设计顺序控制梯形图的一些基本问题

    S7-300/400的S7-Graph是一种顺序功能图编程语言。S7-Graph属于可选的编程语言，需要单独的许可证密钥，学习使用S7-Graph也需要花一定的时间。此外现在大多数PLC(包括S7-200和S7-1200)还没有顺序功能图语言。因此有必要学习根据顺序功能图来设计顺序控制梯形图的编程方法。

    本文介绍的编程方法很容易掌握，用它们可以迅速地、得心应手地设计出任意复杂的数字量控制系统的梯形图。它们的适用范围广，可以用于所有厂家生产的各种型号的PLC。

    1．程序的基本结构

    绝大多数自动控制系统除了自动工作方式外，还需要设置手动工作方式。下列两种情况需要启用手动工作方式：

   1)开始执行自动程序之前，要求系统处于规定的初始状态。如果开机时系统没有处于初始状态，则应进入手动工作方式，用手动操作使系统进入规定的初始状态后，再切换到自动工作方式。也可以设置使系统自动进入初始状态的工作方式。在调试阶段也可以使用手动工作方式，

   2)顺序自动控制对硬件的要求很高，如果有硬件故障，例如某个限位开关有故障，不可能正确地完成整个自动控制过程。在这种情况下，为了使设备不至于停机，可以进入手动工作方式，对设备进行手动控制。

    有自动、手动工作方式的控制系统的程序结构如图5-17所示，公用程序用于处理自动方式和手动方式都需要执行的任务，以及处理两种工作方式的相互切换。

    图中的I2.0是自动/手动切换开关，I2.0为1状态时调用手动程序，为0状态时调用自动程序。

    图5-17    OB1

    2．执行自动程序的初始状态

    系统满足规定的初始状态后，应将顺序功能图的初始步对应的存储器位M置为1状态，使初始步变为活动步，为启动自动运行做好准备。同时还应将其余各步对应的存储器位复位为0状态，这是因为在没有并行序列或并行序列未处于活动状态时，同时只能有一个活动步。

    假设刚开始执行用户程序时，系统已处于要求的初始状态，为转换的实现做好了准备。

    3．双线圈问题

    自动程序和手动程序都需要控制PLC的输出Q，因此同一个输出位的线圈可能会出现两次或多次，称为双线圈现象。像图5-17这样用相反的条件调用自动程序和手动程序时，允许同一个元件的线圈在这两个程序中分别出现一次。因为两个程序的调用条件相反，在一个扫描周期内只会调用其中的一个程序，而逻辑块中的指令只是在该逻辑块被调用时才执行，没有调用时则不执行。因此实际上每次扫描循环只处理同一个输出位的两个线圈中的一个。