SysmacStudio在編程與調(diào)試中的應用第2章介紹了SysmacStudio的組成、安裝、工程創(chuàng)建、硬件組態(tài)和I/O登記等第3章介紹了應用SysmacStudio登記任務、創(chuàng)建POU、登記數(shù)據(jù)類型和登記變量等。本章將介紹SysmacStudio在編程與調(diào)試中的應用。第6章將介紹SysmacStudio在運動控制中的應用。

?編程與調(diào)試步驟?編程操作?調(diào)試操作?模擬調(diào)試?在線調(diào)試?故障分析編程與調(diào)試步驟編寫和調(diào)試用戶程序，涉及如下操作。

1．編寫用戶程序

登記變量和創(chuàng)建POU。

（1）登記全局變量

將在多個程序中使用的用戶定義變量登記為全局變量。

（2）登記POU

登記程序、功能和功能塊。

（3）登記本地變量

將只在一個POU中使用的用戶定義變量登記為這個POU的本地變量。

（4）登記軸變量

（5）登記軸組變量

（6）登記凸輪數(shù)據(jù)變量

（7）創(chuàng)建POU算法編寫程序、功能和功能塊。2．設置任務

（1）登記任務

（2）I/O控制任務設置

（3）程序分配

將程序分配給任務。

（4）任務中變量的排他控制設置3．模擬調(diào)試程序

使用模擬器調(diào)試程序。4．在線檢查硬件接線

使用SysmacStudio，在線后，檢查實際系統(tǒng)的硬件接線。（1）檢查I/O

使用I/O映射查看I/O狀態(tài)，檢查與外部I/O設備的接線。（2）測試伺服軸

使用MC試運行檢查伺服驅(qū)動接線，測試伺服動作。5．在線調(diào)試程序

使用SysmacStudio完成同步操作，調(diào)用監(jiān)視功能調(diào)試程序。

（1）將數(shù)據(jù)傳送到控制器

將系統(tǒng)配置和設置、變量信息、用戶程序等下載到控制器。

（2）在線調(diào)試

使用數(shù)據(jù)跟蹤等監(jiān)視功能檢查用戶程序的運行，在線調(diào)試程序。編程操作1.添加梯形圖或ST

在創(chuàng)建程序、功能或功能塊時，由用戶選擇編程語言是梯形圖還是ST

。圖為添加程序操作。添加程序操作右擊多視圖瀏覽器中的“編程-POUs”下的“程序”，從菜單中選擇“添加-梯形圖”，則創(chuàng)建梯形圖程序，如圖所示，添加了梯形圖程序“Program1”。若選擇“添加-ST”，則創(chuàng)建ST程序，如圖所示，添加了ST程序“程序0”。注意，圖中的“Program0”是工程創(chuàng)建時自動創(chuàng)建的，默認為梯形圖程序。功能和功能塊添加時也可以選擇梯形圖或ST，操作過程和添加程序一樣。添加梯形圖程序添加ST程序2.梯形圖編程梯形圖編程是用連接線把電路部分連接起來構(gòu)建算法。在梯形圖編輯器中輸入電路和連接線。（1）打開梯形圖編輯器1）程序在多視圖瀏覽器中的“編程-POUs-程序”下，雙擊梯形圖程序的一個段；或右擊段，從菜單中選擇“編輯”，如圖所示。打開梯形圖編輯器梯形圖編輯器如圖所示，下半部顯示出一個空的梯形圖。2）功能和功能塊雙擊“編程-POUs-功能”；或右擊“功能”，從菜單中選擇“編輯”，打開功能的梯形圖編輯器。同樣可打開功能塊的梯形圖編輯器。梯形圖編輯器（2）梯形圖程序段的操作為了便于管理，梯形圖程序分成更小的單位，稱為段。一個梯形圖程序可以有多個段。圖為添加段的操作界面，操作步驟如下：1）選中多視圖瀏覽器中編程-POUs-程序”下的“Program0”。2）右擊“Program0”，從菜單中選擇“添加-段”，“Section1”便添加到“Program0”下面。

對于“段”的操作有：編輯、剪切、復制、粘貼、刪除、重命名、上移、下移。（a）添加段（b）添加后添加段的操作界面（3）梯形圖輸入方法梯形圖輸入界面中右邊的視圖為工具箱，里面放置MAC所有的梯形圖指令。左上半部為全局變量表或本地變量表。左下半部為輸入的梯形圖程序。梯形圖左側(cè)數(shù)字為回路編號，從回路0開始，每個回路開頭可輸入回路注釋。輸入時，當前選擇的回路左總線處顯示一條粗線，粗線為紅色高亮時表示編程出錯，蘭色表示輸入正確。此外，梯形圖中如果出現(xiàn)錯誤，則元素的文本為紅色。梯形圖輸入界面梯形圖由連接線、電路元件組成，連接線將電路元件連接在一起。1）插入電路元件通常有4種方法插入電路元件。①從工具箱拖放電路元件；②右擊連接線，從彈出的菜單中選擇插入的電路元件；③選擇連接線，按快捷鍵插入電路部分；④選擇連接線，從主菜單中選擇電路元件。2）輸入變量

變量分為全局變量或本地變量。電路元件輸入后，要接著輸入變量。輸入全局變量時，從變量列表中選擇登記在全局變量表中的變量。輸入本地變量有3種方法。①在梯形圖編輯器，從變量列表中選擇登記在本地變量表中的變量。②從POUs的本地變量表中拖放一個變量到梯形圖編輯器。③如果變量沒有提前登記到本地變量表，可以直接在梯形圖編輯器（或ST編輯器）輸入一個變量。（4）梯形圖基本電路輸入梯形圖的電路元件類型有接點、輸出，連接既有串連也有并連。梯形圖輸入過程如下。1）右擊連接線，從彈出的菜單中選擇“插入接點”，如圖所示。輸入接點的變量名稱a。插入接點2）按同樣方法輸入串聯(lián)接點b，如圖所示。3）右擊連接線，從菜單中選擇“插入線圈”，輸入線圈的變量名稱d，如圖所示。輸入串聯(lián)接點b4）右鍵單擊節(jié)點b，從菜單中選擇“插入接點（向下）”，輸入并聯(lián)接點的變量名稱c，如圖所示。至此，完成了梯形圖輸入。對接點和輸出進行取反、上升沿微分或下降沿微分時，選中接點或輸出，右擊后彈出菜單，從中選擇，圖為接點取反操作。梯形圖編輯時，除了插入，還可進行修改、剪切、復制、粘貼、移動、刪除、撤銷、恢復、查找、替換等操作。輸入并聯(lián)接點C接點取反（5）插入和刪除回路使用以下方法插入回路。1）從工具箱中的梯形圖工具選擇回路，拖放到欲插入回路位置的上一個回路的起始位置。2）右擊回路，并選擇“插入回路（向上）”或“插入回路（向下）”，一條空的回路插在選中回路的上方或下方，如圖所示。插入回路刪除回路時，右擊回路并從菜單中選擇“刪除”；或者，選中回路并按delete鍵。（6）插入和刪除功能塊1）插入功能塊以輸入通信指令SendCmd為例，有4種方法。①從工具箱里直接拖放功能塊i)從工具箱的通信里選擇SendCmd，把它拖放到插入的位置，如圖所示。直接拖放插入功能塊ii)在功能塊頂部輸入功能塊的例程名稱。如圖所示，如果本地變量表中登記功能塊例程，可以從中選擇。輸入功能塊例程名稱②從工具箱里拖放空功能塊，輸入功能塊類型名稱。i)從工具箱的梯形圖工具里選擇功能塊，把它拖放到插入的位置，如圖所示，添加一個空的功能塊。插入空功能塊ii)

