步进电机运用技巧

1、 PLC顺控指令编程的应用 1 PLC顺控编程步进指令是应用在顺序控制编程的指令。对于复杂的程序采用顺控编程会大大提高编程效率,特别适用于顺序控制的要求，因此也称为步进顺序控制。近年来新生产的PLC大多数都增加了符合IEC113-3标准的顺序功能图 (Sequential Function Chart，SFC) 语言。步进顺序控制，就是按照生产工艺的流程顺序设计出顺序控制图，按顺序控制图编写指令表。这种编程每一步控制清楚明了，易于读写和调试，便于学习。由于SFC语言是按标准编写的，所以各厂家PLC的制程序容易相互变换。三菱小型的FX系列PLC，在基本指令之外增加步进顺控指令，辅之以状态元件，用

2、状态转移图编程时可以很容易实现较复杂的顺控程序。一、状态转移图状态转移图，是按照控制流程图的顺序进行编写，每个状态图都包含了状态、具体动作、状态转移条件三个要素。对于复杂的顺序控制系统，可以将其分解为若干个状态，状态之间有转移条件相分隔，当相邻两个状态之间的转移条件满足时，就实现由上一状态转移到下一个状态，即上一个状态运行结束，到下一个状态运行开始。在每个状态下都有各自具体控制对象，而被控制对象在状态运行时都有具体的动作。1电动机正反转控制动作分解(1) 控制流程送电等待信号显示 按启动按钮 正转运行 正转限位 停5秒 反转运行 反转限位 停7秒 返回到送电等待信号显示 图 41电机正反转状态

3、转移流程图(2) 状态转移图（图 41）2电动机正反转状态转移编写电动机正反转状态转移控制，首先应按电动机运行状态进行分解，在每一个状态完成任务后，就转到下一个状态。当所有的状态都完成后，整个程序就完成了。图4-1中，由M8002初始化脉冲驱动，S0为初始化状态。当PC由STOP切换为 RUN瞬间，初始化脉冲使S0置1。当按下X1按钮接通，状态就转到S20。S20置1、同时S0复位，S20驱动Y21。当满足转移条件X2的要求，状态由S20就转到S21。使S21置1，当S20在下一状态到来时也自动复位。在S21置1的状态时，驱动线圈Y22，同时激活时间继电器T1, 当下一个转移条件状T1置1时，

4、状态由S21转到S22。S22置1，同时S21复位，S22驱动线圈Y23。当满足转移条件X3的要求，状态由S22转到S23。S23置1，同时S22复位，驱动线圈Y24同时激活时间继电器T2。当T2置1时满足下一个转移条件状，返回到S0。这是电机正反转状态转移和驱动的原理。二、歩进顺控指令介绍1步进顺控指令 STL指令 功能：步进开始指令，与母线直接相连，表示步进顺控开始，驱动S状态元件。 RET指令 功能：表示步进控制结束，每个顺控程序在END指令前写入RET指令，RET指令为无操作数。STL和RET是一对指令。在有多个STL指令的一段程序结束前必须加上RET指令，表示步进顺控程序结束。2状态

5、转移图与梯形图的转换图 42状态转移图、梯形图、指令表对应的转换SET S31STL S31OUT Y30SET Y31LD X1SET S32STL S32OUT Y32LD X2SET S33STL S33对于顺序控制程序，即可以使用状态转移图（SFC图）表示，也可以用梯形图或指令表形式表示，它们的实质内容完全相同并且三者之间可以相互进行转换，如图42所示。在实际应用中，可以使用计算机和专用的编程软件进行SFC图的编程，然后通过接口传送到PLC的程序存储器中，由PLC运行该程序，实现对系统的控制。 三、状态转移图中的状态元件FX系列PC的状态元件一般有几十点到几百点，如下表所示。表4-1

6、状态元件应用表FXON系列FX2N、FX2系列初始化用10点（S0S9）10点（S0S9）一般用118点（S10S127）490点（S10S499） 断电保持用上述状态全部断电保持400点（S500S899）报警用100点（S900S999） 注： 其中S10S19为自动控制中回原点使用的状态元件。2. 步进指令编程方法一、单流程编写在自动控制中多数情况下是单支控制流程，编程比较简单。1电动机Y /启动控制 控制要求。 1）控制流程；按下启动按钮X2，星形启动，接触器KMY先合，主接触器KM闭合，电动机星形运转。经5S延时KMY断开，延时1秒后三角形接触器KM合，开始角形运行。2）KMY动作后

7、，有延时闪光显示5S，闪光周期为1秒，延时到，KMY断开后，闪光指示结束。3）接触器KMY与接触器KM要有互锁功能。（2）I/0点分配：X0热继电器控制点 X1停止按钮 X2启动按钮Y0主接触器 Y1Y接触器 Y2接触器 Y3闪光信号 （3）状态转移图如（图43 Y /转换流程图）图 43 Y /转换流程图（4）Y /启动程序清单1 LD M8002 7 STL S20 13 OUT Y 3 K10 26 OR X1 2 SET S0 8 OUT Y1 14 LD X1 20 RST Y1 27 OUT S03 STL S0 9 OUT T0 15 OUT S0 21 LD T1 28 RET

