第4章_开关量控制系统梯形图设计方法.ppt

1、第4章 开关量控制系统梯形图设计方法 4-1 梯形图的经验设计法与继电器电路转换法 4.1.l 梯形图中的基本电路,电路的工作过程：按下起动按钮，X1变为ON，其常开触点闭合，将Y1的线圈接通， Y1的常开触点闭合。放开起动按钮，X1变为OFF，此时，其常开触点虽断开，但“能流”经Y1的常开触点仍能保持Y1的线圈通电。这就是起保停电路的“自锁”或“自保”功能。 特点：起保停电路在梯形图中的应用极为广泛，它最主要的特点是具有“记忆”功能。,（1）起保停电路 起保停电路如图4-1所示，图中PLC的I/O元件分配如下 X1起动按钮；X2停止按钮； Y1接触器的线圈。,在实际电路中，起动信号和停止信号

2、可能由多个触点组成的串、并联电路提供。,（2）置位复位电路 置位复位电路如图4-2所示，其功能与图4-1中的起保停电路完全相同。该电路的记忆作用是用置位复位指令实现的。值得注意的是控制Y1复位的是X2的常开触点，在起保停电路中，使Y1复位的是X2的常闭触点。 （3）定时范围的扩展 当图4-3中的X2为OFF时，T0和C0均处于复位状态，它们不能工作。X2为ON时，其常开触点闭合，T0开始定时，600s后定时器T0的定时时间到，它的常闭触点断开，使它自己复位。复位后T0的当前值变为0，下一个扫描周期因为T0的常闭触点闭合，它的线圈重新“通电”，又开始定时。T0将,这样周而复始地工作，直到X2变为

3、OFF。从上面的分析可知，图4-3中最上面一行电路是一个窄脉冲发生器，脉冲的周期等于T0的设定值，脉冲的宽度只有一个扫描周期。 T0产生的脉冲列送给C0计数，计满6000个数(即1000h)后，C0的当前值等于设定值，它的常开触点闭合。设T0和C0的设定值分别为KT和KC，对于100ms定时器，总的定时时间为 T = 0.1KTKC (s) 如果用特殊辅助继电器M8014的触点向计数器提供周期为1min的时钟脉冲，可以用计数器来定时，最长定时时间为32767min。,（4）脉宽可调的脉冲发生器（闪烁电路） 设开始时图4-4中的X0为OFF，T0和T1的线圈均断电，X0的常开触点接通后，T0的线

4、圈“通电”，2s后定时时间到，T0的常开触点接通，使Y0变为ON，同时T1的线圈“通电”，开始定时。3s后T1的定时时间到，它的常闭触点断开，使T0的线,圈“断电”，T0的常开触点断开，使Y0变为OFF，同时使T1的线圈“断电”。在下一个扫描周期，因为T1的常闭触点接通，T0又开始定时，以后Y0的线圈将这样周期性地“通电”和“断电”，直到X0变为OFF，Y0“通电”和“断电”的时间分别等于T1和T0的设定值。 闪烁电路实际上是一个具有正反馈的振荡电路，T0和T1的的输出信号通过它们的触点分别控制对方的线圈，形成了正反馈。 （5）三相异步电动机正反转控制电路 电路组成：如图4-5所示，图4-6和

5、图4-7是功能与它相同的PLC控制系统的外部接线图和梯形图，其中按钮SB1SB3为PLC提供电动机的正、反转启动输入信号， PLC的输出用来控制电动机正、反转运行的接触器KM1和KM2的线圈，输出电路中KM1和KM2常闭触点作为接触器的硬件互锁。 工作原理：在梯形图中，用两个起保停电路来分别控制电动机的正转和反转。按下正转起动按钮SB2，X0变为ON，其常开触点闭合，Y0的线圈“得电”并自保持，使KM1的线圈通电，电动机正转运行。按下停止按钮SB1，X2变为ON，其常闭触点断开，Y0的线圈“失电”，使KM1的线圈断电,电动机停止运行。 按钮互锁与接触器互锁的作用：前者是为了对电动机反向操作方便

