电器及PLC控制技术与实训PPT (5).ppt

1、第5章 PLC的步进指令及编程,学习目标,【知识目标】 1掌握顺序功能图的编程方法； 2理解步进指令及其使用方法；,【技能目标】,1会应用GX Develop编程软件输入SFC顺序功能程序； 2会用步进指令对顺序控制电路进行编程。,主要内容,第一节 顺序功能图 第二节 步进指令及编程实例 第三节 SFC顺序功能图的程序输入,5.1 顺序功能图,一、顺序功能图 1.工序图与顺序功能图。,（1）控制要求：某设备有3台电动机，按下起动按钮，第一台电动机M1起动；运行5s后，第二台电动机M2起动；M2运行15s后，第三台电动机M3起动。按下停止按钮，3台电动机全部停机。,（2）输入输出端口分配及I/O

2、接线图：,（3）工序图与顺序功能图的编制,5.1 顺序功能图,5.1 顺序功能图,（1）步：步又分为初始步和工作步，在每一步中要完成一个或多个特定的动作。初始步表示一个控制系统的初始状态，初始步可以没有具体要完成的动作。在功能图中，初始步用双线框表示，工作步用单线框表示。 （2）转移条件：步与步之间的转移条件用与有向连线垂直的短划线来表示，将相邻两状态隔开。当条件得以满足时，可以实现由前一步转移到下一步的控制。 （3）有向线段：步与步之间用有向线段连接。当系统的控制顺序是从上向下时，可以不标注箭头；若控制顺序是从下向上时，必须要标注箭头。,2顺序功能图的组成,3.活动步与状态继电器 （1）活动

3、步：当状态继电器置位时，该步便处于活动步，相应的动作被执行；处于不活动状态时，相应的动作被停止。要使该步为活动步，必须同时满足两个条件：该转移所有的前级步都是活动步；相应的转移条件得到满足。当该步为活动步后，其前级步变为不活动步。 （2）状态继电器S：FX2N系列的PLC共有状态继电器1000个点，分为五类，如表所示。,5.1 顺序功能图,4绘制顺序功能图的注意事项： 针对绘制顺序功能图时常见的错误提出的注意事项： （1）两个步绝对不能直接相连，必须用一个转移将它们隔开，两个转移也不能直接相连，必须用一个步将它们隔开。 （2）顺序功能图中的初始步一般对应于系统等待起动的初始状态，必须用初始化脉

4、冲M8002的动合触点作为转移条件，在开机时将初始步置为活动步。 （3）系统应能多次重复执行同一工艺过程，系统结束时，一般返回初始状态。,5.1 顺序功能图,某组合机床液压动力滑台的自动工作过程示意图如图所示，它分为原位、快进、工进和快退4步。每一步所要完成的动作如图所示。SQ1、SQ2、SQ3为限位开关；Y1、Y2、Y3为液压电磁阀；KP1为压力继电器，当滑台运动后终点时KP1动作。,5.1 顺序功能图,二、顺序功能图编程举例,解：液压滑台自动循环的功能图如图所示。,5.1 顺序功能图,例5-2 用步进功能图完成电动机正反转的控制程序编程。 控制要求为：按正转起动按钮SB1，电动机正转，按停

5、止按钮SB3，电动机停止；按反转起动按钮SB2，电动机反转，按停止按钮SB3，电动机停止；且热继电器具有保护功能。,5.1 顺序功能图,例5-3 南北信号灯和东西信号灯同时工作，050s期间，南北信号绿灯亮，东西信号红灯亮；50s60s期间，南北信号黄灯亮，东西信号红灯亮；60s110s期间，南北信号红灯亮，东西信号绿灯亮；110s120s期间，南北信号红灯亮，东西信号黄灯亮。,5.1 顺序功能图,解：顺序功能图,5.1 顺序功能图,5.1 顺序功能图,例5-4 自动门的控制要求： （1）开门动作控制：当有人靠近时，光电开关传感器X0（有人时X0为ON）检测到信号，首先执行高速开门动作；当自动