8、 4 ZRST Y 0 K50 16 LD T0 22 SET S22 29 END Y 2 10 LD Y1 17 SET S21 23 STL S22 5 LD X 2 11 SET Y0 18 STL S21 24 SET Y2 6 SET S20 12 AND M8013 19 OUT T1 25 LD X0注：. 返回到S0用OUT指令，不能用SET。. 顺控结束指令RET只用一次而且是在END指令前。 （5）将程序中的指令输入到PLC并运行，观察运行结果。用编程器（或编程软件）的监控（MONITOR）和测试（TEST）功能，观察各状态元件（S）、输入元件（X）、输出元件（Y）、定时

9、元件（T）的状态变化，了解顺控指令的特点。2闪烁灯电路 图44 闪烁灯电路的状态转移图.I/0点分配：X1启动按钮 Y0灯1 Y1灯2控制要求；控制流程，按下启动按钮X1，进入状态S20，输出Y0，定时器T0为1S。当T0时间到就转到S21的状态，输出Y1，定时器T1为1.5S。T1到转到S20。重复上述，使两个灯闪烁亮。 图 44 闪烁灯电路状态转移图3三层楼梯桥厢位置显示（1）控制要求1）控制流程；电梯由1楼运行至3楼时，指示灯依次点亮123，隔层不显示。电梯由3楼运行至1楼时，指示灯依次点亮321。2）1LG、2LG、3LG为13层位置磁感应器。3）指示数字用7段数码管显示，电源是直流2

10、4V。（2）I/0分配1LGX1 2LGX2 3LGX31楼指示灯Y11 2楼指示灯Y12 3楼指示灯Y13 7段数码管aY1 bY2 CY3 dY4 eY5 fY6 gY7图 45七段数码管示意图7段数码管示意图（图 45） 1）图46指示灯状态转移图工作原理 M8002 启动脉冲后转移到S0状态等待，按下启动开关X1转移到S20状态，电梯在一楼灯亮输出Y11。按下二楼呼叫开关X2，电梯转移到S21状态，电梯升到二楼灯亮输出Y12。电梯在二楼时有两种选择；一种是三楼呼叫按X3，电梯转移S22状态，电梯升到三楼灯亮输出Y13；第二种是一楼呼叫，按X1电梯转移到S20状态，下降到一楼灯亮输出Y1

11、1。电梯在三楼时，按X2二楼呼叫，电梯转移S21状态，电梯在二楼灯亮输出Y12。 2）图47数码管状态转移图工作原理按下启动开关X1转移到S21状态，输出Y2、Y3对应的数码管是b、c(组成1字).按下二楼开关X2转移到S22状态, 输出Y1、Y2、Y4、Y5、Y7对应的数码管是a、b、d、e、g(组成2字) 。 按下三楼开关X3转移到S23状态, 输出Y1、Y2、Y3、Y4、Y7对应的数码管是a、b、c、d、g(组成3字) 。 (3) 状态转移图图 46指示灯状态转移图图47数码管状态转移图1）三层电梯指示灯呼叫转移图 2 ) 三层电梯楼层数码管显示流层图4机械手工作状态转移图图48是机械手

12、工作状态转移图。机械手的动作流程，是将工件从A点移送到B点，再返回到原点。图中的上升下降、左行右行等分别使用了双螺线管的电磁阀,只在有电时才能夹紧。 (1)手动操作图 48机械手工作状态转移图 初始运行时将机械手复归左上角，原点位置。状态S5是在PLC从停机转为运行的瞬间，用特殊辅助继电器M8002进行置位。(2)流程单循环运行 1)可用按钮X5、X6将机械手移至原点位置，然后按动启动按钮X26，将S5转移到S20，输出Y0，机械手下降，当机械手下降碰到限动开关X1，停止下降。 2)动作状态由S20转移到S21， 停止Y0输出，输出Y1机械手夹钳夹紧工件， ，并设TO延时1秒。 3)1秒后定时

13、器TO动作, 转到状态S22输出Y2机械手开始上升， 图 49机械手状态程序转移图当上升的机械手碰到上限开关X2接通，状态转移。4) 转移到状态S23机械手输出Y3右行， 当机械手右行碰到限位限开关X3接通，转到S24状态。5)在状态S24时，输出Y0机械手下降 , 当机械手下降碰到限动开关X1，停止下降。动作状态转到S25。 6）在状态S25时，先将机械手夹钳Y1复位，放下工件，并设定时器T1为1S。7）T1时间到，状态转移到S26，机械手上升输出Y2。当上升的机械手碰到上限开关X2接通，状态转移到S27。8）在状态S27时，输出Y4机械手左移，当机械手左移，碰到限动开关XY2Y 24接通左

14、移停止，返回S5，等待下次启动。 图 410 输出互锁图 411重复输出图 5顺控编程应注意事项 1) 不能同时为ON的输出软元件要有互锁，例如，电动机的正转与反转控制不能同时存在，必须有互锁，保持输出的唯一性。在编写状态转移图，如图410所示，在一个瞬时间只有一个状态输出。 2) 元件不能重复使用（1) 当STL触点接通ON时，与此相连接 的电路就动作；如STL触点断开OFF时，与 此相连接的电路就不能动作。在下一个运算周 期后就不再执行该指令。 （2) 对于图411的重复输出Y2，在S21或 者S22无论哪一个接通为ON，Y2都动作； 图 413同一信号为转移条件示图 412同一个定时器使

