第6章 步进指令11-1

第6章步进指令 1 顺序功能图的概念 2 步进指令STL RET 3 顺序功能图的编程 4 步进指令的应用举例 概念 一个控制系统可以分解为几个独立的控制动作 且这些动作必须严格按照一定的先后次序执行才能保证生产过程的正常运行 这样的控制系统称为顺序控制系统 也称为步进控制系统 如十字路口交通灯的控制 自动运料小车的控制就属于步进控制系统的范畴 用梯形图可以解决上述系统 但是难度将大大增加 由于各个元件之间的连锁 互动关系极其复杂 画出的梯形图往往达到数百行 通常要由熟练的电气工程师凭借经验才能完成 另外 如果不在梯形图上加上注释 程序的可读性将很差 6 1顺序功能图 状态转移图 概念 顺序功能图 SFC 专为工业顺序控制用的一种功能说明性语言 可完整地描述控制系统的工作过程 功能和特性 又称状态转移图或功能流程图 6 1 1顺序功能图的组成 顺序功能图主要由步 有向线段 转换 转换条件和动作组成 1步概念 顺序控制设计法的基本思想是将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段 这些阶段称为步 STEP 并用状态元件S来表示各步 实例讲解 机械手工作过程 划分为步 初始位置 右上角 初始位置 下降 夹物体 上升 左移 下降 放物体 上升 右移 回到初始位置 状态元件为S0 S999 共有1000个 其中 初始状态器 S0 S9 共10个返回原点状态 S10 S19共10个点通用型状态器 S20 S499共480个掉电保持状态器 S500 S899共400个点报警用状态器 S900 S999共100个点 2转换 转换条件概念 步与步之间的垂直连线表示转换 线上为编程元件的常开触点或常闭触点 表示从上一步转入下一步的条件 条件满足PLC才执行下一步的操作 3动作概念 对于被控系统 在某一步中要完成某些 动作 对于施控系统 在某一步中则要向被控系统发出某些 命令 将这里的动作或命令统称为动作 4活动步概念 当系统正处于某一步时 该步处于活动状态 称该步为 活动步 步处于活动状态时 相应的动作被执行 若为非保持型动作则该步不活动时 动作也停止执行 若为保持型动作则该步不活动时继续执行该动作 6 1 2顺序功能图的基本结构 1 单序列 2 选择序列 3 并行序列 4 跳步 重复和循环序列 6 2步进指令STL RET 一 步进指令简介STL 步进开始指令 RET 步进结束指令 说明 1 STL的目标元件是状态器S RET无目标元件 2 STL目标元件接点与母线相连 状态器S后的起始接点用LD LDI指令 3 STL RET指令可以不成对出现 即RET只有1个 而STL可有多个 每个状态器有三个功能 驱动有关负载 指定转换条件和指定转换目标 FX编程软件显示如下 RET指令 6 3顺序功能图的编程 6 3 1单序列顺序功能图的编程 注意 程序启动 开始运行时 初始状态器必须用其它方法驱动 如 用M8002 使之处与工作状态 6 3 2选择序列顺序功能图的编程 6 3 3并行序列顺序功能图的编程 注意 1 程序启动 开始运行时 初始状态器必须用其它方法驱动 如 用M8002 使之处与工作状态 2 顺序功能图的编程就是将顺序功能图转换成梯形图 再写出语句表 6 4步进指令的应用 举例1 交通灯控制 交通灯工作波形图 表6 1交通灯控制系统端口分配输入输出 交通灯控制硬件结构 顺序功能图 梯形图程序 LDX0SETS0STLS0OUTY0OUTY5OUTT0SPK300LDT0SETS20STLS20OUTY1OUTY5OUTT1 SPK30LDT1SETS21STLS21OUTY3OUTY2OUTT2SPK300LDT2SETS22STLS22OUTY4OUTY2 OUTT3LDT3SETS0RETEND 举例2 洗车过程控制 1 控制要求洗车要经过泡沫清洗 清水洗净和风干三个步骤 系统具有自动和手动两种工作方式 在硬件上设置一切换开关COS 设置有启动按钮 START 和停止按钮 STOP 启动按钮具有自锁功能 任何时候按下STOP 则所有输出复位 停止洗车 LDX0ZRSTS0S33RSTM0LDX1ANIM0SETS0STLS0SETM0LDIX2SETS21LDX2SETS31 STLS21OUTY0LDX3SETS22STLS22OUTY1LDX4SETS23STLS23OUTY2LDX5SETS24 STLS31OUTY0OUTT0LDT0SETS32STLS32OUTY1OUTT1LDT1SETS33STLS33OUTY2 OUTT2LDT2SETS24STLS24RSTM0RSTS24RETEND 举例2 饮料灌装控制 1 工艺示意图 举例2 饮料灌装控制 2 工艺过程输送带由电机M0驱动 输送带上固定有若干个距离相等的瓶架 空瓶放入瓶架后进入灌装环节 当有瓶架碰到LS4时 输送带停止运行 补充饮料位置和封盖位置 各有一个位置检测开关LS0和LS1来检测有无瓶子 LS0 ON 表示可以补充饮料 LS1 ON 表示可以密封瓶盖 饮料出口由一电磁阀控制 电磁阀动作3秒后关闭 封盖由两个气缸A B控制 当封盖位置有瓶子时 A缸动作推出瓶盖 到底后LS2 ON B缸执行挤压动作 1秒后B缸打开 再过1秒后A缸退回 当回到顶后LS3 ON 封盖动作结束 