,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Page,#,点击此处结束放映,第,6,章 步进顺控指令及其应用,状态转移图及步进顺控指令,6.1,步进顺控的编程方法,6.2,选择性流程与并行性流程的程序编制,6.3,复杂流程及跳转流程的程序编制,6.4,用辅助继电器实现顺序控制的程序编制,6.1,实训课题,6,单流程的控制,实训课题,7,选择性流程的控制,实训课题,8,并行性流程的控制,6.1,状态转移图及步进顺控指令,6.1.1,流程图,首先，还是来分析一下第,5,章的电动机循环正反转控制的例子，其控制要求为：电动机正转,3s,，暂停,2s,，反转,3s,，暂停,2s,，如此循环,5,个周期，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止。,从上述的控制要求中，可以知道：电动机循环正反转控制实际上是一个顺序控制，整个控制过程可分为如下,6,个工序（也叫阶段）：复位、正转、暂停、反转、暂停、计数；,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、热保护复位，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，可以很容易地画出电动机循环正反转控制的工作流程图，如图,6-1,所示。,图,6-1,工作流程图,6.1.2,状态转移图,1,状态转移图,一是将流程图中的每一个工序（或阶段）用,PLC,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（或动作）用,PLC,的线圈指令或功能指令来替代；,三是将流程图中各个阶段之间的转移条件用,PLC,的触点或电路块来替代；四是流程图中的箭头方向就是,PLC,状态转移图中的转移方向。,2,设计状态转移图的方法和步骤,（,1,）将整个控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（即步），并分配状态继电器。,电动机循环正反转控制的状态继电器的分配如下：,复位,S0,，正转,S20,，暂停,S21,，反转,S22,，暂停,S23,，计数,S24,。,（,2,）搞清楚每个状态的功能、作用。状态的功能是通过,PLC,驱动各种负载来完成的，负载可由状态元件直接驱动，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，即在什么条件下将下一个状态,“,激活,”,。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。,（,4,）根据控制要求或工艺要求，画出状态转移图。,3,状态转移和驱动的过程,4,状态转移图的特点,（,1,）可以将复杂的控制任务或控制过程分解成若干个状态。,（,2,）相对某一个具体的状态来说，控制任务简单了，给局部程序的编制带来了方便。,（,3,）整体程序是局部程序的综合，只要搞清楚各状态需要完成的动作、状态转移的条件和转移的方向，就可以进行状态转移图的设计。,（,4,）这种图形很容易理解，可读性很强，能清楚地反映全部控制的工艺过程。,图,6-2,电动机循环正反转控制的状态转移图,6.1.3,状态继电器,类 别,FX,1S,系列,FX,1N,系列,FX,2N,、,FX,2NC,系列,用途,初始状态,S0,S9,，,10,点,S0,S9,，,10,点,S0,S9,，,10,点,用于,SFC,的初始状态,返回状态,S10,S19,，,10,点,S10,S19,，,10,点,S10,S19,，,10,点,用于返回原点状态,一般状态,S20,S127,，,108,点,S20,S999,，,980,点,S20,S499,，,480,点,用于,SFC,的中间状态,掉电保持状态,S0,S127,，,128,点,S0,S999,，,1000,点,S500,S899,，,400,点,用于保持停电前状态,信号报警状态,-,-,S900,S999,，,100,点,用作报警元件,FX,系列,PLC,的状态继电器,6.1.4,步进顺控指令,FX,系列,PLC,的步进顺控指令有两条：一条是步进触点（也叫步进开始）指令,STL,（,Step Ladder,），一条是步进返回（也叫步进结束）指令,RET,。