15、用应注意 S21和S22都断开OFF时，Y2才能断开。 （3) 用STL电路虽然可使用双线圈，但在 STL电路中与其他电路中共用一个双线圈时， 必须多加注意，不能出现控制错误。 （4) 状态软元件绝对不能重复使用。 3) 相邻状态不能使用同一个定时器相邻的状态不能重复使用同一个定时 器。因为第一次使用定时器的线圈还末断开，定时器无法复位，如图412所示。用隔离开的二个状态，可以使用同一个定时器。 4) 同一信号的ON/OFF作为转移条件时 要将信号脉冲化。用同一个信号的ON/OFF作为顺序转移条件时要将信号脉冲化，如413图所示， 当M0接通时S34动作，M1动作S34就立即断开，以避免马上直

16、接转移到S35。只有再一次接通M0时，才能转移到S35。 图414状态元件为辅助继电器使用图 图 415用脉冲指令驱动状态转移图5) S可以作辅助继电器使用 （1) STL指令对状态软元件S有效，可以使用状态软元件S还可用LD/LDI，AND/ ANI，OR/ORI，OUT，SET/RST等触点和线圈指令。（2) 图414所示，即使由S20来驱动S30 后，S20也不能复位。另外，如果S20断开，则S30停止动作。（这是因为没有通过STL指令来驱动）。（3) 程序中没有用过STL指令时，状态S可以作为通用辅助继电器使用。 6) S延迟时间转移的处理 在控制凸轮时，作为转移条件的限位开关X0 已

17、经处于动作位置，但需让凸轮转一圈后，S延迟时间后才向下转移。 在这种情况下，按图215所示，将转移条件 进行脉冲化，S30第一次动作后，用M100使 其不发生转移，只有满足条件才转移到S31。. 图 416 转向非连续状态示意图7) S作状态继电器使用（1) 对于STL指令后的状态S元件，OUT指 令与SET指令具有同样部分的功能。即都能使转移的原状态自动复位，SET指令还具有停电自动保持功能。但是，OUT指令在SFC图中，只用于与不相邻的状态转移，如图416所示，而不能是与相邻的状态转移。 （2) 在STL触点后，不能紧接着使用MPS指令，应在LD指令以后使用。8) 能用于顺序控制逻辑指令从

18、STL指令开始到最后一个STL指令，直到RET指令为止，在它们之间，可使用的顺控指令和不能使用的顺控指令可参考表42所示。表42状 态指 令LD/LDI OUT，NOPAND/ANI SET/RSTOR/ORI PLS/PLFANB/ORBMPS/MRD/MPPMC/MCR初始及一般状态可使用可使用不可使用分支 汇合状态输出处理可使用可使用不可使用转移处理可使用不可使用不可使用二、选择性分支编程1分支的定义：具有两个以上的分支，只能从中选择一个执行，如图417所示，电动机的正反转控制状态转移图及指令表。图 417电动机的正反转控制状态转移图1 LD M8002 11 OUT Y22 SET S

19、0 12 STL S203 STL S0 13 LD X3 4 LD X 1 14 OUT S05 SET S20 15 STL S306 LD X2 16 LD X4 7 SET S30 17 OUT S0 8 STL S20 18 RET 9 OUT Y1 19 END10 STL S30 2选择性分支的结构与特点1）选择性分支(2) 结构图图 418选择分支与汇合的结构图 (1) 特点从多个流程分支中选择执行其中一个流程，称之为选择性的分支。以图418为例，其前提条件必须是X0、X10、X20不能同时接通。 选择性,如S20动作时一旦X0接通，动作状态就向 S21转移，S20就复位；当X

20、10接通，就向S31转移，S20就复位；当X20接通，就转移到S41，但是只能在一个时刻有一种选择，具有单一性的选择。 汇合状态S50，可由S22、S32、S42都能满足条件时可由其中任意一个驱动S50。3 选择性分支与汇合编程 （1）选择性分支编程选择分支编程图和指令表，如图419所示。 STL S20OUT Y0 驱动处理LD X0SET S21 转移到第一并行分支状态LD X1SET S31 转移到第二并行分支状态LD X2SET S41 转移到第三并行分支状态图419选择分支编程图 编程要求：是先驱动后转移。在编程时应先进行驱动处理，然后进行转移处理。所有的转移处理要按顺序执行。图 4

21、20选择性汇合编程图（2) 选择性汇合编程 应先输出后再汇合，按其顺序流程编写程序，如图420所示。在编程时应在分支 、汇合的转移处理程序中，不能用MPS、MRD、MPP、ANB、ORB指令，其中，MPS指令不能直接在STL指令后面使用。程序的交替，各分支在汇合不能交叉。先进行汇合前状态的输出处理。再按顺序向汇合状态进行转移处理。STL S 29 STL S29OUT Y10一输出处理 LD X10 从第一分支转移到汇合点 SET S50STL S 39 STL S39OUT Y11一输出处理 LD X11 从第二分支转移到汇合点 SET S50STL S 49 STL S49OUT Y12一

