三菱PLC课件04.ppt

第四章第四章 指令系统及编程指令系统及编程第一节第一节 梯形图语言梯形图语言 PLC的主要编程语言：梯形图、指令表、顺序功能图、功梯形图、指令表、顺序功能图、功能块图、结构文本。能块图、结构文本。梯形图编程语言：在继电器控制线路的基础上简化了符号在继电器控制线路的基础上简化了符号演变而来（图形编程）。演变而来（图形编程）。梯形图具有形象、直观、实用、电气人员容易接受的特点，是目前用得最多的一种PLC编程语言。（a）继电器原理图（b）PLC接线图（c）梯形图输入端输出端二、梯形图编程规则及注意事项二、梯形图编程规则及注意事项（一）梯形图编程规则（一）梯形图编程规则1、按从左到右（串联）、自上而下（并联）的顺序编制。每个继电器线圈为一逻辑行，每个逻辑行起于左母线，经过触点、线圈，止于右母线。注意：注意：（a）左母线与线圈之间一定要有触点。（b）线圈与右母线之间不能有任何触点。（c）每个逻辑行最后都必须是继电器线圈。下图画法均不正确：2、触点串联块并联时，触点较多的块应放在上面，以减少存储单元。图（a）的画法不合理（但是允许的），应当改为图（b）的画法。（不合理）（合理）（a）（b）（a）（b）5、输出线圈不能是输入继电器IR或特殊继电器SR。第二节第二节 三菱三菱FX2NFX2N系列系列PLCPLC指令系统指令系统指令系统概述指令系统概述一、指令分类一、指令分类1）FX系列PLC共有基本指令27条（逻辑控制、顺序控制）；2）FX2N系列PLC有步进指令2条（顺序控制）；3）FX系列PLC有功能指令一百多条。说明：说明：基本指令在编程器上有对应指令输入键，功能指令在编程器上没有对应的输入键，这些指令必须通过功能键输入，如FUN（01），其中括号内的01表示功能号。二、指令组成二、指令组成PLC指令的组成：操作码、操作数操作码：用助记符表示，用来表明要执行的功能。（如LD表示取、OR表示或等）操作数：用来表示操作的对象。操作数一般是由标识符和参数组成。标识符表示操作数的类别，参数表明操作数的地址或设定一个预制值。如：LD X000，LD：指令（操作码）X000：编程元件（操作数）X：标识符 0：参数。梯形图 指 令 功 能 操 作 元 件 程 序 步 LD 读取第一个常开触点 X、Y、M、S、T、C1 LDI读取第一个常闭触点 X、Y、M、S、T、C 1 OUT 驱动输出线圈 Y、M、S、T、C Y、M：1；特M：2；T：3；C：35 梯形图 指 令 功 能 操作元件 程 序 步 AND 串联一个常开触点 X、Y、M、S、T、C1ANI 串联一个常闭触点X、Y、M、S、T、C1不能使用连续输出的例子 说明：说明：1）AND、ANDI指令用于触点的串联连接，串联触点个数不限，该指令可以重复使用。2）连续输出连续输出时注意输出顺序，否则要用分支电路指令MPS、MRD、MPP。3）图形编程器和打印机的功能有限制，建议尽量作到一行不超过10个触点和一个线圈，连续输出总共不超过24行。梯形图 指 令 功 能 操作元件 程序步 OR 与一个常开触点并联 X、Y、M、S、T、C1 ORI 与一个常闭触点并联 X、Y、M、S、T、C1 说明：说明：0R、ORI指令用于一个触点的并联连接，该指令可以重复使用，建议并联总共不超过24行，串联块的并联要用块或（ORB）指令。梯形图 指 令 功 能 操作元件 程序步 ANB 并联电路块的串联 无 1 ORB 串联电路块的并联 无 1 1）ORB电路块或指令：将串联电路块并联 （串联电路块：将两个以上的触点串联连接的电路块）说明：左图和右图实现的逻辑控制功能相同，但右图的X000触点与X002触点既不是串连又不是并连，而是与X001形成一个串联电路块，故应使用ORB指令。