,1,STL,指令,STL,步进触点指令用于,“,激活,”,某个状态，其梯形图符号为 。,2,RET,指令,RET,指令用于返回主母线，其梯形图符号为 。,图,6-3,状态转移图和状态梯形图的对应关系,图,6-4,旋转工作台的状态转移图和梯形图,6.2,步进顺控的编程方法,6.2.1,状态转移图的编程方法,1,状态的三要素,2,编程方法,3,状态转移图的理解,6.2.2,编程注意事项,（,1,）与,STL,步进触点相连的触点应使用,LD,或,LDI,指令，,（,2,）初始状态可由其他状态驱动，但运行开始时，必须用其他方法预先作好驱动，否则状态流程不可能向下进行。如按图,6-2,所示而设计的程序。,（,3,）,STL,触点可以直接驱动或通过别的触点驱动,Y,、,M,、,S,、,T,等元件的线圈和应用指令。,图,6-5,用,M8002,驱动,S0,图,6-6,用,M8000,驱动,S0,（,4,）由于,CPU,只执行活动步对应的电路块，因此，使用,STL,指令时允许双线圈输出，,（,5,）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,ON,一个扫描周期，可能会引发瞬时的双线圈问题。,（,6,）并行流程或选择流程中每一分支状态的支路数不能超过,8,条，总的支路数不能超过,16,条。,（,7,）若为顺序不连续转移（即跳转），不能使用,SET,指令进行状态转移，应改用,OUT,指令进行状态转移。,（,8,）,STL,触点右边不能紧跟着使用入栈（,MPS,）指令。,STL,指令不能与,MC,、,MCR,指令一起使用。在,FOR,、,NEXT,结构中、子程序和中断程序中，不能有,STL,程序块，但,STL,程序块中可允许使用最多,4,级嵌套的,FOR,、,NEXT,指令。,（,9,）需要在停电恢复后继续维持停电前的运行状态时，可使用,S500,S899,停电保持状态继电器。,6.2.3,单流程状态转移图的编程,1,单流程,2,编程方法和步骤,（,1,）根据控制要求，列出,PLC,的,I/O,分配表，画出,I/O,分配图；,（,2,）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，将其分为若干个状态；,（,3,）理解每个状态的功能和作用，即设计驱动程序；,（,4,）找出每个状态的转移条件和转移方向；,（,5,）根据以上分析，画出控制系统的状态转移图；,（,6,）根据状态转移图写出指令表。,3,编程实例,例,1,用步进顺控指令设计某行车循环正反转自动控制的程序。,控制要求为：送电等待信号显示按起动按钮正转正转限位停,5s,反转反转限位停,7s,返回到送电显示状态。,解：（,1,）,I/O,分配,根据控制要求，其,I/O,分配如图,6-7,所示。,（,2,）状态转移图,图,6-7,行车循环正反转控制的,I/O,分配图,图,6-8,行车循环正反转控制的状态转移图,（,3,）指令表,例,3,用步进指令设计一个电镀槽生产线的控制程序。,控制要求为：具有手动和自动控制功能，手动时，各动作能分别操作；自动时，按下启动按钮后，从原点开始按图,6-11,所示的流程运行一周回到原点；图中,SQ1,SQ4,为行车进退限位开关，,SQ5,、,SQ6,为吊钩上、下限位开关。,图,6-11,电镀槽生产线的控制流程,解：（,1,）,I/O,分配,X0,：自动,/,手动转换，,X1,：右限位，,X2,：第二槽限位，,X3,：第三槽限位，,X4,：左限位；,X5,：上限位，,X6,：下限位，,X7,：停止，,X10,：自动位起动，,X11,：手动向上，,X12,：手动向下，,X13,：手动向右，,X14,：手动向左，,Y0,：吊钩上，,Y1,：吊钩下，,Y2,：行车右行，,Y3,：行车左行，,Y4,：原点指示。,（,2,）,PLC,的外部接线图（如图,6-12,所示）,（,3,）系统程序,（,4,）指令表程序,图,6-12,电镀槽生产线的外部接线图,图,6-13,电镀槽生产线的状态转移图,6.3,选择性流程与并行性流程的 程序编制,6.3.1,选择性流程及其编程,1,选择性流程程序的特点,由两个及以上的分支程序组成的，但只能从中选择一个分支执行的程序，称为选择性流程程序。