22、输出处理 LD X12 从第三分支转移到汇合点 SET S50三选择分支、汇合的编程技巧1 选择性分支汇合后插入一个虚拟状态过渡，如图 421所示。（1) 状态图S20S30S40S50S60S100S20S40S30S50S60图 421由分支汇合组合的编程图X0 X1 X2 X0 X1 X2X3 X4 虚拟状态 X3 X4 （2) 指令清单 STL S20 STL S100 LD X0 汇合前一分支 SET S100 LD X3 汇合后一分支 STL S30 SET S50 LD X1 汇合前二分支 SET S100 LD X4 汇合后二分支 STL S40 SET S60 LD X2 汇

23、合前三分支 SET S1002 较复杂的选择性结构（1) 定义所谓较复杂的选择性结构是指选择性分支下又有新的选择性分支，同样选择性分支汇合后与另一选择性分支再汇合，组成新的选择性分支的汇合如图 422所示。（2) 改写办法对于较复杂的选择性分支，可以用转换条件指令的办法，进行编程。3 由并行分支与汇合进行整体编程，其编程方式为；选择并行选择的编程。 分支程序 汇合程序 STL S20 STL S22LD X0 STL S24SET S21 LD X6SET S23 SET S29LD X1 STL S26SET S25 STL S28SET S27 LD X7 SET S29图 422用其”选

24、择并行选择”的方式四并行分支编程 1并行分支编程 定义：两个或两个以上的分支，同时执行的分支称为并行分支。 并行分支结构及特点如图 423所示1) 结构图 2) 特点 图 423并行分支结构图 多个分支可同时执行的称为并行分支。 图423中S20动作时，若X0为ON，则S21、S24、S27同时动作，各分支流程同时动作。 各流程动作全部结束时，若X7为ON，则汇合到S30动作，S23、 S26、 S29全部复位。 该汇合，有时又称作排队汇合(先执行完的流程要等待全部流程动作完成后才汇合,执行继续动作)。 在并行分支。 汇合点的程序流程中不允许标有标注的转移条件。 2并行分支与汇合的编程图 42

25、4并行分支转移图STL S20OUT Y0驱动处理LD X0SET S21转移到第一并 行分支状态SET S31转移到第二并 行分支状态SET S41转移到第三并 行分支状态（1） 分支编程的原则是先驱动，后转移如图4-24所示。（2) 并行分支汇合编写时应先驱动处理后汇合编程，按顺序执行。并行分支汇合状态转移处理如图 425所示。 图 425并行汇合编程图 STL S29 STL S29 OUT Y10一 输出处理 STL S39 STL S49 LD X10 合并转移处理 STL S39 AND X11 OUT Y11一 输出处理 AND X12 SET S50 STL S49 OUT Y

26、12一 输出处理 连续写STL指令表示并行汇合，STL指令最多可连续使用8次。 第三节 步进指令程编程的应用一、大小球分类选择性传送编程1控制要求：如图426所示。控制要求；原点显示 X3 上限位。图 426大小球分类选择传送控制图 左限位X1 右限位 X4 右限位 X5 电动机 X2 下限位 小球 大球 图 427大小球分类选择传送SFC图（1）在原点才能启动。(2）动作顺序为下降、吸住球、上升、右行、下降、释放球、上升、左行、回原点。(3）机械手下降时当电磁铁压住大球，下限位开关不通，压住小球时下限位开关接通。(4）有手动复位功能。2I /0分配X0启动 X1左限位 X2下限位 X3上限位

27、 X4小球限位 X5大球限位X6手动上升 X7手动左移 X10机械手松开Y0下降 Y1抓球 Y2上升 Y3右移 Y4左移 Y7零位显示3状态转移图图 427大小球分类选择传送SFC图。4编写程序按状态转移图编写程序，输入PLC运行，经调试和修改后，使运行的程序符合控制要求。 二、按钮式人行横道指示灯1按控制要求如图428所示，按X0或X1，交通灯按以下控制要求的顺序进行变化，如交通灯已进入运行中按钮将不起作用。图 428按钮式人行横道指示灯示意图 X0或X1开始人行道 红 红 45 S 绿15 S 绿闪5S 红5S车 道 绿 绿 30 S 黄10S 红 5 S 红2I / 0分配 X0右边按钮

28、 X1左边按钮 Y1车道红灯 Y2车道黄灯 Y3车道绿灯 Y5人行道红灯 Y6人行道绿灯3控制功能顺序：（1) PLC从STOP RUN时，初始状态S0动作，通常为车道为绿灯亮，人行道为红灯亮。（2) 若按人行横道按钮X0或X1， 则状态S21为车道绿灯亮，S30为人行道红灯亮， 此时的状态不变化。（3) 车道绿灯亮的时间T0为30秒，绿灯亮后车道变为黄灯亮的时间T1为10秒， 黄灯后车道变为红灯亮。（4）车道红灯亮的时间T2为5秒，5秒后T2触点接通人行道绿灯亮。（5) 人行道绿灯亮的时间T3为15秒，15秒后绿灯开始闪烁亮周期为1秒（S32 = 暗，S33 = 亮）。（6) 闪烁中S32、