向插入的功能塊輸入功能塊的類型名稱（數(shù)據(jù)類型），可以從顯示的列表中選擇一個功能塊的類型名稱，如圖所示。輸入功能塊的類型名稱iii)在插入功能塊頂部輸入功能塊的例程名稱。如果本地變量表中登記功能塊例程，可以從中選擇。至此，完成功能塊的插入。如果輸入一個新的例程名稱，會登記到本地變量表中。③右擊要插入的位置，從菜單中選擇“插入功能塊”；向插入的功能塊輸入功能塊的類型名稱，并在功能塊頂部輸入功能塊的例程名稱。④將光標移到插入位置，按F鍵；向插入的功能塊輸入功能塊的類型名稱，并在功能塊頂部輸入功能塊的例程名稱。2）輸入功能塊變量功能塊變量的輸入方法與電路元件變量的輸入方法相同。3）刪除功能塊例程右擊功能塊例程并從菜單中選擇“刪除”?；蛘撸x中功能塊例程并按delete鍵。注意，功能塊被刪除，然而，登記在變量表中的功能塊例程和用作參數(shù)的變量沒有刪掉。（7）插入和刪除功能插入和刪除功能時，操作過程和功能塊的相似，此處不在贅述。（8）插入和刪除內(nèi)嵌ST通過內(nèi)嵌ST，可以將ST程序嵌入到梯形圖中，實現(xiàn)更加靈活的編程。插入內(nèi)嵌ST時，在準備插入ST位置的連接線處右擊，從菜單中選擇“插入內(nèi)嵌ST”；或者，在工具箱中的梯形圖工具拖放“內(nèi)嵌ST”，如圖所示。刪除內(nèi)嵌ST時，右擊要刪除的內(nèi)嵌ST方框，點擊之，從彈出的菜單中選擇“刪除”；或選中后，按delete鍵。也可以復制和粘貼內(nèi)嵌ST。插入內(nèi)嵌ST方框（9）插入、刪除跳轉(zhuǎn)/跳轉(zhuǎn)標簽圖為跳轉(zhuǎn)標簽/跳轉(zhuǎn)梯形圖，在跳轉(zhuǎn)的起始回路中指定Jump1標簽，跳轉(zhuǎn)的目標回路中插入了Jump1標簽。跳轉(zhuǎn)標簽/跳轉(zhuǎn)梯形圖1）插入跳轉(zhuǎn)①從工具箱的梯形圖工具拖放“跳轉(zhuǎn)”至起始回路的連接線，如圖所示；或右擊跳轉(zhuǎn)起始回路的連接線，從菜單中選擇“插入跳轉(zhuǎn)”。插入跳轉(zhuǎn)的右邊所有電路都被刪除，出現(xiàn)跳轉(zhuǎn)電路部分。②點擊跳轉(zhuǎn)電路部分的跳轉(zhuǎn)標簽，輸入目標標簽的名稱“Jump1”。插入跳轉(zhuǎn)2）插入跳轉(zhuǎn)標簽①從工具箱的梯形圖工具拖放“標簽”至目標回路的起始，如圖所示；也可右擊目標回路的起始，從菜單中選擇“插入跳轉(zhuǎn)標簽”。②輸入跳轉(zhuǎn)標簽的名稱，如圖所示，目標回路1中的跳轉(zhuǎn)標簽名稱為“Jump1”輸入跳轉(zhuǎn)標簽輸入跳轉(zhuǎn)標簽的名稱（10）輸入回路注釋點擊回路中的“輸入回路注釋”，輸入回路注釋，如圖所示。③刪除跳轉(zhuǎn)標簽/跳轉(zhuǎn)右擊跳轉(zhuǎn)標簽或跳轉(zhuǎn)，從彈出的菜單中選擇“刪除”；或選中后，按delete鍵。輸入回路注釋3.ST編程（1）啟動ST編輯器在多視圖瀏覽器中的“編程-POUs-程序”下，雙擊ST程序；或右擊ST程序，從菜單中選擇“編輯”，ST編輯器顯示如圖所示。在多視圖瀏覽器中，雙擊“編程-POUs-功能”下的ST功能；或右擊ST功能，從菜單中選擇“編輯”，可以編輯ST功能。按同樣方法編輯ST功能塊。ST編輯器（2）ST輸入在ST編輯器中輸入ST語句，構(gòu)造算法。ST語句中的元素（如變量、控制語句）輸入時，輸入元素第一個字母后，會出現(xiàn)所有候選元素的列表，可方便地從中選擇。輸入ST語句時，用到的變量需預先登記并創(chuàng)建。賦值語句、常數(shù)的輸入相對簡單，這里不再介紹。下面介紹控制語句輸入、調(diào)用功能或功能塊輸入的操作步驟。1）控制語句輸入假設輸入IF結(jié)構(gòu)IFaaa=bbbTHENccc:=aaa;END_IF;①在ST編輯器輸入IF語句的第一個字母i，出現(xiàn)一個首字母為i的字符串列表。②選擇IF關(guān)鍵字，按回車鍵，“IF”便被輸入。③按TAB鍵，組成IF結(jié)構(gòu)的其他關(guān)鍵字會自動輸入。④輸入語句“aaa=bbb”。⑤刪除ELSIF、THEN和ELSE，然后輸入“ccc:=aaa;”

。至此，完成IF結(jié)構(gòu)的輸入。2）調(diào)用功能或功能塊的輸入①在ST編輯器中輸入功能或功能塊例程名稱的第一個字母。②從列表中選擇功能名稱或功能塊例程名稱，按下回車鍵。顯示選中的功能或功能塊例程，輸入左括號，顯示參數(shù)描述。③點擊功能或功能塊例程中顯示的參數(shù)標記，或標記正在顯示時按下Tab鍵。參數(shù)隨之添加。④輸入需要的參數(shù)，完成語句。ST編輯器中的注釋以“（*”開頭，以“*）”結(jié)束。如果只需要注釋一行，在行的開始輸入雙斜線（//）。為了便于閱讀，可以縮進嵌套語句。

