址聯(lián)系起來。終結(jié)果都是將外部連線與特定地址聯(lián)系起來。I/OI/O信號對照表是將外部信號與信號對照表是將外部信號與I/OI/O地址聯(lián)系起來的表地址聯(lián)系起來的表格，是程序設計的第一步工作，格，是程序設計的第一步工作，I/OI/O信號對照表建立之后，程序設計者就可以不再關(guān)心尋址方式的信號對照表建立之后，程序設計者就可以不再關(guān)心尋址方式的差別了。差別了。程序設計任務書是程序設計任務書是PLCPLC程序設計的真正依據(jù)，程序設計的全部工作就是實現(xiàn)任務書的各項要求。程程序設計的真正依據(jù)，程序設計的全部工作就是實現(xiàn)任務書的各項要求。程序設計任務書應該做到表達清晰、完整、準確、使用邏輯化描述語言。一

4、份好的設計任務書意味著序設計任務書應該做到表達清晰、完整、準確、使用邏輯化描述語言。一份好的設計任務書意味著好的程序設計結(jié)果。理論上程序設計任務書應該由用戶或者工藝設計專業(yè)提供，但由于專業(yè)素養(yǎng)的好的程序設計結(jié)果。理論上程序設計任務書應該由用戶或者工藝設計專業(yè)提供，但由于專業(yè)素養(yǎng)的不同，通常程序設計人員要參與設計任務書的制定。不同，通常程序設計人員要參與設計任務書的制定。本教程盡可能按照基本指令集所能夠?qū)崿F(xiàn)的功能安排、在案例中提供簡單清晰的設計任務描述、要本教程盡可能按照基本指令集所能夠?qū)崿F(xiàn)的功能安排、在案例中提供簡單清晰的設計任務描述、要求學員按照實驗用求學員按照實驗用PLCPLC的尋址方式完

5、成的尋址方式完成I/OI/O信號對照表，并且在此基礎上完成程序設計，在程序設計信號對照表，并且在此基礎上完成程序設計，在程序設計過程中還需要完成標志位、子程序、定時器、計數(shù)器以及中間變量等對照表。過程中還需要完成標志位、子程序、定時器、計數(shù)器以及中間變量等對照表。自動控制有三大應用分支：過程控制、運動控制和邏輯控制。目前的自動控制有三大應用分支：過程控制、運動控制和邏輯控制。目前的PLCPLC在這三大領域都有用武之地在這三大領域都有用武之地邏輯控制是邏輯控制是PLCPLC的傳統(tǒng)應用領域，包括組合邏輯控制，邏輯型、記憶型和時基型的順序控制等，都是的傳統(tǒng)應用領域，包括組合邏輯控制，邏輯型、記憶型和

6、時基型的順序控制等，都是PLCPLC所擅長的應用領域。歷史上早期的所擅長的應用領域。歷史上早期的PLCPLC只有邏輯控制能力，因此曾經(jīng)被稱為可編程序邏輯控制器只有邏輯控制能力，因此曾經(jīng)被稱為可編程序邏輯控制器（Programmable Logic ControllerProgrammable Logic Controller），這就是其代號的由來。隨著），這就是其代號的由來。隨著PLCPLC功能的擴展，正式名稱已經(jīng)改功能的擴展，正式名稱已經(jīng)改為可編程序控制器，但為和為可編程序控制器，但為和PCPC機區(qū)別，代號仍然不變。邏輯控制的基本特征是位控制。機區(qū)別，代號仍然不變。邏輯控制的基本特征是位控制

7、。運動控制是指針對機械運動的連續(xù)調(diào)節(jié)控制，核心部分是速度調(diào)節(jié)控制、即調(diào)速，也包括基于調(diào)速的運動控制是指針對機械運動的連續(xù)調(diào)節(jié)控制，核心部分是速度調(diào)節(jié)控制、即調(diào)速，也包括基于調(diào)速的位置、加速度及張力控制等。位置、加速度及張力控制等。PLCPLC進行運動控制需要通過變頻器、直流調(diào)速驅(qū)動器、伺服控制器等外部進行運動控制需要通過變頻器、直流調(diào)速驅(qū)動器、伺服控制器等外部設備來實現(xiàn)。設備來實現(xiàn)。過程控制是針對過程工業(yè)的參數(shù)連續(xù)調(diào)節(jié)控制，包括壓力、溫度、流量、液位、成分、配方比例等參過程控制是針對過程工業(yè)的參數(shù)連續(xù)調(diào)節(jié)控制，包括壓力、溫度、流量、液位、成分、配方比例等參數(shù)的控制。數(shù)的控制。PLCPLC進行過

8、程控制需要通過調(diào)節(jié)執(zhí)行裝置等外部設備來實現(xiàn)，有時候也將運動控制設備如變進行過程控制需要通過調(diào)節(jié)執(zhí)行裝置等外部設備來實現(xiàn)，有時候也將運動控制設備如變頻器等作為其執(zhí)行機構(gòu)。頻器等作為其執(zhí)行機構(gòu)。目前目前PLCPLC在運動控制和在運動控制和過程控制方面的能力不如某些專門用于連續(xù)調(diào)節(jié)控制的設備強，如過程控制方面的能力不如某些專門用于連續(xù)調(diào)節(jié)控制的設備強，如DCSDCS系統(tǒng)等。系統(tǒng)等。它為連續(xù)調(diào)節(jié)準備的指令功能大都只有它為連續(xù)調(diào)節(jié)準備的指令功能大都只有PIDPID指令功能塊。但通過合理的使用指令集，仍然能夠?qū)崿F(xiàn)基本指令功能塊。但通過合理的使用指令集，仍然能夠?qū)崿F(xiàn)基本PIDPID調(diào)節(jié)、串級調(diào)節(jié)、串級PID

