第六章PLC与电气优秀PPT.ppt
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1、第第6 6章章 步进顺控指令及其应用步进顺控指令及其应用 状态转移图及步进顺控指令状态转移图及步进顺控指令 6.16.1步进顺控的编程方法步进顺控的编程方法6.26.2选择性流程与并行性流程的程序编制选择性流程与并行性流程的程序编制6.36.3复杂流程及跳转流程的程序编制复杂流程及跳转流程的程序编制 6.46.4用辅助继电器实现顺序控制的程序编制用辅助继电器实现顺序控制的程序编制6.16.1实训课题实训课题6 6单流程的控制单流程的控制实训课题实训课题7 7选择性流程的控制选择性流程的控制 实训课题实训课题8 8并行性流程的控制并行性流程的控制6.1 6.1 状态转移图及步进顺控指令状态转移图
2、及步进顺控指令6.1.1 6.1.1 流程图流程图 首先,还是来分析一下第首先,还是来分析一下第5 5章的电动机循环正反转限制的例子,章的电动机循环正反转限制的例子,其限制要求为:电动机正转其限制要求为:电动机正转3s3s,暂停,暂停2s2s,反转,反转3s3s,暂停,暂停2s2s,如此循环,如此循环5 5个个周期,然后自动停止;运行中,可按周期,然后自动停止;运行中,可按停止按钮停止,热继电器动作也应停停止按钮停止,热继电器动作也应停止。止。从上述的限制要求中,可以知道:电从上述的限制要求中,可以知道:电动机循环正反转限制事实上是一个依次限动机循环正反转限制事实上是一个依次限制,整个限制过程
3、可分为如下制,整个限制过程可分为如下6个工序(也个工序(也叫阶段):复位、正转、暂停、反转、暂叫阶段):复位、正转、暂停、反转、暂停、计数;停、计数;每个阶段又分别完成如下的工作(也每个阶段又分别完成如下的工作(也叫动作):初始复位、停止复位、酷爱护叫动作):初始复位、停止复位、酷爱护复位,正转、延时,暂停、延时,反转、复位,正转、延时,暂停、延时,反转、延时,暂停、延时,计数;各个阶段之间延时,暂停、延时,计数;各个阶段之间只要条件成立就可以过渡(也叫转移)到只要条件成立就可以过渡(也叫转移)到下一阶段。因此,可以很简洁地画出电动下一阶段。因此,可以很简洁地画出电动机循环正反转限制的工作流程
4、图,如图机循环正反转限制的工作流程图,如图6-1所示。所示。图图图图6 6 6 6-1 1 1 1 工工工工作作作作流流流流程程程程图图图图6.1.26.1.2状态转移图状态转移图1状态转移图状态转移图 一是将流程图中的每一个工序(或阶一是将流程图中的每一个工序(或阶段)用段)用PLC的一个状态继电器来替代;二的一个状态继电器来替代;二是将流程图中的每个阶段要完成的工作是将流程图中的每个阶段要完成的工作(或动作)用(或动作)用PLC的线圈指令或功能指令的线圈指令或功能指令来替代;来替代;三是将流程图中各个阶段之间的转移三是将流程图中各个阶段之间的转移条件用条件用PLC的触点或电路块来替代;四是
5、的触点或电路块来替代;四是流程图中的箭头方向就是流程图中的箭头方向就是PLC状态转移图状态转移图中的转移方向。中的转移方向。2设计状态转移图的方法和步骤设计状态转移图的方法和步骤(1)将整个限制过程按任务要求分解,)将整个限制过程按任务要求分解,其中的每一个工序都对应一个状态(即其中的每一个工序都对应一个状态(即步),并安排状态继电器。步),并安排状态继电器。电动机循环正反转限制的状态继电电动机循环正反转限制的状态继电器的安排如下:器的安排如下:复位复位S0,正转,正转S20,暂停,暂停S21,反,反转转S22,暂停,暂停S23,计数,计数S24。(2)搞清晰每个状态的功能、作用。)搞清晰每个
6、状态的功能、作用。状态的功能是通过状态的功能是通过PLC驱动各种负载来驱动各种负载来完成的,负载可由状态元件干脆驱动,完成的,负载可由状态元件干脆驱动,也可由其他软触点的逻辑组合驱动。也可由其他软触点的逻辑组合驱动。(3)找出每个状态的转移条件和方向,)找出每个状态的转移条件和方向,即在什么条件下将下一个状态即在什么条件下将下一个状态“激活激活”。状态的转移条件可以是单一的触点,也状态的转移条件可以是单一的触点,也可以是多个触点的串、并联电路的组合。可以是多个触点的串、并联电路的组合。(4)依据限制要求或工艺要求,画出)依据限制要求或工艺要求,画出状态转移图。状态转移图。3状态转移和驱动的过程