方法1：方法2：0 LD X000 0 LD X0001 ANI X001 1 ANI X0012 LDI X002 2 LDI X0023 AND X003 3 AND X003 4 ORB 4 LDI X0045 LDI X004 5 AND X0056 AND X005 6 ORB7 ORB 7 ORB8 OUT Y000 8 OUT Y000说明：ORB指令可成批使用，但集中（连续）使用时必须少于8次（LD、LDI指令只能连续使用8次），如方法2；方法1中ORB的使用次数不限。2）ANB电路块与指令：将并联电路块串联（并联电路块：将两个以上的触点并联连接的电路块）说明：说明：左图和右图实现的逻辑控制功能相同，但同理，X001与X002构成一个并联电路块，故应使用ANB指令与X000连接。0 LD X000 5 LDI X0041 ORI X002 6 OR X0052 LDI X001 7 ANB3 OR X003 8 OUT Y0004 ANB说明：ANB指令也可成批使用，集中（连续）使用时必须少于8次 说明：说明：1)NB和ORB指令是不带操作元件的指令。2)NB、ORB指令可以重复使用，但集中（连续）使用时必须少于8次。注意：单个触点与前面电路并联或串联时不能用电路块指令。注意：单个触点与前面电路并联或串联时不能用电路块指令。5 5、堆栈（多重输出）指令（、堆栈（多重输出）指令（MPS MPS、MRD MRD、MPPMPP）梯形图 指 令 功 能 操作元件 程序步 MPS 进栈 无 1 MRD读栈 无 1 MPP 出栈 无 1 说明：1）MPS/MRD/MPP指令的功能是将连接点的结果（位）按堆栈的形式存储。MPS进栈指令：将MPS指令前的运算结果送入栈中MRD读栈指令：读出栈的最上层数据MPP进栈指令：读出栈的最上层数据，并清除 b、每执行一次MPP，将原有数据按顺序上移一层，原先最上层数据被覆盖掉。c、执行MRD，数据不作移动。a、每执行一次MPS，将原有数据按顺序下移一层，留出最上层存放新的数据。2）堆栈的深度为11个3）用于带分支的多路输出电路。4）MPS和MPP必须成对使用，且连续使用次数应少于11次。5）进栈和出栈指令遵循先进后出、后进先出的次序。0 LD X0 1 OUT Y02 LD X2 3 MPS 4 AND X3 5 OUT Y1 6 MRD 7 AND X108 OUT M0 9 MPP10 AND X4 11 OUT Y212 LD X5 13 ANI X614 OUT Y3说明：1）使用栈指令母线没有移动，故栈指令后的触点不能用LD。2）MPS与MPP可以嵌套使用，但应11层；同时MPS与MPP应成对出现。例2：单个分支程序（一层栈电路）0 LD X0 1 MPS2 AND X1 3 MPS 4 AND X2 5 OUT Y06 MPP 7 AND X38 OUT Y1 9 MPP10 AND X10 11 MPS12 LD X4 13 OR X1114 ANB 15 OUT M016 MPP 17 AND X1218 OUT Y2 19 LD X520 ANI X6 20 OUT Y3 说明：说明：用软件生成梯形图再转换成指令表时，编程软件会自动加入MPS、MRD、MPP指令。写入指令表时，必须由用户来写入MPS、MRD、MPP指令 6 6、主控触点指令与主控复位指令（、主控触点指令与主控复位指令（MC/MCRMC/MCR）梯形图 指 令 功 能 操作元件 程序步 MC 主控电路块起点 M除特殊继电器外 3 MCR 主控电路块终点 M除特殊继电器外 2 MC主控指令：母线转移，MC指令只能用于输出继电器Y和辅助继电器M（不包括特殊辅助继电器）。MCR主控复位指令：母线复位，主控区结束。