9、PID、二維、二維PIDPID、分程控制、前饋控制甚至簡單的模糊控制等功能。、分程控制、前饋控制甚至簡單的模糊控制等功能。在工業(yè)中，在工業(yè)中，PLCPLC常常通過通訊連接構(gòu)成系統(tǒng)網(wǎng)絡及集中常常通過通訊連接構(gòu)成系統(tǒng)網(wǎng)絡及集中分散控制系統(tǒng)等。有通訊功能的分散控制系統(tǒng)等。有通訊功能的PLCPLC程序要完程序要完成三方面工作：按照通訊協(xié)議要求編制通訊程序部分；在接收數(shù)據(jù)區(qū)取用數(shù)據(jù)；將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)傳成三方面工作：按照通訊協(xié)議要求編制通訊程序部分；在接收數(shù)據(jù)區(qū)取用數(shù)據(jù)；將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)傳送給發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)。后面兩部分功能是直接嵌入在用戶程序里的，前一部分則是單獨的功能子程序或者送給發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)。后面兩部分功能

10、是直接嵌入在用戶程序里的，前一部分則是單獨的功能子程序或者程序塊。程序塊。本教程是本教程是PLCPLC基本應用功能的案例教程，內(nèi)容主要包括邏輯控制部分?；緫霉δ艿陌咐坛蹋瑑?nèi)容主要包括邏輯控制部分。PLCPLC的邏輯控制大致可以分為組合邏輯和順序邏輯兩大部分，組合邏輯基本以輸入信號的狀態(tài)組合為依的邏輯控制大致可以分為組合邏輯和順序邏輯兩大部分，組合邏輯基本以輸入信號的狀態(tài)組合為依據(jù)進行控制，全部或者部分狀態(tài)空間能夠任意進入，順序邏輯則只能夠按照一定的順序進入一部分狀據(jù)進行控制，全部或者部分狀態(tài)空間能夠任意進入，順序邏輯則只能夠按照一定的順序進入一部分狀態(tài)空間。組合邏輯控制可以說是態(tài)空間。組

11、合邏輯控制可以說是現(xiàn)狀現(xiàn)狀控制，輸出信號基本上只與輸入信號的此刻狀態(tài)有關(guān)，沒有控制，輸出信號基本上只與輸入信號的此刻狀態(tài)有關(guān)，沒有明顯的動作先后順序關(guān)系。明顯的動作先后順序關(guān)系。組合邏輯控制的輸出狀態(tài)是輸入信號的邏輯表達式。在梯形圖中使用的元素主要是輸入信號及狀態(tài)標組合邏輯控制的輸出狀態(tài)是輸入信號的邏輯表達式。在梯形圖中使用的元素主要是輸入信號及狀態(tài)標志的常開、常閉接點，以及輸出信號及狀態(tài)標志的線圈，使用的操作主要是與、或邏輯運算。志的常開、常閉接點，以及輸出信號及狀態(tài)標志的線圈，使用的操作主要是與、或邏輯運算。許多時候組合邏輯控制中也會使用一些帶記憶或者定時功能的狀態(tài)，典型的情況是自保持功能

12、和延時許多時候組合邏輯控制中也會使用一些帶記憶或者定時功能的狀態(tài)，典型的情況是自保持功能和延時功能，仍然作為一種輸入狀態(tài)在程序中使用。功能，仍然作為一種輸入狀態(tài)在程序中使用。組合邏輯控制的設計方法，有直接觀察方式和邏輯函數(shù)方式兩種。直接觀察方式是根據(jù)輸入輸出信號組合邏輯控制的設計方法，有直接觀察方式和邏輯函數(shù)方式兩種。直接觀察方式是根據(jù)輸入輸出信號及設計任務，直接觀察邏輯關(guān)系進行設計，通常為設計者習慣采用。其過程簡單，但邏輯關(guān)系復雜而及設計任務，直接觀察邏輯關(guān)系進行設計，通常為設計者習慣采用。其過程簡單，但邏輯關(guān)系復雜而設計者經(jīng)驗不豐富時容易出錯。邏輯函數(shù)方式是將輸入信號的各種二進制狀態(tài)組合列

13、表，并根據(jù)任務設計者經(jīng)驗不豐富時容易出錯。邏輯函數(shù)方式是將輸入信號的各種二進制狀態(tài)組合列表，并根據(jù)任務書確定輸出信號在不同狀態(tài)下的取值，據(jù)此列出邏輯關(guān)系函數(shù)，最后按照布爾邏輯化簡，此方法不容書確定輸出信號在不同狀態(tài)下的取值，據(jù)此列出邏輯關(guān)系函數(shù)，最后按照布爾邏輯化簡，此方法不容易出錯，但過程復雜，極少采用。在邏輯關(guān)系簡單時建議采用直接觀察法，在邏輯關(guān)系復雜時采用邏易出錯，但過程復雜，極少采用。在邏輯關(guān)系簡單時建議采用直接觀察法，在邏輯關(guān)系復雜時采用邏輯函數(shù)法。后者在使用時可以根據(jù)設計者經(jīng)驗適當簡化步驟。輯函數(shù)法。后者在使用時可以根據(jù)設計者經(jīng)驗適當簡化步驟。當輸入信號及相關(guān)狀態(tài)標志很多時，組合狀

