FX系列PLC顺序梯形图编程方式A.ppt

FX系列PLC顺序梯形图编程方式,PLC的编程语言（5种PLC基本语言） 顺序功能图（SFC）：是一种语言，更是一种组织控制程序的图形化方式。 梯 形 图（ L D ）：以图形方式表达触点和线圈以及特殊指令块的梯级。 指 令 表（ I L ）：类似汇编程序的基于文本的语言与其相对应的是LD。 结 构 文 本（ S T ）：类似Pascal的基于文本的语言 功 能 块 图（FBD）：一种对应于线路图的图形语言 FBD广泛地用于过程工业。,PLC输入/输出接口及作用,输入/输出接口通常也称I / O 单元或I / O 模块，是PLC与工业生产现场之间的连接通道。 PLC输入接口-可以检测被控对象的各种数据，用这些数据作为PLC对被控制对象进行控制的依据 PLC输出接口-将处理结果送给被控制对象，以实现控制目的,PLC输入/输出接口及作用, I / O 接口的作用： 电平转换功能：由于外部输入设备和输出设备所需的信号电平是多种多样的，而PLC内部CPU的处理的信号是标准电平信号。 光电隔离和滤波功能，以提高PLC的抗干扰能力 通常还有状态指示，工作状况直观，便于维护 I / O 接口的类型： 开关量输入/输出接口 模拟量输入/输出接口,PLC中的输入/输出接口及作用, 开关量输入/输出接口 常用开关量输入接口： 直流输入接口、交流输入接口、 交/直流输入接口 常用开关量输出接口： 继电器输出接口： 响应速度慢、动作频率低，可驱动交流或直流负载 晶体管输出接口： 响应速度快、动作频率高，只能用于驱动直流负载 晶闸管输出接口： 响应速度快、动作频率高， 只能用于驱动交流负载,PLC输入/输出接口及作用, 模拟量输入/输出接口 模拟量输入接口（A/D接口） 分辨率（8位、10位、12位等）、量化误差、偏移误差、满刻度误差、线性度、精度等 许多PLC还有与热电阻或热电偶配套使用的A/D接口 模拟量输出接口（D/A接口） 分辨率（8位、10位、12位等）、精度、线性度、稳定时间等,PLC输入/输出接口及作用, 输入/输出（I/O）点数： PLC的I / O点数是指PLC的I/O接口所能接受的输入信号个数和输出信号个数的总和。 I/O点数是选择PLC的重要依据之一 当I/O点数不够时，可通过PLC的I/O扩展接口对系统进行扩展,PLC通信接口及作用,PLC配有各种通信接口与外部设备连接 与打印机连接，可将过程信息、系统参数等输出打印 与监视器连接，可将控制过程图像显示出来 与 P L C 连接，组成多机系统或连成网络，实现规模控制 与计算机连接，多级分布式控制系统，控制与管理相结合 与人机界面（触摸屏）连接 与智能接口模块连接。智能接口模块是一独立的计算机系统，它有自己的CPU、系统程序、存储器以及与PLC系统总线相连的接口 ，PLC的智能接口模块种类很多，如：高速计数模块、闭环控制模块、运动控制模块、中断控制模块等。 与编程器连接,PLC扩展接口及作用,扩展接口（是用于连接护展单元的接口）。 当PLC基本单元I/O点数不能满足要求时，可通过扩展接口连接扩展单元以增加系统的I/O点数,PLC分类,根据PLC的I/O点数，PLC分为小型、中型和大型三类。,1）小型PLC I/O点数为256点以下的为小型PLC （其中I/O点数小于64点的为超小型或微型PLC）,2）中型PLC I/O点数为256点以上、2048点以下的为中型PLC,3）大型PLC I/O点数为2048以上的为大型PLC （其中I/O点数超过8192点的为超大型PLC）,这个分类界限不是固定不变的，它随PLC的发展而变化。,PLC的分类（按结构形式分类）,根据PLC的结构形式，可将PLC分为整体式和模块式两类。,1）整体式PLC 将电源、CPU、I/O接口等部件都集中装在一个机箱内， 具有结构紧凑、体积小、价格低的特点。 整体式PLC由不同I/O点数的基本单元（又称主机）和扩展单元组成。基本单元内有CPU、I/O接口、与I/O扩展单元相连的扩展口，以及与编程器或EPROM写入器相连的接口等。扩展单元内只有I/O和电源等，没有CPU。基本单元和扩展单元之间一般用扁平电缆连接。整体式PLC一般还可配备特殊功能单元，如模拟量单元、位置控制单元等，使其功能得以扩展。 小型PLC一般采用这种整体式结构。