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第5章PLC的步进指令 重点 熟练掌握FX2N的步进指令和状态转移图的功能 应用范围和使用方法 难点 掌握步进指令和状态转移图编程的规则 步骤与编程方法 并能编写一些工程控制程序 第5章PLC的步进指令 在实际控制系统中 可将生产过程的控制要求以工序划分成若干段 每一个工序完成一定的功能 在满足转移条件后 从当前工序转移到下道工序 这种控制通常称为顺序控制 在顺序控制中 生产过程是按顺序 有步骤地连续工作 因此 可以将一个较复杂的生产过程分解成若干步骤 每一步对应生产过程中一个控制任务 也称一个工步 或一个状态 在顺序控制的每个工步中 都应含有完成相应控制任务的输出执行机构和转移到下一工步的转移条件 第5章PLC的步进指令 FX2N系列的PLC在基本逻辑指令之外增加了两条步进指令 STL RET 同时辅之以大量的状态器S 结合状态转移图就很容易编出复杂的顺序控制程序 第5章PLC的步进指令 顺序控制的特点 1 每个工步 或状态 都应分配一个状态控制元件 确保顺序控制能按控制要求顺序进行 2 每个工步 或状态 都具有驱动负载的能力 能使该工步的输出执行元件动作 3 每个工步 或状态 在转移条件满足时 都会转移到下一个工步 而上一工步自动复位 第5章PLC的步进指令 一 状态流程图 功能图 它是一种用于描述顺序控制系统控制过程的一种图形 它具有简单 直观等特点 是设计PLC顺序控制程序的一种有力工具 它由步 转换条件及有向连线组成 第5章PLC的步进指令 一 状态流程图 功能图 1 步步 将系统的一个工作周期 按输出量的状态变化 划分为若干个顺序相连的阶段 每个阶段叫做步 步又分为初始步和工作步 初始步表示一个控制系统的初始状态 每个控制系统必须有一个初始步 初始步可以没有具体要完成的动作 用双线方框表示 其中S0 S9为初始状态继电器 用于功能图的初始步 步 用编程元件 如辅助存储器M和状态继电器S 表示 第5章PLC的步进指令 一 状态流程图 功能图 2 转换条件步与步之间用 有向连线 连接 在有向连线上用一个或多个小短线表示一个或多个转换条件 当条件得到满足时 转换得以实现 当系统正处于某一步时 把该步称为 活动步 第5章PLC的步进指令 状态流程图是一种通用的技术语言 主要由步 有向连线 转换 转换条件和动作 命令 组成 转换条件 将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段 每一步所完成的工作 使系统由前级步进入下一步的信号称为转换条件 转换 有向线段 第5章PLC的步进指令 二 状态流程图 功能图 的结构 P132 1 单序列 反映按顺序排列的步相继激活这样一种基本的进展情况 单序列 第5章PLC的步进指令 二 状态流程图 功能图 的结构2 选择序列 个活动步之后 紧接着有几个后续步可供选择的结构形式称为选择序列 选择序列 PLC的步进指令 二 状态流程图 功能图 的结构3 并行序列 当转换的实现导致几个分支同时激活时 采用并行序列 其有向连线的水平部分用双线表示 并行序列 第5章PLC的步进指令 二 状态流程图 功能图 的结构4 跳步 重复和循环序列 在实际系统中经常使用跳步 重复和循环序列 这些序列实际上都是选择序列的特殊形式 a 跳步序列b 重复序列c 循环序列 第5章PLC的步进指令 三 步进指令STL StepLadder 步进指令又称STL指令 梯形图符号 使STL复位指令RET指令 梯形图符号 1 指令功能及说明 1 步进指令STL只有与状态继电器S配合时才具有步进功能 使用STL指令的状态继电器常开触点 称为STL触点 没有常闭的STL触点 2 使用STL指令后 触点的右侧起点处要使用LD LDI 指令 步进复位指令RET使LD点返回主母线 3 STL指令将状态器S的触点与主母线相连并提供主控功能 STL触点之后不能使用MC MCR指令 第5章PLC的步进指令 三 步进指令STL StepLadder 1 指令功能及说明 4 顺控程序在不同的步可多次驱动同一线圈 