第四五章步进指令

1、Date: 2021-11-21 Page: 1步进指令Date: 2021-11-21 Page: 2本节讲解本节讲解第一节 步进指令及步进梯形图一、顺序功能图二、步进指令三、步进梯形图四、步进指令的表示及其动作Date: 2021-11-21 Page: 3教学目标教学目标Date: 2021-11-21 Page: 4送料小车自动控制的梯形图程序设计一、一、设计举例设计举例运料小车系统示意图运料小车系统示意图 SQ1SQ1处装料，处装料，20s20s后装料结束，开始右行，后装料结束，开始右行，碰到碰到SQ2SQ2后停下卸料，后停下卸料，15s15s后左行，碰到后左行，碰到SQ1SQ1后又

2、停下装料，这样不停地循环工后又停下装料，这样不停地循环工作。按钮作。按钮X0X0和和X1X1分别用来起动小车右行分别用来起动小车右行和左行。和左行。 ： 以电动机正反转控制的梯形图为基础，设计出的小车控制梯形图。以电动机正反转控制的梯形图为基础，设计出的小车控制梯形图。为使小车自动停止，将为使小车自动停止，将SQ1SQ1和和SQ2SQ2的常闭触点分别与的常闭触点分别与Y0Y0和和Y1Y1的线圈串的线圈串联。为使小车自动起动，将控制装、卸料延时的定时器联。为使小车自动起动，将控制装、卸料延时的定时器T0T0和和T1T1的常的常开触点，分别与手动起动右行和左行的开触点，分别与手动起动右行和左行的X

3、0X0、X1X1的常开触点并联，并的常开触点并联，并用两个限位开关对应的用两个限位开关对应的SQ2SQ2和和SQ1SQ1的常开触点分别接通装料、卸料电的常开触点分别接通装料、卸料电磁阀和相应的定时器。磁阀和相应的定时器。 Date: 2021-11-21 Page: 5PLCPLC接线图接线图Date: 2021-11-21 Page: 6例例2-2-两处卸料小车自动控制的梯形两处卸料小车自动控制的梯形图程序设计图程序设计 说明：小车仍然在限位开关说明：小车仍然在限位开关SQ1SQ1处处装料，但在装料，但在SQ3SQ3和和SQ2SQ2两处轮流卸两处轮流卸料。料。 运料小车系统示意图运料小车系统

4、示意图梯形图梯形图Date: 2021-11-21 Page: 7PLC顺序控制设计法的应用顺序控制设计法的应用小车往复运动控制小车往复运动控制 X000 Y000X001 Y001X002 X003COM COMSQ0KM1FX2N-48MRSQ1SQ2KM2 KM1KM2FU220VDate: 2021-11-21 Page: 8按运料小车控制要求设计程序，使用经验编程法及基本指令编制的程序存在如下缺陷：工艺动作表达繁琐；程序中联系关系复杂，处理麻烦；梯形图程序可读性差，尤其对于步进的控制程序而言，很难从梯形图上看出。鉴于上述不足，我们引入状态转移图。 Date: 2021-11-21 P

5、age: 9 经验设计法对于一些比较简单程序设计是比经验设计法对于一些比较简单程序设计是比较奏效的，可以收到快速、简单的效果。较奏效的，可以收到快速、简单的效果。 经验设计法没有规律可遵循，具有很大的试经验设计法没有规律可遵循，具有很大的试探性和随意性，往往需经多次反复修改和完探性和随意性，往往需经多次反复修改和完善才能符合设计要求，设计的结果往往不很善才能符合设计要求，设计的结果往往不很规范，因人而异。规范，因人而异。 特点：考虑不周、设计麻烦、设计周期长；特点：考虑不周、设计麻烦、设计周期长；梯形图的可读性差、系统维护困难。梯形图的可读性差、系统维护困难。二、二、总结总结Date: 202

6、1-11-21 Page: 10 如果一个控制系统可以分解成几个独立的控制动作，且如果一个控制系统可以分解成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，也称为步进控制系统。程的正常运行，也称为步进控制系统。 就是针对顺序控制系统的一种专门的设计方法。这种设就是针对顺序控制系统的一种专门的设计方法。这种设计方法很容易被初学者接受，对于有经验的工程师，也会提计方法很容易被初学者接受，对于有经验的工程师，也会提高设计的效率，程序的调试、修改和阅读也很方便。高设计的效率，程序的调试、修改和阅读也很方便。 P