,PLC的分类（按结构形式分类）,2）模块式PLC 将PLC各组成部分分别作成若干个单独的模块，如CPU模块、I/O模块、电源模块（有的含在CPU模块中）以及各种功能模块。 模块式由框架或基板和各种模块组成。模块装在框架或基板的插座上。这种模块式PLC的特点是配置灵活，可根据需要选配不同模块组成一个系统，而且装配方便，便于扩展和维修。 大、中型PLC一般采用模块式结构。,PLC的分类（按结构形式分类）,3）叠装式PLC 还有一些PLC将整体式和模块式的特点结合起来。 叠装式PLC其CPU、电源、I/O接口等也是各自独立的模块，但它们之间是靠电缆进行联接，并且各模块可以一层层地叠装。这样，不但系统可以灵活配置，还可做得体积小巧。,PLC的分类（按功能分类）,1）低档PLC 具有逻辑运算、定时、计数、移位以及自诊断、监控等基本功能，还可有少量模拟量输入输出、算术运算、数据传送和比较、通信等功能。主要用于逻辑控制、顺序控制或少量模拟量控制的单机系统,2）中档PLC 具有低档PLC功能外，具有较强的模拟量输入/输出、算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程I/O、子程序、通信联网等功能。有些还增设中断、PID控制等功能,3）高档PLC 具有中档机功能外，增加带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及其它特殊功能函数运算、制表及表格传送等。高档PLC机具有更强的通信联网功能，可用于大规模过程控制或构成分布式网络控制系统，实现工厂自动化。,PLC的特点,PLC技术之所以高速发展，除了工业自动化的客观需要外，主要是因为它具有许多独特的优点。它较好地解决了工业领域中普遍关心的可靠、安全、灵活、方便、经济等问题。, 可靠性高、抗干扰能力强, 编程简单、使用方便, 功能完善、通用性强, 设计安装简单、维护方便, 体积小、重量轻、能耗低,功能指令简表,程 序 流 控 制,功能指令简表,传 送 与 比 较,功能指令简表,四 则 与 逻 辑 运 算,功能指令简表,循 环 移 位 、 移 位,功能指令简表,数 据 处 理,功能指令简表,高 速 处 理,功能指令简表,方 便 指 令,功能指令简表,外 部 设 备,功能指令简表,实数处理,功能指令简表,实数处理,功能指令简表,点位控制,功能指令简表,实时时钟处理,顺序控制梯形图的编程方式主要有： 1、使用STL指令的编程方式 2、使用起保停电路的编程方式 3、以转换为中心的编程方式 4、自动/手动程序的转换,使用STL指令的编程方式,为将顺序功能图转换为梯形图，用代表各步的编程元件号作为步的代号。在STL指令编程中，用PLC状态编程元件S（状态继电器）代表各步状态转移图。 状态转移图（顺序功能图）的特点 STL指令及编程方法 STL指令的编程注意事项 单序列的编程方式 选择序列的编程方式 并行序列的编程方式,FX系列PLC的状态继电器,状态转移图的特点,（1）可以将复杂的控制任务或控制过程分解成若干个状态。 （2）相对某一个具体的状态来说，控制任务简单了，给局部程序的编制带来了方便。 （3）整体程序是局部程序的综合，只要搞清楚各状态需要完成的动作、状态转移的条件和转移的方向，就可以进行状态转移图的设计。 （4）这种图形很容易理解，可读性很强，能清楚地反映全部控制的工艺过程。,STL指令,FX系列PLC的步进顺控指令有两条：一条是步进触点（步进步进开始）指令STL，一条是步进返回（也叫步进结束）指令RET。 1STL指令 STL步进触点指令用于“激活”某个状态，其梯形图符号为 。 2RET指令 RET指令用于返回主母线，其梯形图符号为 。,STL指令的编程方法,STL指令,梯形图,STL指令的特点:,1. 与STL触点相连的触点应使用LD/LDI指令。,2. STL触点可以直接驱动或通过别的触点驱动 Y、M、S、 T等元件的线圈，STL触点也可以使Y、M、S等元件置 位或复位。,3. CPU只执行活动步对应的程序。,4. 使用STL指令时允许双线圈输出。即不同STL触点可以分别驱动同一编程元件的一个线圈。但是同一元件的线圈不能在可能同时为活动步的STL区内出现，在有并行序列的顺序功能图中，应特别注意这一问题。,5. STL指令只能用于状态寄存器，在没有并行序列时， 一个状态寄存器的STL触点在梯形图中只能出现一次。