但相邻两步不能重复使用同一个定时器和计数器 5 状态转移过程中 会出现在一个扫描周期的时间内两个状态同时动作的可能 因此 在两个状态中不允许同时动作的负载之间必须有联锁措施 6 运行开始时 必须用其他方法预先做好驱动 若无初始条件 可用M8002或M8000进行驱动 第5章PLC的步进指令 三 步进指令STL StepLadder 2 步进指令的执行过程 STL指令与功能图 第5章PLC的步进指令 三 步进指令STL StepLadder 3 状态流程图与梯形图的转换 状态转移图和状态梯形图的对应关系 第5章PLC的步进指令 三 步进指令STL StepLadder 3 状态流程图与梯形图的转换EX 某液压动力滑台系统使用步进指令编程 STL功能图与梯形图的转换 第5章PLC的步进指令 三 步进指令STL StepLadder 3 状态流程图与梯形图的转换 选择序列的功能图及步进梯形图 根据分支转移条件选择执行那条 第5章PLC的步进指令 三 步进指令STL StepLadder 3 状态流程图与梯形图的转换 并行序列的步进编程 转移条件满足 同时启动若干分支 第5章PLC的步进指令 三 步进指令STL StepLadder 3 状态流程图与梯形图的转换 第5章PLC的步进指令 第5章PLC的步进指令 三 步进指令STL StepLadder 4 举例 1 上电按下X0 Y0亮 按下X1 Y1亮 X0与X1同时按下 Y0 Y1都亮 X2按下 Y0 Y1都灭 分析可知有四步 但要加一个初始状态 X0 1 X0 1 X1 1 M1 M2 返回M0 M3 X1 1 X2 1 Y0亮 Y1亮 Y0 Y1都亮 Y0 Y1都灭 M8002 第5章PLC的步进指令 三 步进指令STL StepLadder 4 举例 2 上电按下X0 Y0亮 5s后Y1亮 5s后Y2亮 5s后电路复原 X0 1 T1 1 M1 M2 M3 T0 1 Y0亮 5秒 Y1亮 5秒 Y2亮 5秒 T2 1 M0 M8002 第5章PLC的步进指令 4 举例 3 有一小车运行过程如图所示 小车原位在后退终端 当小车压下后限位开关SQ1时 按下启动按钮SB 小车前进 当运行至料斗下方时 前限位开关SQ2动作 此时打开料斗给小车加料 延时8s后关闭料斗 小车后退返回 SQ1动作时 打开小车底门卸料 6s后结束 完成一次动作 如此循环 要求 1 绘出PLC外部接线图 2 绘出作功能图 状态转移图 3 设计梯形图 4 写出对应的指令表 第5章PLC的步进指令 4 举例 3 控制过程分解 初始状态小车在原位 压下SQ1 按下SB 前进至压下SQ2 打开料斗装料 8秒后关闭料斗 小车后退 后退至压下SQ1 打开料斗卸料 6秒后结束一个循环 第5章PLC的步进指令 4 举例 3 第5章PLC的步进指令 4 举例 4 小车在初始状态时停在中间 限位开关SQ2为ON 在按下起动按扭SB 小车按图所示顺序往复运动 完成一个周期后停在初始位置 小车电动机M正转 小车前进 小车电动机M反转 小车后退 1 请画出PLC控制的I O接线图 2 动作功能图 状态转移图 3 设计梯形图 4 写出对应的指令表 第5章PLC的步进指令 4 举例 4 第5章PLC的步进指令 4 举例 4 第5章PLC的步进指令 4 举例 4 第5章PLC的步进指令 4 举例 5 用步进指令设计电动机正反转的控制程序控制要求为 按正转起动按钮SB1 电动机正转 按停止按钮SB 电动机停止 按反转起动按钮SB2 电动机反转 按停止按钮SB 电动机停止 且热继电器具有保护功能 第5章PLC的步进指令 4 举例 5 用步进指令设计电动机正反转的控制程序解 1 I O分配X0 SB 常开 X1 SB1X2 SB2X3 热继电器FR 常开 Y1 正转接触器KM1Y2 反转接触器KM2 2 状态转移图 3 指令表 第5章PLC的步进指令 4 举例 5 用步进指令设计电动机正反转的控制程序 电动机正反转控制的状态转移图 第5章PLC的步进指令 三 步进指令STL StepLadder 5 步进指令STL的编程步骤 1 分配PLC的输入点和输出点 