,2,选择性分支的编程,STL S20,LD X010,第二分支的转移条件,OUT Y000,驱动处理,SET S31,转移到第二分支,LD X000,第一分支的转移条件,LD X020,第三分支的转移条件,SET S21,转移到第一分支,SET S41,转移到第三分支,3,选择性汇合的编程,4,编程实例,STL S21,第一分支驱动处理,LD X021,第三分支驱动处理,OUT Y021,SET S42,LD X001,STL S42,SET S22,OUT Y042,STL S22,STL S22,由第一分支转移到汇合点,OUT Y022,LD X002,STL S31,第二分支驱动处理,SET S50,OUT Y031,STL S32,由第二分支转移到汇合点,LD X011,LD X012,SET S32,SET S50,STL S32,STL S42,由第三分支转移到汇合点,OUT Y032,LD X022,STL S41,第三分支驱动处理,SET S50,OUT Y041,OUT Y050,例,4,用步进指令设计电动机正反转的控制程序。,控制要求为：按正转起动按钮,SB1,，电动机正转，按停止按钮,SB,，电动机停止；按反转起动按钮,SB2,，电动机反转，按停止按钮,SB,，电动机停止；且热继电器具有保护功能。,解：（,1,）,I/O,分配,X0,：,SB,（常开），,X1,：,SB1,，,X2,：,SB2,，,X3,：热继电器,FR,（常开）；,Y1,：正转接触器,KM1,，,Y2,：反转接触器,KM2,。,（,2,）状态转移图,（,3,）指令表,根据图,6-15,（,a,）所示的状态转移图，其指令表如图,6-15,（,b,）所示。,图,6-15,电动机正反转控制的状态转移图,6.3.2,并行性流程及其编程,1,并行性流程程序的特点,由两个及以上的分支程序组成的，但必须同时执行各分支的程序，称为并行性流程程序。图,6-18,是具有,3,个支路的并行性流程程序，其特点如下：,图,6-18,并行性流程程序的结构形式,2,并行性分支的编程,3,并行性汇合的编程,STL S20,SET S21,转移到第一分支,OUT Y000,驱动处理,SET S31,转移到第二分支,LD X000,转移条件,SET S41,转移到第三分支,4,并行性流程程序编程注意事项,（,1,）并行性流程的汇合最多能实现,8,个流程的汇合。,（,2,）在并行分支、汇合流程中，不允许有图,6-19,（,a,）的转移条件，而必须将其转化为图,6-19,（,b,）后，再进行编程。,5,编程实例,STL S21,第一分支驱动处理,STL S41,第三分支驱动处理,OUT Y21,OUT Y041,LD X001,LD X021,SET S22,SET S42,STL S22,STL S42,OUT Y022,OUT Y042,STL S31,第二分支驱动处理,STL S22,由第一分支汇合,OUT Y031,STL S32,由第二分支汇合,LD X011,STL S42,由第三分支汇合,SET S32,LD X002,汇合条件,STL S32,SET S50,汇合状态,OUT Y32,STL S50,图,6-19,并行性分支、汇合流程的转化,6.4,复杂流程及跳转流程的程序 编制,6.4.1,复杂流程的程序编制,1,选择性汇合后的选择性分支的编程,2,复杂选择性流程的编程,3,并行性汇合后的并行性分支的编程,4,选择性汇合后的并行性分支的编程,5,并行性汇合后的选择性分支的编程,6,选择性流程里嵌套并行性流程的编程,图,6-23,选择性汇合后的选择性分支的改写,图,6-24,复杂选择性流程的改写,图,6-25,并行性汇合后的并行性分支的改写,图,6-26,并行性汇合后的并行性分支的改写,图,6-27,并行性汇合后的选择性分支的改写,6.4.2,跳转流程的程序编制,图,6-29,跳转的几种形式,6.5,用辅助继电器实现顺序控制 的程序编制,6.5.1,用辅助继电器实现顺序控制,的设计思想,用辅助继电器设计顺序控制程序的设计思想为：首先用辅助继电器,M,来代替状态转移图中的步（即状态继电器），即设计顺序功能图，然后根据顺序功能图设计梯形图。,6.5.2,使用起保停电路的编程方法,6.5.3,使用置位复位指令的编程方法,1,设计思想,图,6-34,给出了使用置位复位指令编程的顺序功能图与梯形图的对应关系。