2.2_PLC第一篇(三菱)第三章順序控制程序的編制.課件

1、第三章 順序控制程序的設(shè)計(jì)方法$1 順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖 順序控制就是按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序，在各個(gè)輸入信號(hào)的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時(shí)間的順序，各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)地進(jìn)行操作。順序控制設(shè)計(jì)法最基本的設(shè)計(jì)思想是將系統(tǒng)的一個(gè)工作周期劃分為若干個(gè)順序相連的階段（步，Step)，用編程元件(例如M)來(lái)代表各步。在任何一步內(nèi)輸出量的狀態(tài)不變（ON或OFF）而在各步中可執(zhí)行不同的輸出。使系統(tǒng)由當(dāng)前步進(jìn)入下一步的信號(hào)稱為轉(zhuǎn)換條件。順序控制設(shè)計(jì)法用轉(zhuǎn)換條件控制代表各步的編程元件，讓它們的狀態(tài)按一定的順序變化，然后用代表各步的編程元件去控制輸出。使用順序控制設(shè)計(jì)法時(shí)，應(yīng)首先根據(jù)工藝過(guò)程畫出順序功能圖，然后

2、根據(jù)順序功能圖畫出梯形圖。一、順序功能圖的組成及繪制例：某組合機(jī)床動(dòng)力頭的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)示意圖如下圖所示，按下啟動(dòng)按紐X0動(dòng)力頭快進(jìn)；當(dāng)碰到X1（行程開關(guān)），動(dòng)力頭由快進(jìn)變?yōu)楣みM(jìn)（加工工件）；加工完畢，動(dòng)力頭碰到X2，暫停3s后由工進(jìn)變?yōu)榭焱?；退回原點(diǎn)動(dòng)力頭碰到X3停止，等待下一次啟動(dòng)。試畫出該控制過(guò)程的順序功能圖。X3X1X2Y0工進(jìn)Y2快退Y0，Y1快進(jìn)順序控制功能圖由1.步2.動(dòng)作3.有向連線4.轉(zhuǎn)換5.轉(zhuǎn)換條件五個(gè)基本要素組成順序功能圖舉例 （X0啟動(dòng)）二、順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)單序列M1M2M3M0X0X1X2X3M8002Y0Y1Y1Y2選擇序列 當(dāng)某一步后面不止一步，而是由兩步（或兩步以

3、上的步）組成，這些后續(xù)步分別由與該步對(duì)應(yīng)的不同的轉(zhuǎn)換條件來(lái)選擇。當(dāng)這些后續(xù)步及其所屬序列完成后，根據(jù)相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件又匯合到一起，這種結(jié)構(gòu)為選擇序列.分支匯合并行序列當(dāng)某一步之后只有一個(gè)轉(zhuǎn)換，而這一轉(zhuǎn)換條件的滿足會(huì)使該步后面的兩步（或兩步以上的步）同時(shí)變成活動(dòng)步。當(dāng)這些活動(dòng)步及其所屬序列全部完成，且轉(zhuǎn)換條件滿足后，匯合到一起，然后轉(zhuǎn)換到后續(xù)步。這樣的結(jié)構(gòu)稱為并行序列。為了強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)換的同步實(shí)現(xiàn)，水平連線用雙線表示。 并行序列的開始稱為分支。在分支處，轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)導(dǎo)致幾個(gè)序列被同時(shí)激活，而且每個(gè)序列中的活動(dòng)步的進(jìn)展是獨(dú)立的；在分支處，轉(zhuǎn)換符號(hào)只能在表示同步的雙水平線上方。并行序列的結(jié)束稱為匯合.轉(zhuǎn)換符號(hào)

4、只允許在表示同步實(shí)現(xiàn)的雙水平線的下方.只有當(dāng)直接連在雙線上的所有前級(jí)步都是活動(dòng)步且相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件滿足,才能發(fā)生到下一步的轉(zhuǎn)換.同時(shí),所有的前級(jí)步都變成不活動(dòng)步。分支匯合三、繪制順序功能圖的注意事項(xiàng)1. 兩個(gè)步絕對(duì)不能直接相連，必須用轉(zhuǎn)換將它們隔開。1232.順序功能圖中的初始步一般對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)等待起動(dòng)的初始狀態(tài)，這一步可能會(huì)沒(méi)有什么輸出處于ON狀態(tài)。初始步是必不可少的，如果沒(méi)有該步，無(wú)法表示初始狀態(tài)，系統(tǒng)也無(wú)法返回停止?fàn)顟B(tài)。 3.自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)能多次重復(fù)執(zhí)行同一工藝過(guò)程，因此在順序功能圖中一般應(yīng)有由步和有向連線組成的閉環(huán)，即在完成一次工藝過(guò)程的全部操作之后，應(yīng)從最后一步返回初始步，系統(tǒng)停留在初始

