第四章_步進(jìn)順控指令及編程

Date:,*,Page:,*,第四章 步進(jìn)順控指令及編程,第四章 步進(jìn)順控指令及編程,4.1,狀態(tài)元件與步進(jìn)順控指令,4.2,簡單流程的程序設(shè)計(jì),4.3,循環(huán)與跳轉(zhuǎn)程序設(shè)計(jì),4.4,選性分支與并行分支程序設(shè)計(jì),4.1,狀態(tài)元件與步進(jìn)順控指令,4.1.1,狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖與狀態(tài)元件,每一個(gè)生產(chǎn)過程的控制程序均可分為若干個(gè)階段，這些階段稱為狀態(tài)。在順序控制的每一個(gè)狀態(tài)中都有完成該狀態(tài)控制任務(wù)的驅(qū)動(dòng)元件和轉(zhuǎn)入下一個(gè)狀態(tài)的條件。,狀態(tài)元件是用于步進(jìn)順控編程的重要軟元件，隨狀態(tài)動(dòng)作的轉(zhuǎn)移，原狀態(tài)元件自動(dòng)復(fù)位。狀態(tài)元件的常開,/,常閉觸點(diǎn)使用次數(shù)無限制。,（,5,）,S900,S999,報(bào)警狀態(tài)元件,狀態(tài)元件通常分為以下幾種類型：,（,1,）,S0,S9,初始狀態(tài)元件,（,2,）,S10,S19,回零狀態(tài)元件,（,3,）,S20,S499,通用狀態(tài)元件,（,4,）,S500,S899,保持狀態(tài)元件,狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，其中狀態(tài)元件用方框表示，狀態(tài)元件之間用有箭頭的線段連接，表示狀態(tài)轉(zhuǎn)移的方向。垂直與狀態(tài)轉(zhuǎn)移方向的短線表示狀態(tài)轉(zhuǎn)移的條件，而狀態(tài)元件方框右邊連出的部分表示該狀態(tài)下驅(qū)動(dòng)的元件。,狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖具有以下特點(diǎn)：,（,1,）每一個(gè)狀態(tài)都是由一個(gè)狀態(tài)元件控制的，以確保狀態(tài)控制正常進(jìn)行。,（,2,）每一個(gè)狀態(tài)都具有驅(qū)動(dòng)元件的能力，能夠使該狀態(tài)下要驅(qū)動(dòng)的元件正常工作，當(dāng)然不一定每個(gè)狀態(tài)下一定要驅(qū)動(dòng)元件，應(yīng)視具體情況而定,（,3,）每一個(gè)狀態(tài)在轉(zhuǎn)移條件滿足時(shí)都會(huì)轉(zhuǎn)移到下一個(gè)狀態(tài)，而原狀態(tài)自動(dòng)切除。,特別指出：在狀態(tài)轉(zhuǎn)移過程中，在一個(gè)掃描周期內(nèi)會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)狀態(tài)同時(shí)動(dòng)作的可能性，因此兩個(gè)狀態(tài)中不允許同時(shí)動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)元件之間應(yīng)進(jìn)行聯(lián)鎖控制。,由于在一個(gè)掃描周期內(nèi)，可能會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)狀態(tài)同時(shí)動(dòng)作，因此在相鄰兩個(gè)狀態(tài)中不能出現(xiàn)同一個(gè)定時(shí)器，否則指令相互影響，可能使定時(shí)器無法正常工作,4.1,狀態(tài)元件與步進(jìn)順控指令,4.1.2,步進(jìn)順控指令,1,步進(jìn)接點(diǎn)指令,STL,步進(jìn)接點(diǎn)指令,STL,的功能是從左母線連接步進(jìn)接點(diǎn)。,STL,指令的操作元件為狀態(tài)元件,S,。,梯形圖 指令語句表,步進(jìn)接點(diǎn)具有主控和跳轉(zhuǎn)作用，當(dāng)步進(jìn)接點(diǎn)閉合時(shí)，動(dòng)步進(jìn)接點(diǎn)后面的電路塊被執(zhí)行，當(dāng)步進(jìn)接點(diǎn)斷開時(shí)，步進(jìn)接點(diǎn)后面的電路塊不執(zhí)行。因此在步進(jìn)接點(diǎn)后面的電路塊中不允許使用主控或主控復(fù)位指令。,4.1,狀態(tài)元件與步進(jìn)順控指令,2,步進(jìn)返回指令,RET,RET,指令的功能是使由,STL,指令所形成的副母線復(fù)位。,RET,指令無操作元件。