第四章開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)梯形圖-3

4.4順序控制設(shè)計(jì)法根據(jù)系統(tǒng)的順序功能圖設(shè)計(jì)梯形圖的方式，稱為順序控制梯形圖的編程方式。在個(gè)人計(jì)算機(jī)中用的PLC編程語(yǔ)言，可由順序功能圖直接生成指令表程序等。也可由梯形圖或指令表生產(chǎn)成順序功能圖。本節(jié)主要內(nèi)容一、使用STL指令的編程方式二、使用起保停電路的編程方式三、以轉(zhuǎn)換為中心的編程方式四、自動(dòng)/手動(dòng)程序的轉(zhuǎn)換本節(jié)學(xué)習(xí)要求重點(diǎn)內(nèi)容：

1、熟練掌握順序功能圖的繪制，并熟練運(yùn)用起保停電路、步進(jìn)順控指令和以轉(zhuǎn)換為中心的方法進(jìn)行順序控制梯形圖的編制；

2、解決中等復(fù)雜程度的實(shí)際問(wèn)題。難點(diǎn)內(nèi)容：利用順序控制梯形圖解決中等復(fù)雜程度的實(shí)際問(wèn)題。一、使用STL指令的編程方式為便于將順序功能圖轉(zhuǎn)換為梯形圖，用代表各步的編程元件號(hào)作為步的代號(hào)。在STL指令編程中，用PLC狀態(tài)編程元件S（狀態(tài)繼電器）代表各步——狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。類別FX1S系列FX1N系列FX2N、FX2NC系列用途初始狀態(tài)S0～S9，10點(diǎn)S0～S9，10點(diǎn)S0～S9，10點(diǎn)用于SFC的初始狀態(tài)返回狀態(tài)S10～S19，10點(diǎn)S10～S19，10點(diǎn)S10～S19，10點(diǎn)用于返回原點(diǎn)狀態(tài)一般狀態(tài)S20～S127，108點(diǎn)S20～S999，980點(diǎn)S20～S499，480點(diǎn)用于SFC的中間狀態(tài)斷電保持狀態(tài)S0～S127，128點(diǎn)S0～S999，1000點(diǎn)S500～S899,400點(diǎn)用于保持停電前狀態(tài)信號(hào)報(bào)警狀態(tài)----------S900～S999，100點(diǎn)用作報(bào)警元件FX系列PLC的狀態(tài)繼電器一、使用STL指令的編程方式1、STL指令及編程方法2、單序列的編程方式3、選擇序列的編程方式4、并行序列的編程方式FX系列PLC的步進(jìn)順控指令有兩條：一條是步進(jìn)觸點(diǎn)（也叫步進(jìn)開(kāi)始）指令STL（StepLadder），一條是步進(jìn)返回（也叫步進(jìn)結(jié)束）指令RET。（1）STL指令STL步進(jìn)觸點(diǎn)指令用于“激活”某個(gè)狀態(tài)，其梯形圖符號(hào)為。（2）RET指令RET指令用于返回主母線，其梯形圖符號(hào)為。[RET]1、STL指令及編程方法驅(qū)動(dòng)處理轉(zhuǎn)換條件轉(zhuǎn)換目標(biāo)(1)STL觸點(diǎn)下第一個(gè)觸點(diǎn)應(yīng)使用LD或LDI指令(RET)。(2)初始狀態(tài)可由其他狀態(tài)驅(qū)動(dòng)，但運(yùn)行開(kāi)始時(shí)，必須用其他方法預(yù)先作好驅(qū)動(dòng)，否則狀態(tài)流程不可能向下進(jìn)行。(3)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線圈和應(yīng)用指令(4)由于CPU只執(zhí)行活動(dòng)步對(duì)應(yīng)的電路塊，使用STL指令允許雙線圈輸出，即同一編程元件的一個(gè)線圈可用不同的STL觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)。STL指令的編程注意事項(xiàng)(5)在步的活動(dòng)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移過(guò)程中，相鄰兩步的狀態(tài)繼電器會(huì)同時(shí)ON一個(gè)掃描周期，可能會(huì)引發(fā)瞬時(shí)的雙線圈問(wèn)題?！浖ユi和硬件互鎖(6)若為順序不連續(xù)轉(zhuǎn)移（即跳轉(zhuǎn)），不能使用SET指令進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)移，應(yīng)改用OUT指令進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)移。