,6. 在STL触点驱动的电路块中不能使用MC和MCR指令，可 以使用CJP/EJP指令，当执行CJP指令跳入某一个STL 触 点的电路块时，不管该STL触点是否接通，均执行对应的 EJP指令之后的电路.,7. 可以对状态寄存器使用LD 、 LDI 、AND、 ANI、 OR ORI、 S 、R 、 OUT等指令。,8. 对状态寄存器置位的指令，如果不在STL触点驱动的电路 块内置位时，系统程序不会自动将前级步对应的状态寄存 器复位。,9.各STL触点驱动的电路一般放在一起，最后一个STL电路结束时一定要使用RST指令，否则程序出错，PLC不能执行用户程序。 10.在步的活动状态的转换过程中，相邻两步的状态继电器会同时ON一个扫描周期，可能会引发瞬间的双线圈问题。为了避免不能同时接通的两个输出同时动作，除了在梯形图中设置软件互锁外，还应在PLC外部设置由常闭触点组成的硬件互锁电路。 11.OUT指令与SET指令均可以用于步的活动状态的转换，将原来的活动步对应的状态继电器复位，将后续步置为活动步，此外还有自保持的功能。 SET指令用于将状态继电器置位为ON并保持，以激活对应的步。如果SET指令在STL区内，一旦当前的STL未被激活，原来的活动步对应的STL线圈被系统程序自动复位。 在STL区内的OUT指令用于顺序功能图中的闭环和跳步，如果想跳回已经处理过的步，或向前跳过若干步，可以对状态继电器使用OUT指令。OUT指令还可以用于远程跳步，即从一个序列跳到另一个序列。,(1) 与STL触点相连的触点应使用LD或LDI指令(RET) 。(2) 初始状态可由其他状态驱动，运行开始，必须用其他方法预先驱动，否则状态流程不可能向下进行。(3) STL触点可以直接驱动或通过别的触点驱动Y，M，S，T线圈和应用指令,STL指令的编程注意事项,(4) CPU只执行活动步对应的电路块，使用STL允许双线圈输出，即同一编程元件的一个线圈可用不同的STL触点驱动。(5) 在步的活动状态的转移过程中，相邻两步的状态继电器会同时ON一个扫描周期，可能会引发瞬时的双线圈问题。软件互锁和硬件互锁,(6)若为顺序不连续转移（即跳转），不能使用SET指令进行状态转移，应改用OUT指令进行状态转移。 (7)并行流程或选择流程中每一分支状态的支路数不能超过8条，总的支路数不能超过16条。,STL指令的编程注意事项,(8) STL触点右边不能紧跟着使用入栈（MPS）指令。STL指令不能与MC、MCR指令一起使用。在FOR、NEXT结构中、子程序和中断程序中，不能有STL程序块，但STL程序块中可允许使用最多4级嵌套的FOR、NEXT指令。 (9) 在转换条件对应的电路中，不能使用ANB，ORB，MPS，MRD和MPP指令，可用辅助继电器代替。,用M8000驱动S0,单序列的编程方式,小车运动控制。 设小车在初始位置时停在左边，限位开关X000为ON。按下起动按钮X003后，小车按图中所示顺序运动。请编写出顺序功能图。,单序列的编程方式,LD M8002 SET S0 STL S0 LD X0 AND X3 SET S20 STL S20 OUT Y0 LD X2 SET S21 STL S21 OUT Y1 LD X0 SET S22 STL S22 OUT Y0 LD X1 SET S23 STL S23 OUT Y1 LD X0 OUT S0 RET,选择序列的编程方式,1选择序列的特点 由两个及以上的分支程序组成的，但只能从中选择一个分支执行的程序，称为选择性流程程序。 2选择性分支的编程 3选择性汇合的编程 4编程实例,一、动作分析 人靠近自动门时，感应器X0为ON，Y0驱动电动机高速开门，碰到开门减速开关X1时，变为低速开门。碰到开门极限开关X2时电动机停转，开始延时。若在0.5s内感应器检测到无人，Y2启动电动机高速关门。碰到关门减速开关X4时，改为低速关门，碰到关门极限开关X5时电动机停转。在关门期间若感应器检测到有人，停止关门，T1延时0.5s后自动转换为高速开门。,选择序列的编程方式,选择序列的编程方式,二、输入输出配线图 根据前面的学习，在依据图中的标示，同学们可以自己画出输入及输出端口的分配。 三、顺序功能图的绘制,选择序列的编程方式,选择序列的编程方式,选择序列的编程方式,四、选择序列结构的步进指令编程,5,并行序列的编程方式,1并行性流程程序的特点 由两个及以上的分支程序组成的，但必须同时执行各分支的程序，称为并行性流程程序。 