6、，后者是为了防止Y0与Y1同时通电动作。, 有了软件互锁后，是否可以不要硬件互锁？为什么？ 在PLC输出电路中，热继电器FR的常闭触点起过载保护作用。 注意事项：（a）有自动复位功能的热继电器的常闭触点不能接在PLC的输出回路，必须将它的触点接在PLC的输入端，可以接常开触点或常闭触点，用梯形图中的起保停电路来实现电动机的过载保护。如果用电子式电动机过载保护器来代替热继电器，也应注意它的复位方式。 （b）继电器输出型与双向晶闸管输出型PLC的输出模块只能驱动额定电压AC 220V的负载，如果系统原来的交流接触器的线圈电压为380V，应将线圈换成220V的，或在PLC外部设置中间继电器。 4.1

7、.2 经验设计法 （1）经验设计法的概念和特点 经验设计法类似于通常设计继电器电路图的方法，即在一些典型电路的基础上，根据被控对象对控制系统的具体要求，不断地修改和完善梯形图。有时需要多次反复地调试和修改，增加一些触点或中间编程元件，最后才能得到一个较为满意的结果。,这种方法没有普遍的规律可以遵循，具有很大的试探性和随意性，最后的结果不是惟一的，设计所用的时间、设计的质量与设计者的经验有很大的关系，一般用于较简单的梯形图（例如手动程序）的设计。一些电工手册中给出了大量的常用的继电器控制电路，在用经验法设计梯形图时，可以参考这些电路。 （2）设计举例 设计项目：小车自动往返控制系统设计 小车的运

8、行过程与控制要求：小车开始时停在左限位开关SQ1处，如图4-9所示。按下右行起动按钮SB1，小车右行，到达限位开关SQ2处时停止运动，10s后定时器T0的定时时间到，小车自动返回起始位置。, 控制系统的设计思路：在电动机正反转PLC控制系统的基础上，设计出满足要求的PLC的外部接线图和梯形图，如图4-8和图4-9所示。为了使小,车向右的运动自动停止，将右限位开关对应的X4的常闭触点与控制右行的Y0的线圈串联。为了在右端使小车暂停10s，用X4的常开触点来控制定时器T0的线圈，T0的定时时间到时，其常开触点闭合，使Y1的线圈通电，小车自动返回。小车离开SQ2所在的位置后，X4的常开触点断开，T0

9、被复位。小车回到SQ1所在位置时，X3的常闭触点断开，使Y1的线圈断电，小车停在起始位置。,（3）对常闭触点提供的输入信号的处理 有些输入信号只能由常闭触点提供，图4-8中热继电器FR的常闭触点接在输入端子X5上，在梯形图中，应该用X5的常开触点与Y0和Y1的线圈串联。这是因为在没有过载的正常情况下，FR的常闭触点闭合，X5一直为ON，X5的常开触点闭合，不会影响Y0和Y1的正常工作。过载时FR的常闭触点断开，X5变为OFF，X5的常开触点断开，切断了正在运行的Y0或Y1的线圈，起到了保护作用。 在继电器电路中，热继电器的常闭触点与接触器的线圈串联。在图4-9中，使用的却是热继电器对应的X5的

10、常开触点，对于熟悉继电器电路的人来说，这是很不习惯的。因此建议尽可能用常开触点作PLC的输人信号，使梯形图电路中触点的常开、常闭类型与继电器电路中对应的触点一致。 如果某些信号只能用常闭触点输入，可以按输入全部为常开触点来设计，然后将梯形图中相应的输入继电器的触点改为相反的触点。 4.1.3 根据继电器电路图设计梯形图 （1）基本设计方法 用PLC改造继电器控制系统时，因为原有的继电器控制系统经过长期使,用和考验，已经被证明能完成系统要求的控制功能，而继电器电路图与梯形图在表示方法和分析方法上有很多相似之处，因此可以根据继电器电路图来设计梯形图，即将继电器电路图“翻译”为具有相同功能的PLC的

11、外部硬件接线图和梯形图。因此根据继电器电路图来设计梯形图是一条捷径。使用这种设计方法时应注意梯形图是PLC的程序，是一种软件，而继电器电路是由硬件元件组成的，梯形图和继电器电路有很大的本质区别，例如在继电器电路图中，有的继电器可以同时动作，而PLC的CPU是串行工作的，即CPU同时只能处理1条指令，根据继电器电路图设计梯形图时有很多需要注意的地方。 （2）这种设计方法的优点 一般不需要改动控制面板，保持了系统原有的外部特性，操作人员不用改变长期形成的操作习惯。 （3）设计步骤如下： 了解被控设备的工艺过程和机械的动作情况，根据继电器电路图分析和掌握控制系统的工作原理，这样才能做到在设计和调试控