,梯形圖 指令語句表,由于步進(jìn)接點(diǎn)指令具有主控和跳轉(zhuǎn)作用，因此不必每一條,STL,指令后都加一條,RET,指令，只需在最后使用一條,RET,指令就可以了。,4.1,狀態(tài)元件與步進(jìn)順控指令,【,例,4-1】,根據(jù)圖,4-6,所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，畫出對應(yīng)的梯形圖并寫出對應(yīng)的指令語句表。,狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖,梯形圖 指令語句表,4.1,狀態(tài)元件與步進(jìn)順控指令,4.2.1,基礎(chǔ)知識：單流程的程序設(shè)計(jì),從頭到尾只有一條路可走，稱為單流程結(jié)構(gòu)。若出現(xiàn)循環(huán)控制，但只要以一定順序逐步執(zhí)行且沒有分支，也屬于單一順序流程。,4.2,簡單流程的程序設(shè)計(jì),4.2.2,應(yīng)用實(shí)例：,PLC,控制鉆孔動(dòng)力頭,某一冷加工自動(dòng)線有一個(gè)鉆孔動(dòng)力頭，該動(dòng)力頭的加工過程控制要求如下：,（,2,）動(dòng)力頭碰到限位開關(guān),SQ1,后，接通電磁閥,YV1,和,YV2,，動(dòng)力頭由快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)，同時(shí)動(dòng)力頭電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)（由,KM1,控制）,（,5,）動(dòng)力頭回到原位即停止。,（,1,）動(dòng)力頭在原位，并加以起動(dòng)信號，這時(shí)接通電磁閥,YV1,，動(dòng)力頭快進(jìn)。,（,3,）動(dòng)力頭碰到限位開關(guān),SQ2,后，開始延時(shí),3s,。,（,4,）延時(shí)時(shí)間到，接通電磁閥,YV3,，動(dòng)力頭快退。,解：（,1,）確定輸入,/,輸出（,I/O,）分配表，,輸,入,輸出,輸入設(shè)備,輸入編號,輸出設(shè)備,輸出編號,啟動(dòng)按鈕,S01,X00,電磁閥,YV1,Y00,限位開關(guān),SQ0,X01,電磁閥,YV2,Y01,限位開關(guān),SQ1,X02,電磁閥,YV3,Y02,限位開關(guān),SQ2,X03,接觸器,KM1,Y03,4.2,簡單流程的程序設(shè)計(jì),（,2,）根據(jù)工藝要求畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖,（,3,）根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖畫出梯形圖及指令語句表,4.2,簡單流程的程序設(shè)計(jì),4.2.3,應(yīng)用實(shí)例：,PLC,控制自動(dòng)送料裝置,某加熱爐自動(dòng)送料裝置，該動(dòng)力頭的加工過程示意圖，如圖所示。,加熱爐自動(dòng)送料裝置工作示意圖,4.2,簡單流程的程序設(shè)計(jì),4.2,簡單流程的程序設(shè)計(jì),其控制要求如下：,（,1,）按,SO1,啟動(dòng)按鈕,KM1,得電，爐門電機(jī)正轉(zhuǎn)爐門開。,（,2,）壓限位開關(guān),ST1KM1,失電，爐門電機(jī)停轉(zhuǎn)；,KM3,得電，推料機(jī)電機(jī)正轉(zhuǎn)推料機(jī)進(jìn)，送料入爐到料位。,（,3,）壓限位開關(guān),ST2KM3,失電，推料機(jī)電機(jī)停轉(zhuǎn)，延時(shí),3,秒后，,KM4,得電，推料機(jī)電機(jī)反轉(zhuǎn)推料機(jī)退到原位。,（,4,）壓限位開關(guān),ST3KM4,失電，推料機(jī)電機(jī)停轉(zhuǎn)；,KM2,得電，爐門電機(jī)反轉(zhuǎn)爐門閉。,（,5,）壓限位開關(guān),ST4KM2,失電，爐門電機(jī)停轉(zhuǎn)；,ST4,常開觸點(diǎn)閉合，并延時(shí),3,秒后才允許下次循環(huán)開始。,（,6,）上述過程不斷運(yùn)行，若按下停止按鈕,SO2,后，立即停止，再按啟動(dòng)按鈕繼續(xù)運(yùn)行。