MC/MCRMC/MCR指令：用于许多线圈同时受一个或一组触点控制，以节省指令：用于许多线圈同时受一个或一组触点控制，以节省存储单元。存储单元。主控触点在梯形图中与一般触点垂直。主控触点在梯形图中与一般触点垂直。说明：说明：1）MC N0 M100指令中N表示母线的第几次转移，M用来存储母线转移前触点的运算结果，在这里M0=X000。若母线转移时用了M100，则在程序中就不允许再出现M0线圈，否则可能导致双线圈输出。输入X000为ON时，执行从MC到MCR的指令，当输入X000为OFF时(Y001和Y002均断开)。a)积算式定时器、计数器、用SET/RST指令驱动的元件，在MC触点断开后可以保持断开前状态不变。b)非积算式定时器，用OUT驱动的元件全为0FF。2）MC指令后，母线移到MC触点之后，主控指令MC后面的任何指令均以LD或LDI指令开始，MCR指令使母线返回。3)通过更改M的地址号，MC、MCR指令可嵌套使用，最多可嵌套8层（N0N7），N0为最高层，N7为最低层，返回指令MCR低层开始复位。7 7、置位、复位指令（、置位、复位指令（SETSET、RSTRST）梯形图 指 令 功 能 操作元件 程序步 SET 动作接通并保持 Y、M、S Y，M：1；S，特M：2 RST 动作断开，寄存器清零 Y,M,S,T,C,D,V,Z D：数据寄存器V、Z：变址寄存器SET置位指令：保持保持线圈得电RST复位指令：保持保持线圈失电 注注：X000一接通Y000得电，即使再断开，Y000仍继续保持得电。同理X002一接通即使再断开，Y000也将保持失电。说说明明：1）对同一元件可以多次使用SET、RST指令，最后一次执行的指令决定当前的状态。2）RST指令可以用来复位积算定时器T246T255和计数器。如不希望计数器和积算定时器具有断电保持功能，可在用户程序开始运行时用初始化脉冲M8002复位。3）任何情况下，RST指令都优先执行。8 8、上升沿微分、下降沿微分指令（、上升沿微分、下降沿微分指令（PLSPLS、PLFPLF）梯形图 指 令 功 能 操作元件 程序步 PLS 上升沿微分输出 Y、M 2 PLF 下降沿微分输出 Y、M 2 说明：PLS上沿脉冲指令：仅在驱动输入的，使线圈得电一一个个扫扫描描周周期期。PLF下沿脉冲指令：仅在驱动输入的，使线圈得电一个扫一个扫描周期。注意注意：OUT、SET和RST、PLS和PLF指令在执行结果上的不同。说明：说明：1）PLS、PLF指令只能用于输出继电器Y和辅助继电器M（不包括特殊辅助继电器）。2）PLC从RUN到STOP，再从STOP到RUN时，PLS M0指令将输出一个脉冲，如果用的是断电保持型的辅助继电器则不会输出脉冲。梯形图 指 令 功 能 操作元件 程序步 INV 运算结果取反 无 1 NOP 无动作 无 1 0LD X01AND X12INV3LD X24INV 5OUT Y0说明：说明：1）INV指令是将INV电路之前的运算结果取反；2）能编制AND、ANI指令步的位置可使用INV；3）LD、LDI、OR、ORI指令步的位置不能使用INV；4）在含有ORB、ANB指令的电路中，INV是将执行INV之前的运算结果取反。梯形图 指 令 功 能 操作元件 程序步 NOP 无动作 无 1 1111、程序结束指令（、程序结束指令（ENDEND）梯形图 指 令 功 能 操作元件 程序步 END 输入/输出处理，程序返回到开始 无 1 END为程序结束指令。用户在编程时，可在程序段中插入END指令进行分段调试，等各段程序调试通过后删除程序中间的END指令，只保留程序最后一条END指令。每个PLC程序结束时必须用END指令，若整个程序没有END指令，则编程软件在进行语法检查时会显示语法错误。