29、S33反复进行动作， 计数器C0设定值为5次，当满足条件后，状态向S34转移，人行道变为红灯5秒后，返回初始状态。（7) 在状态转移过程中，即使按动人行横道按钮X0，X1也无效。4 交通灯SFC图（如图4-29所示） 图 429 按钮式人行横道指示灯SFC图第四节 跳转结构的编程一、跳转结构定义：不是按顺序执行的状态转移，都称为跳转。1跳转方向如下 (1) 向后跳转如图 430 所示 (2) 向前跳转如图 431 所示图 430状态向后跳转图 图431状态向前跳转图 (3) 向另外程序跳转如图 432 所示 图432向外跳转流程图（3）向外跳转如图432所示图432向外跳转流程图2编程中的要求

30、（1）在编程中不论向前跳转或者向后跳转，如果是单支跳转的可以直接用箭头连线到所跳转的状态元件，但是如果有两支跳转因为不能交叉所以要用 箭头表示。（2) 跳转指令用OUT而不用SET。（3) 在编程中使用指令应注意它们的特性。二、跳转的编程1用OUT转移向上转移复位、向下转移 (跳转)、向其他流程转移等，均不能按顺序运行的用转移符号 表示转移目标状态的地址号，用OUT指令进行编程。433用RST转移复位流程图2用RST转移复位 STL S65LD X6OUT Y3 LD X7 RST S65 在图433中S65通过X7使S65复位，S65复位就像其他复位的情况是一样，如果转移动作不产生，S65就

31、不能复位。3 向另外程序转移 图 434向另外状态转移程序流程图由S40通过X3驱动S52， 使用OUT指令实现状态转移。转移状态 转移至现状态 STL S40 STL S52LD X1 LD X4OUT Y1 OUT Y2LD X2 LD X5SET S41 SET 53LD X3 OUT S52 4编写程序应注意的问题(1) 程序编写时在跳转中不能相互交叉如图435(a)所示。应按图435(b)所示编写。 图 435程序不能交叉示意图（2）多个初始状态程序要分开编写具有多个初始状态的SFC图的程序，要按各初始状态分开编写。如图436所示。先对S3初始状态的要求进行编程，其对象为状态S20-

32、S39的编程， 全部结束之后，再进行下一序列的初始状态S4的程序编制。 在这两个分支的流程中，除STL 指令外，可以使用对方的状态编号。 初始状态S3的程序流中可包含OUT S41的指令。同时，在初始状态S4的程序中也可有包含S30 的指令。重要的是在使用STL指令时不能混用各自流程图的状态。 的指令。重要的是在使用STL指令时不能混用各自流程图的状态。图436不能交叉的流程图 (3) 分支电路的个数限制关于一个并行分支与选择性分支， 每一个并行分支不能多于8个分支。 如在使用多个并行分支或选择性分支时， 每一个初始状态的所有分支电路总数不能多于16个分支如图437所示。图437分支电路总数的

33、限制图编程注意事项：在从汇合线或汇合前的状态，向不相邻状态进行转移或复位时是不允许的。 必须设置虚拟状态，这样才能从虚拟状态中向着不相邻状态转移或作复位处理。5电动机顺序启动、停止的控制(1)控制要求四台电机M1、M2、M3、M4启动过程： 按启动按钮 M1启动 延时启动M2 延时启动M3 延时启动M4停止过程： 按停止按钮 M4停止 延时停止M3 延时停止M2 延时停止M1在电动机启动过程和停止过程中，都是按顺序进行的。(2) I /0分配X0启动按钮 X1停止按钮 Y0M1 Y1M2 Y2M3 Y3M4(3) 编程要点 顺序启动，按下X0启动，根据时间继电器T0、T1、T2的延时来分别转移

34、到S20、S21、S22实现启动四台电动机。 启动完成后，进行停止是用S20、S21、S22的选择性转移条件来决定的，而X1是在不同的状态下只要满足顺控的条件就执行，否则就跳转，跳转到位置就停机与正常的停机状态相同。图 438电机顺序启、停SFC图 正常停机，按下X1按顺序停机，停机延时的依据是时间继电器T4、T5、T6设定。(4) 按已知的条件编写流程图，如图 438所示。(5) 按流程图编写出指令表，输入到PLC中，进行程序调试和运行，最终满足控制要求。 顺控指令应用实训实训项目四实训习题12 PLC控制电动机正反转能耗制动一、实训目的1掌握PLC与接触器、电动机的连接方法。2掌握步进顺控