4.查找和替換可以查找和替換工程數(shù)據(jù)里的字符串。（1）查找和替換的項目操作的范圍：變量表、梯形圖和ST，查找和替換的項目如下。1）變量表：變量名稱、變量注釋。2）梯形圖：回路注釋、變量名稱、功能名稱、功能塊定義名稱、功能塊例程名稱。3）ST：文本串、變量名稱、功能名稱、功能塊例程名稱。（2）查找和替換面板從“編輯”菜單中選擇“查找和替換”，在工具箱的位置顯示出“查找和替換”面板，如圖所示。查找和替換面板查找和替換面板分為三部分，最上面部分為“查找和替換”，設置“查找內(nèi)容”、“替換為”、“查找范圍”、“查找對象”和“使用”；中間部分為“查找選項”，選擇“區(qū)分大小寫”、“全字匹配”、“向上查找”、“反轉(zhuǎn)常開/常閉接點”；最下面部分為操作按鈕，可點擊“查找下一個”、“全部查找”、“替換”、“全部替換”、“取消”其中之一進入下一步操作。在設置“使用”時，如果選擇“通配符”，則在“查找內(nèi)容”中可以輸入以下5種通配符。*：一個任意字符或包含更多字符的任意字符串?：任意字符#：任意一個數(shù)字[]：指定范圍內(nèi)任意一個字符[!]：指定范圍外任意一個字符選中“反轉(zhuǎn)常開/常閉接點”時，對所有在梯形圖中出現(xiàn)的BOOL變量，常開接點用常閉接點替換，常閉接點用常開接點替換。注意，輸出線圈不受影響。5.程序檢查使用程序檢查可以檢測創(chuàng)建的POU（程序、功能或功能塊）中錯誤。有兩種程序檢查類型。（1）檢查所有的程序從“工程”菜單里選擇“檢查所有的程序”，程序檢查的結(jié)果會顯示在編譯窗口，如圖所示。顯示檢查所有程序的結(jié)果（2）檢查選擇的程序1）在多視圖瀏覽器中，選中要檢查的POUs或程序段；2）從“工程”菜單里選擇“檢查選擇的程序”，程序檢查的結(jié)果會顯示在編譯窗口，如圖所示。在編譯窗口的顯示中，給出了錯誤或警告數(shù)量、錯誤或警告說明、錯誤或警告位置。雙擊錯誤所在的行會跳轉(zhuǎn)到錯誤的位置，錯誤的位置顯示在編程界面中。在多視圖瀏覽器中，包含錯誤的POUs用驚嘆號！標記。顯示檢查指定程序的結(jié)果6.編譯和重編譯編譯是在CPU單元里將工程程序轉(zhuǎn)換成一種可執(zhí)行文件格式的過程。在此過程中會檢查程序和變量數(shù)據(jù)。如果存在任何錯誤，編譯將不能完成并且錯誤會顯示在編譯窗口。第一次編譯后，只有改變的程序才被重新編譯。當用戶改變程序時，程序會自動編譯。更改數(shù)據(jù)類型、全局變量或POU（包括本地變量和算法）之后，如果5秒內(nèi)不進行任何操作，啟動程序檢查和程序編譯，并顯示在編輯面板中。程序編譯或重編譯的進程，會在窗口右下角出現(xiàn)的進度條上顯示出來。（1）編譯1）從“工程”菜單中選擇“編譯控制器”，編譯開始，編譯過程中的狀態(tài)會顯示在輸出窗口中，如圖所示。2）點擊“編譯窗口”以顯示編譯窗口，如果有錯誤，錯誤列表會顯示出來。3）雙擊任意錯誤行會顯示錯誤的位置，然后糾正錯誤。輸出窗口（3）重編譯重編譯是用來編譯已經(jīng)編譯過的工程程序。所有的程序都將被重新編譯。從“工程”菜單中選擇“重編譯控制器”，編譯開始，編譯過程的狀態(tài)會顯示在輸出窗口里。（2）退出編譯退出編譯時，從“工程”菜單中選擇“退出編譯”，編譯操作隨即終止，在輸出窗口中會顯示退出編譯的信息。調(diào)試操作1.模擬器與控制器模擬器可以在計算機上模擬控制器的功能，提供一個與實際控制器等價的開發(fā)環(huán)境，用它代替控制器硬件來調(diào)試用戶程序，可以在開發(fā)階段有效地發(fā)現(xiàn)和排除故障，提高用戶程序的質(zhì)量和降低現(xiàn)場調(diào)試的工時。模擬器也是學習控制器的有力工具。模擬器可以模擬控制器的絕大部分功能，但也有少量的功能不能實現(xiàn)，例如，內(nèi)存全清除操作、監(jiān)視控制器信息、復位控制器、故障診斷、時鐘信息設置和發(fā)布訪問權(quán)限，另外，網(wǎng)絡通信也不能模擬。但模擬器擁有實際控制器所不具備的多種專用的調(diào)試功能，例如，可以估算任務執(zhí)行的時間，設置斷點，設置單步執(zhí)行、單周期執(zhí)行或連續(xù)執(zhí)行，改變模擬速度等，在SysmacStudio上使用這些功能，可以對控制器的用戶程序進行全面、細致的調(diào)試。模擬調(diào)試是在不連接控制器的情況下調(diào)試程序。將工程傳送到實際控制器之前，可以在模擬器上仿真調(diào)試，檢查控制程序的邏輯。在線調(diào)試是將SysmacStudio與實際的控制器建立在線連接，檢查和調(diào)試用戶程序的運行。以下為SysmacStudio在線調(diào)試和離線調(diào)試都可以使用的操作。

2.監(jiān)視在梯形圖編輯器、ST編輯器、監(jiān)視窗口、或I/O映射中，可以監(jiān)視程序輸入和輸出的TRUE/FALSE狀態(tài)和控制器中變量的當前值。根據(jù)變量的類型選擇數(shù)據(jù)顯示的格式。下面以監(jiān)視窗口為例，介紹監(jiān)視操作過程。在監(jiān)視窗口中檢查控制器一個或多個變量的當前值。從“視圖”菜單選擇“監(jiān)視窗口”，出現(xiàn)“監(jiān)視（工程）”界面，如圖所示。點擊窗口的關(guān)閉按鈕，則關(guān)閉監(jiān)視窗口。監(jiān)視窗口中顯示變量的內(nèi)容：控制器名稱、變量名稱、在線值、修改、數(shù)據(jù)類型、分配到、顯示格式。

監(jiān)視（工程）

監(jiān)視窗口登記變量有兩種方法。（1）在監(jiān)視窗口的名稱欄輸入變量名在監(jiān)視窗口的底部點擊“輸入名稱”，如果使用監(jiān)視窗口（工程），要指定控制器名稱。輸入變量名稱的字符時，會顯示候選變量名稱的列表，從中選擇變量名稱。（2）從編輯器或變量表中拖放變量至監(jiān)視窗口從梯形圖編輯器、ST編輯器、全局變量表和本地變量表中，選擇變量，將其拖放至監(jiān)視窗口底部的“輸入變量名”處。3.改變當前值、設置/重置、強制刷新在梯形圖編輯器、ST編輯器、監(jiān)視窗口和I/O映射中，可以改變用戶程序中使用的變量的當前值，使用設置/重置命令將程序輸入和輸出改為TRUE或FALSE，使用強制刷新將外部輸入和輸出強制為TRUE或FALSE。注意，當SysmacStudio與CPU單元在線連接，進行改變變量當前值、設置/重置和強制刷新操作之前，一定要確認控制器所連接的輸出單元、從站的安全性，避免引起所連設備的不正確運行，以至造成傷害。（1）控制BOOL變量在梯形圖編輯器、監(jiān)視窗口和I/O映射中均可控制BOOL變量，在ST編輯器通過改變變量當前值操作控制BOOL變量。下面介紹在梯形圖編輯器中的操作。1）雙擊多視圖瀏覽器中“編程”下的梯形圖程序、梯形圖功能、或梯形圖功能塊，顯示梯形圖編輯器。2）如圖所示，右擊輸入或輸出，若選擇“設置/重置-設置”，輸入或輸出改為ON；若選擇“設置/重置-重置”，輸入或輸出改為OFF。設置/重置操作（2）

改變變量的當前值需要時，可以在梯形圖編輯器、ST編輯器、監(jiān)視窗口、或I/O映射，改變用戶定義變量、系統(tǒng)定義變量和設備變量的當前值。在梯形圖編輯器改變變量當前值的步驟如下。1）如圖所示，在梯形圖編輯器，右擊變量，選擇“編輯變量值”，或右擊變量的當前值。編輯變量值2）如圖所示，輸入新的值，按回車鍵。3）改變后的當前值如圖所示。輸入變量的值改變后的當前值更為快捷的方法是雙擊輸入或輸出，隨后將其值改為ON或OFF。（3）強制刷新強制刷新允許從SysmacStudo用指定的值刷新外部輸入和輸出，來調(diào)試程序。強制刷新不是對指定的設備變量執(zhí)行的，而是對I/O端口分配的設備變量。用強制刷新設定的值會一直保持，直到從SysmacStudo取消強制刷新。在梯形圖編輯器中，強制刷新強制程序輸入和輸出為TRUE或FALSE。解除強制刷新是取消輸入和輸出的強制TRUE或FALSE值。在梯形圖編輯器中，強制刷新的步驟。