,2,单流程的编程方法,图,6-35,使用置位复位指令编程的梯形图,3,选择性流程的编程方法,4,并行性流程的编程方法,图,6-36,使用置位复位指令编程的梯形图,实训课题,6,单流程的控制,实训,15,机械手的,PLC,控制,一、实训目的,（,1,）熟悉步进顺控指令的编程方法；,（,2,）掌握单流程程序的编制；,（,3,）掌握机械手的程序设计及其外部接线。,二、实训器材,（,1,）可编程控制器,1,台（,FX2N-48MR,）；,（,2,）机械手模拟显示模块,1,块（带指示灯、接线端口及按钮等）；,（,3,）实训控制台,1,个；,（,4,）电工常用工具,1,套；,（,5,）手持式编程器或计算机,1,台；,（,6,）连接导线若干。,三、实训要求,设计一个用,PLC,控制的将工件从,A,点移到,B,点的机械手的控制系统。其控制要求如下：,（,1,）手动操作，每个动作均能单独操作，用于将机械手复归至原点位置；,（,2,）连续运行，在原点位置按起动按钮时，机械手按图,6-41,连续工作一个周期，一个周期的工作过程如下：,原点下降夹紧（,T,）上升右移下降放松（,T,）上升左移到原点，时间,T,由教师现场规定。,说明：,1,机械手的工作是从,A,点将工件移到,B,点；,2,原点位机械夹钳处于夹紧位，机械手处于左上角位；,3,机械夹钳为有电放松，无电夹紧。,图,6-41,机械手动作示意图,四、软件程序,1,I/O,分配,X0,：自动,/,手动转换，,X1,：停止，,X2,：自动起动，,X3,：上限位，,X4,：下限位，,X5,：左限位，,X6,：右限位，,X7,：手动向上，,X10,：手动向下，,X11,：手动左移，,X12,：手动向右，,X13,：手动放松；,Y0,：夹紧,/,放松，,Y1,：上升，,Y2,：下降，,Y3,：左移，,Y4,：右移，,Y5,：原点指示。,2,程序设计方案,根据系统的控制要求及,PLC,的,I/O,分配，其系统程序如图,6-42,所示。,五、系统接线,根据系统控制要求，其系统接线图如图,6-43,所示（,PLC,的输出负载都用指示灯代替）,图,6-42,机械手的状态转移图,图,6-43,机械手控制系统接线图,六、系统调试,（,1,）输入程序，,（,2,）静态调试，,（,3,）动态调试，,七、实训报告,实训,17,工业洗衣机的,PLC,控制,一、实训目的,（,1,）熟悉步进顺控指令的编程方法；,（,2,）掌握单流程程序的编制；,（,3,）掌握工业洗衣机的程序设计及其外部接线。,二、实训器材,（,1,）可编程控制器,1,台（,FX2N-48MR,）；,（,2,）工业洗衣机模拟显示模块,1,块（带指示灯、接线端口及按钮等）；,（,3,）实训控制台,1,个；,（,4,）电工常用工具,1,套；,（,5,）手持式编程器或计算机,1,台；,（,6,）连接导线若干。,三、实训要求,设计一个用,PLC,控制的工业洗衣机的控制系统。其控制要求如下：,起动后，洗衣机进水，高水位开关动作时，开始洗涤。正转洗涤,20s,，暂停,3s,后反转洗涤,20s,，暂停,3s,再正向洗涤，如此循环,3,次，洗涤结束；,然后排水，当水位下降到低水位时进行脱水（同时排水），脱水时间是,10s,，这样完成一个大循环，经过,3,次大循环后洗衣结束，并且报警，报警,10s,后全过程结束，自动停机。,四、软件程序,1,I/O,分配,X0,：起动按钮，,X1,：停止开关，,X2,：高水位开关，,X3,：低水位开关；,Y0,：进水电磁阀，,Y1,：排水电磁阀，,Y2,：脱水电磁阀，,Y3,：报警指示，,Y4,：电动机正转，,Y5,：电动机反转。,2,程序设计方案,根据系统的控制要求及,PLC,的,I/O,分配，画出其状态转移图。,五、系统接线,根据系统控制要求，其系统接线图如 图,6-46,所示（,PLC,的输出负载都用指示灯代替）。图,6-46,工业洗衣机的系统接线图,六、系统调试,七、实训报告,图,6-46,工业洗衣机的系统接线图,实训课题,7,选择性流程的控制,实训,18,电动机正反转能耗制动的,PLC,控制（,2,）,一、实训目的,（,1,）熟悉顺控指令的编程方法；,（,2,）掌握选择性流程程序的编制；,（,3,）掌握电动机正反转能耗制动的程序设计及其外部接线。,二、实训器材,其实训器材与实训,11,相同。,三、实训要求,其实训要求与实训,11,相同。,四、软件程序,1,I/O,分配,其,I/O,分配与实训,11,相同。,2,状态转移图,根据控制要求及,PLC,的,I/O,分配，画出其状态转移图如图,6-47,所示。