饮料灌装系统端口分配 饮料灌装系统接线示意图 饮料灌装系统顺序功能图 练习 1 练习 2 某皮带运输系统有3台电动机Y1 Y2 Y3 按下启动按钮X0后按Y1 Y2 Y3的顺序依次启动 间隔时间为10s 按下停止按钮X1后按Y3 Y2 Y1的顺序依次停车 间隔时间为5s 请画出系统的顺序功能图 并写出对应的梯形图程序 练习 3 一小车运动控制系统设有3个限位开关 分别接于PLC的X1 X2 X3端口 输出Y0接通时小车向左行驶 Y1接通时向右行驶 小车初始位置如图6 30所示 此时X2为 ON 按下起动按钮START 接端口X0 后 小车按图示顺序运动 最后返回并停在初始位置 画出系统的顺序控制功能图并写出对应的梯形图程序 练习 4 一自动门系统如图6 31所示 人体红外感应传感器接于端口X0 输出端Y0 Y1分别驱动电动机高速开门 低速开门 Y2 Y3分别驱动电动机高速关门 低速关门 当有人靠近自动门时 X0为ON 开始高速开门 碰到限位开关X1时 变为低速开门 碰到限位开关X2时电动机停止转动并开始延时 若在2S内无人接近 启动高速关门 碰到限位开关X3时 改为低速关门 碰到限位开关X4时电动机停止转动 在关门过程中若有人靠近 停止关门 延时0 5S后自动转换为高速开门 请画出系统的顺序功能图并写出对应的梯形图程序 第7章功能指令 1 功能指令的基本格式 2 主要功能指令介绍 7 1功能指令基本格式 功能指令 实际上就是许多功能不同的子程序 FX系列的功能指令种类 1 程序控制 2 传送与比较 3 算术与逻辑运算 4 移位与循环 5 数据处理 6 高速处理 7 外部输入输出处理 8 设备通信等10大类100条 一 基本概念 1 位元件 只处理ON OFF状态的元件称为位元件 如 X Y M和S 2 字元件 处理数据的元件称为字元件 如 数据积存器D 位元件也可组合成字元件 3 位元件的组合 4个位元件为一组组成单元 组合方式 KnM0其中n为组数 16位数操作数需要4组 即K1 K4 32位操作数需要8组 即K1 K8 M0为首个位元件 例如 K2M0表示用M0 M7组合 可表示8位数据 K4M10表示用M10 M25组合 可表示16位数据 4 数据长度数据长度 16位和32位两种 处理32位数据用D字母标注 处理16为数据不加标注 例如 MOV D 表示传送32位指令 MOV 表示传送16位指令 5 指令执行类型指令执行类型 连续执行和脉冲执行两类 脉冲执行 只在一个扫描周期中执行 即只执行1次 脉冲执行的表示 在助记符后加符号P例如 MOV P 连续执行 每个扫描周期都执行 即连续执行多次 连续执行的表示 助记符后不加符号 二 FX系列功能指令格式 说明 功能指令按功能号FNC00 FNC99编排 每条功能指令都有一个指令助记符 例如上图中功能号为45的FNC45功能指令的助记符为 MEAN 它是一条数据处理平均值功能指令 图中 P 是脉冲执行功能 16 表示只能做16位操作 这条平均值指令是7步指令 例如 说明 S 源操作数 指出操作的对象 D 目标操作数 指出操作结果存放的位置 运算过程 三 变址寄存器 V Z 作用 在传送 比较指令中用来修改操作对象的元件号 对32位指令 V作高16位 Z作为低16位 D5V D15Z D40Z D15 D35 D60 二 传送和比较指令 1 比较指令助记符 CMP 指令代码 FNC10 梯形图符号 含义 将源操作数 S1 和源操作数 S2 的数据进行比较 结果保存到目标操作数 D 中 且比较结果影响M0 M1 M2的状态 S1 S2 M0 ON S1 S2 M1 ON S1 S2 M2 ON 3 传送指令 作用 传送指令是将一个数据从一个单元传送到另一个单元 助记符 MOV 指令代码 FNC12 梯形图符号 操作数 S D 源操作数 S是被传送数所在单元 源操作数类型 K H 源操作数的构成 KnX KnY KnM KnS T C D V Z 目标操作数 D是目的单元 目标操作数的构成 KnY KnM KnS T C D V Z 例如 执行过程 常数100 D10 4 数据块传送指令 作用 数据传送指令是从源操作数指定的元件开始的n个数组成的数据块传送到指定的目标 助记符 BMOV blockmove 指令代码 FNC15 梯形图符号 操作数 S D n 源操作数 S 被传送数据所在的首元件 源操作数类型 K H 源操作数的构成 KnX KnY KnM KnS T C D V Z 目标操作数 D 是目的地址的首元件 目标操作数的构成 KnY KnM KnS T C D V Z n 数据块的数据个数 K H 例如 5 多点传送指令 作用 多点传送指令是将源操作数指定的元件中的数据传送到指定目标开始的n个元件中 助记符 FMOV 指令代码 FNC16 梯形图符号 操作数 S D n 例如 执行过程 三 算术和逻辑运算指令 1 加法指令作用 加法指令完成源元件中的2个数相加 并将和存入目标元件 助记符 ADD 指令代码 FNC20 梯形图符号 例如 S1 S2 D 即 D10 D12 D14 例如 D10 2 D10 即 D10 中的数据每个扫描周期加2 则当X0由OFF ON变化时 D10的数据加2 2 减法指令 减法指令完成源元件中的2个数相减 并将结果存入目标元件 助记符 SUB subt