2并行性分支的编程 3并行性汇合的编程,4编程实例交通信号灯控制系统,并行序列的编程方式,一、十字路口双向交通灯自动控制系统动作要求如时序图所示。,并行序列的编程方式,并行序列的编程方式,二、思考问题 (1)该控制系统是否属于顺序控制？是哪种结构？ (2)该控制系统工作步如何划分？共有多少工作步？ (3)输入/输出信号有哪些？,并行序列的编程方式,三、输入/输出分配表,并行序列的编程方式,四、输入/输出配线图,五、功能图的绘制,并行序列的编程方式,十字路口双向交通灯自动控制系统时序图,X0,东西向绿灯亮,东西向绿灯闪,东西向黄灯亮,东西向红灯亮,南北向红灯亮,南北向绿灯亮,南北向绿灯闪,南北向黄灯亮,六、选择序列结构的步进指令编程,并行序列的编程方式,七、指令表,并行序列的编程方式,5并行性流程程序编程注意事项 （1）并行性流程的汇合最多能实现8个流程的汇合。 （2）在并行分支、汇合流程中，不允许有下图（a）的转移条件，而必须将其转化为(b)的形式，再进行编程。,并行序列的编程方式,S20,S21,S22,S23,X1,X2,X4,X0,S20,S21,S22,S23,X1,X2,X4,X0,S20,S21,S22,S23,X1,X2,X4,X5,S30,S31,S32,S33,X11,X12,X13,X14,X3,OUT,X3,OUT,X3,OUT,顺序功能图中的跳步,小车控制系统举例,X4 起动,小车控制系统举例,指令表,二 、 仿STL指令的编程方式,M200,M201,M202,M203,Y0,M8002,X0,X1,X2,X3,Y1,Y1,M203,Y1,X4,开炉门,推料,推料机返回,关料门,使用起保停电路的编程方式,根据顺序功能图，用辅助继电器M代表各步，使用有记忆（或保持）功能的电路（起保停电路）来控制代表各步的辅助继电器。 单序列的编程方式 选择序列的编程方式 并行序列的编程方式 仅有两步的闭环处理,辅助继电器M,用起保停电路控制步,(Xi+1),单序列的编程方式,选择序列的编程方式,分支：如某一步后面有一个由N步分支组成的选择序列，则该步的的结束条件为：这N个后续步对应的辅助继电器的常闭触点与该步线圈的串联。 合并：如某步之前有N个转换，则代表该步的辅助继电器的起动电路由N条支路并联而成，各支路由某一前级步对应的辅助继电器的常开触点与相应的转换条件对应的触点或电路串联而成。,选择序列的编程方式,并行序列的编程方式,仅有两步的闭环的处理,以转换为中心的编程方式,使用置位复位指令的编程方法 1设计思想 2单序列的编程方法 3选择序列的编程方法 4并行序列的编程方法,设计思想,使用置位复位指令编程的顺序功能图与梯形图的对应关系。,置位复位指令,在顺序功能图中，如果某一转换所有的前级步都是活动步，并且相应的转换条件满足，则转换实现。在以转换为中心的鞭策方法中，用该转换所有前级步对应的辅助继电器的常开触点与转换对应的触点或电路串联，作为用SET指令使所有后续步对应的辅助继电器置位，和用RST指令使所有前级步对应的辅助继电器复位的条件。不管什么情况下，代表步的辅助及电器的控制电路都可以用该原则来设计。 注意：在使用这种方法编程时，不能将输出继电器的线圈与SET和RST指令并联，这是因为转换的前级步和转换条件对应的串联电路接通的时间是相当短的（只有一个扫描周期），转换条件满足后前级步马上被复位，在下一扫描周期控制置位、复位的串联电路被断开，而输出继电器的线圈至少应该在某一步对应的全部时间内被接通。所以应根据顺序功能图，用代表步的辅助继电器的常开触点或它们的并联电路来驱动输出继电器的线圈。,单序列的编程方法,选择序列的编程方法,单行道交通控制系统,并行序列的编程方法,并行序列的编程方法,自动/手动程序的转换,公用程序 手动程序 自动程序,自动/手动程序的转换,示例： 用步进指令设计一个电镀槽生产线的控制程序。 控制要求为：具有手动和自动控制功能，手动时，各动作能分别操作；自动时，按下启动按钮后，从原点开始按下图所示的流程运行一周回到原点。