第三节第三节 常用的常用的PLCPLC单元程序单元程序 梯形图的基本设计梯形图的基本设计 一、电动机起停控制线路一、电动机起停控制线路根据异步电动机直接起停控制线路，用PLC程序设计相应的梯形图程序。PLC的接线图，如图（b）所示，梯形图如图（c）所示。SB100000（X0）为停止按钮SB200001（X1）为起动按钮（a）主电路（b）继电接触器控制（b）PLC接线图（c）梯形图（d）FX2N的SET/RST指令编程(e)利用辅助继电器(a)主电路(b)继电接触器控制(c)PLC控制1 1、互锁问题、互锁问题Y0Y0、Y1Y1软件互锁：软件互锁：Y0、Y1不能同时为ON，确保KM1、KM2线圈不能同时得电。X1X1、X2X2机械联锁：机械联锁：正、反转切换方便。问题：问题：1）正、反转切换时PLC高速，而机械触点动作低速（短弧），造成瞬间短路；2）当接触器发生熔焊而粘结时，发生相间短路。解决办法：解决办法：KM1KM1、KM2KM2硬件互锁：硬件互锁：机械响应速度较慢，动作时间往往大于程序执行的一个扫描周期。2 2、过载保护问题、过载保护问题1 1）手动复位热继电器）手动复位热继电器按C图接线，可以节约PLC的一个输入点。2 2）自动复位热继电器）自动复位热继电器 常闭触点不能接在PLC的输出回路，必须接在输入回路（常闭或常开触点）。自动复位热继电器的接线3 3、常闭触点输入信号的处理、常闭触点输入信号的处理说说明明:输入触点即可以接常开,也可以接常闭,如上图所示输 入 继电器与输入触点的对应关系为X0=SB X1=SB1建议使用常开触点作为PLC的入信号。按钮：松开后复位，必须使用辅助继电器及自锁电路，使定时器线圈能保持通电1）延时5秒接通程序时序图2、按下起动开关X0，延时5s后输出Y0接通；当按下停止按钮X1后，输出Y0断开，试设计PLC程序。延时断开程序时序图五、延时接通延时断开程序五、延时接通延时断开程序 X0控制Y1，要求在X0变为ON后延时9S后Y1才变为ON，X0变为OFF再过7S才变为OFF。延时接通延时时断开程序时序图说明：利用定时器的组合，可以实现大于3276.7s的定时，但很长的几万秒甚至更长的定时，需用定时器与计数器的组合来实现。2 2、定时器与计数器的组合、定时器与计数器的组合为当X0接通后，延时20000s，输出Y0接通；当X0断开后，输出Y0断开。延时5000s程序定时器加计数器实现的延时20000s程序 3 3、两个计数器组合、两个计数器组合PLC内部的特殊辅助继电器提供了四种时钟脉冲：10ms（8011）、100ms（8012）、1s（8013、1min（8014），可利用计数器对这些时钟脉冲的计数达到延时的作用。若将M8011的10ms脉冲送给计数器，则计数常数：K=（36006）0.01=2160000而一个计数器的K32767，故应将两个计数器进行组合，才能达到6小时的延时。注意注意：每次C0计满后应及时复位，否则C1只能得到一个脉冲。控制要求为当X0接通后，延时50000s，输出Y0接通；当X0断开后，输出Y0断开 七、顺序延时接通程序七、顺序延时接通程序当X0接通后，输出端Y0、Y1、Y2按顺序每隔10s输出接通。用三个定时器T0、T1、T2设置不同的定时时间，可实现按顺序先后接通，当X0断开后同时停止。九、脉冲发生电路九、脉冲发生电路1、试设计频率为10Hz等脉冲发生器。等脉冲即占空比为1，即输入信号X0接通后，输出Y0产生0.05s接通、0.05s断开的方波，选择精度为0.01s的定时器。1）2）2、设计周期为50s的脉冲发生器，其中断开30s，接通20s。占空比不为1的脉冲，接通和断开时间不相等，由于定时时间较长，可用0.1s的定时器，因此只要改变时间常数就可实现。