35、指令的编程方法。3根据控制要求设计I/O图、接线图、流程图。二、实训要求1电机正反转I / O分配及输入、输出图的设计 （1） I / O分配，按已知输入、输出的条件进行端口的分配。 X0正转启动 X1反转启动 X3制动停止 X2热继电器保护Y0正转 Y1反转 Y2制动停止 （2）输入、输出端口分配原理图如图439所示 图439 电机正反转输入/输出端口分配原理图 2电机正反转控制要求按SB1, KM1吸合,电动机正转；按SB2, KM2吸合,电动机反转；（3） 按SB3, KM1或KM2释放,KM3吸合，能耗制动，时间3秒；（4） 按FR热继电器动作，KM1或KM2释放，电动机自由停止。（5

36、） 要求用步进顺控指令编程。3电机正反转设计SFC图，如图440所示。 三、输入/输出电路接线图1正反转I/O控制回路接线图如图441所示。2主回路接线图见图442所示，图中电动机为星形接法，二极管交流耐压大于500V，电动机电流与接触器的容量相匹配。3电动机正反转控制操作（1）输入程序并调试使程序准确无误；（2）按控制回路接线图接线，连接220V电源进行试运行；（3）在控制回路通电无误情况下，断电后再完成主回路接线；（4）经检查后即可送电试车。 图440 电机正反转SFC图 四、注意事项在程序调试正确的前提下，控制回路通电试车。控制回路通电时，相线接线圈端。零线接PLC输出COM端.。在控制

37、回路通电正常后，接主电路的联线。检查无误后通电试车。 图442电机正反转主回路接线图 图441电机正反转控制回路接线图五、思考题1试用单流程设计电机正反转控制程序，要求同上。2用什么方法检查外部联线是否正确。实训习题13 交通灯控制一、实训目的 1采用顺控指令的编程，熟悉顺控指令的用法； 2掌握并行分支及并行汇合指令的写法。3根据控制要求设计PLC的I/O图、接线图、流程图，实现控制要求。二、实训要求1交通灯的控制要求（1） 交通灯自动运行时序图如图443所示 图443交通灯时序控制图 （2）交通灯手动运行 东西、南北，两个方向的黄灯同时闪动，周期是1秒。 2交通灯I / O分配及输入输出图的

38、设计（1）I / O分配 X0自动启动按钮 X1手动开关（带自锁型） X2 停止按钮 Y0东西方向红灯 Y1东西方向绿灯 Y2东西方向黄灯 Y3南北方向红灯 Y4南北方向绿灯 Y5南北方向黄灯（2）输入输出图如图444所示图444交通灯输入/输出原理图 3 交通灯SFC图，如图445所示。 图445交通灯的SFC图 三、交通灯的操作步骤（1）PLC清零，输入程序。（2）调试程序，并试运行。（3）按输入输出图接线，手动操作正确。（4）断开X1手动开关、接通X0，运行自动程序。（5）第一次运行不正确检查完程序后，第二次运行前一定清零，将第一次运行的程控清除掉，保证第二次运行正确。四、注意事项 1先

39、调试程序正确后接外部线路。 2接模拟外部电路时应注意安全交通灯的极性的要求。 3手动开关可用乒乓开关或带自锁型按钮。4在运行“自动程序”前，应先复位后运行。五、思考题 1试用单流程设计交通灯控制程序，要求同上（可用时间段分隔进行编写）。 2请设计一个如何用使整条道路更通畅的交通灯系统。实训习题14 四相步进电动机控制一、实训目的1应用PLC技术实现对四相八拍步进电动机的控制。2掌握PLC的I/O与步进电动机的连线方法。3根据控制要求设计I/O图、接线图、流程图。二、实训要求1设计四相八拍步进电动机I/O分配及输入、输出图 （1） I / O分配，按已知输入、输出的条件进行端口分配。 X0反转启

40、动 X1正转启动 X2停止 X3加速Y1A相 Y2B相 Y3C相 Y4D相（2）输入、输出端口分配原理图如（图446）所示。2四相步进电动机正反转控制要求（1）按SB1, 步进电动机正转，正转顺序；AABBBCCCDDDAA。X3接通步进电动机进行加速。（2）按SB0, 步进电动机反转，反转顺序；AADDDCCCBBBAA。X3接通步进电动机进行加速。（3）按SB2, 步进电动机运行停止。（4）要求用步进顺控指令进行编程。 3电机正反转设计SFC图，如图447所示。三、步进电动机操作步骤（1）PLC清零，输入程序。（2）调试程序，并运行正确。（3）按输入输出图接线，应按相序和极性正确接好，不能

41、有误。（4）进行步进电动机正、反转和加速运行程序。四、注意事项 1先调试程序正确后，接外部负载线路。 2PLC的输出触点的电流容量应大于负载的容量和极性的要求。 3四相八拍步进电动机可以采用Q2HB68MC（D）型号。五、思考题 1能否设计，三相六拍步进电动机正反转控制系统，要有三速可变功能。 2控制步进电动机应注意什么，如何提高控制精度。 图446四相步进电动机I/O分配图 图447四相八拍步进电动机流程图实训习题15 皮带机控制一、实训目的 1熟悉皮带机的控制要求。2掌握分支程序的编程方法。3熟悉并行分支程序指令的编程。二、实训内容 图448皮带机控制原理图 1 皮带机的控制要求（图448

