《可編程控制器應(yīng)用》課件-項目三 任務(wù)二 步進(jìn)順控的編程方法

可編程序控制器及其應(yīng)用項目三步進(jìn)順控指令及其應(yīng)用

任務(wù)二步進(jìn)順控的編程方法

項目三步進(jìn)順控指令及其應(yīng)用任務(wù)一狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖及步進(jìn)順控指令任務(wù)二步進(jìn)順控的編程方法

任務(wù)三選擇性流程與并行性流程的程序編制任務(wù)四復(fù)雜流程及跳轉(zhuǎn)流程的程序編制

實(shí)訓(xùn)11機(jī)械手的PLC控制

實(shí)訓(xùn)12工業(yè)洗衣機(jī)的PLC控制

實(shí)訓(xùn)13電動機(jī)正反轉(zhuǎn)能耗制動的PLC控制

實(shí)訓(xùn)14自動交通燈的PLC控制

目錄知識目標(biāo)

1、學(xué)習(xí)步進(jìn)順控指令及其編程方法。

2、了解使用步進(jìn)順控指令編程的主要事項。能力目標(biāo)

1、掌握步進(jìn)順控指令的編程方法。

2、會使用步進(jìn)順控指令進(jìn)行簡單的編程。情感目標(biāo)

1、培養(yǎng)邏輯分析能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髁?xí)慣。

2、進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的編程能力。

3、鍛煉學(xué)生的溝通表達(dá)能力。任務(wù)二步進(jìn)順控的編程方法項目三步進(jìn)順控指令及其應(yīng)用一狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的編程方法

項目三步進(jìn)順控指令及其應(yīng)用狀態(tài)的三要素

對狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖進(jìn)行編程，不僅是使用STL和RET指令的問題，而且還要搞清楚每個狀態(tài)的特性和要素。1．狀態(tài)的三要素狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖中的狀態(tài)有驅(qū)動負(fù)載、指定轉(zhuǎn)移方向和轉(zhuǎn)移條件3個要素。其中指定轉(zhuǎn)移方向和轉(zhuǎn)移條件是必不可少的，驅(qū)動負(fù)載則要視具體情況，也可能不進(jìn)行實(shí)際負(fù)載的驅(qū)動。如圖3－3所示，其中T1和Y1、Y2的線圈分別為狀態(tài)S21和S22驅(qū)動的負(fù)載，T1、X1觸點(diǎn)分別為狀態(tài)S21、S22的轉(zhuǎn)移條件，S22、S23分別為S21、S22的轉(zhuǎn)移方向。

任務(wù)二步進(jìn)順控的編程方法1.1．狀態(tài)的三要素項目三步進(jìn)順控指令及其應(yīng)用

狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的編程原則為：先進(jìn)行負(fù)載的驅(qū)動處理，然后進(jìn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)移處理。圖5－3的指令表程序如下:從指令表程序可看到，負(fù)載驅(qū)動及轉(zhuǎn)移處理，必須要使用STL指令，這樣才能保證負(fù)載驅(qū)動和狀態(tài)轉(zhuǎn)移都在子母線上進(jìn)行。狀態(tài)的轉(zhuǎn)移使用SET指令，但若為向上游轉(zhuǎn)移、向非相連的下游轉(zhuǎn)移或向其他流程轉(zhuǎn)移，稱為不連續(xù)轉(zhuǎn)移，不連續(xù)轉(zhuǎn)移不能使用SET指令，而用OUT指令。

