第5章 顺序控制梯形图的编程方式.ppt

1、概述：程序结构,概述：编程方法,定义：根据系统的顺序功能图设计梯形图的方法,5.1 使用STL指令的编程方法 5.2 使用起保停电路的编程方法 5.3 以转换为中心的编程方法 5.4 具有多种工作方式的系统的编程方法,5.1 使用STL指令的编程方法,STL：步进梯形指令，编程元件采用S STL触点：使用STL指令常开触点。当某一步为活动步时，对应的STL触点接通，该步的负载被驱动。该步后面的转换条件满足时，转换被实现，即后续步对应的状态被SET指令置位，后续步变为活动步，同时与原活动步对应的状态被系统程序复位，原活动步对应的STL触点断开。,5.1 使用STL指令的编程,STL指令特点： 1

2、）与STL触点相连的触点使用LD或LDI指令，即LD点移到STL触点的右侧，直到出现下一条STL指令或RET指令，使LD点返回左侧母线。各STL触点驱动的电路放在一起。最后一个STL电路结束时要使用RET指令。 2）STL触点可以直接驱动或通过别的触点驱动Y，M，S，T等元件的线圈。 3）由于CPU只执行活动步对应的电路块，使用STL指令允许双线圈输出，即不同的STL触点可以分别驱动同一编程元件的一个线圈。 4）STL触点驱动的电路块中不能使用MC和MCR指令，在中断程序与子程序内不能使用STL指令。,STL指令：单序列的编程,STL指令：选择与并行序列,STL指令：应用举例,若行人按人行道按

3、钮X0或X1，车道绿灯和人行道红灯亮，30s后车道变为黄灯，再过10s后车道变为红灯，再过5s后人行道变为绿灯，15s后人行道绿灯开始闪烁，闪烁5次后，人行道绿灯灭，红灯亮，5s后系统回到初始状态。,传送带控制系统,有二传送带如下图所示。按下起动按钮SB1后传送带A运行。当被传送物前沿接近S1时，S1通，A、B 同时运行。被传送物体后沿离开S1时，S1 断，A 停；当被传送物体后沿离开S2时，S2 断，B停，系统返回初态（A 、B均停）。如SB1按下一分钟后S1未通，则A 自动停。要求设计该控制系统，并画出端子分配图、梯形图和主电路图。,梯形图程序,5.2 使用起保停电路的编程方法,5.2.1

4、 编程背景 根据顺序功能图设计梯形图，可以用辅助继电器M来代表步。某一步为活动步时，对应的辅助继电器为ON，某一转换实现时，该转换的后续步变为活动步，前级步变为不活动步。很多转换条件都是短信号，即它存在的时间比它激活的后续步为活动步的时间短，因此应使用有记忆（或称保持）功能的电路（如起保停电路）来控制代表各步的辅助继电器。 起保停电路仅使用与触点和线圈有关的指令，任何一种可编程序控制器的指令系统都有这类指令，是一种通用的编程方式。,5.2.2 起保停电路：编程思想,起动电路：将Mi-1和Xi的常开触点串联 停止电路：Mi+1=1，将 Mi+1的常闭触点与Mi的线 圈串联。 逻辑代数表达式：,输

5、出处理：某一输出量仅在某一步为ON，就将它的线圈与该步对应的M的线圈并联；如果在几步中都为ON，应将代表各步的M的常开触点并联后，驱动该输出继电器的线圈。,5.2.3 起保停电路：单序列编程方式,小车在初始位置时停在左边，限位开关X1为ON。 按下起动按钮X0后，小车右行，碰到限位开关X2后，停在该处，3s后后开始左行，碰到X1后返回初始步，停止运动。,5.2.4 起保停电路：选择和并行序列,5.2.4 起保停电路(选择和并行序列),选择序列的编程方式 分支处理：如果某步后面有N个分支，则将N个后续步对应的辅助继电器的常闭触点与该步线圈串联，作为该步的结束条件。 合并处理：如果某步前有N个转换

