1.步的基本概念

  順序控制設(shè)計法最基本的思想是將系統(tǒng)的一個工作周期劃分為若干個順序相連的階段，這些階段稱為步(Step)，然后用編程元件(例如存儲器位M)來代表各步。步是根據(jù)輸出量的ON/OFF狀態(tài)的變化來劃分的，在任何一步之內(nèi)，各輸出量的狀態(tài)不變，但是相鄰兩步輸出量總的狀態(tài)是不同的，步的這種劃分方法使代表各步的編程元件的狀態(tài)與各輸出量的狀態(tài)之間有著極為簡單的邏輯關(guān)系。順序控制設(shè)計法用轉(zhuǎn)換條件控制代表各步的編程元件，讓它們的狀態(tài)按一定的順序變化，然后用代表各步的編程元件去控制PLC的各輸出位。

  順序功能圖主要由步、有向連線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件和動作組成。

  圖5-9是液壓動力滑臺的進給運動示意圖和輸入/輸出信號的時序圖，為了節(jié)省篇幅，將分時出現(xiàn)的幾個脈沖輸入信號的波形畫在一個波形圖中。設(shè)動力滑臺在初始位置時停在左邊，限位開關(guān)10.3為1狀態(tài)，Q4.0~Q4.2是控制動力滑臺運動的3個電磁閥。與圖5-7中的系統(tǒng)相同，按下起動按鈕后，動力滑臺的一個工作周期由快進、工進、暫停和快退組成，返回初始位置后停止運動。根據(jù)Q4.0~Q4.2的ON/OFF狀態(tài)的變化，一個工作周期可以分為快進、工進、暫停和快退這4步，另外還應(yīng)設(shè)置等待起動的初始步，圖中分別用M0.0~M0.4來代表這5步。圖5-9的右邊是描述該系統(tǒng)的順序功能圖，圖中用矩形方框表示步，可以用方框中的數(shù)字來作各步的編號，也可以用代表各步的存儲器位的地址作為步的代號，例如M0.0等，這樣在根據(jù)順序功能圖設(shè)計梯形圖時較為方便。

  2.初始步

  初始狀態(tài)一般是系統(tǒng)等待啟動命令的相對靜止的狀態(tài)。系統(tǒng)在開始進行自動控制之前，首先應(yīng)進入規(guī)定的初始狀態(tài)。與系統(tǒng)的初始狀態(tài)相對應(yīng)的步稱為初始步，初始步用雙線方框來表示，每一個順序功能圖至少應(yīng)該有一個初始步。

  3. 活動步

  當系統(tǒng)正處于某一步所在的階段時，該步處于活動狀態(tài)，稱該步為“活動步”。步處于活動狀態(tài)時，執(zhí)行相應(yīng)的非存儲型動作處于不活動狀態(tài)時，則停止執(zhí)行非存儲型動作。

  4. 與步對應(yīng)的動作或命令

  可以將一個控制系統(tǒng)劃分為被控系統(tǒng)和施控系統(tǒng)，例如在數(shù)控車床中，數(shù)控裝置是施控系統(tǒng)，而車床是被控系統(tǒng)。對于被控系統(tǒng)，在某一步中要完成某些“動作”(action)對于施控系統(tǒng)，在某一步中則要向被控系統(tǒng)發(fā)出某些“命令”(command)。為了敘述方便，下面將命令或動作統(tǒng)稱為動作，并用矩形框中的文字或符號來表示動作，該矩形框與相應(yīng)的步的方框用水平短線相連。如果某一步有幾個動作，可以用圖5-10中的兩種畫法來表示，但是并不隱含這些動作之間的任何順序。

  說明命令的語句應(yīng)清楚地表明該命令是存儲型的還是非存儲型的。非存儲型動作“打開1號閥”，是指該步為活動步時打開1號閥，為不活動步時關(guān)閉1號閥。非存儲型動作與它所在的步是“同生共死”的，例如圖5-9的M0.4與Q4.2的波形完全相同，它們同時由0狀態(tài)變?yōu)?狀態(tài)，又同時由1狀態(tài)變?yōu)?狀態(tài)。

  某些動作在連續(xù)的若干步都應(yīng)為1狀態(tài)(見圖5-44中的Q4.0)，可以在順序功能圖中，用動作的修飾詞“S”將它在應(yīng)為1狀態(tài)的第一步置位，用動作的修飾詞“R”將它在應(yīng)為1狀態(tài)的最后一步的下一步復位為0狀態(tài)。這種動作是存儲型動作，在程序中用置位、復位指令來實現(xiàn)。

  在圖5-9的暫停步中，PLC所有的輸出量均為0狀態(tài)。接通延時定時器T0用來給暫停步定時，在暫停步，T0的線圈應(yīng)一直通電。轉(zhuǎn)換到下一步后，T0的線圈斷電。從這個意義上說，T0的線圈相當于暫停步的一個非存儲型的動作，因此可以將這種為某一步定時的接通延時定時器放在與該步相連的動作框內(nèi)，它表示定時器的線圈在該步內(nèi)“通電”。

  除了以上的基本結(jié)構(gòu)之外，使用動作的修飾詞可以在一步中完成不同的動作。修飾詞允許在不增加邏輯的情況下控制動作。例如，可以使用修飾詞L來限制某一動作執(zhí)行的時間。不過在使用動作的修飾詞時比較容易出錯，初學者在使用動作的修飾詞時要特別小心。在順序功能圖語言S7-Graph中，將動作的修飾詞稱為動作中的命令，在5.5節(jié)將詳細地介紹它。