42、所示）（1）正常启动顺序 （空仓或按启动按钮）M1 DT M2 M3 M4 间隔5秒（2）故障后启动顺序 （紧急停车后的启动）M4 M3 M2 M1 DT 间隔10秒（3）正常停止顺序 （满仓或按钮停机按钮）DT M1 M2 M3 M4 间隔5秒（4）紧急制动，无条件全部停机。 图 449 皮带机输入输出分配图(5) 具有点动功能。2皮带机的I / O分配及设计输入输出图（1）I / O点分配X0自动/手动转换 X1自动启动 X2正常停止 X3紧急停止 X4点动DT电磁阀 X5点动M1X6点动M2 X7点动M3 X10点动M4 X11满仓信号 X12空仓信号 Y0DT电磁阀 Y1M1电机 Y2

43、M2电机 Y3M3电机 Y4M4电机 （2）输入输出分配图（图449）3皮带机动作顺序控制图（1）动作顺序图如图450（a）是皮带机的控制SFC图，图450（)是皮带机主程序梯型图。图450皮带机SFC图 图450皮带机主程序梯型图 三、操作步骤1按皮带机动作顺序控制图编写程序，输入到PLC进行调试运行。2在模板上按输入输出图接线。3操作时先进行手动操作，正确后再运行自动程序。四、注意事项 1先调试程序正确后接外部线路。 2接模拟外部电路时应注意电源的极性要求。3在运行“自动程序”前，应先复位再运行。五、思考题 1试用其它（如跳转指令）方法设计皮带机控制程序，要求同上。 2请你设计一个实际可用

44、的皮带机的控制系通统。实训项目小结在这个实训项目中，采用的是并行分支和并行选择性分支的方法进行设计和编程。主要根据控制原理的要求，I/O端口的分配，然后进行流程图的设计。在写出流程图后，还要对流程图进行优化最后进行编程。在设计流程图和编程中，可以发挥步进指令的优势进行编程。1应认真分析控制要求，进行分解控制顺序，写出控制流程图。 2根据控制要求确定I/O端的分配，分清控制逻辑关系，画出外部接线图。 3将程序输入PLC进行调试，完成调试后接外部控制电路进行运行。 4分析本小结四个习题的特点，写出实训报告。实训项目五实训习题16 简易机械手控制一、实训目的1熟悉用步进指令的特点。 2用步进指令编写

45、控制程序。3根据控制要求设计PLC的I/O图、接线图、流程图。二、实训内容1机械手控制要求 在左上角为原点，如图451所示，此时的机械手在得电为夹紧，无电为放松。（1）自动控制顺序原点（左上角）启动放松（T） 下降下限位 夹紧（T） 上升上限位 右移 右限位 下降 下限位 放松（T）上升 上限位 左移左限位(回原点)（2）手动控制各个动作分别用手动进行操作。图211机械手动作示意图 图451 机械手动作示意图 图252 机械手I/O分配及输入输出图2I/O分配及输入输出图452；I/O分配X0自动/手动转换X1停止X2 自动启动X3上限位X4下限位X5左限位X6右限位X7手动向上X10手动向下

46、X11手动左移X12手动向右X13夹紧/放松 Y0夹紧 / 放松 Y1上升；Y2下降； Y3左移； a) 主程序 b) SFC自动序 图453机械手动作顺控图Y4右移；Y5原点；3机械手控制流程图 状态转移图见图 453：a) 为主程序 b)为自动程序。三操作步骤 （1） PLC清零，输入指令，检查程序是否正确； （2） 断开X0，操作手动程序； （3）接通X0，同时接通X3和X5，输出端Y5接通，按下按X2，自动程序运行。 （4）在运行不正确时，应检查程序后，再运行前一定要先复位后运行。 四、注意事项1为了安全，在接220V的电源时,相线一定要接在交流接触器线圈的外端；2在手动转为自动运行时

47、，应复位后再启动自动程序。五、思考题 1试用步进指令，设计具有三个工位的装配机械手的程序，可以吗？ 2你能否设计制造一个具有实用价值的机械手吗？实训习题17 电镀槽生产线控制 一、实训目的1熟悉电镀生产工艺的控制要求，设计I/O端子及端子分配图。2应用步进指令在此类设备控制的编程方法。3掌握顺控指令在控制中的应用特点。二、实训内容1电镀生产线控制要求 SQ1SQ4为行程限位开关，SQ5SQ6 为吊钩限位开关，控制流程要求如下：（1）自动运行启动后，控制流程从原点开始按图454所示的行程运行一周。（2）手动时，各个动作分别进行控制。 图 454 控制流程图2电镀生产线I/O分配及输入输出端子图（

48、1）I / O分配X0自动/手动转换 X1左行限位 X2 第二槽限位X3第三槽限位 X4右行限位 X5上升限位 X6下降限位 X7停止 X10自动启动 X11手动上升 X12手动下降 X13手动左行 X14手动右行 Y0吊钩上升 Y1吊钩下降 Y2行车左行 Y3行车右行 Y4原点指示（2）输入输出分配图（图455） 图 455电镀生产线输入输出分配图（3）电镀生产线动作顺序SFC图（如图456所示）a) 主梯型图 b) 自动运行SFC图 图256电镀生产线动作顺序图 3 电镀生产线操作步骤 （1）PLC先清零后，输入编好的程序。 （2）断开X0，先运行手动程序。正确后接通X0，同时接通X4和X