12、制系统时心中有数。, 确定PLC的输入信号和输出负载，画出PLC的外部接线图。 继电器电路图中的交流接触器和电磁阀等执行机构用PLC的输出继电器来控制，它们的线圈接在PLC的输出端。按钮、控制开关、限位开关、接近开关等用来给PLC提供控制命令和反馈信号，它们的触点接在PLC的输入端。继电器电路图中的中间继电器和时间继电器的功能用PLC内部的辅助继电器和定时器来完成，它们与PLC的输入继电器和输出继电器无关。 画出PLC的外部接线图后，同时也确定了PLC的各输入信号和输出负载对应的输入继电器和输出继电器的元件号。 确定与继电器电路图的中间继电器、时间继电器对应的梯形图中的辅助继电器（M）和定时器

13、（T）的元件号。 第步和第步建立了继电器电路图中的元件和梯形图中的元件号之间的对应关系。为梯形图的设计打下了基础。 根据上述对应关系画出梯形图。 （4）设计举例： 设计项目：将某铣床主轴电动机合进给电动机的继电器控制电路改造为PLC控制系统。,图4-10是经适当简化的某铣床主轴电动机和进给电动机的继电器控制电路原理图。主轴电动机的启动和反接制动分别用接触器KM1和KM2控制，进给电动机正、反转分别用KM3和KM4控制，KS是速度继电器。 将图4-10所示的继电器控制电路改造成的具有相同功能的PLC控制系统的外部接线图和梯形图如图4-11和图4-12是所示。 （5）注意事项 在将继电器电路图转换

14、为梯形图时，应注意下面的问题： 设计梯形图的基本原则 继电器电路是一种纯硬件的电路，为了节约硬件成本，设计的基本原则是尽量少用元件和触点，例如在图4-5中，用FR的常闭触点控制两个接触器的线圈，但是这将导致某些线圈的控制电路互相关联，它们交织在一起，给读图带来一定的困难。 设计梯形图时，应力求电路结构清晰，易于理解。梯形图是一种软件，是PLC的程序，编程时如果多用一些梯形图中的辅助元件（例如M、T、C等）和触点，不会增加硬件成本，对系统的运行速度几乎没有影响，唯一的代价是输入程序时要多花一些时间。, 分离交织在一起的电路 根据PLC外部接线图确定的外部元件与梯形图中的编程元件之间的对应关系，将

15、图4-10中的二次回路基本上“原封不动”地直接转换为梯形图是可以的，用编程软件直接生成梯形图也很方便，画梯形图时也不必考虑堆栈的问题。如果用指令表方式输入用户程序，需要使用堆栈指令，分析这类交织在一起的复杂电路往往也非常麻烦。一般在设计梯形图时将各线圈的控制电路分离开（见图4-12），这样处理可能会多用一些触点，但是电路比较清晰。因为没有用堆栈指令，与直接转换的方法相比，所用的指令条数相差也不会太大。 中间单元的设置 在梯形图中，若多个线圈都受某一触点串并联电路的复杂电路的控制，为了简化电路，在梯形图中可以设置用该电路控制的辅助继电器。例如图4-10中的KM3KM5都受到A点之前的电路的控制，

16、所以用该电路来控制M0，用M0的常开触点来控制KM3KM5对应的Y2Y4。此外还设置了控制KM3和KM4的中间单元M1。, 复杂电路的等效 设计梯形图时以线圈为单位，用叠加法考虑继电器电路图中每个线圈分别受到哪些触点和电路的控制，然后将控制同一线圈的各条电路并联起来，从而画出等效的梯形图电路。 由于机械结构的原因，限位开关SQ1和SQ2不会同时动作，所以不必考虑经SQ1的常开触点流向SQ2的常开触点的“能流”。 尽量减少PLC的输入信号和输出信号 PLC的价格与I/O点数有关，减少输入/输出信号的点数是降低硬件费用的主要措施。 一般只需要同一输入器件的一个常开触点或常闭触点给PLC提供输入信号