1）在多視圖瀏覽器中的“編程”下，雙擊梯形圖程序或梯形圖功能塊，出現(xiàn)梯形圖編輯器。

2）右擊程序輸入或輸出，若選擇“強制刷新-TRUE”，輸入或輸出強制為ON；若選擇“強制刷新-FALSE”，輸入或輸出強制為OFF。在梯形圖編輯器中的強制刷新同樣，在ST編輯器、查看標簽頁、I/O映射等視圖中均可進行強制刷新或解除強制刷新。4.交叉引用窗口

使用交叉引用窗口可以觀察到程序元素所在的程序及其位置。從這個列表中可以觀察到元素所有出現(xiàn)的位置。元素可以為：變量、數(shù)據(jù)類型、I/O端口、功能、功能塊。

交叉索引窗口從“視圖”菜單中選擇“交叉引用窗口”，會看到關(guān)于選中元素列表，如圖所示，交叉參考窗口中為變量PB的列表，細節(jié)內(nèi)容有“項目”“位置”“詳細”“引用”?？梢詮慕徊嬉么翱谥胁榭词褂玫脑?。根據(jù)要查看的項目，在列表中選擇對應的行，該項目會出現(xiàn)在多視圖瀏覽器中，在編輯面板中的位置將顯示出來。5.在線編輯

SysmacStudio使用在線編輯功能可以直接增加或修改CPU單元的程序部分。梯形圖的段、ST編寫的POU（程序、功能、或功能塊）和全局變量可以在線編輯。在線編輯狀態(tài)下，可以改變定時器和計數(shù)器的設定值。從“工程”菜單選擇“在線編輯-啟動”，啟動在線編輯。修改完成后，從“工程”菜單選擇“在線編輯-傳送”，將在線編輯的結(jié)果傳送到控制器或仿真器。在線編輯期間，如果從“工程”菜單選擇“在線編輯-取消”，所有修改全部取消。

需要提醒用戶注意，有了在線編輯可以邊修改邊運行，雖然帶來一些方便，但要慎重使用。特別現(xiàn)場調(diào)試時，因為控制器有輸出，一定要確認不會出現(xiàn)意外。如果沒有把握，最好不用。多個用戶可以同時在線編輯，但實際操作時有一些限制條件。

在線編輯時，不能從變量表中刪除變量；可以修改變量的初始值、注釋，但不能修改變量的其他屬性。6.改變操作模式控制器有運行和編程兩種操作模式。兩種操作模式可以相互轉(zhuǎn)換。改變操作模式之前，要確認系統(tǒng)的安全性，避免出現(xiàn)意外。

改變操作模式時，除了屬性設置為“保持”的變量，其他所有I/O設備的值都被清零。

即使在編程模式，I/O設備仍然被刷新。當改變操作模式時，要注意對I/O設備運行的影響。

若選擇“模式-編程模式”，則控制器改為編程模式，如圖所示。也可以通過命令快捷鍵進行上述操作。改為運行模式改為編程模式從“控制器”菜單中選擇“模式-運行模式”，則控制器改為運行模式，如圖所示。7.監(jiān)視控制器狀態(tài)可以監(jiān)視連接的控制器，并將結(jié)果顯示在狀態(tài)監(jiān)視面板。只有與控制器在線或與模擬器連接后，才能觀察狀態(tài)監(jiān)視面板。狀態(tài)監(jiān)視面板顯示在工具箱的下方，控制器在線連接后的顯示如圖所示。與模擬器連接后的顯示如圖所示。與控制器連接與模擬器連接使用狀態(tài)監(jiān)視面板上右上角的按鈕（

），視圖可以在基本和詳細之間轉(zhuǎn)換，圖為與控制器連接的詳細視圖。

與控制器連接的詳細視圖圖為與模擬器連接的詳細視圖與模擬器連接的詳細視圖8.任務執(zhí)行狀態(tài)監(jiān)視在多視圖瀏覽器中，雙擊“配置和設置”下的“任務設置”，在顯示的編輯面板點擊“任務執(zhí)行狀態(tài)監(jiān)視”按鈕，可以觀察到所有正在執(zhí)行任務/程序的名稱和執(zhí)行狀態(tài)，如圖所示。任務執(zhí)行狀態(tài)監(jiān)視9.任務執(zhí)行時間監(jiān)視當用戶程序在控制器或模擬器上運行時，可以監(jiān)視每一個任務的執(zhí)行時間。與模擬器連接時，可以監(jiān)視任務的實際處理時間，進行控制器性能測試。如圖所示，與控制器在線連接后，雙擊多視圖瀏覽器中“配置和設置”下的“任務設置”，在顯示的編輯面板點擊“任務執(zhí)行時間監(jiān)視”按鈕，可以觀察到所有正在執(zhí)行任務的下列信息：最小值，平均值，最大值，設置周期，超出周期，任務執(zhí)行次數(shù)和超出任務周期次數(shù)。任務執(zhí)行時間監(jiān)視與模擬器連接時，任務執(zhí)行時從開始到結(jié)束需要的時間可以通過模擬估算出來。1）可以顯示估算的平均執(zhí)行時間，最大的任務執(zhí)行時間，每個周期任務執(zhí)行和系統(tǒng)服務時的CPU使用情況。2）可以將估算的時間作為確定任務執(zhí)行周期的指南。10.軸狀態(tài)監(jiān)視軸狀態(tài)監(jiān)視是用來監(jiān)視軸的錯誤狀態(tài)、輸入信號狀態(tài)、命令值和實際值。為了監(jiān)視軸狀態(tài)，軸必須登記并傳送到控制器。與控制器在線連接后，右擊多視圖瀏覽器中的“配置與設置-運動控制設置”下的“軸設置”，從菜單里選擇“MC監(jiān)測表”，即顯示軸狀態(tài)監(jiān)視，如圖所示。

MC監(jiān)視表可以通過操作改變監(jiān)視的軸。打開軸狀態(tài)監(jiān)視，在面板的任何位置右擊，從菜單中選擇“選擇軸顯示”，從隨后出現(xiàn)的對話框中選擇要監(jiān)視的軸，點擊“確定”按鈕。11.數(shù)據(jù)跟蹤可以對指定的變量進行數(shù)據(jù)跟蹤，無需任何額外的編程?？梢栽趦煞N連續(xù)跟蹤方法中選擇：觸發(fā)跟蹤或連續(xù)跟蹤，跟蹤時采集保存的數(shù)據(jù)總量為10000個。觸發(fā)跟蹤設置觸發(fā)條件并且符合條件之前和之后的數(shù)據(jù)被保存，之前和之后的數(shù)據(jù)各占多少由后觸發(fā)數(shù)據(jù)比率設置決定；連續(xù)跟蹤執(zhí)行連續(xù)采樣沒有任何觸發(fā)條件，結(jié)果存儲在計算機的文件里。當然，即使使用觸發(fā)跟蹤，仍然可以顯示SysmacStudio保存的數(shù)據(jù)并把這些數(shù)據(jù)存儲到一個文件里。同樣的功能也適用于模擬器。數(shù)據(jù)跟蹤的操作：（1）執(zhí)行數(shù)據(jù)跟蹤1）右擊多視圖瀏覽器中的“配置與設置”下的“運動跟蹤設置”，從菜單里選擇“添加-數(shù)據(jù)跟蹤”，DataTrace0添加到多視圖瀏覽器中。2）雙擊DataTrace0，雙擊新的數(shù)據(jù)跟蹤設置，或右擊設置，從菜單中選擇“編輯”，顯示數(shù)據(jù)跟蹤視圖。（2）數(shù)據(jù)跟蹤設置需要設置以下項目：跟蹤類型、采樣間隔、后觸發(fā)數(shù)據(jù)比率、觸發(fā)條件、跟蹤的變量等。數(shù)據(jù)跟蹤視圖（3）啟動和停止跟蹤

