PLC技术及应用（欧姆龙机型）第3版 课件 第四章 顺序控制与步进指令（第三版）

第四章

顺序控制与步进指令

所谓顺序控制，就是在生产过程中，各执行机构按照生产工艺规定的顺序，在各输入信号的作用下，根据内部状态和时间的顺序，自动地有次序的操作。是工业控制系统中最为常用的控制之一。本章首先介绍在顺序控制设计和分析中经常要遇到的几个基本概念，然后介绍典型的控制功能模块和相应的PLC控制程序设计方法。内容提要第一节顺序控制基础知识第二节步进指令与顺序控制第三节基本指令与顺序控制第四节

顺序控制程序的综合设计通常由PLC输出量状态的变化来划分状态划分：被控对象工作状态的变化。1.工步及划分状态定义：工作循环中，特定的机械动作。第一节顺序控制基本知识转换条件：导致状态转换的原因。转换条件可以单个信号，也可是若干个信号的逻辑组合。状态转换：从一个状态进入一个新的状态。2.状态转换及转换条件3.顺序功能图的组成n-1nn+1abc第n-1步执行的动作第n步执行的动作第n+1步执行的动作n+2第n+2步执行的动作de②步进方向④动作（输出）③转换和转换条件①工步（状态）转换条件d和d，分别表示转换信号“ON”或“OFF”时条件成立；转换条件d↑和d↓分别表示转换信号从“OFF”变成“ON”和从“ON”变成“OFF”时条件成立。

顺序功能图实例123abcd单列结构1．单列结构二、顺序功能图的基本结构2.选择结构00a1112131b1c1122232选择开始40a413243541选择结束c6b53）并列结构并联开始00112131a12223240132435c41并联结束4.循环结构a1b2c3f4d条件循环单循环a123dbc助记符名称功能梯形图说明STEP步进控制领域定义步进控制结束，指令以后执行的是常规梯形图程序1）S为工步编号，可用辅助继电器号表示。2）步进区内的编号和步进区外的编号不能重复。3）在步进区内不能使用互锁、转移、结束、子程序指令。STEP步进控制的开始SNXT步进控制前一步复位、后一步开始第二节步进指令与顺序控制一、步进指令STEPSTEPSSNXTS步进指令示例由W200.01控制的步由W200.00控制的步STEPW200.00STEP0.00SNXTW200.00001SNXTW200.01STEPW200.01第二步第一步步结束步开始……0.02SNXTW200.021）步的开始，由SNXT引导，一直持续到没有控制位的STEP结束。2）由一个带控制位S的STEP来定义一个步的起始。3）使用相同控制位的SNXT指令来起动这个控制位步的执行。4）一步完成时，该步中所有的继电器都为OFF，所有定时器都复位，计数器、移位寄存器及KEEP中使用的继电器都保持其状态。5）在步进区域中，不会出现同名双线圈输出引起的问题。6）步程序内不能使用联锁、跳转、SBN和END指令。二、步进指令的应用1．用步进指令设计单列结构控制程序2．用步进指令设计选择结构控制程序3．用步进指令设计并行结构控制程序或4．用步进指令设计循环结构控制程序第三节基本指令与顺序控制一、用基本指令设计单列顺序控制程序1．基本指令设计模板状态转换模板组合输出模板

n-1bn+1nnn输出n+2n:本状态标志n-1:上一状态标志n+1:下一状态标志

b:状态转换条件状态转换模板组合输出模板

n-1nn+1abc第n-1步执行的动作第n步执行的动作第n+1步执行的动作n+2第n+2步执行的动作den-1bn+1nnn输出n+2具有相同输出要求的输出状态的组合2．状态转换模板的缺点和改进