任務(wù)二步進(jìn)順控的編程方法1.2．編程方法STLS21使用STL指令OUTT1K20進(jìn)行負(fù)載驅(qū)動處理LDT1轉(zhuǎn)移條件SETS22轉(zhuǎn)移方向STLS22使用STL指令OUTY001進(jìn)行負(fù)載驅(qū)動處理OUTY002進(jìn)行負(fù)載驅(qū)動處理LDX001轉(zhuǎn)移條件SETS23轉(zhuǎn)移方向項目三步進(jìn)順控指令及其應(yīng)用STL指令的含義是提供一個步進(jìn)觸點(diǎn)，其對應(yīng)狀態(tài)的3個要素都在步進(jìn)觸點(diǎn)之后的子母線上進(jìn)行。若對應(yīng)狀態(tài)“有電”或“開啟”即“激活”），則狀態(tài)的負(fù)載驅(qū)動和轉(zhuǎn)移處理才有可能執(zhí)行；若對應(yīng)狀態(tài)“無電”或“關(guān)閉”（即“未激活”），則狀態(tài)的負(fù)載驅(qū)動和轉(zhuǎn)移處理就不可能執(zhí)行。因此，除初始狀態(tài)外，其他所有狀態(tài)只有在其前一個狀態(tài)處于“激活”且轉(zhuǎn)移條件成立時才能“開啟”；同時，一旦下一個狀態(tài)被“激活”，上一個狀態(tài)會自動變成“關(guān)閉”。從PLC程序的循環(huán)掃描原理出發(fā)，在狀態(tài)轉(zhuǎn)移程序中，所謂的“有電”或“開啟”或“激活”可以理解為該段程序被掃描執(zhí)行；而“無電”或“關(guān)閉”或“未激活”則可以理解為該段程序被跳過，未能掃描執(zhí)行。這樣，狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的分析就變得條理十分清楚，無需考慮狀態(tài)間繁雜的聯(lián)鎖關(guān)系。也可以將狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖理解為“接力賽跑”，只要跑完自己這一棒，接力棒傳給下一個人，就由下一個人去跑，自己就可以不要跑了；也可以理解為“只干自己需要干的事，無需考慮其他”。任務(wù)二步進(jìn)順控的編程方法1.3．狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的理解二編程注意事項

項目三步進(jìn)順控指令及其應(yīng)用1、與STL步進(jìn)觸點(diǎn)相連的觸點(diǎn)應(yīng)使用LD或LDI指令，即LD點(diǎn)移到STL觸點(diǎn)的右側(cè)，該點(diǎn)成為子母線，下一條STL指令的出現(xiàn)意味著當(dāng)前STL程序區(qū)的結(jié)束和新的STL程序區(qū)的開始。RET指令意味著整個STL程序區(qū)的結(jié)束，LD點(diǎn)返回左側(cè)母線。每個STL觸點(diǎn)驅(qū)動的電路一般放在一起，最后一個STL電路結(jié)束時（即步進(jìn)程序的最后），一定要使用RET指令，否則將出現(xiàn)“程序語法錯誤”信息，PLC不能執(zhí)行用戶程序。

2、初始狀態(tài)可由其他狀態(tài)驅(qū)動，但運(yùn)行開始時，必須用其他方法預(yù)先作好驅(qū)動，否則狀態(tài)流程不可能向下進(jìn)行。一般用控制系統(tǒng)的初始條件，若無初始條件，可用M8002或M8000進(jìn)行驅(qū)動。

任務(wù)二步進(jìn)順控的編程方法注意事項1-2注意事項

項目三步進(jìn)順控指令及其應(yīng)用M8002是一個初始脈沖，它只在PLC運(yùn)行開關(guān)由STOP→RUN時有電一個掃描周期，故初始狀態(tài)SO就只被它“激活”一次，因此，初始狀態(tài)SO就只有初始復(fù)位的功能，如要完成停止復(fù)位和熱保護(hù)復(fù)位功能，則要按圖3－5所示設(shè)計程序。任務(wù)二步進(jìn)順控的編程方法注意事項圖3-5用M8002驅(qū)動S0

項目三步進(jìn)順控指令及其應(yīng)用M8000是運(yùn)行監(jiān)視，它在PLC的運(yùn)行開關(guān)由STOP→RUN后一直有電，直到PLC停電或PLC的運(yùn)行開關(guān)由RUN→STOP，故初始狀態(tài)SO就一直處在被“激活”的狀態(tài)，因此，要按圖3-6所示設(shè)計程序。有的時候還用其他觸點(diǎn)進(jìn)行組合來驅(qū)動SO，任務(wù)二步進(jìn)順控的編程方法注意事項圖3-6用M8000驅(qū)動S0

