6-西门子S7-200系列PLC顺控继电器指令PPT学习课件

西门子S7 200系列PLC顺控继电器指令 Prof QiHanhongYanshanUniversityhhqi 1 小车运动手动控制 2020 4 17 电气控制与PLC 2 小车手动控制运行过程 小车向前运动 手动操作按钮I0 4接通 并且小车底门关闭 Q0 3断开 时 小车向前运动 Q0 0接通 并且停止在最前端位置 Q0 0断开 前限位开关I0 1接通 漏斗翻门控制 手动超作按钮I0 6接通 漏斗翻门打开 Q0 1接通 货物通过漏斗卸下 7s后自动关闭漏斗翻门 Q0 1断开 小车向后运动 手动操作按钮I0 5接通 小车向后运动 Q0 2接通 至后限位开关位置停止 Q0 2断开 后限位开关I0 2接通 小车翻门控制 手动操作按钮I0 7接通 小车底门打开 Q0 3接通 将小车中货物取下 5s后自动关闭小车翻门 Q0 3断开 2 电气控制与PLC 2020 4 17 小车运动顺序控制 2020 4 17 电气控制与PLC 3 小车手动控制每一个运动过程都需要人为手动操作 为提高生产效率 要求在满足初始条件时 小车能够按照工艺要求顺序地自动循环各个生产步骤 将小车的各个工作步骤用工序表示 并依工作顺序将工序连接成顺序控制图 其特点是 将复杂的任务或过程分解成若干个工序 无论多复杂的顺序控制过程均能分化成小的工序 有利于程序的结构化设计 相对某个具体的工序来说 控制任务实现了简化 给局部程序的编制带来了方便 整体程序是局部程序的综合 只要弄清楚各工序成立的条件 工序转移的条件和转移的方向 就可以进行这类图形的设计 图很容易理解 可读性强 能清楚地反映全部控制工艺过程 3 电气控制与PLC 2020 4 17 状态编程思想 2020 4 17 电气控制与PLC 4 状态编程思想 将一个复杂的控制过程分解为若干个工作状态 弄清各状态的工作细节 状态的功能 转移条件和转移方向 再依总的控制顺序要求 将这些状态联系起来 形成状态转移图 进而编制梯形图程序 将 工序 更换为 状态 就得到状态转移图 是状态编程法的重要工具 S7 200系列PLC的顺控继电器S 是为状态编程提供的软元件 小车顺序运动控制中 S0 0表示初始状态 S1 0 S1 3分别代表工序一至工序四的状态 顺序控制工作过程如下 PLC运行时 SM0 1脉冲信号驱动初始状态S0 0 当启动按钮I0 0接通 小车处于后限位位置I0 2 ON 小车翻门关闭Q0 3 OFF 工作状态从S0 0转移到S1 0 状态S1 0驱动后 输出Q0 0接通 小车向前运动 至前限位I0 1 ON 工作状态从S1 0转移到S1 1 状态S1 1驱动后 输出Q0 1接通 漏斗翻门打开 同时定时器T37接通 7s后 定时器T37触点接通 工作状态从S1 1转移到S1 2 状态S1 2驱动后 输出Q0 2接通 小车向后运动 至后限位I0 2 ON 工作状态从S1 2转移到S1 3 状态S1 3驱动后 输出Q0 3接通 小车翻门打开 同时定时器T38接通 5s后 定时器T38触点接通 此时 如果小车运行工作方式处于单循环方式 I1 1接通 工作状态从S1 3转移到S0 0 小车回到原初始状态 等待启动按钮重新按下 开始第二次循环 如果小车运行工作方式处于自动循环方式 I1 0接通 工作状态从S1 3转移到S1 0 小车重复S1 0 S1 3的工作过程 4 电气控制与PLC 2020 4 17 顺控继电器 SCR 指令 2020 4 17 电气控制与PLC 5 S7 200系列PLC的SCR指令是按照顺序控制工艺在LAD FBD或STL中编制状态控制程序的指令 