1）2）由于PLC程序是按顺序执行的，所以当X0的上升沿到来时，M0接通一个扫描周期，此时M1线圈不会接通，Y0线圈接通并自锁，而当下一个扫描周期时，虽然Y0是接通的，但此时M0已经断开，所以M1也不会接通，直到下一个X0的上升沿到来时，M1才会接通，并把Y0断开，从而实现二分频。1、分析控制要求，确定输入、输出设备，绘制I/O接线图：1）要实现小车的左右往复运动，只要对小车的拖动电动机实现正反转控制即可。这里用两个接触器分别控制小车左行（KM2）右行（KM1）。2）系统的起动（左SB2、右SB1）、停止（SB3）需要三个按钮，起点和终点处的两个行程开关是用来自动控制小车的往复运动的，也应作为输入设备 3、修改、完善以满足控制要求：1）小车在两处装料、卸料需要延时，应增加定时器。2）延时结束，小车要能自动继续左行或右行，应在Y2和Y3线圈前加入定时器的延时触点。3）小车到达SQ1或SQ2处要能自动停下，应在Y2和Y3线圈前加入相应行程开关的常闭触点。4）若小车停在SQ1或SQ2处，就算曾经按下停止按钮，小车仍然会自行起动。解决方法：增加辅助继电器记忆起动信号。二、两处卸料的小车控制系统的梯形图设计：要求：运料小车第一次右行在SQ3处卸料；第二次右行在SQ2处卸料。1、分析控制要求，确定输入、输出设备，绘制I/O接线图：与上例比较可知，要实现两处卸料，增加了行程开关SQ3，故只要在上例I/0图的基础上将SQ3连接到PLC的输入端X5。2、修改、完善以满足控制要求：1）要实现两处卸料，重要的是判断小车右行时在SQ3处是否需要停。可增加一个辅助继电器（M1）来记忆小车是否到过SQ3（M1+），或SQ2（M1）。2）小车到达SQ2处，回头左行时会压下SQ3，使M1+，导致小车第三次右行压下SQ3时不停。3）小车左行或第二次右行经过SQ3时会使T1瞬间得电，非控制要求。4）若小车停在SQ1或SQ2处，就算曾经按下停止按钮，小车仍然会自行起动。解决方法：增加辅助继电器记忆起动信号 设计法的缺点设计法的缺点：易漏掉某些环节，设计出的梯形图可读性差，只适用来设计一些简单的程序。顺序控制设计法顺序控制设计法在工业领域中，许多的控制对象（过程）都属于顺序控制，其特点是整个控制过程可划分为几个工步，每个工步按顺序轮流工作，而且任何时候都只有一个工步在工作。根据这种控制特点，开发了专门供编制顺序控制程序用的功能表图，这种先进的设计方法已成为PLC程序设计的最主要方法。二、顺序控制设计法二、顺序控制设计法状态流程（转移）图：状态流程（转移）图：描述控制系统的控制过程、功能和特性，又称状态图、流程图、功能图。状态转移图的特点：状态转移图的特点：具有直观、简单，是设计PLC顺序控制程序的一种有力工具。（一）顺序控制设计基本概念（一）顺序控制设计基本概念1 1、步、步步步：根据系统输出量的变化，将系统的一个工作循环过程分解成若干个顺序相连的阶段。“步”在状态流程图中用方框来表示。编程时一般用PLC内部的软继电器表示各步，如 或 。注注意意：步是根据PLC的输输出出量量是否发生变变化化来划分的，只要系统的输出量状态发生变化，系统就从原来的步进入新的步。液液压压工工作作台台的的整整个个工工作作过过程程可可划划分分为为：原原位位（SB1SB1）、快快进进（SQ2SQ2）、工工进进（SQ3SQ3）和和快快退退（SQ1SQ1）四四步步；各各步步电电磁磁阀阀YA1YA1、YA2YA2、YA3YA3的状态如图所示。的状态如图所示。（1）液压工作台初始状态：停在原位（压合SQ1）YA1YA1-、YA2YA2-、YA3YA3-（输出）。（输出）。（2）按SB：快进YA1YA1+、YA2YA2-、YA3YA3+（输出）。（输出）。