項目三步進(jìn)順控指令及其應(yīng)用3、STL觸點(diǎn)可以直接驅(qū)動或通過別的觸點(diǎn)驅(qū)動Y、M、S、T等元件的線圈和應(yīng)用指令。驅(qū)動負(fù)載使用OUT指令時，若同一負(fù)載需要連續(xù)在多個狀態(tài)下驅(qū)動，則可在各個狀態(tài)下分別輸出，也可以使用SET指令將負(fù)載置位，等到負(fù)載不需要驅(qū)動時，用RST指令將其復(fù)位。

4、由于CPU只執(zhí)行活動步對應(yīng)的電路塊，因此，使用STL指令時允許雙線圈輸出，即不同的STL觸點(diǎn)可以驅(qū)動同一軟元件的線圈，但是同一軟元件的線圈不能在同時為活動步的STL區(qū)內(nèi)出現(xiàn)。在有并行流程的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖中，應(yīng)特別注意這一問題。另外，狀態(tài)軟元件S在狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖中不能重復(fù)使用，否則會引起程序執(zhí)行錯誤。

任務(wù)二步進(jìn)順控的編程方法注意事項3-4注意事項

項目三步進(jìn)順控指令及其應(yīng)用5、在步的活動狀態(tài)的轉(zhuǎn)移過程中，相鄰兩步的狀態(tài)繼電器會同時ON一個掃描周期，可能會引發(fā)瞬時的雙線圈問題。所以，要特別注意如下問題：一是定時器在下一次運(yùn)行之前，應(yīng)將它的線圈“斷電”復(fù)位后才能開始下一次的運(yùn)行，否則將導(dǎo)致定時器的非正常運(yùn)行。所以，同一定時器的線圈可以在不同的步使用，但是同一定時器的線圈不可以在相鄰的步使用。若同一定時器的線圈用于相鄰的兩步，在步的活動狀態(tài)轉(zhuǎn)移時，該定時器的線圈還沒有來得及斷開，又被下一活動步起動并開始計時，這樣，導(dǎo)致定時器的當(dāng)前值不能復(fù)位，從而導(dǎo)致定時器的非正常運(yùn)行。二是為了避兔不能同時接通的兩個輸出（如控制異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的交流接觸器線圈）同時動作，除了在梯形圖中設(shè)置軟件互鎖電路外，還應(yīng)在PLC外部設(shè)置由常閉觸點(diǎn)組成的硬件互鎖電路。任務(wù)二步進(jìn)順控的編程方法注意事項5注意事項

項目三步進(jìn)順控指令及其應(yīng)用6、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8條，總的支路數(shù)不能超過16條。

7、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。任務(wù)二步進(jìn)順控的編程方法注意事項6-7注意事項

項目三步進(jìn)順控指令及其應(yīng)用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級嵌套的FOR、NEXT指令。雖然并不禁止在STL觸點(diǎn)驅(qū)動的電路塊中使用CJ指令，但是為了不引起附加的和不必要的程序流程混亂，建議不要在STL程序中使用跳轉(zhuǎn)指令。

9、需要在停電恢復(fù)后繼續(xù)維持停電前的運(yùn)行狀態(tài)時，可使用S500～S899停電保持狀態(tài)繼電器。任務(wù)二步進(jìn)順控的編程方法注意事項8-9注意事項

三單流程狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的編程

項目三步進(jìn)順控指令及其應(yīng)用

所謂單流程就是指狀態(tài)轉(zhuǎn)移只可能有一種順序，沒有其他可能。如旋轉(zhuǎn)工作臺用凸輪和限位開關(guān)來實(shí)現(xiàn)自動控制的控制過程，就只有一種順序，即SO→S20→S21→S22→SO，這就是一個典型的單流程，由單流程構(gòu)成的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖就叫作單流程狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。當(dāng)然，現(xiàn)實(shí)當(dāng)中并非所有的順序控制都為一種順序，含有多種順序（或路徑）的叫分支流程，分支流程將在后面介紹。任務(wù)二步進(jìn)順控的編程方法3.1單流程單流程