將數(shù)據(jù)跟蹤設置傳送到控制器，開始跟蹤。如果選擇觸發(fā)（單個）作為跟蹤類型，跟蹤會等待觸發(fā)信號到來才開始采樣。如果選擇連續(xù)作為跟蹤類型，采樣立即開始并且所有跟蹤數(shù)據(jù)傳送到計算機，被收集并保存到一個文件中。與控制器在線連接后，數(shù)據(jù)跟蹤視圖頂部工具欄如圖所示，點擊“執(zhí)行”或“停止”按鈕，即可啟動或停止數(shù)據(jù)跟蹤。數(shù)據(jù)跟蹤工具欄（4）顯示跟蹤結(jié)果可以查看跟蹤數(shù)據(jù)的結(jié)果。采樣開始后，采樣數(shù)據(jù)立即傳送并繪制在圖上。跟蹤目標變量表顯示每一個變量的最大、最小和平均值?？梢栽趦煞N不同類型的圖中進行切換：BOOL數(shù)據(jù)類型的數(shù)字圖、其他類型數(shù)據(jù)的模擬圖。模擬圖、數(shù)字圖如圖所示。

數(shù)字圖模擬圖（5）導出跟蹤結(jié)果在SysmacStudio上保存工程時，跟蹤結(jié)果會自動保存工程里。如果想把數(shù)據(jù)單獨存為一個文件，可以將數(shù)據(jù)導出到一個CSV文件。（6）導入跟蹤結(jié)果如果想導入跟蹤結(jié)果或者設置，可以導入一個包含跟蹤結(jié)果數(shù)據(jù)的CSV文件。（7）打印跟蹤結(jié)果可以打印出數(shù)據(jù)跟蹤設置以及數(shù)字和模擬圖。模擬調(diào)試模擬調(diào)試在模擬器上進行，SyamacStudio不連接控制器。將工程傳送到實際的控制器之前，可以在模擬器上檢查控制程序的邏輯是否正確。1.程序模擬調(diào)試要調(diào)試控制程序，最好先是在計算機上仿真控制程序，檢查運行邏輯和參數(shù)設置，這個過程稱為模擬仿真調(diào)試。SyamacStudio配備了一個模擬器，可以模擬CPU單元幾乎所有的功能。

（1）仿真步驟1）啟動SyamacStudio，創(chuàng)建工程。2）如圖所示，從“視圖”菜單選擇“模擬畫面”，模擬面板顯示在窗口右側(cè)的工具箱面板之下，如圖所示。選擇模擬畫面模擬面板3）使用SyamacStudio進行控制器配置和設置，創(chuàng)建程序。4）從“工程”菜單選擇“編譯”，編譯用戶程序。只要程序改變，就從“工程”菜單選擇“編譯”再次編譯程序。若程序沒有編譯，不能連接模擬器。5）如果要執(zhí)行指定的任務或僅一個段或程序的部分，在多視圖瀏覽器的“編程-任務”下，選擇要模擬的項目。6）如圖所示，點擊模擬面板的“運行”按鈕，從“模擬”菜單中選擇“執(zhí)行”。模擬器7）模擬器啟動和連接后，狀態(tài)監(jiān)視在線指示燈點亮呈綠色，出現(xiàn)“模擬器”顯示。在這種狀態(tài)下，該工程全部傳送到模擬器中，以“RUN”模式運行。8）停止模擬時，點擊模擬面板的“停止”按鈕。與模擬器的連接中斷，退出模擬。9）要結(jié)束模擬，點擊模擬面板上的關(guān)閉按鈕（×）。

2．設置模擬程序設置要模擬的任務或程序。可以選擇用戶程序中的部分或全部程序進行模擬。

從“視圖”菜單選擇“模擬畫面”后，會顯示模擬面板，同時，在多視圖瀏覽器中的“編程-任務”的左側(cè)，出現(xiàn)了一個復選框，供用戶選擇要模擬仿真的任務、程序或段。

4．估計任務執(zhí)行時間任務執(zhí)行從開始到結(jié)束所需要的時間可以近似從模擬仿真得到。估計的值與實際控制器的任務執(zhí)行時間會有所不同。估計的時間可以作為確定任務周期的一個指南。先從“模擬”菜單選擇“校準”，完成后回到“模擬”菜單，選擇“執(zhí)行時間估計模式”，再進入“任務設置”，選擇“任務執(zhí)行時間監(jiān)視”，就可以看到任務執(zhí)行時間的估計值。5．模擬操作模擬面板如圖所示模擬面板在模擬面板上做如下操作：（1）改變模擬的速度（2）設置斷點（3）單步執(zhí)行（4）連續(xù)單步執(zhí)行（5）暫停（6）單步進入（7）單步跳出（8）單周期執(zhí)行（9）設置條件斷點（10）變量當前值批傳遞

2.模擬調(diào)試順序控制和運動控制程序在數(shù)據(jù)跟蹤窗口，可以形象觀察順序控制和運動控制程序的運行。連接到仿真器后，利用數(shù)據(jù)跟蹤窗口離線調(diào)試。在數(shù)據(jù)跟蹤窗口可以使用兩種格式，即每個變量的時間曲線圖和每個軸的路徑曲線。在線調(diào)試將SysmacStudio與控制器建立在線連接后，就可以檢查和調(diào)整用戶程序的運行了。

在線調(diào)試時，控制器有輸出或通信，所連的外部設備會有動作，因此，在線調(diào)試之前，一定要對系統(tǒng)安全性進行確認，避免出現(xiàn)意外。在線調(diào)試時，經(jīng)常用到下載和上載兩種操作。（1）下載將SysmacStudio中建立的配置和設置、用戶程序傳送到控制器中。從“控制器”菜單選擇“在線”，成功后選擇“傳送到控制器”。（2）上載將控制器的配置和設置、用戶程序傳送到SysmacStudio中。從“控制器”菜單選擇“在線”，成功后選擇“從控制器傳送”。1.同步同步是指計算機中SysmacStudio的數(shù)據(jù)與控制器中的數(shù)據(jù)自動比較，并按用戶指定的方向傳遞數(shù)據(jù)。完成同步有兩種操作：下載和上載。