7、LCPLC的设计者们为顺序控制系统的程序编制提供了大量通的设计者们为顺序控制系统的程序编制提供了大量通用和专用的编程元件，开发了专门供编制顺序控制程序用的用和专用的编程元件，开发了专门供编制顺序控制程序用的功能表图，使这种先进的设计方法成为当前功能表图，使这种先进的设计方法成为当前PLCPLC程序设计的程序设计的主要方法。主要方法。Date: 2021-11-21 Page: 11 1.顺序控制系统 对于流程作业的自动化控制系统而言，一般都包含若干个状态（也就是工序），当条件满足时，系统能够从一种状态转移到另一种状态，我们把这种控制叫做顺序控制。对应的系统则称为顺序控制系统或流程控制系统。一、

8、顺序功能图Date: 2021-11-21 Page: 12 2.顺序功能图 针对顺序控制要求，PLC提供了顺序功能图（SFC）语言支持。顺序功能图又称状态转移图，由一系列状态（用S表示）组成。Date: 2021-11-21 Page: 13Date: 2021-11-21 Page: 14Date: 2021-11-21 Page: 15 FX系列PLC提供了一对步进指令。 STLSTL是利用内部软元件（状态S S）在顺控程序上进行工序步进式控制的指令。 RETRET是用于状态（S S）流程的结束，实现返回主程序（母线）的指令。二、步进指令Date: 2021-11-21 Page: 16

9、Date: 2021-11-21 Page: 17Date: 2021-11-21 Page: 18Date: 2021-11-21 Page: 19 用步进指令可以将顺序功能图转换为步进梯形图，也可以直接编写步进梯形图。对梯形图和顺序功能图应注意以下几点： 1.状态的动作与输出的重复使用状态编号不可重复使用。如果如果状态触点接通，则与其 相连的电路动作；如果状态触点 断开，则与其相连的电路停止工 作。在不同状态之间，允许对输出元 件重复输出，但对同一状态内不 允许双重输出。三、步进梯形图Date: 2021-11-21 Page: 20 3.输出的互锁 在状态转移过程中，由于在瞬间（1个扫描

10、周期），两个相邻的状态会同时接通，因此为了避免不能同时接通的一对输出同时接通，必须设置外部硬接线互锁或软件互锁。 定时器线圈与输出线圈一样，也可对在不同状态的同一软元件编程，但在相邻的状态中不能编程。如果在相邻状态下编程，则工序转移时定时器线圈不能断开，定时器当前值不能复位。 2.定时器的重复使用Date: 2021-11-21 Page: 21 如右图所示，在状态内的母线将LDLD或LDILDI指令写入后，对不需要触点的驱动就不能再编程，需要按下图方式进行变换。 4.输出的驱动方法或或Date: 2021-11-21 Page: 22OUT指令与SET指令对于STL指令后的状态具有同样的功能

11、，都将原来的状态自动复位。此外，还有自保持功能。但是，在使用OUT指令时，用于向状态转移图中的分离状态转移。若为顺序不连续（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。STL指令触点右边不能紧跟着使用入栈（MPS）指令。在子程序、中断程序和FOR-NEXT结构中不能有STL程序块，但STL程序块中可允许使用最多4级的FOR-NEXT指令。 5.状态的转移方法 需要在停电恢复后继续维持停电前的运行状态，可使用S500S899停电保持状态的锁存继电器。Date: 2021-11-21 Page: 231.步进指令的顺序功能图表示及其动作四、步进指令的表示及其动作Date

12、: 2021-11-21 Page: 242.步进指令的梯形图表示及其动作四、步进指令的表示及其动作Date: 2021-11-21 Page: 25本节讲解本节讲解第三节 顺序功能图的类型一、单流程结构二、选择分支流程结构三、并进分支流程结构四、跳转流程结构五、重复流程结构Date: 2021-11-21 Page: 26一、单流程结构如如红红绿绿灯灯控制程序，虽然是循环控制，但都以一定顺序逐步执行且没有分支，所以属于单一顺序流程。图中在S21S21执行完后即结束。在步进阶梯图中，以复位（RSTRST）正在执行的步阶来结束步进动作。 从头到尾只有一条路可走，称为单流程结构。Date: 202

