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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。现在大多数PLC(包括S7-200和S7-1200)还没有顺序功能图语言。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。本节介绍使用置位复位指令的通用的编程方法，5.4节介绍具有多种工作方式的控制系统的编程方法，5.5节介绍S7-Graph的使用方法。
本节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(见5.4节)。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。
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。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，只能有一个活动步。
在5.3节中，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
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，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。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。
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不断开发各种特殊功能与特殊功能模块，是当代PLC区别于传统PLC的重要标志之一。随着PLC技术的发展，其应用领域正在日益扩大。目前，PLC除在传统的逻辑控制、顺序控制等通用领域广泛应用外，在过程控制、运动控制等特殊领域也已经被大量应用。特殊功能与通用功能比较，其主要区别在于程序处理方式、控制对象、控制范围3个方面。
①程序处理方式作为PLC的特殊功能与特殊功能模块，为了提高处理速度，CPU对程序的处理可以不使用常规的“循环扫描”方式，用户程序的执行不再需要经过输入采样、执行指令、输出刷新3阶段，而是直接由PLC的操作系统进行处理。PLC的集成中断处理、高速计数与高速脉冲输出功能即属于这一范畴。
对于部分特殊功能模块，其本身就带有独立的处理器、存储器等基本硬件与必要的软件，有的模块还可以独立使用，此类模块通常称为智能模块。PLC对智能模块的控制，只需要在用户程序中调用标准程序块(通常由SIEMENS公司提供，用户只需要在程序中调用)，并通过标准程序块向模块发送必要的控制指令或检测其处理结果。
PLC特殊功能的处理速度通常比普通的顺序逻辑控制程序的处理速度更快，可以用于高速系统的控制。
②控制对象通过使用特殊功能与特殊功能模块，PLC的控制对象可以从传统的开关量逻辑运算扩展到模拟量检测、控制等以往需要通过集散控制系统(DCS)解决的领域，还可以扩展到位置检测、位置控制、轨迹控制等以往需要通过数控系统(CNC)解决的领域。如S7系列PLC的特殊功能主要有模拟量输入(A/D转换)、模拟量输出(D/A转换)、模拟量闭环调节(PID调节)、位置检测、位置控制、多轴插补等。
③控制范围使用特殊功能与特殊功能模块，PLC的控制范围可以超出控制对象本身，如借助于网络与通信手段，PLC可以与外部设备进行信息交换，实现网络链接与数据通信。S7系列PLC的特殊功能主要有各种通信处理功能、网络链接功能等。
(2)特殊功能的实现形式
为了降低成本、增强用户使用的灵活性，在PLC中经常将某些简单的功能，如高速计数、脉冲输出、模拟量输入/输出等，直接集成于PLC的CPU模块(或基本单元)上，此类实现形式统称为“PLC集成功能”。
由于PLC结构、成本等方面的限制，集成功能的应用范围通常较狭隘，功能也相对较简单，多用于中小规格的PLC。如S7-200系列与S7-300系列中的紧凑型PLC模块即具备中断控制、高速计数、脉冲输出、模拟量输入/输出等简单特殊功能。
对于过程控制、位置控制等场合所需要的复杂功能，一般都需要通过专门的模块才能实现。此类模块被称为特殊功能模块或功能模块。
当采用特殊功能模块时，模块可以直接安装于PLC的机架上，或与PLC的扩展接口进行连接，以构成集中式PLC控制系统。
根据不同的用途，特殊功能模块的内部组成与功能相差甚大。部分特殊功能模块本身就带有独立的处理器(CPU)、可编程门阵列(FPGA，FieldProgrammable GateArray)、存储器等组件。模块既可以通过PLC进行控制，也可以独立使用，甚至还可利用PLC的I/O模块进行输入/输出点的扩展，其性能与独立的控制装置相当。