17、，在梯形图中，可以多次使用同一输入继电器的常开触点和常闭触点。 继电器控制系统中某些相对独立且比较简单的部分，可以用继电器电路控制，这样同时减少了所需的PLC的输入点和输出点。 在继电器电路图中，如果几个输入触点的串并联电路只出现一次，或作为整体多次出现，可以将它们作为PLC的一个输入信号，只占一个输入点。,在图4-10中，有SB2和SB3的常开触点组成的并联电路，还有它们的常闭触点组成的串联电路。由逻辑代数可知,上式表示SB2和SB3的常开触点的并联电路对应的“或”逻辑表达式取反后，即为它们的常闭触点的串联电路对应的逻辑表达式。在PLC的外部电路图中，将SB2和SB3的常开触点并联，接在X1

18、输入端子上。在梯形图中，X1的常开触点与继电器电路图中SB2和SB3常开触点的并联电路相对应，X1的常闭触点与SB2和SB3常闭触点的串联电路相对应。 软件互锁与硬件互锁 在图4-10中，KMl和KM2之间，。KM3和KM4之间都设置了互锁，即将常闭触点与对方的线圈串联。除了在梯形图中设置对应的软件互锁外，还必须在PLC的输出回路设置硬件互锁（见图4-11）。 梯形图电路的优化设计 为了减少语句表指令的指令条数，在串联电路中，单个触点应放在电路块的右边，在并联电路中，单个触点应放在电路块的下面（见图3-35）。在,图4-12中，将X0和Y0的触点组成的并联电路放在最左边，将单个触点放在串联电路

19、的右边。如果像继电器电路那样将并联电路放在中间，将会多用一条ANB指令。 热继电器触点的处理 图4-10中的FR是作过载保护用的热继电器，采用手动复位的热继电器的常闭触点可以像图4-11那样接在PLC的输出回路，仍然与接触器的线圈串联，这种方案可以节约PLC的一个输入点。如果热继电器采用自动复位方式，图4-11这种接法将会导致过载保护后电动机自动重新运转。必须将热继电器的触点接在PLC的输入端，用梯形图来实现电动机的过载保护。,4-2 顺序控制设计法与顺序功能图 4.2.1 顺序控制设计法 （1）经验设计法的缺点： 设计时没有一套固定的方法和步骤可以遵循，具有很大的试探性和随意性。 在设计复杂

20、系统的梯形图时，由于需要考虑的因素很多，它们往往又交织在一起，因此设计起来非常困难，并且很容易遗漏一些应该考虑的因素。 修改某一局部电路时，很容易产生牵一发而动全身的后果。 用经验法设计出的梯形图往往很难阅读，给系统的维修和改进带来了很大的困难。 （2）顺序控制的概念 顺序控制，就是按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间的顺序，在生产过程中各个执行机构自动地有秩序地进行操作。,（3）顺序控制设计法的优点 顺序控制设计法是一种先进的设计方法，很容易被初学者接受，对于有经验的工程师，也会提高设计的效率，程序的调试、修改和阅读也很方便。 （4）顺序控制设计法的步骤 使

21、用顺序控制设计法时首先根据系统的工艺过程，画出顺序功能图，然后根据顺序功能图画出梯形图。 有的PLC编程软件为用户提供了顺序功能图（ Sequential Function Chart，SFC ）语言，在编程软件中生成顺序功能图后便完成了编程工作。 （5）顺序功能图的概念 顺序功能图是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，也是设计PLC的顺序控制程序的有力工具。 但是顺序功能图并不涉及所描述的控制功能的具体技术，它是一种通用的技术语言，可以供进一步设计和不同专业的人员之间进行技术交流之用。 （6）顺序功能图的组成 主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作（或命令）组成。,4.2.2 步

22、与动作 （1）步 步的概念：顺序控制设计法最基本的思想是将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段，这些阶段称为步（step）。 步的表示方法：在顺序功能图中，用由有向连线连接起来的各矩形框来表示各步，用一组编程元件（例如辅助继电器M或状态继电器S）的元件号来表示各步的编号。 步的划分依据：根据输出量的状态变化来划分。在任何一步之内，各输出量的ON/OFF状态都不变，但是在相邻的两步中，至少有一个输出量的状态发生了变化。 划分步的意义：将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的步后，可以通过代表各步的编程元件（M）的“桥梁”作用，使得PLC的各输入量（X）与各输出量（Y）之间的逻辑关系变得

