S7-300/400 PLC利用基本指令编写梯形图指令及实例

    对于比较复杂的逻辑控制，用经验设计法就不合适，适合用功能图设计法。功能图设计法无疑是应用最为广泛的设计方法。功能图就是顺序功能图。功能图设计法就是先根据系统的控制要求画出功能图，再根据功能图设计梯形图。可采用基本指令、复位／置位指令和功能指令设计梯形图。因此，设计功能图是整个程序设计过程中的关键，也是难点。

    用基本指令编写梯形图指令是最容易被想到的方法，不需要了解较多的指令。采用这种方法编写程序的过程是：先根据控制要求设计正确的功能图，再根据功能图写出正确的布尔表达式，最后根据布尔表达式画基本指令梯形图。以下用一个例子讲解利用基本指令编写梯形图指令的方法。

    【实例】如图5-23所示的气动机械手由3个汽缸组成，即汽缸A、B、C。其接线图如图5-24所示。其工作过程是：当接近开关SQ0检测到有物体时，系统开始工作，汽缸A向左运行；到极限位置SQ2后，汽缸B向下运行，直到极限位置SQ4为止；接着手指汽缸C抓住物体，延时1s；然后汽缸B向上运行；到极限位置SQ3后，汽缸A向右运行；到极限位置SQ1，此时手指汽缸C释放物体，并延时1s，完成搬运工作。电磁阀YV1上电汽缸A向左运行，电磁阀YV2上电汽缸A向右运行，电磁阀YV3上电，汽缸B向下运行，电磁阀YV4上电，汽缸B向上运行，电磁阀YV5上电，汽缸C夹紧，电磁阀YV5断电，汽缸C松开。请画出接线图、功能图和梯形图。

    图5-23    机械手示意图

    图5-24    机械手接线图

    【解答】

    这个运动逻辑看起来比较复杂，如果不掌握规律，则很难设计出正确的梯形图，一般先根据题意画出功能图，再根据功能图写出布尔表达式，如图5-25所示。布尔表达式是有规律的，当前步的步名对应的继电器（如M0.1）等于上一步的步名对应的继电器(M0.0)与上一步的转换条件(I0.2)的乘积，再加上当前步的步名对应的继电器(M0.1)与下一步的步名对应的继电器非的乘积()，其他的布尔表达式的写法类似，最后根据布尔表达式画出梯形图，如图5-26和图5-27所示。在整个过程中，功能图是关键，也是难点，而根据功能图写出布尔表达式和画出梯形图比较简单。

    图5-25    机械手的功能图和布尔表达式对应关系图

   a)功能图b）布尔表达式

    图5-26    OB100中的程序

    图5-27    OB1中的程序

    这个问题的解决方案仅从逻辑上讲是没有问题的，但解决方案中没有起动按钮，也没有复位和急停功能，因此是不符合实际的，也就是说没有实用价值。读者可以考虑如何改进以上方案。