包括LSCR SCRT CSCRE和SCRE四条指令 装载SCR指令 LSCR 将S位的值装载到SCR和逻辑堆栈中 SCR堆栈的结果值决定是否执行SCR程序段 SCR堆栈的值会被复制到逻辑堆栈中 因此可以直接将指令框或者输出线圈连接到左侧的能流线上而不经过中间触点 LSCR指令标志着SCR段的开始 SCR结束指令 SCRE 则标志着SCR段的结束 在装载SCR指令与SCR结束指令SCRE之间的所有逻辑操作的执行取决于S堆栈的值 而在SCR结束指令SCRE和下一条装载SCR指令LSCR之间的逻辑操作则不依赖于S堆栈的值 SCR传输指令 SCRT 将程序控制权从一个激活的SCR段传递到另一个SCR段 执行SCRT指令可以使当前激活的程序段的S位复位 同时使下一个将要执行的程序段的S位置位 在SCRT指令执行时 复位当前激活的程序段的S位并不会影响S堆栈 SCR段会一直保持能流直到退出 SCR条件结束指令 CSCRE 可以使程序退出一个激活的程序段而不执行CSCRE与SCRE之间的指令 CSCRE指令不影响任何S位 也不影响S堆栈 5 电气控制与PLC 2020 4 17 顺控继电器 SCR 指令示例 2020 4 17 电气控制与PLC 6 首次扫描SM0 1置位S0 1 从而在首次扫描中 激活状态1 延时2秒后 T37导致切换到状态2 切换使状态1停止 激活状态2 6 电气控制与PLC 2020 4 17 顺控继电器 SCR 指令 2020 4 17 电气控制与PLC 7 每个状态提供的功能 驱动处理 转移条件及相继状态 如状态S1 0 驱动接通输出Q0 0 当转移条件I0 1接通后 工作状态从S1 0转移到相继状态S1 1 状态S1 0自动复位 状态S具有的功能 触点功能 驱动输出线圈或相继的状态线圈功能 在转移条件下被驱动 7 电气控制与PLC 2020 4 17 小车顺序控制步进梯形图 2020 4 17 电气控制与PLC 8 8 电气控制与PLC 2020 4 17 顺控继电器指令特点及注意事项 2020 4 17 电气控制与PLC 9 SCR指令仅对状态器S有效 对于用作一般辅助继电器的状态器S 不能采用SCR指令 而只能采用基本指令 在SCR指令后 只能采用SCRT指令作为状态器S的置位转移 SCR指令的特点 转移源自动复位 采用SCR指令 当状态器Sn接通 转移条件接通时 顺序控制转移到状态器Sn相继的状态 同时 转移源状态器Sn自动复位 允许双重输出 由于SCR指令具有转移源自动复位功能 因此SCR指令允许双重甚至多重输出 而不会出现前后矛盾的输出驱动 顺控继电器指令应用注意事项 状态器编号不能重复使用 不能把同一个S位用于不同程序中 状态转移过程中 在一个扫描周期内两种状态同时接通 因此为了避免不能同时接通的一对输出同时接通 除了在PLC外部设置互锁外 在相应的程序上也应设置互锁 定时器线圈与输出线圈一样 也可在不同状态间对同一定时器软元件编程 但是 在相邻状态下对同一定时器编程时 则状态转移时定时器线圈不断开 当前值不能复位 因此需要注意在相邻状态不要对同一定时器编程 在中断程序与子程序内不能采用SCR指令 SCR指令内不禁止使用跳转指令 但由于动作复杂 建议不要使用 SCR段之间不能使用JMP和LBL指令 SCR段中不能使用END指令 9 电气控制与PLC 2020 4 17 单流程状态转移图 2020 4 17 电气控制与PLC 10 单流程 状态转移只有一种顺序 是状态转移的基本形式 采用定时器控制电动机M1 M4按顺序起动 以相反顺序停止 其状态转移图是以单流程为基础进行状态的跳转 10 电气控制与PLC 2020 4 17 