,电镀槽生产线的控制流程,图中SQ1SQ4为行车进退限位开关，SQ5、SQ6为吊钩上、下限位开关,（1）I/O分配 X0：自动/手动转换 X1：右限位 X2：第二槽限位 X3：第三槽限位 X4：左限位 X5：上限位 X6：下限位 X7：停止,X10 自动位起动 X11 手动向上 X12 手动向下 X13 手动向右 X14 手动向左,Y0 吊钩上 Y1 吊钩下 Y2 行车右行 Y3 行车左行 Y4 原点指示,（2）PLC的外部接线图,（3）电镀槽生产线的状态转移图,复杂的控制系统的编程方式,一、 跳步与循环次数的控制,S0,S21,S22,S23,Y0,M8002,X1,X2,X3,Y1,Y2,S24,Y1,S25,Y4,Y1,Y5,C0-1,复位C0,X10,X0,X5,X4 C0,S26,Y5,X6,S27,Y6,T0,X7,T0,正向跳步 逆向跳步 循环控制,S0,S21,S22,S23,Y0,M8002,X1,X2,X3,Y1,Y2,S24,Y1,S25,Y4,Y1,Y5,C0-1,复位C0,X10,X0,X5,X4 C0,S26,Y5,X6,S27,Y6,T0,X7,T0,SET,S21,Y1,X0,S0,SET,S0,M8002,SET,S26,X6,SET,S22,Y0,X1,SET,S23,X5,Y5,S21,SET,S23,X2,S22,Y1,SET,S24,S23,Y2,X3,S0,S21,S22,S23,Y0,M8002,X1,X2,X3,Y1,Y2,S24,Y1,S25,Y4,Y1,Y5,C0-1,复位C0,X10,X0,X5,X4 C0,SET,S25,Y3,X4 C0,S24,SET,S0,Y4,X10,S25,SET,S27,X7,S26,Y5,SET,S23,S27,Y2,T0,SET,S23,X4 C0,T0 K20,RET,RST,S23,C0 K5,S25,S24,二、 选择序列的分支与 合并的编程方式,SET,S21,Y0,X0,S0,SET,S22,Y3,X4,SET,S0,M8002,S21,S22,S23,RET,SET,S23,X3,步进阶梯指令编程方式,二、 选择序列的分支与 合并的编程方式,起保停的编程方式,M202 X2 M201 M203 M200,M8002,M200,M200 X0 M202 M201,M201,M201 X1 M200 M202,M202,M200 X3 M202 M203,M203,Y1,Y3,Y0,M203 X4,Y2,三、 并行序列的分支与 合并的编程方式,S0,S21,S22,S23,M8002,X1,X2,X3,Y2,Y3,X0,S21,S25,X4,Y5,SET,S21,Y0,X0,S0,SET,S22,Y1,X1,Y2,SET,S22,Y4,X1,SET,S0,M8002,S21,S22,S24,SET,S24,Y5,S25,S22,S25,X2,SET,S23,SET,S0,Y3,X3,S23,RET,步进阶梯指令编程方式,M200,M201,M202,M203,M8002,X1,X2,X3,Y2,Y3,X0,M204,M205,X4,Y5,三、 并行序列的分支与 合并的编程方式,起保停的编程方式,M202 X3 M201 M200,M8002,M200,M200 X0 M202 M201,M201,M201 X1 M203 M202,M202,Y1,M200 X0 M205 M204,M204,Y4,Y0,Y2,M204 X4 M203 M205,M205,Y5,M202 M205 X2 M200 M203,M203,Y3,复杂的控制系统的编程方式,四、仅有两步的闭环的处理,M102,X2,M103,M104,X3,M102,X2,M103,M104,X3,M110,T0,T0,M102 X2 M102 M104,M103,M103,具有多种工作方式的系统的编程方式,手动,自动,连续 （全自动循环运行),单周期 (间断周期运行）,单步 （自动运行试车）,（1）调试 （2）自动参数的测定 （3）自动运行时突发情况的状态调整 （4）非标准操作,具有多种工作方式的系统的编程方式,一、梯形图的 总体结构,公用程序,CJ,P0,自动程序,手动程序,CJ,P1,FEND,X10,X10,P0,P1,具有多种工作方式的系统的编程方式,二、操作 面板 示意图,具有多种工作方式的系统的编程方式,X0 X1 X3 X4 X10 L X11 X12 N X13 COM1 X14 X15 Y0 X16 Y1 X17 