14、態(tài)成幾何級數(shù)增加，狀態(tài)表很龐大。因此，合理選擇相關(guān)當輸入信號及相關(guān)狀態(tài)標志很多時，組合狀態(tài)成幾何級數(shù)增加，狀態(tài)表很龐大。因此，合理選擇相關(guān)信號非常重要。無關(guān)聯(lián)拆分和單信號連接拆分原則非常有用。信號非常重要。無關(guān)聯(lián)拆分和單信號連接拆分原則非常有用?；具壿嬁刂瞥Ｓ糜诓僮鞣绞竭x擇、手動操作、操作連鎖、安全連鎖等控制程序的編制。在順序邏輯基本邏輯控制常用于操作方式選擇、手動操作、操作連鎖、安全連鎖等控制程序的編制。在順序邏輯控制中，也需要在局部采用組合邏輯控制，因此它是控制中，也需要在局部采用組合邏輯控制，因此它是PLCPLC程序設計的基本功。程序設計的基本功。函數(shù)法編程的關(guān)鍵是合理列寫狀態(tài)表函數(shù)法

15、編程的關(guān)鍵是合理列寫狀態(tài)表下面的例子是一個步進梁手動控制程序，有八個輸入，四個輸出。程序要求是：由操作指令直接產(chǎn)生相下面的例子是一個步進梁手動控制程序，有八個輸入，四個輸出。程序要求是：由操作指令直接產(chǎn)生相應動作，到達限位時停止，出現(xiàn)矛盾操作時不響應應動作，到達限位時停止，出現(xiàn)矛盾操作時不響應若按照八個輸入直接列寫狀若按照八個輸入直接列寫狀態(tài)表，有態(tài)表，有256256個狀態(tài)，但在個狀態(tài)，但在手動操作下，上升下降動作手動操作下，上升下降動作與前進后退動作彼此沒有聯(lián)與前進后退動作彼此沒有聯(lián)系，因此可以分為兩個四輸系，因此可以分為兩個四輸入兩輸出關(guān)系，兩個入兩輸出關(guān)系，兩個1616狀態(tài)狀態(tài)的狀態(tài)表就

16、足夠的狀態(tài)表就足夠列寫邏輯關(guān)系式后以觀察法列寫邏輯關(guān)系式后以觀察法化簡，甚至根據(jù)觀察直接列化簡，甚至根據(jù)觀察直接列出簡化邏輯關(guān)系式，然后據(jù)出簡化邏輯關(guān)系式，然后據(jù)此編制程序，就是簡化的函此編制程序，就是簡化的函數(shù)法編程數(shù)法編程列寫邏輯關(guān)系式：列寫邏輯關(guān)系式：前進操作指令：I0.0前進限位信號：I1.0后退操作指令：I0.1后退限位信號：I1.1前進輸出指令：Q0.0后退輸出指令：Q0.100000000000000000000000000000000XXXXXXXX00000000000000000000000XX00000000000XX00XXXX000000000000000000000

17、000000000000000上升操作指令：I0.2上升限位信號：I1.2下降操作指令：I0.3下降限位信號：I1.3上升輸出指令：Q0.2下降輸出指令：Q0.31 . 11 . 00 . 10 . 01 . 11 . 00 . 10 . 00 . 0IIIIIIIIQ2 . 12 . 03 . 13 . 02 . 12 . 03 . 13 . 03 . 0IIIIIIIIQ3 . 13 . 02 . 12 . 03 . 13 . 02 . 12 . 02 . 0IIIIIIIIQ0 . 10 . 01 . 11 . 00 . 10 . 01 . 11 . 01 . 0IIIIIIIIQ1 .

18、 00 . 10 . 00 . 0IIIQ化簡：化簡：2 . 03 . 13 . 03 . 0IIIQ3 . 02 . 12 . 02 . 0IIIQ0 . 01 . 11 . 01 . 0IIIQ通過狀態(tài)表可以直接列寫邏輯關(guān)系式，然后可以根據(jù)觀察法化簡。有的時候關(guān)系比較復雜，觀察法難以通過狀態(tài)表可以直接列寫邏輯關(guān)系式，然后可以根據(jù)觀察法化簡。有的時候關(guān)系比較復雜，觀察法難以化簡，可以使用布爾代數(shù)化簡：化簡，可以使用布爾代數(shù)化簡：00 A基本關(guān)系：基本關(guān)系：0AAAAAAA1AA01AAAAA11A AAABBA交換律：交換律：ABBA)(CBACABA分配律：分配律：CBACABA)()(C

19、BACBACBA)()(結(jié)合律：結(jié)合律：CBACBACBA)()(ABABA布爾代數(shù)特別定理布爾代數(shù)特別定理* * *：CABACBCABABABAAABAA)()()()()(CABACBCABABABABABA其中，與運算近似于乘法運算；或運算近似其中，與運算近似于乘法運算；或運算近似于加運算；非運算與負數(shù)概念則幾乎沒有近于加運算；非運算與負數(shù)概念則幾乎沒有近似之處似之處帶帶* *的公式是與常規(guī)數(shù)學不同的部分的公式是與常規(guī)數(shù)學不同的部分帶帶* * *的公式是常規(guī)數(shù)學中所完全沒有的部分的公式是常規(guī)數(shù)學中所完全沒有的部分凸輪控制器只有凸輪控制器只有1515個狀態(tài)，因此個狀態(tài)，因此可以直接列出左