缺点：在状态转换过程中，有一个扫描周期，两个相邻状态会同时有效。

改进：使用SET、RSET指令工步标志上一工步转入条件下一工步输出W0.00无0.06W210.00W210.00W0.000.08W210.01\W210.03100.01、T1W210.040.06W210.01W210.00T1·0.00W210.02\W210.03100.01、100.02、T2W210.02W210.01T2·0.00W210.03100.03W210.03W210.020.00W210.04100.04、T3W210.010.00W210.000.00W210.04W210.03T3·0.01W210.00二、用基本指令设计较复杂顺序控制程序1．顺序功能图分析2．梯形图编写1）将本步的每个“上一工步节点”（常开）和相应转换条件接点串联，形成一个驱动块，有几个入口，就将几个驱动块并联，最下面是本步的常开接点自锁；2）将本步的每个“下一工步接点”（常闭）串联，目的是为了进入到下一步时，“下一工步接点”(常闭)会断开，使本工步复位。实例组合输出讨论：为什么要组合输出？为了防止同名双线圈输出。3．用步进指令编写梯形图第二步第三步第四步第五步第一步初始步第四节顺序控制程序的综合设计分拣杆左右移动电磁铁上下运动吸引大、小铁球，有选择地放到相应的容器中以大小球分拣系统为例介绍一、工作过程和控制要求1．工作过程原点：SQ1、SQ4压合。初始状态:原点*电磁铁没有吸引铁球。1）电磁铁下降，2s后吸引或释放铁球；吸引或释放1s后电磁铁上升。2）大、小球由SQ5判别。3）分拣杆的左右移动由电动机M的正反转控制。4）电磁铁的上下移动由电磁阀YV控制气缸的运动来完成。5）电磁铁YA得电吸引铁球，失电释放。2．常见的控制要求（1）运行方式

手动和自动两种方式1）自动部分执行正常的分拣工作。2）手动部分用于位置调整和手动复位。（2）循环方式

多循环和单循环两种选择1）单循环，执行一次分拣循环后，回到原点停止。2）多循环，执行多次循环，直到按下停止按钮才结束。（3）停止方式

循环停止、紧急停止（急停）和紧急返回（急返）1）循环停止，完成本轮的分拣任务，停止。2）紧急停止，立即停止（注意安全问题）。3）紧急返回，按原路返回原点（也要考虑安全问题）。（4）停止后的再启动

1）急返后的启动，应考虑返回时有没有吸引铁球。2）急停后的再启动，①手动复位；②设计一段初始化程序；③按下启动按钮直接从急停点继续运行。第一步，自动循环顺序控制；第二步，完成综合设计二、操作面板设计和I/O分配1．操作面板二、操作面板设计和I/O分配2．I/O分配表二、操作面板设计和I/O分配3．I/O接线图二、控制程序设计1．控制程序结构图1）自动程序段当常闭触点0.11闭合、常开触点0.11断开，进入自动程序段。2）手动程序段当常闭触点0.11断开，常开触点0.11闭合时，进入手动程序段。3）组合输出程序段将自动程序段和手动程序段中的状态标志在这里进行组合，然后输出。4）其它设置2．自动循环段程序设计（1）顺序功能图（2）梯形图设计（不含输出）2．自动循环段程序设计（3）多循环和单循环设计加入触点0.05，常闭触点0.05闭合，进入多循环方式；反之，进入单循环方式。单循环时，不能回到第1步，最后一步（W0.06左移）要依靠左限位（0.06），左移到位后，停止这一步。第1步第8步3．手动操作段程序设计1）设置了三个按钮SB3、SB4、SB5来实现手动的左移、右移和下降操作。2）设计了手动操作的条件，互锁和限位。

如第1条，当左移按钮按下、右移按钮未按下，且电磁铁上升到位时，才能手动左移，当左移到左侧触碰左限位行程开关时，左移停止。3）每一步也不直接输出到输出点，通过辅助继电器作为状态标志过渡。4．组合输出程序设计1）加入互锁，确保安全2）组合了自动和手动的输出5．不同停止方式的程序设计（1）急停及再起动设计1）急停设计12）急停设计2急停后要重新起动急停后，可以在断点继续运行5．不同停止方式的程序设计（1）急停及再起动设计3）安全问题

当急停时电磁铁在吸引状态时，要求能继续吸引铁球，不使其掉下发生事故采用置位、复位指令5．不同停止方式的程序设计（2）急返及再起动设计1）急返设计左移到位后停止上升到位后左移添加一条梯形图，建立急返标志W3.02利用左限位行程开关来结束急返过程利用急返标志和行程开关的组合来自动返回5．不同停止方式的程序设计2）急返后再起动设计急返后两种情况：1）0.06*0.09*100.03=1，电磁铁未吸引铁球，返回原点后，已达到启动的初始条件。

2）0.06*0.09*100.03=1，电磁铁吸引铁球，将这种状态建立一个标志（如W3.03），在“右移步”添加一个驱动条件。返回原点后，当这个标志为ON时，按下起动按钮后，分拣杆立即右移，不再下探吸引铁球。5．不同停止方式的程序设计

循环停止：指在按下停止按钮后，系统不立即停止，而是在完成一个分拣任务，分拣杆回到原点后才停止。

要实现循环停止有两个方法：1）将多/单循环选择开关SA1拨到单循环位置，即能实现循环停止的目的。2）利用停止按钮，仿照