項目三步進(jìn)順控指令及其應(yīng)用在自動控制中，很多情況是單流程運(yùn)行的，它的編程比較簡單，一般的編程方法和步驟如下：（1）根據(jù)控制要求，列出PLC的I/O分配表，畫出I/O接線圖；（2）將整個工作過程按工作步序進(jìn)行分解，每個工作步序?qū)?yīng)一個狀態(tài)，將其分為若干個狀態(tài)；（3）理解每個狀態(tài)的功能和作用，即設(shè)計驅(qū)動程序；（4）找出每個狀態(tài)的轉(zhuǎn)移條件和轉(zhuǎn)移方向；（5）根據(jù)以上分析，畫出控制系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖；（6）根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖寫出指令表。任務(wù)二步進(jìn)順控的編程方法3.2編程方法和步驟項目三步進(jìn)順控指令及其應(yīng)用例1用步進(jìn)順控指令設(shè)計某行車循環(huán)正反轉(zhuǎn)自動控制的程序?？刂埔鬄椋核碗姷却盘栵@示→按起動按鈕→正轉(zhuǎn)→正轉(zhuǎn)限位→停5S→反轉(zhuǎn)→反轉(zhuǎn)限位→停7S、返回到送電顯示狀態(tài)。解：（1）I／O分配根據(jù)控制要求，其I／O分配如圖3－7所示。

任務(wù)二步進(jìn)順控的編程方法3.3.1編程實(shí)例圖3-7行車循環(huán)正反轉(zhuǎn)控制的I/O分配圖

項目三步進(jìn)順控指令及其應(yīng)用（2）狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖根據(jù)上述控制要求，可將整個工作過程分為5個狀態(tài)，即SO（初始狀態(tài)）、S20（正轉(zhuǎn)）。S21（暫停）、S22（反轉(zhuǎn)）、S23（暫停）；每個狀態(tài)的功能分別為S0等待顯示YO、S20正轉(zhuǎn)Y1、S21停止時間TO、S22反轉(zhuǎn)Y2、S23停止時間T1；每個狀態(tài)的轉(zhuǎn)移條件分別為初始脈沖M8002、起動按鈕X1、正轉(zhuǎn)限位X2、延時觸點(diǎn)TO、反轉(zhuǎn)限位X3、延時觸點(diǎn)T1。其狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖3－8所示。任務(wù)二步進(jìn)順控的編程方法3.3.1編程實(shí)例圖3-8行車循環(huán)正反轉(zhuǎn)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖

項目三步進(jìn)順控指令及其應(yīng)用任務(wù)二步進(jìn)順控的編程方法3.3.1編程實(shí)例（3）指令表項目三步進(jìn)順控指令及其應(yīng)用例2用步進(jìn)指令設(shè)計一個彩燈閃爍電路的控制程序。控制要求為：三盞彩燈HL1、HL2、HL3，按下起動按鈕后HL1亮，1S后HL1滅HL2亮，1S后HL2滅HL3亮，1S后HL3滅，1S后HL1、HL2、HL3全亮，1S后HL1、HL2、HL3全滅，1S后HL1、HL2、HL3全亮，1S后HL1、HL2、HL3全滅，1S后，HL1亮……如此循環(huán)；隨時按停止按鈕停止系統(tǒng)運(yùn)行。解：（1）I／O分配根據(jù)控制要求，其I／O分配如圖3－9所示。任務(wù)二步進(jìn)順控的編程方法3.3.2編程實(shí)例圖3-9彩燈閃爍的I/O分配