49、6，在Y4亮的前提下启动X10，运行自动程序。 （3）运行程序不正确时，应检查程序后，再运行时要先复位后运行。三、注意事项1自动程序运行一定要从原点开始。2在Y4灯亮的前提下，按X10启动按钮，即可开始。3在接通外部模板的电路时要注意极性与安全。四、注意事项1.当一次运行程序不正常时，重新运行程序前请先清零，再运行。2如外接220伏电压的接触器时，火线接在接触器线圈，线圈的电压与外接电源要相匹配。3.通电前须检查正确后再送电。五、思考题1你能否用基本指令，重新设计该状态图。2请你设计一条具有实用价值的电镀自动生产线。 实训习题18 全自动洗衣机控制一、实训目的 1熟悉全自动洗衣机的工作顺序及I

50、/O端口的设计。2掌握此类设备的编程方法。3熟悉计数器在编程中的应用。二、实训内容 1洗衣机控制要求（1）洗衣机进水加洗衣粉。水位到高位后停止进水，开始洗涤。（2）洗涤时，正转洗涤20秒，暂停3秒后反转洗涤20秒，暂停3秒后再正转洗涤，如此循环3次，洗涤结束。然后排水，当水位下降到低水位时进行脱水（同时排水），脱水时间是10秒，这样完成一个大循环。（3）整个洗涤为三次大循环，一次为加洗衣粉，两次净水洗涤，经过三次大循环后洗衣结束，并且报警，报警10秒后全过程结束，自动停机。（4）在洗涤过程中，当按下停止按钮时洗涤停止。 2洗衣机的I/O端口分配及输入输出图的设计 图457 洗衣机控制输入输出接

51、线图 （1）I/O分配X0启动按钮 X1高水位开关 X2低水位开关 X3停止按钮Y0进水电磁阀 Y1排水电磁阀 Y2电机正转控制 Y3电机反转控制Y4脱水电磁阀 Y5报警（2）输入输出接线图如图457所示。 图458洗涤过程SFC图 3洗涤过程SFC图洗涤过程状态转移图如图458所示。三、洗涤操作步骤 1先将PLC清零，输入程序并调试、运行。2按输入输出图接模拟线路。 3启动X0，观察输出端的指示情况。 4在程序运行过程中，随时按下X3，程序停止并复位，重新启动应能正常运行。 5掌握调整正反转运行时间及计数次数，该程序可以反复调试运行。四、注意事项1若PLC输出端接220伏电压，操作时注意安全

52、。2注意状态转移图中输出指令的写法。五、思考题 1能否用交替指令（ALT）编程洗衣机控制程序。2能否设计出具有节能的洗衣机控制系统。实训项目小结实训项目中，采用的是单分支流程的设计，具有简单易懂的优点。在设计中主要根据控制原理的顺序和每一个状态要实现的功能进行流程图的设计。在写出流程图时主要是条件的满足，这些条件主要用到限位开关、时间继电器、计数器等。在设计好流程图后可以进行优化设计，最后进行编程。在设计流程图和编程中，可以发挥步自身的优势编写高质量的程序。1根据单分支流程的特点应认真分析控制要求，进行分解控制顺序，写出控制流程。 2在确定I/O端的分配时要分清控制逻辑关系，画出I/O接线图。

53、 3将程序输入PLC进行调试，完成调试后接外部控制电路进行运行。 4分析本小结三个习题的特点，写出实训报告。实训项目六 图 459 音乐喷泉控制原理图实训习题19 音乐喷泉控制一、实训目的1了解音乐喷泉控制的要求，根据要求设计I/O端口图。2掌握喷泉控制程序设计的技巧。3根据喷泉和激光灯的组合进行编程。二、实训内容1音乐喷泉控制要求按图459所B：组灯为主激光灯，D：组灯为红色灯，E：组灯为绿色灯。 2音乐喷泉控制方式有手动、自动两种。 （1） 手动控制，在无音乐时所有的灯、喷泉可以单独控制。 （2） 自动控制，放音乐时，应按音乐的顺序有不同组合的灯亮，同时控制不同压力泵接通。 按照高音低音中

54、音的顺序进行控制。 图260 音乐喷泉的I/O分配图 放音乐，高音时B、D两组灯亮，接通高压泵；低音时B、E两组灯亮，接通低压泵；中音时，B、D、E三组灯亮，接通中压泵。 3音乐喷泉I/O分配及输入输出图 （1）I/O分配X0手动/自动 X1停止 X2高音 X3低音 X4中音X10高压泵 X11低压泵X12中压泵 X13主灯X14红灯 X15绿灯Y0高压泵 Y1高低泵Y2中压泵 Y3主灯B Y4红灯D Y5绿灯E（2）输入输出接线图按260音乐喷泉的I/O分配图接线。4音乐喷泉梯形图图461音乐喷泉的主控制梯形图 图462音乐喷泉的自动控制SFC图三、注意事项1指示灯是24伏直流电源，泵的电源是由接触器控制是22