20、可以直接列出左圖的狀態(tài)表。圖的狀態(tài)表。I1.0I1.1I1.2I1.3I1.4I1.5I1.6I1.7Q1.1Q1.2Q1.3Q1.5Q1.6觀察接點關(guān)系，可以發(fā)現(xiàn)觀察接點關(guān)系，可以發(fā)現(xiàn)以下規(guī)律：以下規(guī)律：I1.0I1.0和和I1.1I1.1不可能同時接不可能同時接通。通。如果不涉及正反轉(zhuǎn)，那么如果不涉及正反轉(zhuǎn)，那么I1.0I1.0和和I1.1I1.1可以等同看待。可以等同看待。如果某接點接通，那么比如果某接點接通，那么比它低位的接點一定接通。它低位的接點一定接通。如果某接點斷開，那么比如果某接點斷開，那么比它高位的接點一定斷開。它高位的接點一定斷開。按照上面規(guī)律，可以直接按照上面規(guī)律，可以直

21、接列出邏輯關(guān)系式并編制程列出邏輯關(guān)系式并編制程序：序：列寫邏輯關(guān)系式：列寫邏輯關(guān)系式：7 . 16 . 15 . 14 . 13 . 12 . 1) 1 . 10 . 1(1 . 1IIIIIIIIQ1 . 10 . 15 . 1IIQ4 . 13 . 1IQ6 . 14 . 12 . 12 . 1IIIQ0 . 16 . 1IQ邏輯控制不僅與當前狀態(tài)有關(guān)，還常常與系統(tǒng)的歷史狀態(tài)有關(guān)，例如順序邏輯就是一種歷史邏輯控制不僅與當前狀態(tài)有關(guān)，還常常與系統(tǒng)的歷史狀態(tài)有關(guān)，例如順序邏輯就是一種歷史邏輯，而歷史是需要記憶的。記憶功能在邏輯，而歷史是需要記憶的。記憶功能在PLCPLC程序設計中應用相當普遍。

22、在組合邏輯中通過特程序設計中應用相當普遍。在組合邏輯中通過特殊處理可以利用個別的記憶功能，當出現(xiàn)大量記憶關(guān)系或者連環(huán)記憶關(guān)系時則屬于順序控制殊處理可以利用個別的記憶功能，當出現(xiàn)大量記憶關(guān)系或者連環(huán)記憶關(guān)系時則屬于順序控制的范疇了。的范疇了。在邏輯運算關(guān)系中引入輸出信號或者標志信號常常能夠產(chǎn)生記憶作用，一個常見的例子是啟在邏輯運算關(guān)系中引入輸出信號或者標志信號常常能夠產(chǎn)生記憶作用，一個常見的例子是啟動動保持保持停止邏輯。其他情況下回用輸出信號會產(chǎn)生更復雜的記憶功能，注意，自引用、停止邏輯。其他情況下回用輸出信號會產(chǎn)生更復雜的記憶功能，注意，自引用、交叉引用和循環(huán)引用可能產(chǎn)生記憶作用，要防止交叉引

23、用和循環(huán)引用可能產(chǎn)生記憶作用，要防止寄生寄生記憶作用的危害。記憶作用的危害。躍變指令是一種輔助記憶功能，正躍變把躍變指令是一種輔助記憶功能，正躍變把11信號第一個周期與后面周期相區(qū)別，負躍變把信號第一個周期與后面周期相區(qū)別，負躍變把00信號第一個周期與后面周期相區(qū)別。掃描順序是另一種輔助記憶功能，可以在一個周期信號第一個周期與后面周期相區(qū)別。掃描順序是另一種輔助記憶功能，可以在一個周期中產(chǎn)生先后差別。中產(chǎn)生先后差別。置、復位指令也有很強的記憶功能，其作用類似于啟動置、復位指令也有很強的記憶功能，其作用類似于啟動保持保持停止邏輯，置位與復位指令停止邏輯，置位與復位指令應該成對使用，但由于功能被分

24、解在不同的支路中，其應用可以更加靈活，比如在不同的程應該成對使用，但由于功能被分解在不同的支路中，其應用可以更加靈活，比如在不同的程序塊中使用序塊中使用。計數(shù)器能夠區(qū)分同一信號多次翻轉(zhuǎn)的狀態(tài)，因計數(shù)器能夠區(qū)分同一信號多次翻轉(zhuǎn)的狀態(tài)，因此也有記憶功能。計數(shù)器與比較運算指令結(jié)合此也有記憶功能。計數(shù)器與比較運算指令結(jié)合使用其記憶功能更豐富。使用其記憶功能更豐富。定時器是一種特殊的記憶功能，用來記憶狀態(tài)經(jīng)歷的時間關(guān)系。結(jié)合比較運算指令也能夠產(chǎn)定時器是一種特殊的記憶功能，用來記憶狀態(tài)經(jīng)歷的時間關(guān)系。結(jié)合比較運算指令也能夠產(chǎn)生豐富的定時功能。生豐富的定時功能。記憶邏輯本質(zhì)上是狀態(tài)的保持問題，也即是狀態(tài)的翻

25、轉(zhuǎn)條件分離問題。某種條件造成系統(tǒng)狀記憶邏輯本質(zhì)上是狀態(tài)的保持問題，也即是狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)條件分離問題。某種條件造成系統(tǒng)狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)，但逆向的翻轉(zhuǎn)不由該條件的撤除來決定，這就是保持記憶的根源。態(tài)的翻轉(zhuǎn)，但逆向的翻轉(zhuǎn)不由該條件的撤除來決定，這就是保持記憶的根源。記憶邏輯的狀態(tài)表是翻轉(zhuǎn)型的，其基本邏輯函數(shù)里有兩個要件：正翻轉(zhuǎn)條件和逆翻轉(zhuǎn)條件。記憶邏輯的狀態(tài)表是翻轉(zhuǎn)型的，其基本邏輯函數(shù)里有兩個要件：正翻轉(zhuǎn)條件和逆翻轉(zhuǎn)條件。啟啟保保停邏輯利用輸出信號產(chǎn)停邏輯利用輸出信號產(chǎn)生自保持能力，啟動信號作為正生自保持能力，啟動信號作為正翻轉(zhuǎn)條件，停止信號作為逆翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)條件，停止信號作為逆翻轉(zhuǎn)條件并以其反信號用于邏輯函數(shù)條