Y2 COM Y3,三、外部 接线图,起动 停止 右限位 左限位 手动 单步 单周期 连续 右行 左行 装料 卸料,KM2,KM1,FR,KM1 KM2 KM3 KM4,AC220V,KM KM 紧急停车,电源,KM KM,右行 左行 装料 卸料,返回,具有多种工作方式的系统的编程方式,手动程序,具有多种工作方式的系统的编程方式,公共程序,SET,M220,M8002 X4,X10,RST,M220,X10 X4,RST,M200,X10 手动,RST,M221,RST,M224,左限位,具有多种工作方式 的系统的编程方式,顺 序 功 能 图,具有多种工作方式的系统的编程方式,起保停方式梯形图,M224 X4 M200 M110 M221 M220,M220,M224 M200 X4 M110 M222 M221,M220 X0,M221,X0,X11,M110,X0 X13 X1 M200,M200,转换允许,连续,初始,装料,M222 X3 M110 M224 M223,M221 T0 M110 M223 M222,M222,右行,M223 T1 M110 M220 M221 M224,M220,左行,M223,卸料,M222 X3 Y0,M224 X4 Y1,M221 T0 K100,T0 Y2,右行,左行,装料,M223 T1 K150,T1 Y3,卸料,起保停方式梯形图,具有多种工作方式的系统的编程方式,以 转 换 为 中 心 的 梯 形 图,X0 X13 X1 M200 连续,起动 连续 停止,M200,MC,N0,M110,X0起动,X11单周期,转换允许,M224 X4 M200,SET,M224,RST,M220,SET,M220,RST,M221,M220 X0,SET,M221,RST,M222,M221 T0,SET,M222,RST,M223,M222 X3,SET,M223,RST,M224,M223 T3,SET,M223,RST,M224,M223 T3 M200,MCR,N0,M110,具有多种工作方式的系统的编程方式 FX系列PLC的初始化指令IST的功能编号为FNC60，它与STL指令一起使用，专门用来设置具有多种工作方式的控制系统的初始状态，和设置有关的特殊辅助继电器的状态，可以简化复杂的数学控制程序的设计工作。IST指令只能使用一次，它应放在程序开始的地方，被它控制的STL电路应放在它的后面。 下面以机械手控制系统为例来讲解用IST指令实现的多种工作方式系统的编程。该系统的初始化程序用来设置初始状态和原点位置条件。IST指令中的S20和S27用来指定在在动操作中用到的最低和最高的状态继电器的元件号，IST中的源操作数可以取X、Y和M，图中IST指令的源操作数M30用来指定与工作方式有关的辅助继电器的首元件，它实际上指定了M30M37具有以下意义： M30（X10）手动 M31（X11）回原点 M32（X12）单步运行 M33（X13）单周期运行（半自动） M34（X14）连续运行（全自动） M35（X16）回原点起动 M36（X16）自动操作起动 M37（X17）停止,S2,S20,S21,S22,S23,S24,S25,S26,S27,Y1,S Y4,Y0,T1,Y2,Y1,R Y4,Y0,Y3,T2,M8041M8044 转换起动与原点条件,下降,X5下限位,K10,夹紧,T1,上升,X4上限位,右行,X2右限位,下降,X5下限位,K10,松开,T2,X4上限位,上升,左行,X1右限位,X1左限,X4上限,Y4松开,M8000,IST,M30,S20,S27,原点条件,手动程序,S0,X20,SET,Y4,夹紧,X21,RST,Y4,松开,X22,X4,Y1,Y0,上升,X23,X5,Y0,Y1,下降,X24,X4,X2,Y3,Y2,右行,X25,X4,X1,Y2,Y3,左行,自动返回原点程序,S1,X16,SET,S10,初始化程序,机械手的顺序功能图和梯形图,S10,RST,Y1,Y0,X4,SET,S11,复位下降,上升,S11,RST,Y2,复位右行,Y3,左行,X1,SET,S12,S12,SET,M8043,回原点完成,RST,S12,RST,Y4,松开,S2,M8041,M8044,SET,S20,S20,X5,Y1,下降,X5,SET,S21,S21,SET,Y4,夹紧,T1,K10,T1,SET,S22,S22,X4,Y0,上升,X4,SET,S23,S23,X2,Y2,X2,SET,S24,右行,S24,X5,Y1,下降,X5,SET,S25,S25,RST,Y4,松开,T2,K10,T2,SET,S26,自动程序,S26,X4,Y0,上升,X4,SET,S27,S27,X1,Y3,左行,X1,S2,RST,IST指令输入元件号的处理：M30M37与X10X17的对应关系是用下图所示的电路来实现的。