23、极为简单，从而使得控制系统的用户程序的编写变得极为简单。 “步”的划分举例,设计项目：送料小车的“步”的划分及顺序功能图的绘制。 （a）送料小车的工作过程：开始时停在右侧限位开关X1处（见图4-13），按下起动按钮X3，Y2变为ON，打开贮料斗的闸门，开始装料，同时用定时器T0定时，8s后关闭贮料斗的闸门，Y2变为OFF，Y1变为ON，开始,左行。碰到限位开关X2后停下来卸料，Y1变为OFF，Y3变为ON，同时用定时器T1定时；10s后Y3变为OFF，Y0变为ON，开始右行，碰到限位开关X1后返回初始状态，Y0变为OFF，小车停止运行。 （b）步的划分： 根据Y0Y3的ON/OFF状态的变化，

24、显然一个工作周期可以分为装料、左行、卸料和右行这4步，另外还应设置等待起动的初始步，分别用M0M4来代表这5步。 （c）图4-13左上部分是小车运动的空间示意图，左下部分是有关编程元件的波形图（时序图），右边是描述该系统的顺序功能图，图中用矩形框表示步，框中用代表该步的编程元件的元件号作为步的编号，例如M0等。 （2）初始步 与系统的初始状态相对应的步称为初始步。初始状态一般是系统等待起动命令的相对静止的状态。初始步用双线方框表示。每一个顺序功能图至少应该有一个初始步。 （3）活动步 当系统正处于某一步所在的阶段时，该步处于活动状态，称该步为“活,动步”。步处于活动状态时，相应的动作被执行；处

25、于不活动状态时，相应的非存储型动作被停止执行。 （4）与步对应的动作或命令 可以将一个控制系统划分为被控系统和施控系统，例如在数控车床系统中，数控装置是施控系统，而车床是被控系统。对于被控系统，在某一步中要完成某些“动作”（Action）；对于施控系统，在某一步中则要向被控系统发出某些“命令”（Command）。为了叙述方便，下面将命令或动作统称为动作，并用矩形框中的文字或符号表示，该矩形框应与相应的步的符号相连。 如果某一步有几个动作，可以用图4-14中的两种画法来表示，但是并不隐含这些动作之间的任何顺序。,在图4-13中，定时器T0的线圈应在M1为活动步时“通电”，M1为不活动步时断电，从

26、这个意义上来说，T0的线圈相当于步M1的一个动作，所,以将T0放在步M1的动作框内。步M1下面的转换条件T0由在指定时间到达时闭合的T0的常开触点提供。因此动作框中的T0对应的是T0的线圈，转换条件T0对应的是T0的常开触点。 除了以上的基本结构之外，使用动作的修饰词(见表4-1)可以在一步中完成不同的动作。修饰词允许在不增加逻辑的情况下控制动作。例如，可以使用修饰词L来限制配料阀打开的时间。 在顺序功能图中应清楚地表明动作是存储型的还是非存储型的。图4-13中的动作都是非存储型的，例如步M1中的动作Y2在该步为活动步时为ON，为不活动步时为OFF。 存储型的动作可以用表4-1中的S和R来表示

27、。假设在连续的若干步Y0都应为ON，在Y0开始为ON的第一步的动作框内，用“S Y0”表示将Y0置位。该步变为不活动步后，Y0继续保持ON状态。在Y0为ON的导后一步的下一步的动作框内，用“R Y0”表示将Y0复位，复位后Y0变为不活动步。 4.2.3 有向连线与转换条件 （1）有向连线 在顺序功能图中，随着时间的推移和转换条件的实现，将会发生步的活,动状态的进展，这种进展按有向连线规定的路线和方向进行。在画顺序功能图时，将代表各步的方框按它们成为活动步的先后次序顺序排列，并用有向连线将它们连接起来。步的活动状态习惯的进展方向是从上到下或从左至右，在这两个方向有向连线上的箭头可以省略。如果不是