26、件并以其反信號用于邏輯函數(shù)中。中。左圖是停止優(yōu)先的情況。左圖是停止優(yōu)先的情況。左圖是啟動優(yōu)先的左圖是啟動優(yōu)先的情況。情況。右圖是右圖是無優(yōu)先無優(yōu)先的情況，的情況，可以有可以有兩種實兩種實現(xiàn)方式現(xiàn)方式Q=IQ IT Q+IQ IT Q+IQ IT Q=(IQ+Q) IT正翻轉(zhuǎn)：IQ IT逆翻轉(zhuǎn)：IT正翻轉(zhuǎn)：IQ逆翻轉(zhuǎn)：IT IQQ=IQ+IQ IT Q=IQ+Q IT逆翻轉(zhuǎn)：IT IQ正翻轉(zhuǎn)：IQ IT兩種梯形圖，推導過程省略除開啟除開啟保保停邏輯外，置位復位指令、計數(shù)器以及定時器指令都能夠產(chǎn)生記憶邏輯，躍變停邏輯外，置位復位指令、計數(shù)器以及定時器指令都能夠產(chǎn)生記憶邏輯，躍變指令和掃描順序則在一

27、些情況下作為輔助記憶手段起作用指令和掃描順序則在一些情況下作為輔助記憶手段起作用置位、復位信號本身直接產(chǎn)置位、復位信號本身直接產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)，因此只需要分別給生翻轉(zhuǎn)，因此只需要分別給出正、逆翻轉(zhuǎn)條件即可。出正、逆翻轉(zhuǎn)條件即可。左圖是停止優(yōu)先的情況，利左圖是停止優(yōu)先的情況，利用掃描順序?qū)崿F(xiàn)。用掃描順序?qū)崿F(xiàn)。左圖是啟動優(yōu)先左圖是啟動優(yōu)先的情況，仍然利的情況，仍然利用掃描順序?qū)崿F(xiàn)。用掃描順序?qū)崿F(xiàn)。右圖是無優(yōu)先的情右圖是無優(yōu)先的情況，實現(xiàn)的方式利況，實現(xiàn)的方式利用了躍變指令的輔用了躍變指令的輔助記憶能力。助記憶能力。IT正翻轉(zhuǎn)：IQ IT逆翻轉(zhuǎn)：IT逆翻轉(zhuǎn)：IT IQ正翻轉(zhuǎn)：IQIQ逆翻轉(zhuǎn)：IT IQ正翻轉(zhuǎn)

28、：IQ ITIT思路思路1 1：指針由投入、切除指令修指針由投入、切除指令修改。全啟動時封鎖投入指改。全啟動時封鎖投入指令、全停止時封鎖切除指令、全停止時封鎖切除指令。令。按照啟動指針的數(shù)字以置按照啟動指針的數(shù)字以置位指令啟動相應水泵。按位指令啟動相應水泵。按照停止指針的數(shù)字以復位照停止指針的數(shù)字以復位指令停止相應水泵。指令停止相應水泵。計數(shù)器到達計數(shù)器到達3 3后復位為后復位為0 0，下次投入或者切除指令到下次投入或者切除指令到達時指針則指向達時指針則指向1 1。為保。為保證證3 3號泵能夠正常啟動或號泵能夠正常啟動或者停止，計數(shù)器在數(shù)字者停止，計數(shù)器在數(shù)字3 3時要保持一個周期，因此時要保

29、持一個周期，因此以單獨的標志復位。以單獨的標志復位。思路思路2 2：前級泵運行時本泵啟動回路開啟，前級泵停止時本泵停止旁路斷開。前級泵運行時本泵啟動回路開啟，前級泵停止時本泵停止旁路斷開。1 1號泵承擔首啟首停任號泵承擔首啟首停任務。務。啟動停止信號均取單周期脈沖，各泵程序掃描順序倒排列，啟動停止信號均取單周期脈沖，各泵程序掃描順序倒排列，1 1號泵前級信號晚一個周期，以號泵前級信號晚一個周期，以防止連續(xù)啟動停止。防止連續(xù)啟動停止。思路思路1 1在全部啟動后的停止和全部停止后的啟動均能夠?qū)崿F(xiàn)先啟先停、先停先啟。而思路在全部啟動后的停止和全部停止后的啟動均能夠?qū)崿F(xiàn)先啟先停、先停先啟。而思路2 2