13、1-11-21 Page: 27S0S20S21S21S22M8002X2X0X1启 动按 钮X3X4Y1Y2Y3Y4单流程状态转移图指状态转移只可能有一种顺序。Date: 2021-11-21 Page: 28选择性分支：选择性分支：从多个流程顺序中从多个流程顺序中选择执行选择执行某一个流程。某一个流程。FX2N系列系列PLC一条选择性分支的支路数一条选择性分支的支路数不能超过不能超过8条条，初始状态对应有多，初始状态对应有多条选择性分支时，每个初始状态的支路总数条选择性分支时，每个初始状态的支路总数不能超过不能超过16条。条。 二、选择分支与汇合流程 若有多条路径，而只能选择其中一条路径来

14、执行，这种分支方式称为选择分支。Date: 2021-11-21 Page: 29 当S0S0之行后，若X1X1先有效，则跳到S21S21执行，此后即使X2X2有效，S22S22也无法执行。之后若X3X3有效，则脱离S21S21而跳到S23S23执行，当X5有效后，则结束流程。 当S0S0之行后，若X2X2先有效，则跳到S22S22执行，此后即使X1X1有效，S21S21也无法执行。Date: 2021-11-21 Page: 30 选择分支流程不能交叉，对左图所示的流程必须按右边所示的流程进行修改。Date: 2021-11-21 Page: 31由选择性分支和汇合状态转移图转换成梯形图程序

15、Date: 2021-11-21 Page: 32 当S0S0执行后，若X1X1有效，则S20S20及S21S21同时执行。 若有多条路径，且必须同时执行，这种分支的方式称为并进分支流程。在各条路径都执行后，才会继续往下指令，像这种有等待功能的方式称之为并进汇合。 当S22S22及S23S23都已执行后，若X4X4有效，则脱离S22S22及S23S23而跳到S24S24执行，程序结束。 当左边路径已执行到S22S22，而右边路径尚停留在S21S21时，此时即使X4X4有效，也不会跳到S24S24执行。三、并进分支与汇合流程Date: 2021-11-21 Page: 33 如左图所示的流程都是

16、可能的程序。B流程没有问题，但A流程在并进汇合处有等待动作的状态，请务必注意。并行分支并行分支：多个分支流程可以：多个分支流程可以同时执行同时执行的分支流程。的分支流程。FX2N系列系列PLC并行分支的支路数并行分支的支路数不能超过不能超过8条条，初始状态对应有多条，初始状态对应有多条并行分支时，每个初始状态的支路总数并行分支时，每个初始状态的支路总数不能超过不能超过16条条。 Date: 2021-11-21 Page: 34 如在并进分支与汇合点处不允许符号*或符号 的转移条件，应按右图修改。Date: 2021-11-21 Page: 35并行分支为多个流程分支可同时执行的分支流程。其特

17、点是流程分支同时开始，所有的流程分支全部结束后才能汇合，所以又称为排队汇合。并行分支、汇合编程应注意的两个问题：第一、并行分支的汇合最多能实现8个分支的汇合；第二、并行分支、汇合流程中，不允许在汇合双线与每个分支最后一个状态之间存在转移条件。 Date: 2021-11-21 Page: 36 有一些分支、汇合状态的状态转移图，既不能直接编程，又不能采用变有一些分支、汇合状态的状态转移图，既不能直接编程，又不能采用变 换后编程。就需要在汇合线到分支线之间插入一个状态，以改变直接从换后编程。就需要在汇合线到分支线之间插入一个状态，以改变直接从 汇合线到下一个分支线的状态转移，称为汇合线到下一个分

18、支线的状态转移，称为虚拟状态虚拟状态 。如图所示。如图所示。 组合流程虚拟状态的设置组合流程虚拟状态的设置u组合流程及虚拟状态组合流程及虚拟状态 Date: 2021-11-21 Page: 37Y000S20Y001Y002Y003Y004Y005S21S22S23S24S26S27Y006Y007S25X002X003X005X007X006X004X001解：S31S30Date: 2021-11-21 Page: 38SETS21Y000SETS30SETS26SETS31Y001Y005Y002Y004Y006SETS27SETS23Y003SETS22SETS25SETS24S20

19、X001S21X003S22S30 X002S24X007S25X006S26X004Y007S27S22 S31 S27 X005S23Date: 2021-11-21 Page: 39四、跳转流程 向下面状态的直接转移或向系列外的状态转移被成为跳转，用符号指向转移的目标状态。Date: 2021-11-21 Page: 40五、重复流程 向前面状态进行转移的流程称为重复。用指向转移的目标状态。使用重复流程可以实现一般的重复，也可以对当前状态复位。Date: 2021-11-21 Page: 41使用使用STLSTL指令时应该注意以下一些问题指令时应该注意以下一些问题：(1)状态的置位要用S