(7)并行流程或選擇流程中每一分支狀態(tài)的支路數(shù)不能超過(guò)8條，總的支路數(shù)不能超過(guò)16條。(8)STL觸點(diǎn)右邊不能緊跟著使用入棧（MPS）指令。STL指令不能與MC、MCR指令一起使用。在FOR、NEXT結(jié)構(gòu)中、子程序和中斷程序中，不能有STL程序塊，但STL程序塊中可允許使用最多4級(jí)嵌套的FOR、NEXT指令。(9)在轉(zhuǎn)換條件對(duì)應(yīng)的電路中，不能使用ANB，ORB，MPS，MRD和MPP指令，可用輔助繼電器代替。小車(chē)運(yùn)動(dòng)控制:設(shè)小車(chē)在初始位置時(shí)停在左邊，限位開(kāi)關(guān)X000為ON。按下起動(dòng)按鈕X003后，小車(chē)按圖中所示順序運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)編寫(xiě)出順序功能圖。2、單序列的編程方式(1)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖(2)用STL指令轉(zhuǎn)換的梯形圖LDM8002SETS0STLS0LDX000ANDX003SETS20STLS20OUTY000LDX002SETS21STLS21OUTY001LDX000SETS22STLS22OUTY000LDX001SETS23STLS23OUTY001LDX000OUTS0RET(3)梯形圖對(duì)應(yīng)的指令語(yǔ)句表3、選擇序列的編程方式由兩個(gè)及以上的分支程序組成的，但只能從中選擇一個(gè)分支執(zhí)行的程序——選擇性流程程序。（1）動(dòng)作分析人靠近自動(dòng)門(mén)時(shí)，感應(yīng)器X000為ON，Y000驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)高速開(kāi)門(mén)，碰到開(kāi)門(mén)減速開(kāi)關(guān)X001時(shí)，變?yōu)榈退匍_(kāi)門(mén)。碰到開(kāi)門(mén)極限開(kāi)關(guān)X002時(shí)電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，開(kāi)始延時(shí)。若在0.5s內(nèi)感應(yīng)器檢測(cè)到無(wú)人，Y002啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)高速關(guān)門(mén)。碰到關(guān)門(mén)減速開(kāi)關(guān)X004時(shí)，改為低速關(guān)門(mén)，碰到關(guān)門(mén)極限開(kāi)關(guān)X005時(shí)電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。在關(guān)門(mén)期間若感應(yīng)器檢測(cè)到有人，停止關(guān)門(mén)，T1延時(shí)0.5s后自動(dòng)轉(zhuǎn)換為高速開(kāi)門(mén)。編程實(shí)例——自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)（2）輸入輸出配線圖根據(jù)前面的學(xué)習(xí)，在依據(jù)圖中的標(biāo)示，同學(xué)們可以自己畫(huà)出輸入及輸出端口的分配。（3）順序功能圖的繪制S0M8002Y000S20X000高速開(kāi)門(mén)Y001S21X001減速位置減速開(kāi)門(mén)T0S22X002全開(kāi)0.5sY002S23T0高速關(guān)門(mén)X004減速位置Y003S24減速關(guān)門(mén)X005全關(guān)T1S250.5sX0有人T1狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖用STL指令轉(zhuǎn)換的梯形圖4、并行序列的編程方式由兩個(gè)及以上的分支程序組成的，但必須同時(shí)執(zhí)行各分支的程序——并行性流程程序編程實(shí)例——交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)（1）十字路口雙向交通燈自動(dòng)控制系統(tǒng)思考問(wèn)題(1)該控制系統(tǒng)是否屬于順序控制？是哪種結(jié)構(gòu)？(2)該控制系統(tǒng)工作步如何劃分？共有多少工作步？(3)輸入/輸出信號(hào)有哪些？