步进顺序控制:送料 → 加工 → 推出
第一辑的 顺序启动 是"延时链":设备一台接一台开,但没有"当前进行到哪一步"的概念。 真正的顺序流程要用步进控制:给每一步一个标志位,任一时刻只有一个步有效, 步与步之间用置位/复位移交。本页用一台三工位设备(送料 3s → 加工 5s → 推出 2s 循环)演示最精简的步进框架。 可直接在 PLC 在线仿真器 里边搭边跑。
变量表
| 变量名 | 类型 | 习惯地址 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 启动 | 布尔 | I0.0 | |
| 停止 | 布尔 | I0.1 | 程序里用常闭触点 |
| 运行 | 布尔 | M0 | 自动运行标志 |
| 步 1 标志 | 布尔 | M1 | 送料 |
| 步 2 标志 | 布尔 | M2 | 加工 |
| 步 3 标志 | 布尔 | M3 | 推出 |
| 送料时间 | 时间 | T1 | 接通延时 3s |
| 加工时间 | 时间 | T2 | 接通延时 5s |
| 推出时间 | 时间 | T3 | 接通延时 2s |
| 送料气缸 | 布尔 | Q0.0 | 输出 |
| 加工主轴 | 布尔 | Q0.1 | 输出 |
| 推出气缸 | 布尔 | Q0.2 | 输出 |
梯形图逻辑
运行:[ I0.0 常开 ] ─┬─ [ I0.1 常闭 ] ─ ( M0 运行 )
[ M0 常开 ] ───┘
停止时把所有步复位(三条独立梯级,效果相同):
[ M0 常闭 ] ─ ( 复位线圈 M1 )
[ M0 常闭 ] ─ ( 复位线圈 M2 )
[ M0 常闭 ] ─ ( 复位线圈 M3 )
步 1 置位:[ M0 常开 ] [ M2 常闭 ] [ M3 常闭 ] ─ ( 置位线圈 M1 )
步 1 → 步 2(同一条梯级里并行两个线圈):
[ M1 常开 ] [ T1.Q 常开 ] ─┬─ ( 置位线圈 M2 )
└─ ( 复位线圈 M1 )
步 2 → 步 3:
[ M2 常开 ] [ T2.Q 常开 ] ─┬─ ( 置位线圈 M3 )
└─ ( 复位线圈 M2 )
步 3 结束(下一次扫描自动回到步 1):
[ M3 常开 ] [ T3.Q 常开 ] ─ ( 复位线圈 M3 )
T1 的 IN = M1(预设 3s)
T2 的 IN = M2(预设 5s)
T3 的 IN = M3(预设 2s)
输出:
[ M1 常开 ] ─ ( Q0.0 送料气缸 )
[ M2 常开 ] ─ ( Q0.1 加工主轴 )
[ M3 常开 ] ─ ( Q0.2 推出气缸 )
它为什么能循环
- 按下启动,M0 置 1;「步 1 置位」的条件(M0 且 M2、M3 都不在)成立,M1 = 1,送料开始
- T1 在 M1 供电下计时;到时后同一条梯级把 M2 置位、M1 复位——乘务交接一步完成
- T2 到时,M3 置位、M2 复位;T3 到时,M3 复位——此时 M1/M2/M3 全为 0
- 下一个扫描周期,「步 1 置位」条件再次成立 → 自动进入下一轮循环
- 按停止:M0 = 0,三条复位梯级把 M1/M2/M3 全部清零,所有输出随之断电
搭建步骤
- 变量表按上表建 12 个变量(3 个时间变量绑到定时器的实例上也行,仿真器会自动生成
T1.Q等子变量) - 第一梯级:启动/停止的起保停,输出运行标志 M0
- 接着搭三条「M0 常闭 → 复位线圈」梯级,分别复位 M1、M2、M3
- 搭「步 1 置位」:M0 常开 + M2 常闭 + M3 常闭 → 置位线圈 M1
- 放三个接通延时定时器,输入分别接 M1、M2、M3,预设 3s / 5s / 2s
- 搭两条"移交"梯级:触点串联后,用并联的两个线圈同时置位下一步、复位本步
- 搭「步 3 结束」:M3 常开 + T3.Q 常开 → 复位线圈 M3
- 最后三个输梯级:分别用 M1/M2/M3 的常开触点驱动 Q0.0 / Q0.1 / Q0.2
- 开始模拟:启动后观察三个输出依次点亮、循环;按停止,三个输出立即全灭
要点:
① 步进的三条纪律:任一时刻只有一个步有效、步与步用置位/复位配对移交、停止时必须复位所有步。
② "移交"(置位下一步 + 复位本步)要写在同一梯级里,用并联线圈一次完成。分成两条梯级写、又恰好顺序颠倒,会出现某一拍两个步同时有效或步序卡死。
③ 停止后不复位步标志,重新启动就会从中断的那一步继续动作——对设备来说是危险的,这是步进程序最常见的事故来源。
变体与延伸
- 用传感器代替定时器:真实设备常以"气缸到位""工件检测"等信号作为步完成条件,把
T1.Q换成对应的输入触点即可 - 更多步:把步标志换成数字变量(步序号)+ 比较指令,或一个计数器,可扩展到十几步仍很清楚
- 加分支:同一梯级上并联不同完成条件的移交逻辑,即可实现"合格走 A 支、不合格走 B 支"
- 配合急停:每个输出梯级再串一个安全条件触点,见 急停与安全链路示例
想先打基础,可以回到第一辑做 顺序启动与交通灯。 如果要把这套步进程序用到真实的西门子 S7-1500 工程里,可以先用 梯形图转 SCL 得到结构化文本,再用 TiaLink(博途 MCP 网关) 写进博途工程并下载到 PLCSIM 仿真。