20、ET指令，这时状态才具有步进功能。它除了提供步进触点外，还提供一般的触点。步进触点(STL触点)只有动合触点，一般触点有动合触点和动断触点。当状态被置位时，其STL触点闭合，用它去驱动负载。(2) 用状态驱动的M、Y若要在状态转移后继续保持接通，则需用SET指令。当需要复位时，则需用RST指令。(3) 只要在不相邻的步进段内，则可重复使用同一编号的计时器。这样，在一般的步进控制中只需使用23个计时器就够了，可以节省很多计时器。(4) 状态继电器也可以作为一般中间继电器使用，其功能与M一样，但作一般中间继电器使用时就不能再提供STL触点了。Date: 2021-11-21 Page: 42 与与

21、STLSTL触点相连的触点应使用触点相连的触点应使用LDLD或或LDILDI指令。各个指令。各个STLSTL触点驱触点驱动的电路一般放在一起，使用动的电路一般放在一起，使用STLSTL指令相当于另设了一条子指令相当于另设了一条子母线，连续使用母线，连续使用STLSTL指令后，最终必须使用使指令后，最终必须使用使STLSTL指令复位的指令复位的RETRET指令使指令使LDLD点回到原来的母线。点回到原来的母线。 STLSTL触点断开时，触点断开时，CPUCPU不执行它驱动的电路块。不执行它驱动的电路块。 CPUCPU只执行活动步对应的电路块，不同的只执行活动步对应的电路块，不同的STLSTL触点

22、可以驱动同触点可以驱动同一个编程元件的线圈，因此一个编程元件的线圈，因此允许双线圈输出。允许双线圈输出。 STLSTL触点驱动的电路块中不能使用触点驱动的电路块中不能使用MCMC和和MCRMCR指令，但可用指令，但可用CJPCJP指令。中断程序以及子程序内，不能使用指令。中断程序以及子程序内，不能使用STLSTL指令。指令。 在最后一步返回初始步时，即可以对初始状态器使用在最后一步返回初始步时，即可以对初始状态器使用OUTOUT指指令，也可以使用令，也可以使用SETSET指令。指令。Date: 2021-11-21 Page: 43四、利用状态编程思想解决顺控问题的方法步骤1分解控制要求，每个

23、工序对应一个状态，并分配状态元件。如S10，S11，S13，不同工序对应的状态元件号须不同，状态元件号也不一定依序。可以间断。2分清每个状态的功能、作用。各状态的功能通过PLC的驱动其各种负载来完成。负载可由状态元件直接驱动，和可由其他软元件触点的逻辑组合驱动。3找出每个状态的转移条件。状态“激活”，利用按钮，行程开关，内部软元件等。转移条件“激活”开关：可以是单一条件，也可以是多条件组合。 Date: 2021-11-21 Page: 44S20S21S22S23S24Y10Y11T37Y10Y11S0M8002SBX000SQ1X001SQ2X002T37SQ3X003SQ2X002前进后

24、退定时前进后退SET S24Y11SETS0SET S20Y11Y10SET S23SET S22Y10T37SET S21S0ENDRETM8002S0X000S20S21S22S23S24Y11X001Y10X002T37Y11X003Y10X002K50K50小车往返运行控制状态转移图Date: 2021-11-21 Page: 45一、单流程设计二、选择分支流与汇合程设计三、并进分支与汇合流程设计Date: 2021-11-21 Page: 46教学目标教学目标Date: 2021-11-21 Page: 47使用步进梯形指令的编程方法使用步进梯形指令的编程方法 许多PLC都有专门用于

25、编制顺序控制程序的步进梯形指令及编程元件。 FX系列PLC的步进梯形指令简称为STL指令，FX系列PLC还有一条使STL指令复位的RET指令。利用这两条指令，可以很方便地编制顺序控制梯形图程序。 步进梯形指令STL只有与状态继电器S配合才具有步进功能。S0-S9用于初始步，S10-S19用于自动返回原点。使用STL指令的状态继电器的常开触点称为STL触点，用符号表示，没有常闭的STL触点。Date: 2021-11-21 Page: 48Date: 2021-11-21 Page: 49Date: 2021-11-21 Page: 50步进指令编程应用举例步进指令编程应用举例采用状态转移图和两