5、狀態(tài)(單周期操作)，在連續(xù)循環(huán)工作方式時(shí)，將從最后一步返回下一工作周期開始運(yùn)行的第一步 。4.在單序列中，只有當(dāng)某一步的前級(jí)步是活動(dòng)步時(shí)，該步才有可能變成活動(dòng)步。而初始步之前通常是沒(méi)有前級(jí)步的，因此，必須用初始脈沖M8002的常開觸點(diǎn)作為轉(zhuǎn)換條件，將初始步預(yù)置為活動(dòng)步，否則順序功能圖中永遠(yuǎn)不會(huì)出現(xiàn)活動(dòng)步，系統(tǒng)將無(wú)法工作。5.如果系統(tǒng)具有自動(dòng)、手動(dòng)兩種工作方式，順序功能圖是用來(lái)描述自動(dòng)工作過(guò)程的，這時(shí)還應(yīng)在系統(tǒng)由手動(dòng)工作方式進(jìn)入自動(dòng)工作方式時(shí)，用一個(gè)適當(dāng)?shù)男盘?hào)將初始步置為活動(dòng)步 。 四、 設(shè)計(jì)順序控制程序應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題1、自動(dòng)控制程序的初始狀態(tài)開始執(zhí)行自動(dòng)控制程序之前，應(yīng)使系統(tǒng)處于初始狀態(tài)。然

6、后將代表初始步的編程元件置為有效，使初始步變?yōu)榛顒?dòng)步，為啟動(dòng)自動(dòng)運(yùn)行作好準(zhǔn)備。同時(shí)要使代表其余各步的編程元件無(wú)效，使程序在沒(méi)有啟動(dòng)之前，只有1個(gè)活動(dòng)步。2、雙線圈問(wèn)題在自動(dòng)和手動(dòng)程序中，或自動(dòng)程序的各步中，都需要控制PLC的輸出Y，因此同一個(gè)輸出Y的線圈可能會(huì)出現(xiàn)2次或多次被激勵(lì)，造成雙線圈輸出。解決雙線圈輸出的辦法是在各步中執(zhí)行輸出時(shí)，不直接輸出Y，而是用不同的輔助繼電器（M）來(lái)代替輸出Y。在所有的步全部編程完成后，在程序末尾再集中編制1段輸出程序，將各步中要求同1個(gè)輸出Y的各個(gè)M相“或”后驅(qū)動(dòng)該Y輸出。3、轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的條件 （1)該轉(zhuǎn)換所有的前級(jí)步都是活動(dòng)步。 （2)相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件得到滿足。

7、4、轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)應(yīng)完成的操作 (1)使所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號(hào)相連的后續(xù)步都變?yōu)榛顒?dòng)步。 (2)使所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號(hào)相連的前級(jí)步都變?yōu)椴换顒?dòng)步。 $2 順序控制梯形圖中實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換的方法：實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換的方法有多種，如起停保電路、置位復(fù)位電路、使用STL步進(jìn)指令等一.使用起停保電路實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換單序列順序功能圖的梯形圖實(shí)現(xiàn) MiMi-1Mi+1XiXi+1MiMiMi-1XiMi+1M0M5X4M0M8002M1M0X0M1M2M1M1T0M2M3M2M2X1M3M4M3M3X2M4M5M4M4X3M5M0M5T0Y1Y3Y4Y2K 20Y0續(xù)M1M2M3M5M4M0M1M2M3M4X0X1X2Y0

8、T0M5X4T0Y0Y1Y0Y3Y0Y4Y0Y2M8002X3二、使用置位復(fù)位電路實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換MiMi-1XiXi+1SETMiXiRSTMi-1Mi-1X3X0X1X2Y0Y11234M1M2M3M4M0Y0Y1Y0Y1X0M8002X10X3X1X2編程舉例啟動(dòng)M1M2M3M4M0Y0Y1Y0Y1X0M8002X10X3X1X2SETM0X0RSTM4M4M8002SETM1X10RSTM0M0SETM2X3RSTM1M1SETM3X1RSTM2M2SETM4X2RSTM3M3M1M2Y0Y1M3M4續(xù)續(xù)三、使用STL指令的編程方法 2條步進(jìn)指令：STL、RET步進(jìn)觸點(diǎn)指令STL： 用于表示一