,X10,M30,手动,X11,M31,X12,M32,X13,M33,X14,M34,回原点,单步,单周期,连续,回原点起动,自动起动,停止,X16,M35,M36,X17,M37,置初始状态,说明：如果增设X15为回原点起动按钮，并且在IST指令中将第一个操作数M30改为X10，可以不用以上程序，该程序主要是为回原点起动和自动操作起动共用一个按钮服务的。 与工作方式对应的X10X14中同时只能够有一个处于ON状态，必须使用选择开关，以保证这5个输入中不可能有两个同时为ON。 如果上图中用总是处于OFF状态的M8000的常闭触点来控制M32的线圈，可以取消单步运行方式。,X10,M30,手动,X11,M31,X12,M32,X13,M33,X14,M34,回原点,单步,单周期,连续,回原点起动,自动起动,X16,M35,M36,X17,M37,IST指令的执行条件满足时，初始状态继电器S0S2和下列特殊辅助继电器被自动指定为以下功能，以后即使IST指令的执行条件为OFF，这些元件的功能仍保持不变 M8040：禁止转换 M8041：转换起动（从初始状态的转换被允许） M8042：起动脉冲（按起动按钮时的脉冲输出） M8043：回原点完成 M8044：原点条件 M8047：STL监控有效 S0：手动操作的初始状态继电器 S1：回原点操作的初始状态继电器 S2：自动操作的初始状态继电器 如果改变了当前选择的工作方式，在“回原点完成”标志变,置初始状态,为ON之前，所有的输出继电器将变为OFF。 注意事项： 1、使用IST指令后，系统的手动、自动、单周期、单步、连续和回原点这几种工作方式的切换时系统程序自动完成的，但是必须按照前述的规定，安排IST指令中指定的控制工作方使用的辅助继电器M30M37和输入继电器X10X17的元件号顺序。 2、工作方式的切换时通过M8040M8042实现的，IST指令自动驱动M8040M8042。,学习情景五 PLC控制系统顺序控制法的编程和应用,【知识目标】 1掌握顺序功能图的规则和根据控制系统绘制顺序功能图。 2掌握STL 指令的编程方法和SFC的编程。 3掌握“起保停”的顺序功能图的编程。 4掌握“以转换为中心”的顺序功能图的编程。 5掌握PLC控制系统多种工作方式编程。 【能力目标】 1能够根据控制要求绘制控制系统顺序功能图。 2能够根据控制要求应用基本指令实现PLC控制系统的编程。 3能正确连接PLC系统的电器回路。 4能合理分配I/O地址，绘制PLC控制接线图。 5能够按照顺序功能图通过不同的编程方法来灵活设计PLC程序。 6能够使用SFC进行PLC的编程。,本节小结,小结 掌握顺序控制梯形图的三种编程方法：步进顺控指令编程法；起保停电路编程法；复位置位指令编程法。 多种工作方式编程法,第六章 顺序控制梯形图的编程方式,6-1 使用起保停电路的编程方式,编程模型,Mi-1 Xi Mi+1 Mi,Mi,为了使后续对应的编程元件变为ON以后能保持到下一个转换条件满足，应使用有记忆（或称保持）功能的电路来控制代表步的辅助继电器。起保停电路和有置位复位指令的电路就是两种典型的具有记忆功能的电路。 设计起保停电路的关键是找出它的起动条件和停止条件。根据转换实现的基本规则，转换实现的条件是它的前级步为活动步，并且满足相应的转换条件，所以步Mi变为活动步的条件是它的前级步Mi-1为活动步，且转换条件Xi=1。在起保停电路中用Mi-1和Xi的常开出点组成的串联电路，作为控制Mi线圈的起动电路。 