6、，则该步的起动电路由N条支路并联而成，各支路由某一前级步对应的辅助继电器的常开触 点与相应转换条件对应的触点或电路串联而成。 并行序列的编程方式 合并处理：如果某步前有个并行序列的合并，则该步的起动电路是所有前级步的常开触点与相应转换条件对应相的触点或电路串联而成。,5.2.5 仅有两步的闭环处理,解决方法：在小闭环中，增设一步，这一步只起延时作用，延时时间可取很短（如0.1s），对系统的运行不会有什么影响。,5.2.6 应用举例：液体混合装置,按下起动按钮后,打开阀A,液体A流入容器,中限位开关变为ON时,关闭阀A,打开阀B,液体B流入容器。当液面达到上限位开关时,关闭阀B,电机M开始运行,

7、搅动液体,6s后停止搅动,打开阀C,放出混合液，当液面降至下限位开关之后再过2s,容器放空,关闭阀C,打开阀A,又开始下一周期的操作。按下停止按钮,在当前工作周期的操作结束后,才停止操作（停在初始状态）。,限位开关被液体淹没时为ON，阀A、阀B、阀C为电磁阀，线圈通电时打开，断电时关闭。开始时各阀门关闭，各限位开关为OFF。,液体混合装置控制系统,5.3 以转换为中心的编程方法,5.3.1 编程思想： 实现图中Xi对应的转换需要同时满足两个条件，即转换的前级步是活动步（Mi-1=1）和转换条件（Xi=1）。在梯形图中，可以用Mi-1和Xi的常开触点组成的串联电路来表示上述条件。转换发生时，后续

8、步变为活动步（SET Mi指令将Mi置位），前级步变为不活动步（RST Mi-1指 令将Mi-1复位），这种编程方式与转换实现的基本规则之间有着严格的对应关系，编制复杂的梯形图有它的优越性。,5.3.2 以转换为中心的单序列编程,某组合机床的动力头在初始状态时停在最左边，限位开关X0为ON。按下起动按钮X4,动力头进给运动如图所示,工作一个循环后，返回并停在初始位置。 快进：Y11、Y12接通 工进1：Y10、Y11接通 工进2：Y11接通 快退：Y12、Y13接通,5.3.3 以转换为中心:选择/并行序列,转换的同步实现,并行序列的合并处理：如果转换是个并行序列的合并，则各个前级步的复位条件

9、是各个前级步对应的辅助继电器的常开触点与相应转换条件对应的触点或电路串联而成。,5.3.4 以转换为中心：应用举例,开始时压钳和剪刀在上限位置，限位开关X0和X1为ON。按下起动按钮X10，工作过程如下：首先板料右行（Y0为ON）至限位开关X3动作，然后压钳下行（Y1为ON并保持），压紧板料后，压力继电器X4为ON，压钳保持压紧，剪刀开始下行（Y2为ON）。,剪断板料后，X2变为ON，压钳和剪刀同时上行（Y3和Y4为ON，Y1和Y2为OFF），它们分别碰到限位开关X0和X1后，分别停止上行，均停止后，又开始下一周期的工作，剪完10块料后停止工作并停在初始状态。,以转换为中心：剪板机控制系统,5

10、.3.5 各种编程方式的比较,编程方式的通用性 起保停电路仅由触点和线圈组成，使用起保停电路的编程方式通用性最强，可用于任一种PLC。 不同编程方式设计的程序长度比较 采用STL指令设计的程序最短 电路结构及其他方面的比较,5.4 具有多种工作方式的系统的编程方法,5.4.1 控制系统的多种工作方式 手动方式 自动方式：连续、单周期、单步、自动返回原点,机械手控制系统：控制面板,原点状态：机械手在最上面，最左边且夹紧装置松开时。 单周期工作方式：在初始状态下按下起动按钮X26，从初始步M0开始，机械手按顺序能图的规定完成一个周期后，返回并停留在初始步。,机械手控制系统：工作方式,连续工作方式：按下起动按钮，机械手从初始步开始一个周期一个周期地反复连续工作。按下停止按钮，系统并不马上停止工作，完成最后一个周期的工作后，系统才返回并停留在初始步。 单步工作 方式：从初始步开始，按下起动按钮，系统转换到下一步，完成该步的任务后，自动停止工作并停留在该步，再按一下起动按钮，才往前走一步。单步工作方式常用于系统调试。 负载电源：按下负载电源按钮，使接触器的线圈通电，接触器的主触点闭合，给外部负载提供交流电源。 紧急停车：在紧急情况下（包括PLC故障），按下此按钮可以断开负载电源。,控制系统：外部接线图和程序结构,5.4.2 使用起保停电路的编程方法,1、公用程序：