26、条步进指令完成各种顺序控制系统的用户程序编制。例1：四个彩灯HL1，HL2，HL3，HL4，工作情况如下：按下启动按钮，四个彩灯依次轮流点亮（1s），循环运行，如按下停止按钮，则彩灯全灭，试设计用户程序。步骤如下：分析工作流程：分析工作流程：HL1 （1s） HL2 （1s） HL3 （1s） HL4 （1s） HL1 （1s）分配分配I/OI/OI：启动按钮SB1：X1；停止按钮SB2：X2；暂停SB3：X3O：彩灯：HL1：Y1，HL2： Y2，HL3：Y3，HL4：Y4。Date: 2021-11-21 Page: 51 开始 复位 S10 S11 S12 S13 M8002 X1S10

27、S20，Y1Y4 Y1 T1 Y2 Y3 Y4 T2 T3 T4 K10 K10 K10 K10 T1 T2 T3 T4 HL1 HL2 HL3 HL4 S0S20S21S22S231)T4转移到S0或S20有何区别；2)如何停止其运行，停止的过程；3)如何使其暂停，停止的过程。梯形图?状态转移图Date: 2021-11-21 Page: 52850s工艺流程组合机床加工用户程序例2 某组合机床加工的工艺过程如图所示，各段行程的时间单位为s。从原始为A点开始（原位SQ受压）按下启动按钮后按前进下行上行前进下行上行前进返回原点顺序加工，自动循环1000次后自动停止加工。如果中途按下停止按钮待本

28、循环结束后停止加工。试用SFC语言编制用户程序。Date: 2021-11-21 Page: 53解：1）设I/0端口地址安排为： 启动按钮SB1 X0 前进 Y0 停止按钮SB2 X2 后退 Y1 上行 Y2 原位开关SQ X1 下行 Y3 2）按工艺过程和控制要求可画出状态转移图如图所示。图中M8002为初始化脉冲，M0为停止标志。Date: 2021-11-21 Page: 54S0S20RST C0S21S22S23S24S25S26S27状态转移图状态转移图组合机床加工用户程序组合机床加工用户程序S24ENDDate: 2021-11-21 Page: 55【应用系统设计】 简易红绿

29、灯控制系统Date: 2021-11-21 Page: 56例例3 3 人行横道交通灯人行横道交通灯控制控制一、问题的提出一、问题的提出 在只需要纵向或横向行使的交通系统中，也需要考虑另一方向的人行道，在这种情况下，利用上述的十字路口交通灯控制系统显然不合适，那么必须考虑新的控制系统。交通情况如图一所示，由图可见，东西方向是车道，南北方向是人行道。正常情况下，车道上有车辆行事，如果有行人要过交通路口，先要按动按钮，等到绿灯亮时，方可通过，此时东西方向车道上红灯亮。延时一段时间后，南北方向的红灯亮，东西方向的绿灯亮。各段时间由图 2 所示。 Date: 2021-11-21 Page: 57图

30、1 交通路口示意图 Date: 2021-11-21 Page: 58图 交通灯变化顺序器件 端口 用途 SB1 X0 人行道北按钮 SB1 X1 人行道南按钮 LD0 Y0 车道红灯 LD1 Y1 车道黄灯 LD2 Y2 车道绿灯 LD3 Y3 人行道红灯人 LD4 Y4 人行道绿灯 表 输入 / 输出端口分配 Date: 2021-11-21 Page: 59二、硬件及接线二、硬件及接线 根据上述要求可见，系统所需车道（东西方向）红、绿、黄各 2 只信号灯，人行道（南北方向）红、绿各 2 只信号灯，南北方向各需一只按钮。本案除 PLC 主机外，尚需配备两个信号灯箱和一个按钮箱。 可编程控制

31、器的输入 / 输出端子分配及硬件连接分别由表 1 及图 所示。其中 SA 开关代表可编程控制器自身的运行开关。 图 硬件接线图 Date: 2021-11-21 Page: 60三、系统软件设计三、系统软件设计 在本子模块中，我们采用步进梯形指令并联分支、汇合编程的方法来实现人行横信号灯的功能。其状态转移图如图 4所示。由图可知，我们把车道（东西方向）信号灯的控制作为左面的并联分支，人行道（南北方向）信号灯的控制作为并联分支的右面支路，并联分支的转移条件是人行道南北两只按钮的或关系，灯亮到长短利用定时器控制，人行道绿灯闪是利用子循环加记数器了实现。 Date: 2021-11-21 Page:

32、 61S0S21S22S23C0S34S31RSTS32S30S33T4T6T5Y005Y005Y003Y005Y001T2Y003T0Y002T1Y006T3Y006C0M8002X001X000T0K300K100K50T1T2T3T4K150K5K5K50C0T5T5C0T6S0RETENDK5车绿人红车绿车黄车绿人红人绿人绿人红暗/ 亮图 4 人行道信号灯控制状态转移图 Date: 2021-11-21 Page: 62本状态转移图总体上讲为一个并行分支、汇合流程，只是在 S33 处有一个选择性分支，在编程时应引起注意。 LD M8002 OUT T0 OUT Y0 OUT T3 OU

33、T C0 OUT Y3 SET S0 K300 OUT T2 K150 K5 RST C0 STL S0 LD T0 K50 LD T3 OUT T5 OUT T6 OUT Y2 SET S22 STL S30 SET S32 K5 K50 OUT Y3 STL S22 OUT Y3 STL S32 LD C0 STL S23 LD X0 OUT Y1 LD T2 OUT T4 AND T5 STL S34 OR X1 OUT T1 SET S31 K5 SET S34 LD T6 SET S20 K100 STL S31 LD T4 LDI C0 OUT S0 SET S30 LD T1 O

34、UT Y4 SET S33 AND T5 RET STL S20 SET S23 K150 STL S33 OUT S32 END OUT Y2 STL S23 LD T3 OUT Y4 STL S34 表 2 人行道信号灯控制程序清单 Date: 2021-11-21 Page: 63并行分支示例状态转移图并行分支示例状态转移图，实现人行道与车道交叉路口红绿灯的控，实现人行道与车道交叉路口红绿灯的控制。具体动作流程如下：制。具体动作流程如下： PLC从从STOPRUN时，初始状态时，初始状态S0动作，车道信号灯为绿灯，动作，车道信号灯为绿灯，人行道信号灯为红灯。人行道信号灯为红灯。 按下人行

35、道信号灯控制按钮按下人行道信号灯控制按钮X000或或X001，进入信号灯动作流程，进入信号灯动作流程，则状态则状态S21为车道信号灯为绿灯，人行道信号灯为红灯，信号灯状态为车道信号灯为绿灯，人行道信号灯为红灯，信号灯状态无变化。无变化。 30s钟后，车道信号灯变为黄灯；再过钟后，车道信号灯变为黄灯；再过10s钟车道信号灯变为红灯。钟车道信号灯变为红灯。 定时器定时器T2起动，起动，5s后人行道信号灯变为绿灯。后人行道信号灯变为绿灯。 15s后，人行道绿灯开始闪烁（状态后，人行道绿灯开始闪烁（状态S32时人行道信号绿灯熄灭，时人行道信号绿灯熄灭，状态状态S33时人行道信号绿灯亮）。时人行道信号绿

36、灯亮）。 闪烁时，闪烁时，S32、S33反复动作，计数器反复动作，计数器C0计数计数5次时，触点接通，次时，触点接通，动作状态向动作状态向S34转移，人行道信号灯变为红灯，转移，人行道信号灯变为红灯，5s后返回初始状态。后返回初始状态。 在动作过程中，即使按下人行道信号灯控制按钮在动作过程中，即使按下人行道信号灯控制按钮X000或或X001也也无效。无效。Date: 2021-11-21 Page: 64交通信号灯控制系统，控制时序如图所示交通信号灯控制系统，控制时序如图所示(1)(2)(3)(4)(5)(6)Date: 2021-11-21 Page: 65 步进梯形图程序步进梯形图程序 并

37、并行行分分支支状状态态转转移移图图控制程序指令表控制程序指令表Date: 2021-11-21 Page: 66例例4.4.某专用钻床的控制某专用钻床的控制（并行序列举例并行序列举例）此钻床为同时在工件上钻大、小两个孔此钻床为同时在工件上钻大、小两个孔的专用机床，一个周期在工件上钻的专用机床，一个周期在工件上钻6 6个个孔，间隔均匀分布孔，间隔均匀分布 。（1 1）人工放好工件后，按下启动按钮）人工放好工件后，按下启动按钮X0X0，Y0Y0为为ONON夹夹紧工件。紧工件。 （2 2）夹紧后压力继电器）夹紧后压力继电器X1X1为为ONON，Y1Y1、Y3Y3为为ONON使大小使大小两钻头同时开始