項目三步進(jìn)順控指令及其應(yīng)用（2）狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖根據(jù)上述控制要求，可將整個工作過程分為9個狀態(tài)，每個狀態(tài)的功能分別為SO（初始復(fù)位及停止復(fù)位）、S20(HL1亮)、S21（HL2亮）、S22（HL3亮）、S23（全滅）、S24（HL1、HL2、HL3全亮）、S25（全滅）、S26（HL1、HL2、HL3全亮）、S27（全滅）；狀態(tài)的轉(zhuǎn)移條件分別為初始脈沖M8002、起動按鈕X1以及TO～T7的延時閉合觸點(diǎn)。其狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖3-10所示。

任務(wù)二步進(jìn)順控的編程方法3.3.2編程實(shí)例圖3-10彩燈閃爍的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖

項目三步進(jìn)順控指令及其應(yīng)用任務(wù)二步進(jìn)順控的編程方法3.3.2編程實(shí)例（3）指令表項目三步進(jìn)順控指令及其應(yīng)用例3用步進(jìn)指令設(shè)計一個電鍍槽生產(chǎn)線的控制程序?？刂埔鬄椋壕哂惺謩雍妥詣涌刂乒δ?，手動時，各動作能分別操作；自動時，按下啟動按鈕后從原點(diǎn)開始按圖3－11所示的流程運(yùn)行一周回到原點(diǎn)；圖中SQ1～SQ4為行車進(jìn)退限位開關(guān)，SQ5、SQ6為吊鉤上、下限位開關(guān)。任務(wù)二步進(jìn)順控的編程方法3.3.3編程實(shí)例圖3-11電鍍槽生產(chǎn)線的控制流程項目三步進(jìn)順控指令及其應(yīng)用解：（1）I／O分配XO：自動／手動轉(zhuǎn)換，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：自動位起動，Xll：手動向上，X12：手動向下，X13：手動向右，X14：手動向左，YO：吊鉤上，Y1：吊鉤下，Y2：行車右行，Y3：行車左行，Y4：原點(diǎn)指示。（2）PLC的外部接線圖（如圖3－12所示）任務(wù)二步進(jìn)順控的編程方法3.3.3編程實(shí)例圖3-12電鍍槽生產(chǎn)線的外部接線圖項目三步進(jìn)順控指令及其應(yīng)用（3）系統(tǒng)程序系統(tǒng)要求具有手動和自動控制功能，所以，采用圖3-13所示的系統(tǒng)程序，圖3-13（a）所示梯形圖的第一、第二、第三行為手動和自動程序的公共部分，分別完成急停、原點(diǎn)（左下角）顯示以及手動和自動選擇的功能。接下來的四行是手動程序，分別完成手動上升、手動下降、手動右移、手動左移。CJPO是一條跳轉(zhuǎn)指令，若XO接通，則CJPO跳轉(zhuǎn)指令有效，程序跳至標(biāo)號為PO的地方（即自動程序）；若XO末接通，則CJPO跳轉(zhuǎn)指令無效，程序順序執(zhí)行，即執(zhí)行手動程序，但執(zhí)行到FEND（主程序結(jié)束）時，不再繼續(xù)往下執(zhí)行，而是返回程序的開始位置，這樣就有效地解決了手動和自動程序中雙線圈的問題。圖3－13（b）所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖即為自動程序，完成自動控制功能。

任務(wù)二步進(jìn)順控的編程方法3.3.3編程實(shí)例項目三步進(jìn)順控指令及其應(yīng)用任務(wù)二步進(jìn)順控的編程方法3.3.3編程實(shí)例圖3-13電鍍槽生產(chǎn)線的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖項目三步進(jìn)順控指令及其應(yīng)用任務(wù)二步進(jìn)順控的編程方法3.3.3編程實(shí)例LDX007OUTY002SETS22SETS27SETS32SETS37ORM8002LDX014STLS22STLS27STLS32STLS37ORIX0000ANIX004OUTY001OUTY001OUTY001OUTY001ZRSTS20S37ANIY002LDX006LDX006LDX006LDX006LDX004OUTY003SETS23SETS28SETS33OUT