28、上述的方向，应在有向连线上用箭头注明进展方向。在可以省略箭头的有向连线上，为了更易于理解也可以加箭头。,如果在画图时有向连线必须中断（例如在复杂的图中，或用几个图来表示一个顺序功能图时），应在有向连线中断之处标明下一步的标号和所在的页数，例如步M37、12页。 （2）转换 转换用有向连线上与有向连线垂直的短划线来表示，转换将相邻两步分隔开。步的活动状态的进展是由转换的实现来完成的，并与控制过程的发展相对应。 （3）转换条件 转换条件是与转换相关的逻辑命题，转换条件可以用文字语言、布尔代数表达式或图形符号标注在表示转换的短线的旁边（见图4-15），使用得最,最多的是布尔代数表达式。 转换条件X0

29、和X0分别表示当输入信号X0为ON和OFF时转换实现。X0和X0分别表示当X0从01状态和从10状态时转换实现。图4-15b中用高电平表示步12为活动步，反之则用低电平表示。转换条件X0C0表示X0的常开触点与C0的常闭触点同时闭合，在梯图4-15 转换与转换条件形图中则用两个触点的串联来表示这样一个“与”转换条件。 为了便于将顺序功能图转换为梯形图，最好用代表各步的编程元件的元件号作为步的代号，并用编程元件的元件号来标注转换条件和各步的动作或命令。 4.2.4 顺序功能图的基本结构 （1）单序列 单序列由一系列相继激活的步组成，每一步的后面仅有一个转换，每一个转换的后面只有一个步（见图4-1

30、6a）。 2.选择序列 选择序列的开始称为分支(见图4-16b)，转换符号只能标在水平连线之下。,如果步5是活动步，并且转换条件h=1，将发生由步5步8的进展。如果步5是活动步，并且k=1，将发生由步5步 10的进展。如果将选择条件k改为kh，当k和h同时为ON时，将优先选择h对应的序列，一般只允许同时选择一个序列，即选择序列中的各序列是互相排斥的，其中的任何两个序列都不应同时执行。 选择序列的结束称为合并（见,图4-16b），几个选择序列合并到一个公共序列时，用需要重新组合的序列相同数量的转换符号和水平连线来表示，转换符号只允许标在水平连线之上。如果步9是活动步，并且转换条件i=1，将发生由

31、步9步12的进展。如果步11是活动步，并且n=1，将发生由步11步12的进展。,（3）并行序列 并行序列的开始称为分支（见图4-16c），当转换的实现导致几个序列同时激活时，这些序列称为并行序列。当步3是活动步并且转换条件e=1时，步4和步6同时变为活动步，同时步3变为不活动步。为了强调转换的同步实现，水平连线用双线表示。步4和步6被同时激活后，每个序列中活动步的进展将是独立的。在表示同步的水平双线之上，只允许有一个转换符号。并行序列用来表示系统的几个同时工作的独立部分的工作情况。 并行序列的结束称为合并（见图4-16c），在表示同步的水平双线之下，只允许有一个转换符号。当直接连在双线上的所有

32、前级步（步5和步7）都处于活动状态，并且转换条件i=1时，才会发生步5和步7到步10的进展，即步5和步7同时变为不活动步，而步10变为活动步。 （4）复杂的顺序功能图设计举例 设计项目：剪板机的顺序功能图设计 图4-17是某剪板机的示意图和顺序功能图，图中有选择序列、并行序列的分支与合并。开始时压钳和剪刀在上限位置，限位开关X0和X1为ON，板,料的右端在压钳和剪刀交接处的下方。按下起动按钮X10，工作过程如下： 首先板料右行（Y0=1）至限位开关X3动作，然后压钳下行（Y1=1）；压紧板料后，压力继电器X4动作，剪刀开始下行（Y2=1）。剪断板料后，X2动作，压钳和剪刀同时上行（Y3和Y4=

33、1，Y1和Y2=0），它们分别碰到限位开关X0和X1后，分别停止上行，均停止后，又开始下一周期的工作，剪完5块料后停止工作并停在初始状态。 控制压钳下行和上行的液压缸的是双线圈电磁阀，后者本身有记忆功能，所以在步M3中Y1不用为ON。 计数器C0用来控制剪料的次数，这里C0的设定值为K5，一次工作循环完成后，在步M7使C0的当前值加1，没有剪完5块料时，C0不动作，转换条件 满足，将返回M1步，开始剪下一块料。剪完5块料后，C0动作，转换条件C0满足，将返回初始步M0，等待下一次起动命令。 对C1的加1操作可以放在剪一块料的工作循环中的任何一步，对计数器的复位操作是必不可少的，否则在剪完5块料