（2）輸入/輸出分配表與配線圖輸入輸出輸入元件PLC輸入口地址功能說(shuō)明輸出元件PLC輸出口地址功能說(shuō)明0X000啟動(dòng)按鈕G1Y000東西向綠燈0X001停止按鈕Y1Y001東西向紅燈R1Y002東西向黃燈G2Y003南北向綠燈Y2Y004南北向紅燈R2Y005南北向黃燈（3）功能圖的繪制十字路口雙向交通燈自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)序圖S36T8虛設(shè)步X001X001=1M8002S0X000S20[ZRSTS20S35]虛設(shè)步狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖C0·T2C0·T2S22T1T1K10S23Y000C0K10T2K10K3S24T3Y001T3K40RSTC0S25Y002T4K200S31T9Y005T9K200S33T6T6K10S34Y006C1K10T7K10C1·T7C1·T7K3S35Y004T8K40RSTC1S32T5Y003T5K100T0S21Y000T0K100東西向綠燈亮東西向綠燈閃東西向黃燈亮東西向紅燈亮南北向紅燈亮南北向綠燈亮南北向綠燈閃南北向黃燈亮29用STL指令轉(zhuǎn)換的梯形圖3031指令表并行性流程程序編程注意事項(xiàng)：并行性流程的匯合最多能實(shí)現(xiàn)8個(gè)流程的匯合。在并行分支、匯合流程中，注意轉(zhuǎn)換條件的書(shū)寫(xiě)。二、使用起保停電路的編程方式根據(jù)順序功能圖，用輔助繼電器M代表各步，使用有記憶（或保持）功能的電路（起保停電路）來(lái)控制代表各步的輔助繼電器。(Xi+1)（Mi）二、使用起保停電路的編程方式1、單序列的編程方式2、選擇序列的編程方式3、并行序列的編程方式4、僅有兩步的閉環(huán)處理右行左行右行左行M0M4M1M2M31、單序列的編程方式順序功能圖梯形圖M0M8002Y000M1X000高速開(kāi)門(mén)Y001M2X001減速位置減速開(kāi)門(mén)T0M3X002全開(kāi)0.5sY002M4T0高速關(guān)門(mén)X004減速位置Y003M5減速關(guān)門(mén)X005全關(guān)T1M60.5sX000有人T12、選擇序列的編程方式練習(xí)1：使用起保停電路的編程方法編寫(xiě)下面順序功能圖練習(xí)2：使用順序功能圖實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)四：混合液體的控制要求，并用起保停電路的編程方法編寫(xiě)順序功能圖。分支：如某一步后面有一個(gè)由N步分支組成的選擇序列，則該步的的結(jié)束條件為：這N個(gè)后續(xù)步對(duì)應(yīng)的輔助繼電器的常閉觸點(diǎn)與該步線圈的串聯(lián)。合并：如某步之前有N個(gè)轉(zhuǎn)換，則代表該步的輔助繼電器的起動(dòng)電路由N條支路并聯(lián)而成，各支路由某一前級(jí)步對(duì)應(yīng)的輔助繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)與相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)或電路串聯(lián)而成。選擇性流程程序編程注意事項(xiàng)：3、并行序列的編程方式Y(jié)000Y001Y002Y003Y004Y006Y010X000X001X002X003X004X005X006X007X010練習(xí)3：

用起保停電路的編程方法編寫(xiě)STL方法中的交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)。4、僅有兩步的閉環(huán)處理X002X003X002X0034、僅有兩步的閉環(huán)處理X002X003三、以轉(zhuǎn)換為中心的編程方式2、單序列的編程方式3、選擇序列的編程方式4、并行序列的編程方式1、設(shè)計(jì)思想使用置位復(fù)位指令編程的順序功能圖與梯形圖的對(duì)應(yīng)關(guān)系。M1M2X0011、設(shè)計(jì)思想M1X001[SETM2][RSTM1]X000X002X000X001X000右行左行右行左行M0M4M1M2M32、單序列的編程方式單行道交通控制系統(tǒng)3、選擇序列的編程方式在地下停車(chē)場(chǎng)的入口處，同時(shí)只允許一輛車(chē)進(jìn)出，在進(jìn)出通道的兩端設(shè)置有紅綠燈，光電開(kāi)關(guān)X000和X001用于檢測(cè)是否有車(chē)經(jīng)過(guò)，光線被車(chē)遮住時(shí)X000和X001為ON。有車(chē)進(jìn)入通道時(shí)（光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)到車(chē)的前沿）兩端的綠燈滅，紅燈亮，以警示兩方后來(lái)的車(chē)輛不可在進(jìn)入通道。