30、在在全部啟動后只能夠停止全部啟動后只能夠停止1 1號泵，全部停止后只能夠啟動號泵，全部停止后只能夠啟動1 1號泵。號泵。順序邏輯的各動作狀態(tài)間有順序關(guān)系，即每個動作狀態(tài)只能夠轉(zhuǎn)移為有限個后續(xù)狀態(tài)，每個順序邏輯的各動作狀態(tài)間有順序關(guān)系，即每個動作狀態(tài)只能夠轉(zhuǎn)移為有限個后續(xù)狀態(tài)，每個狀態(tài)總是由有限個特定狀態(tài)轉(zhuǎn)移而來，各狀態(tài)的轉(zhuǎn)換要求符合一定的條件。由此可知，狀態(tài)狀態(tài)總是由有限個特定狀態(tài)轉(zhuǎn)移而來，各狀態(tài)的轉(zhuǎn)換要求符合一定的條件。由此可知，狀態(tài)的激活條件與系統(tǒng)的歷史狀態(tài)有關(guān)，順序控制是特殊類型的記憶控制。的激活條件與系統(tǒng)的歷史狀態(tài)有關(guān)，順序控制是特殊類型的記憶控制。記憶邏輯總是存在順序關(guān)系，但不一定適

31、合用順序邏輯控制來編程，而順序控制則必然包含記憶邏輯總是存在順序關(guān)系，但不一定適合用順序邏輯控制來編程，而順序控制則必然包含記憶功能。例如案例二的思路記憶功能。例如案例二的思路1 1屬于步進順序控制方式，思路屬于步進順序控制方式，思路2 2則不屬于順序控制，但采用了則不屬于順序控制，但采用了起起保保停邏輯，這可以看做兩步式順序邏輯。停邏輯，這可以看做兩步式順序邏輯。順序功能圖是合理進行順序邏輯控制程序設計的方便而有力的工具。順序功能圖是合理進行順序邏輯控制程序設計的方便而有力的工具。順序功能圖是順序邏輯控制的輔助設計手段，在有的順序功能圖是順序邏輯控制的輔助設計手段，在有的PLC PLC 或者

32、其他有邏輯控制功能的設備中，或者其他有邏輯控制功能的設備中，順序功能圖也可能作為一種編程語言提供。順序功能圖也可能作為一種編程語言提供。順序功能圖的基本元素由邏輯步、轉(zhuǎn)換條件和順序連線組成。順序功能圖的基本元素由邏輯步、轉(zhuǎn)換條件和順序連線組成。邏輯步標志一種系統(tǒng)的可能狀態(tài)，按照一定順序排列，在每個邏輯步中有控制動作。起始步邏輯步標志一種系統(tǒng)的可能狀態(tài)，按照一定順序排列，在每個邏輯步中有控制動作。起始步是特殊邏輯步，在是特殊邏輯步，在PLCPLC運行后它無條件激活，可以有動作或者無動作。運行后它無條件激活，可以有動作或者無動作。邏輯步由轉(zhuǎn)換條件激活，轉(zhuǎn)換條件滿足時，關(guān)閉上一個活動步并激活下一個活

33、動步。邏輯步由轉(zhuǎn)換條件激活，轉(zhuǎn)換條件滿足時，關(guān)閉上一個活動步并激活下一個活動步。順序連線有序列線、選擇分支線、并行分支線和循環(huán)線等，順序功能圖至少有一個循環(huán)。順序連線有序列線、選擇分支線、并行分支線和循環(huán)線等，順序功能圖至少有一個循環(huán)。初始步用雙框表示。各步直接分配標志位，初始步用雙框表示。各步直接分配標志位，便于編制程序。轉(zhuǎn)換條件用文字說明，便于閱便于編制程序。轉(zhuǎn)換條件用文字說明，便于閱讀理解，用邏輯符號表明轉(zhuǎn)換條件間的邏輯關(guān)讀理解，用邏輯符號表明轉(zhuǎn)換條件間的邏輯關(guān)系。系。各步動作用文字說明，便于閱讀理解。各步動作用文字說明，便于閱讀理解。在某在某步開始，其他步結(jié)束的動作直接分別描述，應步開

34、始，其他步結(jié)束的動作直接分別描述，應該成對或者成組出現(xiàn)，注意檢查。在某步開始，該成對或者成組出現(xiàn)，注意檢查。在某步開始，按照獨立于順序的要求完成的動作，以按照獨立于順序的要求完成的動作，以并并格式的復式陳述句描述，便于區(qū)別。格式的復式陳述句描述，便于區(qū)別。序列連線不必加箭頭，循環(huán)連線必須加箭頭。序列連線不必加箭頭，循環(huán)連線必須加箭頭。動作循環(huán)連線返回到中間的某一步，順序結(jié)束動作循環(huán)連線返回到中間的某一步，順序結(jié)束的循環(huán)連線返回到初始步。的循環(huán)連線返回到初始步。并行分支的開始和結(jié)束用雙線表示、條件在并行分支的開始和結(jié)束用雙線表示、條件在共同端。并行分支的開始和結(jié)束必須成對出現(xiàn)；共同端。并行分支的

35、開始和結(jié)束必須成對出現(xiàn)；選擇分支的開始和結(jié)束用單線表示、條件在分選擇分支的開始和結(jié)束用單線表示、條件在分支端。選擇分支可以構(gòu)成復雜結(jié)構(gòu)，不必成對支端。選擇分支可以構(gòu)成復雜結(jié)構(gòu)，不必成對出現(xiàn)，但不能進入或者轉(zhuǎn)出并行分支。選擇分出現(xiàn)，但不能進入或者轉(zhuǎn)出并行分支。選擇分支的分支條件應該是互反的。支的分支條件應該是互反的。從一步過渡到另一步必須經(jīng)過一個轉(zhuǎn)換條件從一步過渡到另一步必須經(jīng)過一個轉(zhuǎn)換條件且只能夠經(jīng)過一個轉(zhuǎn)換條件。且只能夠經(jīng)過一個轉(zhuǎn)換條件。M0.1M0.4M0.7M0.0M0.2M0.5M0.6M0.3條件1條件2條件3條件4條件5條件6條件7條件8動作描述動作描述動作描述動作描述動作描述動作