34、，下一次起动后C0的常开触点仍然闭合，只能剪一块料。对计数器的复位必须在剪一块料的工作循环之外,进行，如果在工作循环内对计数器复位，计数器的当前值永远到不了设定值，剪板机将会不停地剪料。,4.2.5 顺序功能图中转换实现的基本规则 （1）转换实现的条件 在顺序功能图中，转换实现必须同时满足两个条件： 该转换所有的前级步都是活动步。 相应的转换条件得到满足。,如果转换的前级步或后续步不止一个，转换的实现称为同步实现（见图4-18）。为了强调同步实现，有向连线的水平部分用双线表示。 转换实现的第一个条件是不可缺少的，如果取消了第一个条件，就不能保证系统按顺序功能图规定的次序工作。取消了第一个条件后

35、，如果因为人为的原因或器件本身的故障造成限位开关或指令开关的误动作，不管当时处于哪一步，都会转换到对应的转换条件的后续步，很可能会造成重大的事故。,（2）转换实现应完成的操作 转换实现时应完成以下两个操作： 使所有由有向连线与相应转换符号相连的后续步都变为活动步。 使所有由有向连线与相应转换符号相连的前级步都变为不活动步。 转换实现的基本规则是根据顺序功能图设计梯形图的基础，它适用于顺序功能图中的各种基本结构和各种顺序控制梯形图的编程方法。 在梯形图中，用编程元件（例如M和S）代表步，当某步为活动步时，该步对应的编程元件为ON。当该步之后的转换条件满足时，转换条件对应的触点或电路接通，因此可以

36、将该触点或电路与代表所有前级步的编程元件的常开触点串联，作为与转换实现的两个条件同时满足对应的电路。例如图4-18中的转换条件为X5+X1，它的两个前级步为步M10和步M11，应将逻辑表达式(X5+x1)M10M11对应的触点串并联电路作为转换实现的两个条件同时满足对应的电路。在梯形图中，该电路接通时，应使代表前级步的编程元件M10和M11复位，同时使代表后续步的编程元件M12和M13置位（变为ON并保持）。,（3）绘制顺序功能图时的注意事项 下面是针对绘制顺序功能图时常见的错误提出的注意事项： 两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们隔开。 两个转换也不能直接相连，必须用一个步将它们隔开

37、。 顺序功能图中的初始步一般对应于系统等待起动的初始状态，这一步可能没有什么输出处于ON状态，因此有的初学者在画顺序功能图时很容易遗漏这一步。初始步是必不可少的，一方面因为该步与它的相邻步相比，从总体上说输出变量的状态各不相同；另一方面如果没有该步，无法表示初始状态，系统也无法返回停止状态。 自动控制系统应能多次重复执行同一工艺过程，因此在顺序功能图中一般应有由步和有向连线组成的闭环，即在完成一次工艺过程的全部操作之后，应从最后一步返回初始步，系统停留在初始状态（单周期操作，见图4-13），在连续循环工作方式时，将从最后一步返回下一工作周期开始运行的第一步（见图4-17）。 在顺序功能图中，只

38、有当某一步的前级步是活动步时，该步才有可能变成活动步。如果用没有断电保持功能的编程元件代表各步，进入RUN工,工作方式时，它们均处于OFF状态，必须用初始化脉冲M8002的常开触点作为转换条件，将初始步预置为活动步（见图4-13和图4-17），否则因顺序功能图中没有活动步，系统将无法工作。如果系统有自动、手动两种工作方式，顺序功能图是用来描述自动工作过程的，这时还应在系统由手动工作方式进入自动工作方式时，用一个适当的信号将初始步置为活动步（见5-4节。 定时器在下一次运行之前，首先应将它复位。同一定时器可以在不同的步使用(一般不要这样做)，但是如果用于相邻的两步，在步的活动状态转换时，该定时器的线圈不能断开，当前值不能复位，将导致定时器的非正常运行。 4.2.6 顺序控制设计法的本质 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（见图4-19a），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。,顺序控制设计法则是用输入量X控制