6、门打开到一定位置，其限速开关X1闭合，自动转为低速开门，直到开门极限开关X2闭合；门全部打开后，延时2s，同时光电传感器检测到无人，即转为关门动作。 （2）关门动作控制：首先高速关门，当门关到一定位置时，限位开关X4闭合，转为低速关门动作，直至关门极限开关X5闭合；在关门期间，若检测到有人，则停止关门动作，并延时1s转为开门动作。,5.1 顺序功能图,解：顺序功能图,一、步进指令,1.步进指令及步进梯形图,5.2 步进指令及编程实例,（1）STL：用于状态器S的动合触点与母线的连接。FX2N系列一般可采用的状态器编号为S0s899，共900点。状态器S只有动合触点的形式，梯形图中用双线表示其动

7、合触点，在SET指令作用下状态器S被置位，其动合触点闭合。 （2）RET：步进指令结束指令，在步进指令结束时使用。,2.步进指令使用注意,（1）步状态器被SET指令置位后，STL触点闭合，与此相连接的电路就可以执行；在STL触点断开时，与此相连接的电路停止执行。STL触点由接通转为断开，要执行一个扫描周期。 （2）STL步进指令仅对状态器S有效。但是状态器在不使用步进指令时，也可以作为一般的辅助继电器使用，对其采用LD、LDI、AND等指令编程。作为一般的辅助继电器使用时，状态器的编号不变，但在梯形图中其触点应采用单线触点的形式表示 （3）STL和RET要求配合使用，这是一对步进开始和结束指令

8、。在一系列步进指令STL后，一定要加上RET指令，表明步进功能结束。,5.2 步进指令及编程实例,2.步进指令使用注意,（4）STL用于S状态器的动合触点。其触点可以直接或通过其他触点驱动Y、M、S、T等元件的线圈，使之复位或置位。 （5）STL指令完成的是步进功能，所以当后一个触点闭合时，前一个触点便自动复位，因此在STL触点的电路中允许双线圈输出。 （6）STL指令在同一个程序中对同一状态寄存器只能使用一次，说明控制过程中同一状态只能出现一次。 （7）在活动状态的转移中，相邻两个状态的状态继电器会同时ON一个扫描周期，可能会引发瞬时的双线圈问题。 （8）与STL指令相连的触点应使用LD或L

9、DI指令，不能直接使用栈指令，但如果在使用LD或LDI指令之后，即可使用栈指令,5.2 步进指令及编程实例,3.STL功能图与梯形图的转换 （1）单一顺序的STL梯形图：,5.2 步进指令及编程实例,3.STL功能图与梯形图的转换 （2）选择顺序的STL梯形图：,5.2 步进指令及编程实例,3.STL功能图与梯形图的转换 （2）选择顺序的STL梯形图：,5.2 步进指令及编程实例,3.STL功能图与梯形图的转换 （4）有局部循环的STL梯形图,5.2 步进指令及编程实例,二、步进指令编程实例,5.2 步进指令及编程实例,（1）在初始状态下，按下起动按钮（X0闭合），小车由初始状态前进。当小车前

10、进至前限位时，前限位开关X3闭合，小车暂停；延时10s后，小车后退，后退至后限位时，后限位开关X4闭合，小车又开始前进，如此循环工作下去。 （2）小车在前进步时，如果按下停止按钮(X2闭合)，则小车回到初始状态。 （3）在初始状态时，如果按下后退按钮（X1闭合），则小车由初始状态直接到后退状态，然后按照后退前进延时后退的顺序执行。 （4）小车在后退时，如果按下停止按钮（X2闭合），则转移到初始状态，后退步停止。,5.2 步进指令及编程实例,解：,例题5-6 某三相异步电动机的控制要求为：按下起动按钮后，电动机正转运行5min，反转运行3min，该动作重复执行3次后自动停止，试编写功能图。,5.

11、2 步进指令及编程实例,5.2 步进指令及编程实例,例5-7 用步进指令编写一个彩灯闪烁电路的控制程序。 控制要求为：二盏彩灯HL1和HL2，按下起动按钮后HL1亮，2s后HL1灭HL2亮，2s后HL2灭HL1亮如此循环，随时按停止按钮停止系统运行。,一、单流程结构编程方法,（1）启动GX Develop编程软件，单击“工程”菜单，点击创建新工程菜单项或点击新建工程按钮。 （2）弹出的创建新工程对话框 （3）完成上述设置后会弹出如图所示的块列表窗口，然后鼠标双击第0块。,5.3 SFC顺序功能图的程序输入,一、单流程结构编程方法,（4）双击第零块或其它块后，会弹出块信息设置对话框如图所示。这里