（3）压合SQ2：工进YA1YA1+、YA2YA2-、YA3YA3-（输出）。（输出）。（4）压合SQ3：快退，快退回原位停止YA1YA1-、YA2YA2+、YA3YA3-（输出）。（输出）。结论：结论：PLCPLC输出量发生变化时产生新的一步。输出量发生变化时产生新的一步。YA1 YA2YA3转换主令 快进+-+SB1工进+-SQ2快退-+-SQ3停止-SQ1YA1 YA2YA3转换主令 快进+-+SB1工进+-SQ2快退-+-SQ3停止-SQ1步的绘制转换条件和动作的绘制PLC接线图状态转移图的改画初始条件的确定4）初始条件的确定。当PLC刚进入程序运行状态时，由于M0的前步M3还未曾得电，虽然SQ1已满足，故M0无法得电，其所有的后续步均无法工作。因此刚开始时应该给初始步一个激活信号，且此信号在激活初始步以后就不能再出现，否则会同时出现两活动步。初始激活信号可以用M8002，或其它满足要求的脉冲信号。基本逻辑指令顺序程序的编写：利用PLC基本逻辑指令按状态转移编写程序。编程步骤：第一步：画出控制每一步激活的电路激活下一步的两个条件：前一步为活动步。满足转换条件。例如：假定当前步为m，下一步为m+1，从步m到步m+1的转换条件为a，则有布尔表达式m+1=m*a。A、将前一步的辅助继电器和转换条件串联作为激活下一步的条件。B、将下一步的辅助继电器常闭触点串入前一步的激活电路中，作为步结束的条件。注意：激活条件必须加自锁。第二步：每一步对应的辅助继电器控制相应的动作。注意：要避免双线圈输出。若出现双线圈现象，则要将其合并，合并的办法是将驱动同一线圈前面的触点并联，如图M1、M2。用基本逻辑指令编程时可以按下图梯形图套用格式：其中：Ri-1前一步继电器Ri 当前步继电器Ri+1下一步继电器Ci Ri步的转换条件Ci+1 Ri+1步的转换条件例：“液体混合装置”的工艺要求如下：按下启动按钮SB后，电磁阀YV1得电，液体A流入；当液位达到传感器S1的高度，S1发出信号，关断YV1按通YV2，液体B流入；当液位达到传感器S2的高度，关断YV2，按通搅拌机M；搅拌5分钟后，停止搅拌，同时打开出口电磁阀YV3，排出液体；液体排完（定时2分钟）后，关断YV3，一个工作循环结束。1、确定系统的输入输出设备，绘制I/O接线图。说明：电动机的起停由接触器控制，但接触器一般用交流电源，电磁阀用直流电源，这两种设备应接在PLC的不同COM端的输出点上。2.功能表图中步的确定与绘制（输出量是否变化）。如左图3.转换条件和动作的绘制。如右图解决方法：增设一步小延时。注：T32的定时常数可取K=1（M8028=1）类 别元件编号个 数用 途 及 特 点初始状态S0 S910用作SFC的初始状态返回状态S10 S1910多运行模式控制当中，用作返回原点的状态一般状态S20S499480用作SFC的中间状态掉电保持状态S50S899400具有停电保持功能，用于停电恢复后需继续执行的场合信号报警状态S900S999100用作报警元件使用一、状态寄存器FX2N共有1000个状态寄存器，其编号及用途见下表。说明：1）状态的编号必须在规定的范围内选用。2）各状态元件的触点，在PLC内部可以无数次使用。3）不使用步进指令时，状态元件可以作为辅助继电器使用。4）通过参数设置，可改变一般状态元件和掉电保持状态元件的地址分配。二、步进顺控指令FX2N系列PLC的步进指令：步进接点指令STL步进返回指令RET。2、步进返回指令RET 说明：1）梯形图符号：2）功能：返回主母线。步进顺序控制程序的结尾必须使用RET指令。三、状态转移图的梯形图和写指令表 1、状态的三要素状态转移图中的状态有驱动负载、指定转移目标和指定转移条件三个要素。图中Y5：驱动的负载S21：转移目标X3：转移条件。