电机顺序起停控制步进梯形图 2020 4 17 电气控制与PLC 11 11 电气控制与PLC 2020 4 17 电机顺序起停控制指令表 2020 4 17 电气控制与PLC 12 12 电气控制与PLC 2020 4 17 选择性分支 2020 4 17 电气控制与PLC 13 选择性分支 从多个流程顺序中选择执行某一个流程 选择性分支示例 使用传送带 将大 小球分类选择传送 左上方为原点 传送机械的动作顺序为下降 吸住 上升 右行 下降 释放 上升 左行 机械臂下降 当电磁铁压着大球时 下限位开关LS2断开 压着小球时 LS2导通 根据LS2的状态 即对应大 小球 有两个分支 此处为分支点 且属于选择性分支 分支在机械臂下降之后根据LS2的通断 分别将球吸住 上升 右行到LS4 小球位置I0 4动作 或LS5 大球位置I0 5动作 处下降 此处应为汇合点 然后再释放 上升 左移到原点 13 电气控制与PLC 2020 4 17 大 小球分类选择控制状态转移图 2020 4 17 电气控制与PLC 14 两个分支 若吸住的是小球 则I0 2为ON 执行左侧流程 若为大球 I0 2为OFF 执行右侧流程 初始状态由SM0 1初始脉冲驱动 在步进梯形图外编制机械臂处于原点时的指示梯形图程序 Q0 7指示 步进梯形图程序中 增加了机械臂上电磁铁下降至接近开关PS0位置时的控制功能 与限位开关LS2共同作用 状态转移图中未表示 14 电气控制与PLC 2020 4 17 大 小球分类选择控制步进梯形图 2020 4 17 电气控制与PLC 15 15 电气控制与PLC 2020 4 17 大 小球分类选择控制步进梯形图 2020 4 17 电气控制与PLC 16 16 电气控制与PLC 2020 4 17 并行分支状态转移图 2020 4 17 电气控制与PLC 17 并行分支 多个分支可以同时执行的分支流程 人行道与车道交叉路口红绿灯控制状态转移图 PLC从STOP RUN时 初始状态S0 0动作 车道信号灯为绿灯 人行道信号灯为红灯 按下人行道信号灯控制按钮I0 0或I0 1 状态S2 1控制车道信号灯为绿灯 状态S3 0控制人行道信号灯为红灯 30s钟后 状态S2 2控制车道信号灯变为黄灯 再过10s钟 状态S2 3控制车道信号灯变为红灯 人行道信号灯仍为红灯不变 此后 定时器T39起动 5s后 状态S3 1控制人行道信号灯变为绿灯 车道信号灯为红灯不变 15s后 人行道绿灯开始闪烁 状态S3 2时人行道信号绿灯熄灭 状态S3 3时人行道信号绿灯亮 车道信号灯为红灯不变 闪烁时 S3 2 S3 3反复动作 计数器C0计数5次时 触点接通 动作状态向S3 4转移 人行道信号灯变为红灯 5s后返回初始状态S0 0 动作过程中 控制按钮I0 0或I0 1无效 17 电气控制与PLC 2020 4 17 交叉路口红绿灯控制步进梯形图 2020 4 17 电气控制与PLC 18 18 电气控制与PLC 2020 4 17 交叉路口红绿灯控制步进梯形图 2020 4 17 电气控制与PLC 19 19 电气控制与PLC 2020 4 17 不能直接编程状态转移图变换 2020 4 17 电气控制与PLC 20 运用状态编程思想解决问题时 当状态转移图设计出来后 有些状态转移图不单单是某一种分支 汇合流程 往往是若干个或若干类分支 汇合流程的组合 如上述人行道与车道交叉路口红绿灯控制的状态转移图 并行分支 汇合中存在选择性分支 只要严格按照分支 汇合的原则和方法 就能对状态转移图编程 对于某些不能直接编程的分支 汇合组合流程 需要经过某些变换 才能进行编程 20