36、描述動作描述一臺連鑄機的火焰切割機的順序功能圖繪制：一臺連鑄機的火焰切割機的順序功能圖繪制：M0.1M0.0坯頭預定位置。允許切割測量輪升起；置切頭標志；設定切頭長度抱鉗夾緊；噴水閥門開；設定定尺長度零位。定尺信號M0.2抱鉗到位1#槍切割速度啟動M0.3M0.42#槍切割速度啟動1#槍轉(zhuǎn)為低速、切割閥門開啟M0.51#槍預切位置2#槍轉(zhuǎn)為低速、切割閥門開啟M0.62#槍預切位置1#槍轉(zhuǎn)為切割速度、觸桿升起M0.71#槍預切完成2#槍轉(zhuǎn)為切割速度、觸桿升起M1.02#槍預切完成預斷位置12#槍轉(zhuǎn)為低速M1.1測量輪降下1#槍停、關(guān)閥；2#槍關(guān)閥、退回原位M1.2預斷位置2。切頭標志預斷位置2。

37、切頭標志2#槍關(guān)閥、退回原位M1.3切頭筐位置1#槍切割速度啟動、開切割閥；復位切頭標志M1.4切斷位置輸送輥道啟動、鋼坯到達后段停止M1.5切斷位置輥道運行信號1#槍關(guān)閥、退回原位；噴水閥關(guān)；松抱鉗；離合器合；大車高速啟動M1.6大車減速M1.7減速位置大車停止；離合器分；觸桿放下M2.0零位尾坯標志。定尺信號尾坯標志。大車運行信號步進加熱爐順序功能圖：步進加熱爐順序功能圖：順序功能圖的基本步有四步，對應于動梁順序功能圖的基本步有四步，對應于動梁的四個動作過程。的四個動作過程。第五步是一個等待步，用于等待管坯進爐。第五步是一個等待步，用于等待管坯進爐。由于管坯可能提前進爐，因此第五步需要由于

38、管坯可能提前進爐，因此第五步需要采取措施保證至少一個周期有效。采取措施保證至少一個周期有效。初次循環(huán)與后續(xù)循環(huán)的差別是，后續(xù)循環(huán)初次循環(huán)與后續(xù)循環(huán)的差別是，后續(xù)循環(huán)必須在有料到達爐內(nèi)時開始，而初始循環(huán)必須在有料到達爐內(nèi)時開始，而初始循環(huán)直接開始，即轉(zhuǎn)換條件不同。直接開始，即轉(zhuǎn)換條件不同。非順序部分編程說明：非順序部分編程說明：停止指令啟停止指令啟保保停邏輯的啟動條件是停邏輯的啟動條件是按下停止按鈕，復位條件是初始步激活。按下停止按鈕，復位條件是初始步激活。測位信號為測位信號為1 1時輸出禁止來料信號。時輸出禁止來料信號。爐外輥道啟爐外輥道啟保保停邏輯的啟動條件是：停邏輯的啟動條件是：停止條件是

39、：停止條件是：M0.0動梁1號位置。啟動指令動梁升起M0.1動梁上限位動梁前進；爐內(nèi)進料輥道啟動并在測位信號撤消3秒后停止M0.2動梁下降；爐內(nèi)出料輥道停止動梁前限位M0.3動梁后退；爐內(nèi)、外出料輥道啟動；爐外進料輥道允許啟動動梁下限位M0.4動梁后限位動梁后退停止；爐外出料輥道停止停止指令。爐內(nèi)進料輥道停止停止指令M0.5前工序來料測位信號允許啟動標志測位信號負躍變）（正躍變測位信號順序邏輯控制的程序編制過程就是將順序功能圖翻譯成程序的過程。通常先編制順序功能部分，順序邏輯控制的程序編制過程就是將順序功能圖翻譯成程序的過程。通常先編制順序功能部分，即處理各順序標志的程序，然后再編制動作部分程

40、序。即處理各順序標志的程序，然后再編制動作部分程序。 初始步要求在初始步要求在PLCPLC一運行的時候就激活。有兩個方法可以實現(xiàn)，一是利用一運行的時候就激活。有兩個方法可以實現(xiàn)，一是利用PLCPLC特殊標志，即第一特殊標志，即第一周期標志；二是采用反邏輯，即初始標志位為周期標志；二是采用反邏輯，即初始標志位為0 0信號時代表激活。信號時代表激活。 其他各步均由轉(zhuǎn)換條件激活。轉(zhuǎn)換條件除開順序功能圖中列出的條件外，還必須包括其前導步其他各步均由轉(zhuǎn)換條件激活。轉(zhuǎn)換條件除開順序功能圖中列出的條件外，還必須包括其前導步的標志。的標志。 初始步前面必有一個循環(huán)，因此除開初始步前面必有一個循環(huán)，因此除開PL

41、CPLC運行時被激活以外，循環(huán)前一步和循環(huán)條件相與必然運行時被激活以外，循環(huán)前一步和循環(huán)條件相與必然是其激活條件之一。是其激活條件之一。單序列步由上一步標志和轉(zhuǎn)換條件相與激活、分支步也一樣，分支后的合并步分兩種情況，選單序列步由上一步標志和轉(zhuǎn)換條件相與激活、分支步也一樣，分支后的合并步分兩種情況，選擇分支的合并步由前面各步標志和相應轉(zhuǎn)換條件相與后的擇分支的合并步由前面各步標志和相應轉(zhuǎn)換條件相與后的或或激活，并行分支的合并步則由激活，并行分支的合并步則由前面各步的標志和轉(zhuǎn)換條件相與激活。每激活一步，其前導步均被同時關(guān)閉。前面各步的標志和轉(zhuǎn)換條件相與激活。每激活一步，其前導步均被同時關(guān)閉。 有些情