38、下行进行钻孔。两钻头同时开始下行进行钻孔。（3 3） 大小两钻头分别钻到由限位开关大小两钻头分别钻到由限位开关X2X2和和X4X4设定设定的深度时停止下行，两钻头全停以后的深度时停止下行，两钻头全停以后Y2Y2、Y4Y4为为ONON使两钻使两钻头同时上行。头同时上行。（4 4）大小两钻头分别升到由限位开关）大小两钻头分别升到由限位开关X3X3、X5X5设定的设定的起始位置时停止上行，两个都到位后，起始位置时停止上行，两个都到位后，Y5Y5为为ONON使工件旋使工件旋转转120120。（5 5）旋转到位时，）旋转到位时，X6X6为为ONON，设定值为，设定值为3 3的计数器的计数器C0C0的当前

39、值加的当前值加1 1，系统开始下一个，系统开始下一个周期的钻孔工作。周期的钻孔工作。（6 6） 6 6个孔钻完后，个孔钻完后，C0C0的当前值等于设定值的当前值等于设定值3 3，Y6Y6为为ONON使工件松开。使工件松开。（7 7） 松开到位时，限位开关松开到位时，限位开关X7X7为为ONON，系统返回到初始状态。，系统返回到初始状态。控制要求：控制要求：Date: 2021-11-21 Page: 67p系统要求两个钻头全停止后同时上升，先到下限系统要求两个钻头全停止后同时上升，先到下限位开关停止的钻头必须等待另一个钻头停止的到来，位开关停止的钻头必须等待另一个钻头停止的到来，因此第一个并行

40、序列的合并处采用了两个等待步因此第一个并行序列的合并处采用了两个等待步S22S22、S32S32来满足上述控制要求。来满足上述控制要求。p系统要求两钻头上升都到位后工件才开始旋转，系统要求两钻头上升都到位后工件才开始旋转，也存在一个钻头等待另一个钻头的问题，因此在第也存在一个钻头等待另一个钻头的问题，因此在第二个并行序列的合并处也采用了两个等待步二个并行序列的合并处也采用了两个等待步S42S42、S52S52。p顺序功能图中转换条件顺序功能图中转换条件“1 1”表示转换条件总是满足表示转换条件总是满足的。的。只要只要S22S22、S32S32都是活动步，就会发生转换，都是活动步，就会发生转换，

41、S41S41、S51S51被同时置为活动步，被同时置为活动步，S22S22、S32S32自动被系统程序变自动被系统程序变为不活动步；只要为不活动步；只要S42S42、S52S52都是活动步，就会发生转都是活动步，就会发生转换，换，S60S60被置为活动步，同时被置为活动步，同时S42S42、S52S52自动被系统程自动被系统程序变为不活动步。序变为不活动步。p当钻孔完毕，工件旋转到位后当钻孔完毕，工件旋转到位后X6X6为为ONON，将，将S61S61置为活动步，这步的任务是将置为活动步，这步的任务是将C0C0的的当前值加当前值加1 1，执行结果如果是当前值等于设定值执行结果如果是当前值等于设定

42、值3 3，则，则C0C0状态变为状态变为ONON，C0C0常开触点接通，将后常开触点接通，将后续步续步S62S62置为活动步，松开工件后，系统回到初始状态，等待下一次启动信号；置为活动步，松开工件后，系统回到初始状态，等待下一次启动信号；执行结果如果是当前值不等于设定值执行结果如果是当前值不等于设定值3 3，则，则C0C0状态仍为状态仍为OFFOFF，C0C0常闭触点接通，将常闭触点接通，将后续步后续步S21S21、S31S31置为活动步，钻头继续下行工作。置为活动步，钻头继续下行工作。Date: 2021-11-21 Page: 68l 顺序功能图中步顺序功能图中步S20S20之后是并行序列

43、的分支，之后是并行序列的分支，S20S20为活动步的情况下为活动步的情况下X1X1接通应将接通应将S21S21、S31S31同时变为活动步，梯形图中在同时变为活动步，梯形图中在S20S20的的STLSTL触点后经触点后经X1X1常开触点用常开触点用SETSET指令将指令将S21S21、S31S31同时置位。同时置位。lS21S21、S31S31之前是两条支路的合并，之前是两条支路的合并，S20S20为活动步的情况下为活动步的情况下X1X1接通或接通或S61S61为活动步情为活动步情况下况下C0C0为为OFFOFF都应将都应将S21S21、S31S31同时变为活动步，所以梯形图中同时变为活动步，