12、，块类型有两个选择：SFC块和梯形图块，应点击梯形图块，在块标题栏中，填写该块的说明标题，也可以不填。由于SFC程序由必须激活的初始步开始，而激活的通用方法是利用一段梯形图程序，且这一段梯形图程序必须放在SFC程序的开头部分，因此这里特别注意选择梯形图块。,5.3 SFC顺序功能图的程序输入,一、单流程结构编程方法,（5）点击执行按钮弹出梯形图编辑窗口如图所示，在右边梯形图编辑窗口中输入启动初始状态的梯形图，输入完成单击“变换”菜单选择“变换”项或按F4快捷键，完成梯形图的变换。特别注意的是，在SFC程序的编制过程中每一步中的梯形图编制完成后必须进行变换。,5.3 SFC顺序功能图的程序输入,

13、一、单流程结构编程方法,（6）在完成了程序的第零块（梯形图块）编辑以后，双击工程数据列表窗口中的“程序MAIN”，返回块列表窗口。双击第一块，在弹出的块信息设置对话框中块类型一栏中选择SFC，在块标题中可以填入相应的标题或什么也不填，点击执行按钮，弹出SFC程序编辑窗口。然后在右侧的梯形图编辑窗口中输入ZRST S20 S21，完成后进行转换。,5.3 SFC顺序功能图的程序输入,一、单流程结构编程方法,（7）转换条件的编辑：在SFC程序编辑窗口将光标移到如图所示的第一个转移条件符号处并单击，在右侧将出现梯形图编辑窗口，在此输入使状态转移的梯形图。注意这里不可以采用SETS0语句表示。因为在S

14、FC程序中，所有的转移都用TRAN表示，否则将告知出错。,5.3 SFC顺序功能图的程序输入,一、单流程结构编程方法,（8）通用状态的编辑：在左侧的SFC程序编辑窗口中把光标下移到方向线底端双击，或单击F5快捷键弹出步序输入设置对话框如图所示。输入步序标号20后点击确定，这时光标将自动向下移动，此时，可看到步序图标号前面有一个问号（？），这是表明此步现在还没进行梯形图编辑，同时右边的梯形图编辑窗口呈现为灰色也表明为不可编辑状态。,5.3 SFC顺序功能图的程序输入,一、单流程结构编程方法,（9）系统循环或周期性的工作编辑：SFC程序在执行过程中，无一例外的会出现返回或跳转的编辑问题，这是执行周

15、期性的循环所必须的。要在SFC程序中出现跳转符号，需用 JUMP指令加目标步状态号进行编程。,5.3 SFC顺序功能图的程序输入,一、单流程结构编程方法,（10）程序变换：当所有SFC程序编辑完后，我们可点击变换按钮进行SFC程序的变换（编译），如果在变换时弹出了块信息设置对话框，可不用理会，直接点击执行按钮即可。经过变换后的程序如果成功，就可以进行仿真实验或写入PLC进行调试了。,5.3 SFC顺序功能图的程序输入,二、多流程结构编程方法,多流程结构是指状态与状态间有多个工作流程的SFC程序。多个工作流程之间通过并联方式进行连接，而并联连接的流程又可以分为选择性分支、并行分支、选择性汇合、并

16、行汇合等几种连接方式。,5.3 SFC顺序功能图的程序输入,二、多流程结构编程方法,（1）首先打开GX developer软件，设置方法同上的单序列结构，本例中还是利用M8002作为启动脉冲，在程序的第零块输入梯形图，请参照单序列SFC程序输入方法。 （2）在完成了程序的第零块（梯形图块）编辑以后，双击工程数据列表窗口中的“程序MAIN”，返回块列表窗口。双击第一块，在弹出的块信息设置对话框中块类型一栏中选择SFC，在块标题中可以填入相应的标题或什么也不填，点击执行按钮，弹出SFC程序编辑窗口，将光标移到？0转移条件处。,5.3 SFC顺序功能图的程序输入,二、多流程结构编程方法,（3）按F6键（ALT+F7键也可）或通过双击进行图标号选择，出现如图所示的SFC符号输入框，确定后出现如图所示。若在转移条件下输入并发顺序的并行分支，此处的SFC符号输入应按F7键或ALT+F8键。,5.3 SFC顺序功能图的程序输入,二、多流程结构编程方法,（4）按照单流程的SFC输入方法继续进行程序输入,5.3 SFC顺序功能