2、状态转移图的编程方法步进顺控的编程原则：先进行负载驱动处理，然后进行状态转移处理。3、注意事项1)程序执行完某一步要进入到下一步时，要用SET指令进行状态转移，激活下一步，并把前一步复位。2)状态不连续转移时，用OUT指令，如图为非连续状态流程图：非连续状态流程图例：液压工作台的步进指令编程，状态转移图、梯形图、指令表如图所示。1、PLC接线图2、将整个过程按任务要求分解为各状态，并分配状态元件：注意：S20与S23，S21与S24虽然功能相同，但是不同状态，故编号也不同。3、弄清每个状态的功能、作用。S0 PLC上电作好工作准备 S20 前进（输出Y1，驱动电动机M正转）S21 后退（输出Y2，驱动电动机M反转）S22 延时5s（定时器T0，设定为5s，延时到T0动作）S23 同S20 S24 同S21 说明：各状态的输出可由状态元件直接驱动，也可由其他软元件触点的逻辑组合驱动。4、转态转移图及梯形图分类：选择性分支和并行性分支一、选择序列结构：从多个流程中按条件选择执行其中的一个流程。1、选择性分支的状态转移图1）S20为分支状态 根据不同的条件（X0,X10,X20）,选择执行其中的一个流程。若满足转换条件a1，则转换到21步；若满足b1，则转换到31步；若满足c1，则转换到41步。2）S50为汇合状态（可由S22、S32、S42任一状态驱动）分支结束时，无论哪条分支的最后一步为活动步时，只要相应的转换条件成立，都能转换到50步。3、用基本指令实现选择序列用基本指令编制的梯形图4、用置位/复位指令实现选择序列（a）分支 （b）合并用置位/复位指令编写的梯形图程序、5、用布进指令实现选择序列举例：分捡小球大球的机械装置的控制，工作顺序是向下，吸抓住球，向上，向右运行，向下，释放，向上和向左运行至左上点（原点），抓球和释放球的时间均为 1 秒。动作顺序：1）左上为原点，机械臂下降（当碰铁压着的是大球时，限位开 SQ2断开，而压着的是小球时SQ2接通）。2）左、右移由 Y4、Y3 控制，上升、下降由 Y2、Y0 控制，将球吸住由 Y1 控制。输出点：Y0 是机械臂下降KM0；Y2是机械臂上升KM2；Y1是吸球口KM1；Y3 是机械臂右移KM3；Y4 是机械臂左移KM4；Y5 是机械臂停在原点的指示灯。2、状态转移图根据工艺要求，根据 SQ2 的状态（即对应大、小球）有两个分支，为选择性分支。分支在机械臂下降之后根据 SQ2 的通断，分别将球吸住、上升、右行到 SQ4 或 SQ5 处下降，此处应为汇合点。然后再释放、上升、左移到原点。状态转移图为：指令表LD M8002 STL S23 LD X5 SET S0 OUT Y2 SET S28 STL S0 LD X3 STL S28 OUT Y5 SET S24 OUT Y0 LD X0 STL S24 LD X2 AND X1 LDI X4 SET S29 AND X3 OUT Y3 STL S29 SET S21 STL S25 RST Y1 STL S21 SET Y1 OUT T2 OUT Y0 OUT T1 K10 OUT T0 K10 LD T2 K20 LD T1 SET S30 LD T0 SET S26 STL S30 AND X2 STL S26 OUT Y2 SET S22 OUT Y2 LD X3 LD T0 LD X3 SET S31 ANI X2 SET S27 STL S31 SET S25 STL S27 LDI X1 STL S22 LDI X5 OUT X4 SET Y1 OUT Y3 LD X1 OUT T1 STL S24 OUT S20 LD X4 RET LD T1 SET S28 END SET S23 STL S27 并行序列结构编程原则：集中进行并行分之处理，图 4.84 并行序列结构图4.84所示即为并行序列。