44、所以梯形图中S20S20和和S61S61的的STLSTL触点触点控制的电路块中的转换目标均有控制的电路块中的转换目标均有S21S21、S31S31。l第一个并行序列的合并处有两个前级步第一个并行序列的合并处有两个前级步S22S22、S32S32，当它们均为活动步时应实现合，当它们均为活动步时应实现合并，将两个后续步并，将两个后续步（即另一个并行序列的分支）（即另一个并行序列的分支）S41S41、S51S51变为活动步，而同时由变为活动步，而同时由系统程序将系统程序将S22S22、S32S32变为不活动步。梯形图中由变为不活动步。梯形图中由S22S22、S32S32的的STLSTL触点串联控制触

45、点串联控制SETSET指令使指令使S41S41、S51S51同时为同时为ONON。Date: 2021-11-21 Page: 69例例5 5 物料自动混合控制物料自动混合控制1. 1. 控制要求控制要求1) 初始状态容器是空的，电磁阀F1、F2、F3和F4，搅拌电动机M，液面传感器L1、L2和L3，加热器H和温度传感器T均为OFF。2) 物料自动混合控制物料自动混合装置如图所示。按下启动按钮，开始下列操作： (1) 电磁阀F1开启，开始注入物料A，至高度L2(此时L2、L3 为ON)时，关闭阀F1，同时开启电磁阀F2，注入物料B，当液面上升至L1时，关闭阀F2。 (2) 停止物料B注入后，启

46、动搅拌电动机M，使A、B两种物料混合10s。 (3) 10s后停止搅拌，开启电磁阀F4，放出混合物料，当液面高度降至L3后，再经5s关闭阀F4。3) 停止操作 按下停止按钮，在当前过程完成以后，再停止操作，回到初始状态。Date: 2021-11-21 Page: 70F1F2F3物料A物料B物料CD1L1液位传感器D2L2D3L3H加热器F4D4T温度传感器搅拌电动机MDate: 2021-11-21 Page: 71PLC I/O配置及接线图Y11D1Y10D2Y7D3Y6D4Y5KM2Y4KM1COM2输出液位指示液位指示液位指示温度上限加热器H搅拌电动机MY3电磁阀F4Y2电磁阀F3Y

47、1电磁阀F2Y0电磁阀F1COM1COMRUNSA1X0SB1X1SA2X2L1X3L2X4L3X5SB2X6TFX2-32MR输入温度加热液位液位液位停止启动Date: 2021-11-21 Page: 722 2用步进指令编程用步进指令编程 物料自动混合过程，实际上是一个按一定顺序操作的控制过程。因此，也可以用步进指令编程，其状态转移图如图所示。启动M8002X0M0S0S20Y0阀F1低位X4S21Y0L1位Y7SET中位X3S22Y1Y10SETL2位阀F2高位X2S23Y4Y11SETL3位搅拌T0K00S24Y3SET阀F4T0S25Y11S26Y10S27Y7T1K50S28Y3

48、RSTT1Y3RSTRSTX4X3RSTX2ENDM0X1M0X0停止Date: 2021-11-21 Page: 73例例6 6 PLC控制自动包装线，其控制要求是：a）按下启动按钮SB1传送带1运动并带动产品移动到达送带2时进行计数包装。b）包装分两类由两位主令开关SA选择，SA在1位为小包装，每包6只产品。SA在2位为大包装，每包12只产品。c）计数信号由光电开关ST采样输入，达到计数值传送带1停止运动，传送带2自动启动。3s后传送带1启动、传送带2停止，开始第2个循环。d）大、小包装达1000包生产线自动停止运行。若中途按下停止按钮SB2则待本循环结束停止运行。试用SFC语言设计用户程

49、序。Date: 2021-11-21 Page: 74解：解：1）设I/0端口地址安排如下：启动按钮 SB1 X0光电开关信号 ST X1大小包装信号 SA1 X2（大包装） SA2 X3（小包装）停止按钮 SB2 X4 传送带1 Y0传送带2 Y12）按要求设计状态转移图如图所示。Date: 2021-11-21 Page: 75S0S20RST C2S21SET Y0S22S23RST C0RST Y0RST C1自动包装线用户程序自动包装线用户程序状态转移图状态转移图Date: 2021-11-21 Page: 76例例7 7 试用SFC语言设计全自动洗衣机的用户程序。洗衣机工作流程如图所示。各动作说明如下：(1)进水、排水分别由电磁阀YV1、YV2执行。(2)洗涤区正、反转由KM0、KM1控制。