起保停电路仅仅使用与触点和线圈有关的指令，任何一种PLC的指令系统都有这类指令，因此这是一种通用的编程方法，可以用与任意型号的PLC,M203 X3 M201 M200,M8002,M200,M200 X0 M202 M201,M201,M201 X01 M203 M202,M202,M201 X2 M200 M203,M203,M201,M202,Y0,Y2,Y1,初始,快进,工进,快退,6-2 以转换为中心的编程方式,编程模型,Mi-1,Mi,Xi,SET,Mi,RST,Mi-1,Mi-1 Xi,上图给出了以转换为中心的编程方法的顺序功能图与梯形图的对应关系。,在顺序功能图中，如果某一转换所有的前级步都是活动步，并且相应的转换条件满足，则转换实现。在以转换为中心的鞭策方法中，用该转换所有前级步对应的辅助继电器的常开触点与转换对应的触点或电路串联，作为用SET指令使所有后续步对应的辅助继电器置位，和用RST指令使所有前级步对应的辅助继电器复位的条件。不管什么情况下，代表步的辅助及电器的控制电路都可以用该原则来设计。 注意：在使用这种方法编程时，不能将输出继电器的线圈与SET和RST指令并联，这是因为转换的前级步和转换条件对应的串联电路接通的时间是相当短的（只有一个扫描周期），转换条件满足后前级步马上被复位，在下一扫描周期控制置位、复位的串联电路被断开，而输出继电器的线圈至少应该在某一步对应的全部时间内被接通。所以应根据顺序功能图，用代表步的辅助继电器的常开触点或它们的并联电路来驱动输出继电器的线圈。,信号灯控制系统举例,RST,M200,SET,M201,SET,M200,M8002,M200 X0,M201 T0,M202 T1,M203 T2,信号灯控制系统举例,M203 Y2,M200 Y0,M201,M201 T0 K40,M202 T1 K60,T2 K50,M202 Y2,M203,信号灯控制系统举例,传送带控制系统举例,X0 X1是两个光电开关 传送带有两个电机驱动 要求：尽可能减少传送带的运行时间,传送带控制系统举例,RST,M200,SET,M201,SET,M200,M8002,M200 X2,M201 X0,M202 X0,M203 T2,PLS,M100,X1,传送带控制系统举例,M201 Y0,M202,M202 Y1,M203,传送带控制系统举例,X2 X0 X1 Y0 Y1,M200 M201 M202 M203,使用STL指令的编程方式 与仿STL指令的编程方式,一 、 使用STL指令的编程方式,步进梯形指令 简称STL指令。,STL 步进阶梯指令,RET 复位指令,6-3 使用STL指令的编程方式 与仿STL指令的编程方式,编程模型,S21,S22,Y0,X1,驱动处理,转换条件,转换目标,STL S21 OUT Y0 LD X1 SET S22,使用STL指令的编程方式与仿STL指令的编程方式,STL指令的特点:,1. 与STL触点相连的触点应使用LD/LDI指令。,2. STL触点可以直接驱动或通过别的触点驱动 Y、M、S、 T等元件的线圈，STL触点也可以使Y、M、S等元件置 位或复位。,3. CPU只执行活动步对应的程序。,4. 使用STL指令时允许双线圈输出。即不同STL触点可以分别驱动同一编程元件的一个线圈。但是同一元件的线圈不能在可能同时为活动步的STL区内出现，在有并行序列的顺序功能图中，应特别注意这一问题。,5. STL指令只能用于状态寄存器，在没有并行序列时， 一个状态寄存器的STL触点在梯形图中只能出现一次。,6. 在STL触点驱动的电路块中不能使用MC和MCR指令，可 以使用CJP/EJP指令，当执行CJP指令跳入某一个STL 触 点的电路块时，不管该STL触点是否接通，均执行对应的 EJP指令之后的电路.,6-3 使用STL指令的编程方式与仿STL指令的编程方式,7. 可以对状态寄存器使用LD 、 LDI 、AND、 ANI、 OR ORI、 S 、R 、 OUT等指令。,8. 对状态寄存器置位的指令，如果不在STL触点驱动的电路 块内置位时，系统程序不会自动将前级步对应的状态寄存 器复位。,9.各STL触点驱动的电路一般放在一起，最后一个STL电路结束时一定要使用RST指令，否则程序出错，PLC不能执行用户程序。 10.在步的活动状态的转换过程中，相邻两步的状态继电器会同时ON一个扫描周期，可能会引发瞬间的双线圈问题。为了避免不能同时接通的两个输出同时动作，除了在梯形图中设置软件互锁外，还应在PLC外部设置由常闭触点组成的硬件互锁电路。 11.OUT指令与SET指令均可以用于步的活动状态的转换，将原来的活动步对应