（1）自動校驗步驟計算機與實際控制器連接，1）從“控制器”菜單選擇“在線”，如圖所示，或點擊命令快捷鍵

。在線2）從“控制器”菜單選擇“同步”，如圖所示，或點擊命令快捷鍵

。同步同步比較面板如圖所示，SysmacStudio與控制器之間的數(shù)據(jù)校驗啟動。可以單擊“取消”按鈕取消該操作。同步比較面板2．檢驗結(jié)果檢驗結(jié)果顯示在圖中。檢驗結(jié)果圖上半部顯示的主要內(nèi)容有三部分。1）SysmacStudio（計算機）數(shù)據(jù)有兩列：“計算機：數(shù)據(jù)名稱”和“計算機：更新日期”。其中，“計算機：數(shù)據(jù)名稱”是SysmacStudio工程中各個項目的名稱，“計算機：更新日期”是SysmacStudio工程中各個項目最后更新的時間。2）CPU單元（控制器）數(shù)據(jù)有兩列：“控制器：更新日期”和“控制器：數(shù)據(jù)名稱”。其中，“控制器：更新日期”是CPU單元工程中各個項目最后更新的時間，“控制器：數(shù)據(jù)名稱”是CPU單元工程中各個項目的名稱。3）比較：經(jīng)同步后，SysmacStudio和CPU單元中不相同的POU（程序、功能和功能塊）項目，會在“比較”欄對應的行出現(xiàn)比較按鈕

，點擊后顯示詳細比較結(jié)果。圖的左側(cè)有一欄出現(xiàn)不同顏色的！圖標，表示比較結(jié)果。其中，白色為“同步”，表示SysmacStudio和CPU單元對應的項目完全相同；紅色為“不同步”，兩方的項目不相同，有差異；綠色為“只有一方存在”，表示項目只存在于其中一方，另一方?jīng)]有；灰色為“不檢查”，表示工程創(chuàng)建未完成或者是非同步數(shù)據(jù)。

圖中的數(shù)據(jù)傳送復選框有三項。1）清除當前具有保持屬性的變量值（傳送到控制器時有效）。2）不傳送程序源（傳送到控制器時有效）。所有數(shù)據(jù)會在該選項改變時被再次傳送。3）不傳送特殊單元參數(shù)和EtherCAT從站的備份參數(shù)（超出同步范圍）。前兩項默認為“不選中”，最后一項默認為“選中”。3．上載和下載數(shù)據(jù)如果計算機的數(shù)據(jù)是正確的，點擊“傳送到控制器”按鈕，完成下載。如果控制器的數(shù)據(jù)是正確的，點擊“從控制器上傳”按鈕，完成上載。傳送完成后，SysmacStudio的數(shù)據(jù)和控制器的數(shù)據(jù)將取得一致。MC試運行不需要任何梯形圖程序，直接從控制器發(fā)送命令，操作電機，以檢查接線，或?qū)σ堰M行軸分配的歐姆龍伺服驅(qū)動完成簡單的運行測試。MC試運行期間，只有SysmacStudio能夠控制運行，而程序中運動控制指令將被忽略。3.清除所有內(nèi)存有時候會遇到MAC控制器報警，但無法通過SysmacStudio將報警清除；或程序運行時出現(xiàn)問題，但找不到原因。這時，就需要對MAC控制器的內(nèi)存執(zhí)行清除操作，將CPU單元和安裝的其他單元中的數(shù)據(jù)初始化為默認值。清除內(nèi)存只能在編程模式下進行，不能在運行模式下進行。如果CPU單元在“控制器”菜單的“安全性”下設置了寫保護，則要先去掉寫保護后才能清除內(nèi)存。清除所有內(nèi)存時，先將SysmacStudio與控制器在線連接，讓控制器處于編程模式后，從“控制器”菜單選擇“清除所有內(nèi)存”，如圖所示。清除所有內(nèi)存清除的內(nèi)容有：CPU單元中的用戶程序、用戶定義的變量、控制器配置和設置、安全信息、操作權(quán)限設置，X總線單元（如果有）和NX單元的內(nèi)存數(shù)據(jù)，“事件日志”“OPCUA服務器證書和安全配置文件”這兩項可由用戶選擇一并清除。注意，這里的操作是對CPU單元、X總線單元和NX單元全部清除內(nèi)存，對X總線單元和NX單元還可以單獨清除，靈活方便。點擊圖中的“確認”按鈕，出現(xiàn)對話框，點擊“是”按鈕后，啟動清除所有內(nèi)存。確認清除4.重置控制器重置控制器模擬控制器斷電再上電時的操作和狀態(tài)。只能在編程模式下完成。在運行模式下，不能重置控制器。與模擬器連接時，也不能重置控制器。重置時從“控制器”菜單選擇“重置控制器”，重置操作完成后，SysmacStudio離線。故障分析SysmacStudio提供非常強大的故障分析功能。故障分析用來檢查控制器出現(xiàn)的錯誤，顯示修正錯誤方法和清除錯誤。與控制器在線連接后，控制器當前的錯誤和事件日志中的內(nèi)容會顯示在對應的選項卡中。點擊圖中頂部的4個選項卡，可分別顯示“控制器錯誤”“控制器事件日志”“用戶定義錯誤”“用戶定義事件日志”窗口。故障分析對話框從“工具”菜單中選擇“故障分析”，或點擊工具條中的“故障分析”按鈕，顯示故障分析對話框，如圖所示?？刂葡到y(tǒng)設計

一、

概述二、

梯形圖的基本電路三、

梯形圖的經(jīng)驗設計方法四、

梯形圖的邏輯設計方法五、

梯形圖的順序控制設計方法六、

多種工作方式的程序設計七、

搶答器一、

概述控制系統(tǒng)設計包括硬件電路設計和軟件程序設計。控制系統(tǒng)設計應遵循以下基本原則：控制系統(tǒng)應安全、可靠、實用，且易于維修；在滿足控制要求的前提下，系統(tǒng)應力求簡單、經(jīng)濟，性價比高；考慮到今后的發(fā)展和工藝的改進，在硬件配置上應留有一定的裕量。1.設計的原則弄清開關(guān)量、模擬量還是數(shù)字量控制？其規(guī)模有多大？I/O點數(shù)有多少？模擬量的路數(shù)和位數(shù)各多少？數(shù)字量控制時，控制器接收或輸出高速脈沖的頻率是多少？是否有數(shù)據(jù)采集、顯示監(jiān)控的要求？是否有PID運算、閉環(huán)控制和通信聯(lián)網(wǎng)等更高的要求？2.系統(tǒng)分析1）對生產(chǎn)的工藝過程進行深入調(diào)查，明確控制系統(tǒng)的任務2）弄清操作方式和在每一種操作方式下應完成的動作操作方式：通常分手動、自動，自動方式又分單周期（半自動）、連續(xù)（全自動）。完成的動作：動作順序、動作條件、必需的保護和聯(lián)鎖等。

3）弄清控制器的使用環(huán)境控制器使用時，對環(huán)境溫度、防潮、防塵、防腐、防震、防電磁干擾都有相應的要求。2.硬件電路設計1）選擇控制器機型基本原則：滿足控制要求前提下，保證可靠、維護方便、最佳性價比

。（1）性能與任務相適應：主要指標有最大I/O點數(shù)，工作速度，內(nèi)存容量、內(nèi)存配置，工作電源，控制器的輸出方式，特殊功能配置，控制器的安裝尺寸（2）控制器結(jié)構(gòu)合理、機型統(tǒng)一：同一個企業(yè)里，應盡量使機型一致。（3）可靠性可靠性是第一位問題，控制系統(tǒng)應能長時間、可靠地工作。應盡可能選擇使用廣泛、口碑好的大公司產(chǎn)品應考慮生產(chǎn)廠家的售后服務、技術(shù)支持