9、個(gè)步進(jìn) 梯級(jí)的開始；步進(jìn)流程結(jié)束指令RET：用于表示一個(gè)步 進(jìn)流程的結(jié)束。1、STL指令簡(jiǎn)介（1）STL指令與梯形圖及指令表的關(guān)系：S21Y0驅(qū)動(dòng)處理LDSTL OUT LD SETS21Y0X1S22STLX1轉(zhuǎn)換條件S22轉(zhuǎn)移目標(biāo)Y0S21SETS22X1FX2N系列可編程序控制器的狀態(tài)S0S9用于初始步，S10S19用于返回原點(diǎn)，S20S499是通用狀態(tài)，S500S899有斷電保持功能，S900S999用于報(bào)警。（2）編制順序控制程序時(shí)，狀態(tài)元件S應(yīng)與步進(jìn)梯形指令（STL）一起使用。 每個(gè)狀態(tài)具有三個(gè)功能,即對(duì)負(fù)載的驅(qū)動(dòng)處理,指定轉(zhuǎn)換條件和指定轉(zhuǎn)移目標(biāo). （3）STL指令的特點(diǎn)STL觸點(diǎn)

10、是與左側(cè)母線相連的常開觸點(diǎn)，當(dāng)某一步為活動(dòng)步時(shí)，對(duì)應(yīng)的STL觸點(diǎn)接通，該步的負(fù)載被驅(qū)動(dòng)。 當(dāng)該步后面的轉(zhuǎn)換條件滿足時(shí)，轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)，即后續(xù)步對(duì)應(yīng)的狀態(tài)被SET指令置位，后續(xù)步變?yōu)榛顒?dòng)步，同時(shí)與原活動(dòng)步對(duì)應(yīng)的狀態(tài)被系統(tǒng)程序復(fù)位，原活動(dòng)步對(duì)應(yīng)的STL觸點(diǎn)斷開。STL觸點(diǎn)可以直接驅(qū)動(dòng)或通過(guò)別的觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)Y、M、S、T等元件的線圈，與STL觸點(diǎn)相連的觸點(diǎn)應(yīng)使用LD或LDI指令，直到出現(xiàn)下一條STL指令或出現(xiàn)RET指令，LD點(diǎn)才返回左側(cè)母線。在最后一個(gè)STL電路結(jié)束時(shí)一定要使用RET指令，否則將出現(xiàn)“程序錯(cuò)誤”信息，可編程序控制器不能運(yùn)行。當(dāng)STL觸點(diǎn)斷開時(shí),CPU不執(zhí)行它驅(qū)動(dòng)的電路塊,即CPU只執(zhí)行活動(dòng)步對(duì)

11、應(yīng)的程序。由于CPU只執(zhí)行活動(dòng)步對(duì)應(yīng)的電路塊,使用STL指令時(shí)允許雙線圈輸出。同一定時(shí)器的線圈可以在不同的步使用，但是如果用于相鄰的兩步，在步的活動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，該定時(shí)器的線圈不能斷開，當(dāng)前值不能復(fù)位。實(shí)際中建議盡量不這樣使用。STL觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)的電路塊中不能使用MC和MCR指令，雖然不禁止在STL觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)的電路塊中使用CJ指令，但因其操作復(fù)雜，建議不要使用。在中斷程序與子程序內(nèi)，不能使用STL指令。在轉(zhuǎn)換條件中，不應(yīng)使用ANB、ORB、MPS、MRD、MPP等指令。 向連續(xù)的后續(xù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移使用SET指令對(duì)狀態(tài)元件進(jìn)行置位；向分離的狀態(tài)轉(zhuǎn)移使用OUT指令。2、使用步進(jìn)指令編程方法舉例系統(tǒng)的初始步應(yīng)使用初始狀態(tài)S0S9，初始狀態(tài)應(yīng)放在順序功能圖（此時(shí)稱為狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖）的最前面，可用初始脈沖M8002來(lái)將初始狀態(tài)置為ON，為后續(xù)步狀態(tài)的轉(zhuǎn)換作好準(zhǔn)備。舉例說(shuō)明如下：S0S21S22S23S24X0X1X2Y0T0S25X4T0Y0Y1Y0Y3Y0Y4Y0Y2M8002X3M0M1M2M3M4X0X1X2Y0T0M5X4T0Y0Y1Y0Y3Y0Y4Y0Y2M8002X3順序功能圖以狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖表示：S0S21S22S23S24X0X1X2Y0T0S25X4T0Y0Y1Y0Y3Y0