利用PLC功能表图实现顺序控制的基本思想

    功能表图是描述顺序控制过程的有效工具，利用功能表图实现顺序控制功能的方法称为顺序控制设计法。顺序控制设计法与传统的经验设计法相比有很大的优越性。    1．顺序控制设计法与经验设计法的比较    经验设计法实际上是试图用输入信号X直接控制输出信号Y，如图5.22 (a)所示。如果无法直接控制，或为了实现记忆、联锁、互锁等功能，只好被动地增加一些辅助元件和辅助触点。由于不同的系统的输出量Y与输入量X之间的关系各不相同，以及它们对联锁、互锁的要求千变万化，不可能找出一种简单通用的设计方法。    顺序控制设计法是用输入量X控制代表各步的编程元件(如内部存储器位M)，再用它们控制输出量Y，如图5.22 (b)所示。工步是根据输出量y的状态划分的，M与Y之间具有很简单的“与”的逻辑关系，输出电路的设计极为简单。
    图5.22    输入／输出信号关系图    不管系统如何复杂，代表工步的编程元件的控制回路，其设计方法都是相同的，并且很容易掌握，所以顺序控制设计法具有简单、规范、通用的优点。另一方面，由于编程元件是依次顺序变为“ON/OFF”状态的，实际上已经基本上解决了经验设计法中的记忆、联锁等问题。    2．顺序控制梯形图的编程方法    使用顺序控制设计法时，首先根据系统的工艺过程，画出功能表图，然后根据功能表图画出梯形图。    有的PLC为用户提供了顺序功能图语言，在编程软件中生成顺序功能图后，便完成了编程工作。它是一种先进的程序设计方法，很容易被初学者接受，对于有经验的设计人员，也会提高设计效率，程序的调试、修改和阅读也很方便。    对于没有提供顺序功能图语言的PLC，利用其指令系统也可以方便地实现由功能表图到梯形图的设计。可以使用PLC指令系统中的基本指令或专门的步进指令来实现顺序控制梯形图的编程。    那些与触点和线圈有关的基本指令，如LD、AND、OR、OUT等，任何一种PLC的指令系统中都有，用这一类指令实现顺序控制功能，是一种通用的编程方法，可以适用于任何型号的PLC。    在利用功能表图设计顺序控制梯形图时，可以利用PLC的内部辅助继电器M来代表各工步。某一工步为活动状态时，相应的辅助继电器的状态为“1”，否则为“0”。某一转换实现时，该转换的后续步变为活动步，前级步变为非活动步，则对应着相应辅助继电器状态的变化。    注意：很多转换条件都是短时间存在的信号，信号存在的时间比它激活的后续步为活动步的时间要短。因此，在程序设计中应使用有记忆功能的回路或指令来控制代表步的辅助继电器的状态，如采用前面提到的启保停回路或置位、复位指令等。    许多PLC都专门设计有用于编制顺序控制程序的指令，如Fl系列PLC等就提供有步进指令，使用这类步进指令来编制顺序控制程序更为方便。但是，由于各类PLC的步进指令存在较大差别，因此使用这类指令编制的梯形图不具有通用性。