重要行業(yè)（如發(fā)電廠、港口），采用雙機熱備或冗余配置2）選擇輸入元件、輸出執(zhí)行元件輸入元件：按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、旋轉(zhuǎn)編碼器、液位開關(guān)、變送器等。輸出執(zhí)行元件：接觸器、電磁閥、指示燈、數(shù)碼管等。對上述外圍器件應按控制要求，從實際出發(fā)，選擇合適的類別、型號和規(guī)格。3）進行I/O點的分配，設計控制線路、主電路（1）I/O點的分配建立I/O點與輸入、輸出元件對應關(guān)系：利于記憶、方便編程、節(jié)省配線。為了減少投資，用一些方法節(jié)省控制器的I/O點數(shù)。如：單按鈕控制啟動/停止，相同控制功能的按鈕并聯(lián)使用，等等。（2）設計控制線路控制器的輸入端可以使用自身配置的DC24V電源。如果該電源還用于其他目的，注意不要超過其額定容量?？刂破鞯妮敵龆诵枰⒁獾膯栴}：在控制器的輸出回路中串入保險絲，作為短路保護用。如輸出端接感性負載時，要考慮接入相應保護電路，保護控制器輸出點。交流感性負載使用RC吸收電路，直流感性負載使用RC吸收電路或續(xù)流二極管。如果輸出端的負載電流超過最大限額，可先外接繼電器，然后驅(qū)動負載。裝接外部緊急停車電路。當運行中發(fā)生故障時，按緊急停車按鈕，切斷負載電源。（3）設計主電路

按照繼電器控制電路的設計規(guī)范進行。3.軟件程序設計（1）熟悉控制器指令系統(tǒng)和內(nèi)部軟器件（2）程序應結(jié)構(gòu)分明、層次清楚（3）程序應能正確、可靠地實現(xiàn)控制功能邏輯設計法經(jīng)驗設計法順序控制設計法設計方法注意問題5.系統(tǒng)調(diào)試安裝完畢后先對各單元環(huán)節(jié)和各電柜分別進行調(diào)試，然后按動作順序，模擬輸入控制信號，逐步進行調(diào)試。如果有問題，修改軟件，必要時再調(diào)整硬件，直到符合要求。先畫出控制器的電源進線接線圖和輸出執(zhí)行元件的供電接線圖；畫出電氣柜內(nèi)元器件布置圖、相互間接線圖；畫出控制面板元器件布置圖。現(xiàn)場安裝要安全、正確、可靠、合理、美觀，要處理好控制器的接地，注意提高系統(tǒng)的抗干擾能力。4.制作控制柜及現(xiàn)場施工6.編制技術(shù)文件系統(tǒng)調(diào)試和運行成功后，整理技術(shù)資料，編制技術(shù)文件，包括電氣原理圖、元件明細表、軟件清單、使用說明書等。二、

梯形圖的基本電路1.啟保停電路按一下啟動按鈕SB1，IN01常開觸點閉合，使OUT00線圈得電，其常開觸點閉合，維持OUT00線圈繼續(xù)得電，接觸器KM通電，電機運轉(zhuǎn)。具有自鎖或自保持作用。按一下停止按鈕，IN02常閉觸點斷開，使OUT00線圈斷電，接觸器KM也斷電，電機停轉(zhuǎn)。IN01IN02OUT00OUT00（a）梯形圖啟保停電路停止按鈕啟動按鈕（b）外部接線圖2.雙向控制電路按一下正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB1，IN00常開觸點閉合，使OUT00線圈得電并自鎖，KM1得電，電機正轉(zhuǎn)；此時若按一下反轉(zhuǎn)啟動按鈕，IN01常閉觸點斷開，使OUT00線圈斷電，電機正轉(zhuǎn)停止，由于IN01常開觸點閉合，使OUT01線圈得電并自鎖，KM2得電，電機反轉(zhuǎn)；電機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)過程中若按一下停止按鈕，則IN02常閉觸點斷開，使OUT00或OUT01線圈斷電，電機停轉(zhuǎn)。雙向控制電路3.電動機Y-△降壓啟動控制啟動按鈕SB1：IN00停止按鈕SB2：IN01供電電源接觸器KM1：OUT00Y連接接觸器KM2：OUT01△連接接觸器KM3：OUT02按下啟動按鈕后，KM1與KM2接通，電動機繞組星形連接降壓啟動；Y-△換接時，KM2斷開，KM3接通，繞組接成三角形全壓運行。運行過程：4.單按鈕啟?？刂撇捎靡粋€按鈕進行啟?？刂?，可節(jié)省控制器的一個輸入點。用基本指令設計單按鈕啟?？刂朴肧ET/RESET指令設計單按鈕啟停控制5.優(yōu)先權(quán)程序控制器對多個輸入信號的響應有時有順序要求，例如，當多個信號輸入時，優(yōu)先響應級別高的，或者有多個輸入信號時，響應最先輸入的信號。級別高的信號優(yōu)先響應先輸入先響應6.分頻器（b）波形二分頻器如圖所示，W02的頻率為IN00頻率的一半。（a）程序7.脈沖發(fā)生器1）單脈沖發(fā)生器a）上升沿產(chǎn)生脈沖b）下降沿產(chǎn)生脈沖2）連續(xù)脈沖發(fā)生器圖為定時器實現(xiàn)的脈沖序列發(fā)生器。定時器實現(xiàn)的脈沖序列發(fā)生器自復位計數(shù)器也可以產(chǎn)生周期性脈沖序列，如圖所示。計數(shù)器實現(xiàn)的脈沖序列發(fā)生器下圖是一個脈沖寬度可調(diào)、占空比為1:1的連續(xù)脈沖發(fā)生器。脈沖寬度可調(diào)、占空比為1:1的脈沖發(fā)生器下圖是一個脈沖寬度和占空比均可調(diào)的連續(xù)脈沖發(fā)生器。脈沖寬度和占空比均可調(diào)的連續(xù)脈沖發(fā)生器8.雙延時定時器所謂雙延時定時器，是指通電和斷電均延時的定時器，用兩個定時器完成雙延時控制，如圖所示。雙延時定時器三、

梯形圖的經(jīng)驗設計方法經(jīng)驗設計法是根據(jù)自己或別人已有的經(jīng)驗來編程。通常是選擇現(xiàn)有的繼電器控制電路或控制程序，根據(jù)被控對象對控制系統(tǒng)的具體要求，進行修改和完善，直到滿足要求為止。經(jīng)驗設計法沒有普遍規(guī)律可以遵循，隨意性較大，設計的質(zhì)量與編程者的經(jīng)驗有很大的關(guān)系，最后的程序也不是唯一的。從繼電器控制電路向梯形圖轉(zhuǎn)換時，為啟動按鈕、停止按鈕、行程開關(guān)等輸入元件分配控制器輸入點，為接觸器、電磁閥等執(zhí)行元件分配控制器輸出點。輸入元件與控制器連接時，啟動按鈕用常開觸點，停止按鈕既可用常開也可用常閉，若對安全性要求高，則停止按鈕選用常閉觸點。繼電器控制電路的中間繼電器和時間繼電器用控制器內(nèi)部對應的繼電器取代。熱繼電器的信號可以接到控制器輸入端，也可以接到控制器的輸出端的外部控制電路中。例1：送料小車自動控制系統(tǒng)的梯形圖設計送料小車在行程開關(guān)ST1處裝料，15秒后裝料結(jié)束，開始右行，碰到行程開關(guān)ST2后停下來卸料，10秒后左行，碰到行程開關(guān)ST1又停下來裝料，這樣不停地循環(huán)工作。系統(tǒng)設置右行啟動按鈕SB1、左行啟動按鈕SB2和停止按鈕SB3。在右行或左行中的任意位置都能停止或啟動。小車的繼電器控制電路中，中間繼電器KA的作用是失壓保護，防止小車在左限位或右限位時，斷電恢復供電后突然啟動，必須經(jīng)人工啟動后小車才能運行，從而確保系統(tǒng)的安全性。繼電器控制電路（1）I/O分配輸入：右行啟動按鈕SB1