42、況下，當一個步激活時，下一步的轉(zhuǎn)換條件可能已經(jīng)到達，因此該步可能在激活的同時有些情況下，當一個步激活時，下一步的轉(zhuǎn)換條件可能已經(jīng)到達，因此該步可能在激活的同時被關(guān)閉。為防止這種情況有兩個處理辦法，一是增加一個中間標志使其錯位一個周期，二是所被關(guān)閉。為防止這種情況有兩個處理辦法，一是增加一個中間標志使其錯位一個周期，二是所有的步按照逆順序編制程序，兩種方法都能夠利用有的步按照逆順序編制程序，兩種方法都能夠利用PLCPLC的掃描順序保證各步至少在一個周期有的掃描順序保證各步至少在一個周期有效。效。 動作部分程序相對簡單，可以用組合邏輯或者啟動作部分程序相對簡單，可以用組合邏輯或者啟保保停邏輯或者置

43、位、復位指令編制停邏輯或者置位、復位指令編制。 火焰切割機順序邏輯程序：火焰切割機順序邏輯程序：I大車運行尾坯I坯頭M允許切割尾坯I零位C定尺I抱鉗緊I1槍預切I2槍預切I1槍預完I2槍預完1.0I預斷1I預斷2切頭切頭I切筐I切斷I切斷I輥道I減速I零位大車低速大車高速輥道I后段輥道觸桿升觸桿升觸桿升觸桿升槍切閥離合器火焰切割機順序邏輯動作控制程序：火焰切割機順序邏輯動作控制程序：抱鉗噴水抱鉗定尺I測量脈沖測輪升槍切速切頭切頭槍切速I1槍原位槍退槍退槍低速槍退槍退I2槍原位槍低速槍切閥停止I啟動停止內(nèi)進輥I上限位I后限位I下限位I前限位I下限位I后限位上升前進內(nèi)進輥下降后退外出輥允許內(nèi)出輥禁

44、止I測位I測位允許內(nèi)進輥停止停止I停止I測位I測位允許I來料外進輥I測位外進輥一個完整的邏輯控制程序除開順序控制外，還必須處理操作方式、緊急停止、故障一個完整的邏輯控制程序除開順序控制外，還必須處理操作方式、緊急停止、故障停止、安全連鎖等問題。順序控制部分則還可能有主順序及子順序之分。停止、安全連鎖等問題。順序控制部分則還可能有主順序及子順序之分。 任何一個自動控制程序必然有手動操作方式，手動操作方式則可能還要分機旁操作任何一個自動控制程序必然有手動操作方式，手動操作方式則可能還要分機旁操作及操作臺集中操作（聯(lián)動）兩種。及操作臺集中操作（聯(lián)動）兩種。選擇機旁操作時，選擇機旁操作時，PLC的相關(guān)

45、輸出均應被封鎖。在自動控制及單循環(huán)自動控制中某的相關(guān)輸出均應被封鎖。在自動控制及單循環(huán)自動控制中某設備被選擇為機旁方式時，在程序中按照該設備故障的原則處理。設備被選擇為機旁方式時，在程序中按照該設備故障的原則處理。 聯(lián)動手動操作時，通常由聯(lián)動手動操作時，通常由PLC控制。自動控制及單循環(huán)自動控制中被切換為手動操控制。自動控制及單循環(huán)自動控制中被切換為手動操作時，順序邏輯應該停止進行，復位全部順序標志。各輸出信號或者復位或者保持，作時，順序邏輯應該停止進行，復位全部順序標志。各輸出信號或者復位或者保持，由工藝要求決定。聯(lián)動手動操作通常用于系統(tǒng)調(diào)試。由工藝要求決定。聯(lián)動手動操作通常用于系統(tǒng)調(diào)試。

46、自動控制及單循環(huán)自動控制均由自動控制及單循環(huán)自動控制均由PLC控制，因此順序功能圖中，由初始步進入第一控制，因此順序功能圖中，由初始步進入第一步以及循環(huán)時的轉(zhuǎn)換條件應該包括自動控制及單循環(huán)自動控制標志。單循環(huán)順序中步以及循環(huán)時的轉(zhuǎn)換條件應該包括自動控制及單循環(huán)自動控制標志。單循環(huán)順序中只有回到初始步的主循環(huán)，自動循環(huán)控制則必然有回到第一步或者其他步的循環(huán)。只有回到初始步的主循環(huán)，自動循環(huán)控制則必然有回到第一步或者其他步的循環(huán)。單循環(huán)自動控制通常也用于系統(tǒng)調(diào)試。單循環(huán)自動控制通常也用于系統(tǒng)調(diào)試。 緊急停車操作在程序中應封鎖所有輸出（特殊要求除外），復位各順序標志。緊急停車操作在程序中應封鎖所有輸出（特殊要求除外），復位各順序標志。 設備故障時的處理方式由工藝要求決定。設備故障時的處理方式由工藝要求決定。 安全連鎖在自動控制及單循環(huán)自動控制中可以直接體現(xiàn)在順序控制的轉(zhuǎn)換條件中，安全連鎖在自動控制及單循環(huán)自動控制中可以直接體現(xiàn)在順序控制的轉(zhuǎn)換條件中，在由在由