車(chē)開(kāi)出通道時(shí)，光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)到車(chē)的后沿，兩端的紅燈滅，綠燈亮，別的車(chē)輛可以進(jìn)入通道。輸入信號(hào)輸出信號(hào)信號(hào)元件及作用PLC輸入口地址信號(hào)元件及作用PLC輸出口地址光電開(kāi)關(guān)X000綠燈Y000光電開(kāi)關(guān)X001紅燈Y001輸入輸出分配表單行道交通控制系統(tǒng)X001X000X001Y001綠燈紅燈紅燈Y001Y000X000M0X000[SETM0]M8002M1X001M0X001M2X000M0(Y000)M1(Y001)M2[SETM1][SETM2][SETM0][SETM0][RSTM0][RSTM0][RSTM1][RSTM2][END]雙面鉆孔組合機(jī)床雙面鉆孔的組合機(jī)床在工件相對(duì)的兩面鉆孔，機(jī)床由動(dòng)力滑臺(tái)提供進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，刀具電動(dòng)機(jī)固定在動(dòng)力滑臺(tái)上。工件裝入夾具后，按下啟動(dòng)按鈕X000，工件被夾緊，限位開(kāi)關(guān)X001為ON，兩側(cè)的左右滑臺(tái)同時(shí)進(jìn)入快速進(jìn)給工步，同時(shí)刀具電動(dòng)機(jī)也啟動(dòng)工作。以后兩個(gè)動(dòng)力滑臺(tái)的工作過(guò)程是相對(duì)獨(dú)立的。左側(cè)滑臺(tái)到達(dá)限位開(kāi)關(guān)X002處，左側(cè)動(dòng)力滑臺(tái)停止快進(jìn)，刀具電動(dòng)機(jī)仍工作，進(jìn)入工進(jìn)，到達(dá)限位開(kāi)關(guān)X003處，左側(cè)滑臺(tái)快退，到達(dá)限位開(kāi)關(guān)X004停止快退。同時(shí)右側(cè)滑臺(tái)和刀具電動(dòng)機(jī)也相應(yīng)的動(dòng)作，對(duì)應(yīng)的限位開(kāi)關(guān)分別是X005，X006和X007。當(dāng)左右滑臺(tái)快退到達(dá)限位開(kāi)關(guān)X004和X007時(shí)，工件被松開(kāi)，限位開(kāi)關(guān)X010動(dòng)作。4、并行序列的編程方式——M8002M0X000起動(dòng)M2M3Y002M4M5X001已加緊M1Y000等待M10=1Y001Y002X002X003Y003X004M6M7Y005M8M9等待Y004Y005X005X006Y006X007Y007X010已松開(kāi)55自動(dòng)程序編程：使用STL指令的編程方法使用起保停電路的編程方法以轉(zhuǎn)換為中心的編程方法四、自動(dòng)/手動(dòng)程序的轉(zhuǎn)換缺點(diǎn)：在FOR、NEXT結(jié)構(gòu)中、子程序和中斷程序中，不能有STL程序塊，但STL程序塊中可允許使用最多4級(jí)嵌套的FOR、NEXT指令。優(yōu)點(diǎn)：（1）在轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)時(shí)，對(duì)前級(jí)步的狀態(tài)和由它驅(qū)動(dòng)的輸出繼電器的復(fù)位是由系統(tǒng)程序完成的，而不是由用戶程序在梯形圖中完成，程序短（2）CPU不執(zhí)行處于斷開(kāi)狀態(tài)的STL觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)的電路塊中的指令，縮短用戶程序的執(zhí)行時(shí)間。（3）允許雙線圈輸出。使用STL指令編程方法：示例：設(shè)計(jì)一個(gè)電鍍槽生產(chǎn)線的控制程序。

控制要求為：具有手動(dòng)和自動(dòng)控制功能，手動(dòng)時(shí)，各動(dòng)作能分別操作；自動(dòng)時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕后，從原點(diǎn)開(kāi)始按下圖所示的流程運(yùn)行一周回到原點(diǎn)。電鍍槽生產(chǎn)線的控制流程圖中SQ1～SQ4為行車(chē)進(jìn)退限位開(kāi)關(guān)，SQ5、SQ6為吊鉤上、下限位開(kāi)關(guān)X000：自動(dòng)/手動(dòng)轉(zhuǎn)換X001：右限位X002：第二槽限位X003：第三槽限位X004：