7、状态转移和驱动的过程4状态转移图的特点状态转移图的特点(1)可以将困难的限制任务或限制过)可以将困难的限制任务或限制过程分解成若干个状态。程分解成若干个状态。(2)相对某一个具体的状态来说,限)相对某一个具体的状态来说,限制任务简洁了,给局部程序的编制带来制任务简洁了,给局部程序的编制带来了便利。了便利。(3)整体程序是局部程序的综合,只)整体程序是局部程序的综合,只要搞清晰各状态须要完成的动作、状态要搞清晰各状态须要完成的动作、状态转移的条件和转移的方向,就可以进行转移的条件和转移的方向,就可以进行状态转移图的设计。状态转移图的设计。(4)这种图形很简洁理解,可读性很)这种图形很简洁理解,可
8、读性很强,能清晰地反映全部限制的工艺过程。强,能清晰地反映全部限制的工艺过程。图图图图6 6 6 6-2 2 2 2 电电电电动动动动机机机机循循循循环环环环正正正正反反反反转转转转限限限限制制制制的的的的状状状状态态态态转转转转移移移移图图图图6.1.36.1.3状态继电器状态继电器类类类类 别别别别FXFXFXFX1S1S1S1S系列系列系列系列FXFXFXFX1N1N1N1N系列系列系列系列FXFXFXFX2N2N2N2N、FXFXFXFX2NC2NC2NC2NC系列系列系列系列用途用途用途用途初始状初始状初始状初始状态态态态S0S0S0S0S9S9S9S9,10101010点点点点S0
9、S0S0S0S9S9S9S9,10101010点点点点S0S0S0S0S9S9S9S9,10101010点点点点用于用于用于用于SFCSFCSFCSFC的初始状的初始状的初始状的初始状态态态态返回状返回状返回状返回状态态态态S10S10S10S10S19S19S19S19,10101010点点点点S10S10S10S10S19S19S19S19,10101010点点点点S10S10S10S10S19S19S19S19,10101010点点点点用于返回原点状用于返回原点状用于返回原点状用于返回原点状态态态态一般状一般状一般状一般状态态态态S20S20S20S20S127S127S127S127,
10、108108108108点点点点S20S20S20S20S999S999S999S999,980980980980点点点点S20S20S20S20S499S499S499S499,480480480480点点点点用于用于用于用于SFCSFCSFCSFC的中的中的中的中间间间间状状状状态态态态掉掉掉掉电电电电保持状保持状保持状保持状态态态态S0S0S0S0S127S127S127S127,128128128128点点点点S0S0S0S0S999S999S999S999,1000100010001000点点点点S500S500S500S500S899S899S899S899,40040040040
11、0点点点点用于保持停用于保持停用于保持停用于保持停电电电电前前前前状状状状态态态态信号信号信号信号报报报报警状警状警状警状态态态态-S900S900S900S900S999S999S999S999,100100100100点点点点用作用作用作用作报报报报警元件警元件警元件警元件FXFXFXFX系列系列系列系列PLCPLCPLCPLC的状态继电器的状态继电器的状态继电器的状态继电器6.1.46.1.4步进顺控指令步进顺控指令 FX FX系列系列PLCPLC的步进顺控指令的步进顺控指令有两条:一条是步进触点(也叫步进有两条:一条是步进触点(也叫步进起先)指令起先)指令STLSTL(Step Lad
12、derStep Ladder),一),一条是步进返回(也叫步进结束)指令条是步进返回(也叫步进结束)指令RETRET。1STL指令指令 STL步进触点指令用于步进触点指令用于“激活激活”某个某个状态,其梯形图符号为状态,其梯形图符号为 。2RET指令指令 RET指令用于返回主母线,其梯形图指令用于返回主母线,其梯形图符号为符号为 。图图图图6-3 6-3 6-3 6-3 状态转移图和状态梯形图的对应关系状态转移图和状态梯形图的对应关系状态转移图和状态梯形图的对应关系状态转移图和状态梯形图的对应关系图图图图6-4 6-4 6-4 6-4 旋转工作台的状态转移图和梯形图旋转工作台的状态转移图和梯形