与选择序列一样，并行序列也有分支与合并，它与选择序列的区别在于：图4.85 用基本指令编制的梯形图 当20为活动步，而且转换条件a=1成立，则同时激活多个后续步21、31、41，此时21、31、41步同时变为活动步，而选择序列只能有一个后续步为活动步。并行序列合并时，只有当双线上的所有前级步22、32、42都为活动步时，且转换条件d=1成立，才能实现转换，使步50变为活动步，而双线以上的步变为不活动步。并行序列的分支转换条件如a必须画在双线之上，合并的转换条件如d必须画在双线之下。并行序列在编程时也可用多种编程指令，图4.85为用基本指令编制的梯形图。图中在分支开始时，线圈20的断开触点可用21或31或41，选其中之一即可，如图4.85（I）所示；而在分支合并时，由于要满足前级步全部为活动步，并且对应的转换条件成立这个条件，因此要将所有分支的最后一步触点与转换条件串联才能作为激活步50的条件，如图4.85（II）所示，只要分支中有一个分支还没有执行到最后一步，都不能实现合并。由以上分析可总结出并行序列用通用逻辑指令的编程规则：（1）如果某一步Ri的后面有一个由n条分支组成的并行序列，当Ri符合转换条件后，其后的n个后续步同时激活，所以只要选择n个后续步中任意一个常闭触点与Ri的线圈串联，作为结束步Ri的条件，如图4.85（I）。（2）对于并行序列的合并，如果某一步Rj之前有n个分支，则将所有分支的最后一步的辅助继电器常开触点串联，再与转换条件串联作为步Rj线圈的得电条件，同时Rj的常闭触点分别作为n个分支最后一步断开的条件，如图4.85（II）。除了用基本逻辑指令编程外，还可用置位/复位指令和步进指令编程，分别如图4.86和4.87所示。（a）分支 （b）合并图4.86 用置位/复位指令编写的梯形图程序a）CPM1A指令 （b）FX2N指令图4.87 用步进指令编写的梯形图程序在图4.87用步进指令编程时，梯形图最后步50的激活条件必须当其前级步22、32、42全为活动步，且满足转换条件d时，才能转换到50步，因此要将22、32、42和d串联去激活步50。同时因为步进指令SNXT 50只能使步42的状态复位，不能复位步22和32，因此还要用复位指令使状态22和32复位。4只有两步的重复序列的编程方法（a）重复序列 （b）梯形图图4.88 只有两步的重复序列编程如上图（a）所示的状态流程图，画出其梯形图如图（b）所示，从梯形图中可以看出，虚线框内的电路中包含了同一继电器的常开和常闭触点，所以21和22两个线圈无法接通。像这种只有两步的重复序列，通常可以用增加一步的办法来解决，如图4.89所示的步24。虽然增加了24这一步，但只要将定时器T0的定时时间取得很短，如0.1s，这短暂的延时不会对系统的工作造成影响，从而解决了上面重复序列不能接通的问题。除了上述几种结构外，在实际系统中还会碰到跳步序列、循环序列，或者各种序列的组合，在编制实际程序时可考虑各种方法灵活应用。（a）重复序列 （b）梯形图 图4.89 只有两步的重复序列处理方法第五节 PLC程序设计方法PLC程序设计方法:继电器控制线路移植法 经验设计法 顺序控制法 继电器控制线路移植法将继电器控制电路直接转换为具有相同功能的PLC的外部硬件接线图和梯形图。特点：一般不需要更改控制面板，保持系统原有的外部特性，操作人员不用改变长期形成的操作习惯。例：用继电器控制线路移植法设计某摇臂钻床的PLC外部硬件接线图和梯形图。摇臂钻床的继电器控制电路主轴电动机接触器KM1控制；摇臂升降电动机接触器KM2、KM3控制；松开、夹紧（立拄、主轴箱）电动机KM4、KM5控制