,图,6-47,电动机正反转能耗制动的状态转移图,五、系统接线,其系统接线与实训,11,相同。,六、系统调试,其系统调试与实训,11,相同。,七、实训报告,实训,19,皮带运输机的,PLC,控制,一、实训目的,（,1,）熟悉步进顺控指令的编程方法；,（,2,）掌握选择性流程程序的编制；,（,3,）掌握皮带运输机的程序设计及其外部接线。,二、实训器材,（,1,）可编程控制器,1,台（,FX2N-48MR,）；,（,2,）皮带运输机模拟显示模块,1,块（带指示灯、接线端口及按钮等）；,（,3,）实训控制台,1,个；,（,4,）电工常用工具,1,套；,（,5,）手持式编程器或计算机,1,台；,（,6,）连接导线若干。,三、实训要求,设计一个用,PLC,控制的皮带运输机的控制系统。其控制要求如下：,在建材、化工、机械、冶金、矿山等工业生产中广泛使用皮带运输系统运送原料或物品。供料由电阀,DT,控制，电动机,M1,、,M2,、,M3,、,M4,分别用于驱动皮带运输线,PD1,、,PD2,、,PD3,、,PD4,。,储料仓设有空仓和满仓信号，其动作示意简图如图,6-48,所示，其具体要求如下：,图,6-48,皮带运输机的动作示意简图,（,1,）正常起动，仓空或按起动按钮时的起动顺序为,M1,、,DT,、,M2,、,M3,、,M4,，间隔时间,5s,；,（,2,）正常停止，为使皮带上不留物料，要求顺物料流动方向按一定时间间隔顺序停止，即正常停止顺序为,DT,、,M1,、,M2,、,M3,、,M4,，间隔时间,5s,；,（,3,）故障后的起动，为避免前段皮带上造成物料堆积，要求按物料流动相反方向按一定时间间隔顺序起动，即故障后的起动顺序为,M4,、,M3,、,M2,、,M1,、,DT,，间隔时间,10s,；,（,4,）紧急停止，当出现意外时，按下紧急停止按钮，则停止所有电动机和电磁阀；,（,5,）具有点动功能。,四、软件程序,1,I/O,点分配,X0,：自动,/,手动转换，,X1,：自动位起动，,X2,：正常停止，,X3,：紧急停止，,X4,：点动,DT,电磁阀，,X5,：点动,M1,，,X6,：点动,M2,，,X7,：点动,M3,，,X10,：点动,M4,，,X11,：满仓信号，,X12,：空仓信号；,Y0,：,DT,电磁阀，,Y1,：,M1,电动机，,Y2,：,M2,电动机，,Y3,：,M3,电动机，,Y4,：,M4,电动机。,2,程序设计方案,根据系统控制要求及,PLC,的,I/O,分配，设计皮带运输机的系统程序。,五、系统接线,根据皮带运输机的控制要求，其系统接线图如图,6-49,所示（,PLC,的输出负载都用指示灯代替）。,六、系统调试,七、实训报告,实训课题,8,并行性流程的控制,实训,20,自动交通灯的,PLC,控制,一、实训目的,（,1,）熟悉顺控指令的编程方法；,（,2,）掌握并行性流程程序的编制；,（,3,）掌握交通灯的程序设计及其外部接线。,二、实训器材,（,1,）可编程控制器,1,台（,FX2N-48MR,）；,（,2,）交通灯模拟显示模块,1,块（带指示灯、接线端口及按钮等）；,（,3,）实训控制台,1,个；,（,4,）电工常用工具,1,套；,（,5,）手持式编程器或计算机,1,台；,（,6,）连接导线若干。,三、实训要求,设计一个用,PLC,控制的十字路口交通灯的控制系统。其控制要求如下：,（,1,）自动运行，自动运行时，按一下起动按钮，信号灯系统按图,6-50,所示要求开始工作（绿灯闪烁的周期为,1s,），按一下停止按钮，所有信号灯都熄灭；,图,6-50,交通灯自动运行的动作要求,（,2,）手动运行，手动运行时，两方向的黄灯同时闪动，周期是,1s,。,四、软件程序,1,I/O,分配,X0,：自动位起动按钮，,X1,：手动开关（带自锁型），,X2,：停止按钮；,Y0,：东西向绿，,Y1,：东西向黄，,Y2,：东西向红，,Y4,：南北向绿，,Y5,：南北向黄，,Y6,：南北向红。,2,程序设计方案,（,1,）控制时序，其控制时序如图,6-52,所示。,图,6-51,交通灯控制时序图,（,2,）基本逻辑指令编程，其梯形图如图,6-52,所示。,图,6-52,交通灯控制的梯形图,（,3,）步进指令编程，其状态转移图如图,6-53,所示。,五、系统接线,六、系统调试,七、实训报告,图,6-53,交通灯控制的状态转移图,图,6-54,交通灯控制系统接线图,