13、图旋转工作台的状态转移图和梯形图旋转工作台的状态转移图和梯形图6.2 6.2 步进顺控的编程方法步进顺控的编程方法6.2.1 6.2.1 状态转移图的编程方法状态转移图的编程方法1状态的三要素状态的三要素2编程方法编程方法3状态转移图的理解状态转移图的理解6.2.26.2.2编程留意事项编程留意事项(1 1)与)与STLSTL步进触点相连的触点应运步进触点相连的触点应运用用LDLD或或LDILDI指令,指令,(2 2)初始状态可由其他状态驱动,)初始状态可由其他状态驱动,但运行起先时,必需用其他方法预先但运行起先时,必需用其他方法预先作好驱动,否则状态流程不行能向下作好驱动,否则状态流程不行能
14、向下进行。如按图进行。如按图6-26-2所示而设计的程序。所示而设计的程序。(3)STL触点可以干脆驱动或通过别触点可以干脆驱动或通过别的触点驱动的触点驱动Y、M、S、T等元件的线圈等元件的线圈和应用指令。和应用指令。图图图图6 6 6 6-5 5 5 5 用用用用M M M M8 8 8 80 0 0 00 0 0 02 2 2 2驱驱驱驱动动动动S S S S0 0 0 0 图图图图6 6 6 6-6 6 6 6 用用用用M M M M8 8 8 80 0 0 00 0 0 00 0 0 0驱驱驱驱动动动动S S S S0 0 0 0(4)由于)由于CPU只执行活动步对应的电只执行活动步对
15、应的电路块,因此,运用路块,因此,运用STL指令时允许双线指令时允许双线圈输出,圈输出,(5)在步的活动状态的转移过程中,)在步的活动状态的转移过程中,相邻两步的状态继电器会同时相邻两步的状态继电器会同时ON一个一个扫描周期,可能会引发瞬时的双线圈问扫描周期,可能会引发瞬时的双线圈问题。题。(6)并行流程或选择流程中每一分支)并行流程或选择流程中每一分支状态的支路数不能超过状态的支路数不能超过8条,总的支路条,总的支路数不能超过数不能超过16条。条。(7)若为依次不连续转移(即跳转),)若为依次不连续转移(即跳转),不能运用不能运用SET指令进行状态转移,应改指令进行状态转移,应改用用OUT指
16、令进行状态转移。指令进行状态转移。(8)STL触点右边不能紧跟着运用入触点右边不能紧跟着运用入栈(栈(MPS)指令。)指令。STL指令不能与指令不能与MC、MCR指令一起运用。在指令一起运用。在FOR、NEXT结构中、子程序和中断程序中,不能有结构中、子程序和中断程序中,不能有STL程序块,但程序块,但STL程序块中可允许运程序块中可允许运用最多用最多4级嵌套的级嵌套的FOR、NEXT指令。指令。(9)须要在停电复原后接着维持停电)须要在停电复原后接着维持停电前的运行状态时,可运用前的运行状态时,可运用S500S899停停电保持状态继电器。电保持状态继电器。6.2.3 6.2.3 单流程状态转
17、移图的编程单流程状态转移图的编程1 1单流程单流程2 2编程方法和步骤编程方法和步骤(1 1)依据限制要求,列出)依据限制要求,列出PLCPLC的的I/OI/O安排表,画出安排表,画出I/OI/O安排图;安排图;(2)将整个工作过程按工作步序进行)将整个工作过程按工作步序进行分解,每个工作步序对应一个状态,将分解,每个工作步序对应一个状态,将其分为若干个状态;其分为若干个状态;(3)理解每个状态的功能和作用,即)理解每个状态的功能和作用,即设计驱动程序;设计驱动程序;(4)找出每个状态的转移条件和转移)找出每个状态的转移条件和转移方向;方向;(5)依据以上分析,画出限制系统的)依据以上分析,画
18、出限制系统的状态转移图;状态转移图;(6)依据状态转移图写出指令表。)依据状态转移图写出指令表。3编程实例编程实例 例例1 用步进顺控指令设计某行车循用步进顺控指令设计某行车循环正反转自动限制的程序。环正反转自动限制的程序。限制要求为:送电等待信号显示限制要求为:送电等待信号显示按起动按钮按起动按钮正转正转正转限位正转限位停停5s反转反转反转限位反转限位停停7s返回到送电显返回到送电显示状态。示状态。解:(解:(1)I/O安排安排 依据限制要求,其依据限制要求,其I/O安排如图安排如图6-7所所示。示。(2)状态转移图)状态转移图 图图图图6 6 6 6-7 7 7 7 行行行行车车车车循循循
19、循环环环环正正正正反反反反转转转转限限限限制制制制的的的的I I I I/O O O O安安安安排排排排图图图图 图图图图6 6 6 6-8 8 8 8 行行行行车车车车循循循循环环环环正正正正反反反反转转转转限限限限制制制制的的的的状状状状态态态态转转转转移移移移图图图图(3)指令表)指令表 例例3 用步进指令设计一个电镀槽生用步进指令设计一个电镀槽生产线的限制程序。产线的限制程序。限制要求为:具有手动和自动限制限制要求为:具有手动和自动限制功能,手动时,各动作能分别操作;自功能,手动时,各动作能分别操作;自动时,按下启动按钮后,从原点起先按动时,按下启动按钮后,从原点起先按图图6-11所示