列出输入点和输出点分配表 2 画出PLC的外部接线图 3 根据控制要求 画出顺序控制的状态流程图 4 根据状态流程图 画出相应的梯形图 5 根据梯形图写出对应的指令语句表 6 输入程序 调试运行 第5章PLC的步进指令 顺序控制的编程方法 1 起动 保持 停止电路的编程方法书P240 第5章PLC的步进指令 顺序控制的编程方法 1 起动 保持 停止电路的编程方法 第5章PLC的步进指令 顺序控制的编程方法 1 起动 保持 停止电路的编程方法 控制部分 输出部分 第5章PLC的步进指令 顺序控制的编程方法 1 起动 保持 停止电路的编程方法 M8002 M0 X0 M1 Y0闪动 T0 5S M2 Y1亮 T1 5S M3 结束返回M0 M0 M1 M2 M1 X0 T0 K50 M8002 M0 M1 M0 M2 T1 EX1 按下X0 Y0亮 5s后Y1亮 5s后Y2亮 5s后电路复原 EX2 按下X0 Y0亮 5s后Y1闪 5s后Y1亮 5s后循环 M1 第5章PLC的步进指令 顺序控制的编程方法 2 以转换为中心的编程方法书P253转换实现的条件 该转换的所有前级步都是活动步 相应的转换条件得到满足 转换实现应完成的操作 使由有向线段与相应转换符号相连的后续步变为 活动步 使由有向线段与相应转换符号相连的前级步变为 不活动步 第5章PLC的步进指令 顺序控制的编程方法 2 以转换为中心的编程方法此方法是以步与步之间实现转换需要同时满足两个条件 前级步必须是活动步 对应的转换条件成立 运用SET RET指令来完成 第5章PLC的步进指令 顺序控制的编程方法 2 以转换为中心的编程方法 控制部分 输出部分 第5章PLC的步进指令 2 以转换为中心的编程方法 M8002 M0 X0 M1 Y0闪动 T0 5S M2 Y1亮 T1 5S M3 结束复位 SETM0 SETM1 RSTM0 SETM2 RSTM1 SETM0 RSTM2 M8002 M0 X0 M1 T0 M2 T1 M1 M2 Y0 Y1 M8013 T0 T1 M2 M1 K50 K50 EX1 按下X0 Y0亮 5s后Y1闪 5s后Y1灭 Y2亮 5s后循环 第5章PLC的步进指令 2 以转换为中心的编程方法举例一 单序列的编程方式 快进 Y11 Y12工进1 Y10 Y11工进2 Y11快退 Y12 Y13 第5章PLC的步进指令 2 以转换为中心的编程方法 2 以转换为中心的编程方法选择并行序列的编程方式 第5章PLC的步进指令 2 以转换为中心的编程方法应用实例 剪切板材按下启动按钮X10 板材右行Y0 到位X3后压钳下行Y1 到一定压力X4后 剪刀下行Y2 剪切好后X2 压钳上升Y3和剪刀上升Y4 上升到位X1 X0后计一次数 到10个为止 X10 2 以转换为中心的编程方法 实例 剪切板材 X10 2 以转换为中心的编程方法 第5章PLC的步进指令 3 仿STL指令的编程方法 第5章PLC的步进指令 3 仿STL指令的编程方法 举例 冲压工件 按下启动按钮 X0 冲头下行Y0 压力上升到X1时 冲头开始冲压 5秒后冲头上行Y1 冲头上行至X2时 模具下行Y2 模具下行至X3时 人工取件 取完工件X5 模具上行Y3 上行至X4 返回初始状态 3 仿STL指令的编程方法 举例 冲压工件 第5章PLC的步进指令 3 仿STL指令的编程方法与STL指令的不同之处 1 与代替STL触点的常开触点 应使用AND或ANI指令 而不是LD或LDI指令 2 对前级步的辅助继电器复位 由用户程序在梯形图中用RST指令完成3 不允许出现双线圈 各种编程方式的比较 第5章PLC的步进指令 红黄绿灯的控制 初始步时仅红灯亮 按下起动按钮X0 4s后红灯灭 绿灯亮 6s后绿灯和黄灯亮 再过5s后绿灯和黄灯灭 红灯亮 按时间的先后顺序 将一个工作循环划分为4步 并用定时器T0 T3来为3段时间定时 第5章PLC的步进指令 第5章PLC的步进指令 第5章PLC的步进指令 练习 1 编一个程序 要求 1 PLC上电 Y10闪 2 按下X11后 Y20 Y21亮 3 按下X12后 Y20闪