,解：（,1,）確定輸入,/,輸出（,I/O,）分配表,輸,入,輸出,輸入,設(shè)備,輸入,編號,輸出,設(shè)備,輸出,編號,啟動(dòng)按鈕,S01,X00,爐門開接觸器,KM1,Y00,停止按鈕,S02,X01,爐門閉接觸器,KM2,Y01,限位開關(guān),ST1,X02,推料機(jī)進(jìn)接觸器,KM3,Y02,限位開關(guān),ST2,X03,推料機(jī)退接觸器,KM4,Y03,限位開關(guān),ST3,X04,限位開關(guān),ST4,X05,4.2,簡單流程的程序設(shè)計(jì),（,2,）根據(jù)工藝要求畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖,（,3,）根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖畫出梯形圖,4.2,簡單流程的程序設(shè)計(jì),（,4,）語句表,4.3,簡單循環(huán)與跳轉(zhuǎn)程序設(shè)計(jì),4.3.1,基礎(chǔ)知識：循環(huán)程序設(shè)計(jì),向前面狀態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)移的流程稱為循環(huán)。用箭頭指向轉(zhuǎn)移的目標(biāo)狀態(tài)。使用循環(huán)流程可以實(shí)現(xiàn)一般的重復(fù)。,4.3.2,應(yīng)用實(shí)例：,PLC,控制紅綠燈,PLC,控制紅綠燈的示意圖,設(shè)置一個(gè)啟動(dòng)按鈕,S01,，當(dāng)它接通時(shí)，信號燈控制系統(tǒng)開始工作，且先南北紅燈亮，東西綠燈亮。設(shè)置一個(gè)開關(guān),S07,進(jìn)行選擇紅綠燈連續(xù)循環(huán)與單次循環(huán)，當(dāng),S07,為,0,時(shí)，紅綠燈連續(xù)循環(huán)，當(dāng),S07,為,1,時(shí)，紅綠燈單次循環(huán)。,其工藝流程如下：,（,1,）南北紅燈亮并保持,15,秒鐘，同時(shí)東西綠燈亮，但保持,10,秒，到,10,秒時(shí)東西綠燈閃亮,3,次（每周期,1,秒）后熄滅；繼而黃燈亮，并保持,2,秒鐘，到,2,秒時(shí)東西黃燈熄滅，紅燈亮，同時(shí)，南北紅燈熄滅，綠燈亮。,（,2,）東西紅燈亮并保持,10,秒鐘，同時(shí)，南北綠燈亮，但保持,5,秒鐘，到,5,秒時(shí)南北綠燈閃亮,3,次（每周期,1,秒）后熄滅；繼而黃燈亮，并保持,2,秒鐘，到,2,秒時(shí)南北黃燈熄滅，紅燈亮，同時(shí)，東西紅燈熄滅，綠燈亮。,解：（,1,）確定輸入,/,輸出（,I/O,）分配表,輸 入,輸出,輸入設(shè)備,輸入編號,輸出設(shè)備,輸出編號,啟動(dòng)按鈕,S01,X00,南北紅燈,Y00,循環(huán)方式選擇開關(guān),S07,X01,東西綠燈,Y01,東西黃燈,Y02,東西紅燈,Y03,南北綠燈,Y04,南北黃燈,Y05,4.3,簡單循環(huán)與跳轉(zhuǎn)程序設(shè)計(jì),（,2,）根據(jù)工藝要求畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖,4.3,簡單循環(huán)與跳轉(zhuǎn)程序設(shè)計(jì),4.3,簡單循環(huán)與跳轉(zhuǎn)程序設(shè)計(jì),（,3,）根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖畫出梯形圖,4.3.3,基礎(chǔ)知識：跳轉(zhuǎn)程序設(shè)計(jì),向下面狀態(tài)的直接轉(zhuǎn)移或向系列外的狀態(tài)轉(zhuǎn)移被稱為跳轉(zhuǎn)，用箭頭符號指向轉(zhuǎn)移的目標(biāo)狀態(tài)。,向下面狀態(tài)的直接轉(zhuǎn)移 向系列外的狀態(tài)轉(zhuǎn)移,4.3,簡單循環(huán)與跳轉(zhuǎn)程序設(shè)計(jì),4.3.4,應(yīng)用實(shí)例：,PLC,控制自動(dòng)混料罐,PLC,控制自動(dòng)混料罐的示意圖,混料罐裝有兩個(gè)進(jìn)料泵（控制兩種液料的進(jìn)罐），裝有一個(gè)出料泵（控制混合料出罐），另有一個(gè)混料泵（用于攪拌液料），罐體上裝有三個(gè)液位檢測開關(guān),SI1,、,SI4,、,SI6,，分別送出罐內(nèi)液位低、中、高的檢測信號，罐內(nèi)與檢測開關(guān)對應(yīng)處有一只裝有磁鋼的浮球作為液面指示器（浮球到達(dá)開關(guān)位置時(shí)開關(guān)吸合，離開時(shí)開關(guān)釋放）。操作面板上設(shè)有一個(gè)混料配方選擇開關(guān),S07,，用于選擇配方或配方，還設(shè)有一個(gè)起動(dòng)按鈕,S01,，當(dāng)按動(dòng),S01,后，混料罐就按給定的工藝流程開始運(yùn)行，連續(xù)作,3,次循環(huán)后自動(dòng)停止，中途按停止按鈕,S02,混料罐完成一次循環(huán)后才能停止。