20、的流程运行一周回到原点;所示的流程运行一周回到原点;图中图中SQ1SQ4为行车进退限位开关,为行车进退限位开关,SQ5、SQ6为吊钩上、下限位开关。为吊钩上、下限位开关。图图图图6-11 6-11 6-11 6-11 电镀槽生产线的限制流程电镀槽生产线的限制流程电镀槽生产线的限制流程电镀槽生产线的限制流程 解:(解:(1)I/O安排安排 X0:自动:自动/手动转换,手动转换,X1:右限位,:右限位,X2:其次槽限位,:其次槽限位,X3:第三槽限位,:第三槽限位,X4:左限位;左限位;X5:上限位,:上限位,X6:下限位,:下限位,X7:停止,停止,X10:自动位起动,:自动位起动,X11:手动
21、向上,:手动向上,X12:手动向下,:手动向下,X13:手动向右,:手动向右,X14:手动向左,手动向左,Y0:吊钩上,:吊钩上,Y1:吊钩下,:吊钩下,Y2:行车右行,:行车右行,Y3:行车左行,:行车左行,Y4:原点指:原点指示。示。(2)PLC的外部接线图(如图的外部接线图(如图6-12所所示)示)(3)系统程序)系统程序(4)指令表程序)指令表程序图图图图6-12 6-12 6-12 6-12 电镀槽生产线的外部接线图电镀槽生产线的外部接线图电镀槽生产线的外部接线图电镀槽生产线的外部接线图图图图图6 6 6 6-1 1 1 13 3 3 3 电电电电镀镀镀镀槽槽槽槽生生生生产产产产线线
22、线线的的的的状状状状态态态态转转转转移移移移图图图图6.3 6.3 选择性流程与并行性流程的选择性流程与并行性流程的 程序编制程序编制6.3.16.3.1选择性流程及其编程选择性流程及其编程1选择性流程程序的特点选择性流程程序的特点 由两个及以上的分支程序组成的,但由两个及以上的分支程序组成的,但只能从中选择一个分支执行的程序,称为只能从中选择一个分支执行的程序,称为选择性流程程序。选择性流程程序。2选择性分支的编程选择性分支的编程 STLSTLSTLSTL S20 S20 S20 S20 LD LD LD LD X010 X010 X010 X010 第二分支的第二分支的第二分支的第二分支的
23、转转转转移条件移条件移条件移条件OUTOUTOUTOUT Y000 Y000 Y000 Y000 驱动处驱动处驱动处驱动处理理理理SETSETSETSET S31 S31 S31 S31 转转转转移到第二分支移到第二分支移到第二分支移到第二分支LD LD LD LD X000 X000 X000 X000 第一分支的第一分支的第一分支的第一分支的转转转转移条件移条件移条件移条件LDLDLDLD X020 X020 X020 X020 第三分支的第三分支的第三分支的第三分支的转转转转移条件移条件移条件移条件SETSETSETSET S21 S21 S21 S21 转转转转移到第一分支移到第一分支
24、移到第一分支移到第一分支SETSETSETSET S41 S41 S41 S41 转转转转移到第三分支移到第三分支移到第三分支移到第三分支3选择性汇合的编程选择性汇合的编程 4编程实例编程实例STLSTLSTLSTL S21 S21 S21 S21第一分支第一分支第一分支第一分支驱动处驱动处驱动处驱动处理理理理LD LD LD LD X021 X021 X021 X021第三分支第三分支第三分支第三分支驱动处驱动处驱动处驱动处理理理理OUTOUTOUTOUT Y021 Y021 Y021 Y021SETSETSETSET S42 S42 S42 S42LDLDLDLD X001 X001 X0
25、01 X001STLSTLSTLSTL S42 S42 S42 S42SETSETSETSET S22 S22 S22 S22OUTOUTOUTOUT Y042 Y042 Y042 Y042STLSTLSTLSTL S22 S22 S22 S22STLSTLSTLSTL S22 S22 S22 S22由第一分支由第一分支由第一分支由第一分支转转转转移到移到移到移到汇汇汇汇合合合合点点点点OUTOUTOUTOUT Y022 Y022 Y022 Y022LDLDLDLD X002 X002 X002 X002STLSTLSTLSTL S31 S31 S31 S31第二分支第二分支第二分支第二分支驱
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