左行啟動按鈕SB2

停止按鈕SB3 左端行程開關(guān)ST1 右端行程開關(guān)ST2 輸出：右行接觸器KM1 左行接觸器 KM2 裝料電磁閥 YV1 卸料電磁閥 YV2 （2）設計梯形圖例2：電動機優(yōu)先啟動控制。有5個電動機M1~M5，都有啟動和停止控制按鈕，要求按順序啟動，即前級電動機不啟動時，后級電動機無法啟動；前級電動機停，后級電動機也都停。（1）I/O分配輸入：5個啟動按鈕SB1~SB5

5個停止按鈕SB6~SB10 輸出：5個控制電動機的接觸器KM1~KM5（2）設計梯形圖四、

梯形圖的邏輯設計方法使用邏輯設計法時，將控制問題轉(zhuǎn)化為組合邏輯或時序邏輯問題，按照邏輯代數(shù)的方法求解，最后轉(zhuǎn)換成梯形圖。邏輯設計法是一種系統(tǒng)化的方法，具有嚴密可循的規(guī)律性和可行的設計步驟，設計思路清晰，考慮問題全面，設計過程中要用到卡諾圖或邏輯代數(shù)公式化簡?；具壿嫳磉_式與梯形圖的對應關(guān)系基本邏輯表達式梯形圖邏輯“與”

y=x1·x2邏輯“或”

y=x1+x2邏輯“非”

y=x1“或”/“與”運算式

y=(x1+x2)·x3·x4“與”/“或”運算式

y=x1·x2+

x3·x4

（1）I/O分配輸入：三個開關(guān)IN00~IN02輸出：燈OUT00

（2）設計梯形圖開關(guān)1、0表示接通或斷開兩個狀態(tài);燈1、0表示亮或滅兩個狀態(tài)。表為三個開關(guān)控制一個燈的真值表，一共8種組合，分成兩組;奇數(shù)個1為1組，4個組合，對應燈亮；偶數(shù)個1為另一組，有4個組合，對應燈滅。任何一個開關(guān)狀態(tài)的改變，都可以把組合從一組改到另一組，從而實現(xiàn)所要求的控制。例1：三個開關(guān)控制一個燈，任何一個開關(guān)都可以改變燈的狀態(tài)，即控制燈的亮或滅。由邏輯表達式畫出梯形圖，如圖所示。OUT00=IN00·IN01·IN02+IN00·IN01·IN02+IN00·IN01·IN02+IN00·IN01·IN02邏輯表達式為：三個開關(guān)控制一個燈（1）I/O分配

輸入：風機狀態(tài)1~3IN00~IN02控制開關(guān) IN03輸出：信號燈 OUT00例2：通風機監(jiān)視，有三個通風機，設計一個監(jiān)視系統(tǒng)，監(jiān)視通風機的運轉(zhuǎn)。要求如下：如果兩個或兩個以上在運轉(zhuǎn)，信號燈就持續(xù)發(fā)亮；如果只有一個通風機在運轉(zhuǎn)，信號燈就以0.5Hz的頻率閃爍；如果三個通風機都不運轉(zhuǎn)，信號燈就以2Hz的頻率閃爍。用一個開關(guān)來控制系統(tǒng)的工作，開關(guān)閉合時系統(tǒng)工作，開關(guān)斷開時，系統(tǒng)不工作，信號燈熄滅。

W00、W01、W02的控制電路設計：

W00~W02和IN00~IN02的關(guān)系可用真值表列出，如表所示。（2）設計梯形圖通風機運轉(zhuǎn)有三種情況用三個內(nèi)部變量W00~W02表示這三種狀態(tài)，再由這三個繼電器控制指示燈。從邏輯關(guān)系上W01可由W00、W02來表示：W02=IN00·IN01·IN02W01=IN00·IN01·IN02+IN00·IN01·IN02+IN00·IN01·IN02W00=IN00·IN01·IN02+IN.00·IN01·IN02+IN00·IN01·IN02+IN.00·IN01·IN02=IN00·IN01+IN.00·IN02+IN01·IN02W01=W00·W02。寫出W00~W02的邏輯表達式，并用邏輯代數(shù)的公式化簡如下：由邏輯表達式可以畫出梯形圖。信號燈梯形圖五、

梯形圖的順序控制設計方法1)順序控制的特點1.順序控制設計方法送料小車在行程開關(guān)ST1處裝料，15秒后裝料結(jié)束，開始右行，碰到行程開關(guān)ST2后停下來卸料，10秒后左行，碰到行程開關(guān)ST1又停下來裝料，這樣不停地循環(huán)工作。工作過程特點：系統(tǒng)的工作過程可以分為若干步（如第一步裝料，第二步右行，第三步卸料，第四步左行等），當滿足某個條件時（如時間15秒、碰到行程開關(guān)等），系統(tǒng)從當前步轉(zhuǎn)入下一步，同時上一步的動作結(jié)束。步進工作過程，可以用順序功能圖來描述。例如小車送料控制系統(tǒng)的順序功能圖如圖所示，該順序功能圖可直觀、清晰地描述小車的工作過程。2)順序功能圖及其對應的梯形圖順序功能圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖或流程圖，是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性一種圖形，由步、轉(zhuǎn)換條件、有向連線、動作來組成。步用矩形框表示，框內(nèi)數(shù)字表示步編號。順序功能圖基本結(jié)構(gòu)：（1）單序列結(jié)構(gòu)（2）選擇序列結(jié)構(gòu)（3）并行序列結(jié)構(gòu)順序功能圖中的步可用典型的啟保停電路控制。如果步Si的前級步Si－1是活動的（Si－1=1）并且它們之間轉(zhuǎn)換條件Ci成立（Ci=1），步Si應變?yōu)榛顒拥?。所以步Si的啟動電路由Si－1和Ci的常開觸點串聯(lián)而成。Ci一般是短信號，所以用Si的常開觸點實現(xiàn)自鎖。當后續(xù)步Si＋1變?yōu)榛顒硬綍r，Si應斷開。所以將Si＋1的常閉觸點與Si的線圈串聯(lián)。典型步的控制電路典型步的控制電路a)步S00b)步S01c)步S06d)步S09e)步S12f)步S152.順序控制程序設計舉例例1：圖為一動力頭進給運動的示意圖。初始狀態(tài)時，動力頭停在ST3處，按一下啟動按鈕后，動力頭快進；碰到行程開關(guān)ST1時，改為工進；碰到行程開關(guān)ST2時，改為快退；快退碰到行程開關(guān)ST3時，停止。（1）I/O分配輸入：三個行程開關(guān)：IN01、IN02、IN03；啟動按鈕：IN00輸出：三個電磁閥：OUT00、OUT01、OUT02。（2）畫出順序功能圖

順序功能圖如圖（a）所示,進一步改畫為圖（b）（3）設計梯形圖順序功能圖及梯形圖例2：兩處送料小車的控制梯形圖。初始狀態(tài)小車空車停在行程開關(guān)ST1處，按一下啟動按鈕，小車在ST1處裝料；15秒后裝料結(jié)束，開始右行；碰到行程開關(guān)ST2后停下來卸料；10秒后左行，碰到行程開關(guān)ST1又停下來裝料；15秒后裝料結(jié)束，開始右行，碰到行程開關(guān)ST3后停下來卸料，10秒后左行，碰到行程開關(guān)ST1又停下來裝料。這樣循環(huán)工作，直到按一下停止按鈕，小車在完成最后一個周期的工作后空車停在ST1處