,4.3,簡單循環(huán)與跳轉(zhuǎn)程序設(shè)計(jì),混料罐的工藝流程,解：（,1,）確定輸入,/,輸出（,I/O,）分配表,輸 入,輸出,輸入設(shè)備,輸入編號,輸出設(shè)備,輸出編號,高液位檢測開關(guān),SI6,X00,進(jìn)料泵,1,Y00,中液位檢測開關(guān),SI4,X01,進(jìn)料泵,2,Y01,低液位檢測開關(guān),SI1,X02,混料泵,Y02,起動(dòng)按鈕,S01,X03,出料泵,Y03,停止按鈕,S02,X04,配方選擇開關(guān),S07,X05,4.3,簡單循環(huán)與跳轉(zhuǎn)程序設(shè)計(jì),（,2,）根據(jù)工藝要求畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖,4.3,簡單循環(huán)與跳轉(zhuǎn)程序設(shè)計(jì),4.3,簡單循環(huán)與跳轉(zhuǎn)程序設(shè)計(jì),（,3,）根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖寫出指令語句表,4.4,選擇性分支與并行分支程序設(shè)計(jì),4.4.1,基礎(chǔ)知識：選擇性分支,當(dāng)有多條路徑，而只能選擇其中一條路徑來執(zhí)行，這種分支方式稱為選擇分支。,選擇分支流程不能交叉，如圖所示，對左圖所示的流程必須按右邊所示的流程進(jìn)行修改。,4.4,選擇性分支與并行分支程序設(shè)計(jì),4.4.2,應(yīng)用實(shí)例：,PLC,控制工作方式可選的運(yùn)料小車,PLC,控制工作方式可選的運(yùn)料小車示意圖,啟動(dòng)按鈕,S01,用來開啟運(yùn)料小車，停止按鈕,S02,用來手動(dòng)停止運(yùn)料小車，按,S07,、,S08,選擇工作方式按鈕（程序每次只讀小車到達(dá),SQ2,以前的值）。,工作方式,S07,S08,第一方式,0,0,第二方式,1,0,第三方式,0,1,第四方式,1,1,4.4,選擇性分支與并行分支程序設(shè)計(jì),完成一種方式后，,KM4,接觸器吸合小車返回原點(diǎn)，直到碰,SQ1,開關(guān)停止，,KM5,接觸器吸合使小車卸料,5,秒后完成一次循環(huán)。在此循環(huán)過程中按下,S02,按鈕，小車完成一次循環(huán)后停止運(yùn)行，不然小車完成,3,次循環(huán)后自動(dòng)停止。,第四方式：小車?yán)^續(xù)向前運(yùn)行直到碰,SQ3,開關(guān)停，此時(shí),KM3,接觸器吸合使乙料斗裝料,8,秒；,第三方式：小車停，,KM2,接觸器吸合使甲料斗裝料,3,秒，然后小車?yán)^續(xù)向前運(yùn)行直到碰,SQ3,開關(guān)停，此時(shí),KM3,接觸器吸合使乙料斗裝料,5,秒；,第二方式：小車停，,KM2,接觸器吸合使甲料斗裝料,7,秒，小車不再前行；,第一方式：小車停，,KM2,接觸器吸合使甲料斗裝料,5,秒，然后小車?yán)^續(xù)向前運(yùn)行直到碰,SQ3,開關(guān)停，此時(shí),KM3,接觸器吸合使乙料斗裝料,3,秒；,按啟動(dòng)按鈕,S01,小車從原點(diǎn)啟動(dòng)，,KM1,接觸器吸合使小車向前直到碰,SQ2,開關(guān),解：（,1,）確定輸入,/,輸出（,I/O,）分配表,輸 入,輸出,輸入設(shè)備,輸入編號,輸出設(shè)備,輸出編號,啟動(dòng)按鈕,S01,X00,向前接觸,器,KM1,Y00,停止按鈕,S02,X01,甲裝料接,觸器,KM2,Y01,開關(guān),SQ1,X02,乙裝料接,觸器,KM3,Y02,開關(guān),SQ2,X03,向后接觸,器,KM4,Y03,開關(guān),SQ3,X04,車卸料接,觸器,KM5,Y04,選擇按鈕,S07,X05,選擇按鈕,S08,X06,4.4,選擇性分支與并行分支程序設(shè)計(jì),（,2,）根據(jù)工藝要求畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖,4.4,選擇性分支與并行分支程序設(shè)計(jì),（,3,）根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖畫出梯形圖,4.4.4,基礎(chǔ)知識：并行分支,并行分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。當(dāng)若有多條路徑，且多條路徑同時(shí)執(zhí)行，這種分支方式稱為并行分支。,4.4,選擇性分支與并行分支程序設(shè)計(jì),4.4,選擇性分支與并行分支程序設(shè)計(jì),4.4.5,應(yīng)用實(shí)例：,PLC,控制雙面鉆孔機(jī)床,專用鉆孔機(jī)