項目三PLC步進(jìn)順控指令的編程

1、項目三項目三 PLC步進(jìn)順控指令的編程與應(yīng)用步進(jìn)順控指令的編程與應(yīng)用 任務(wù)一 自動運(yùn)料小車控制系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)二 全自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)三 按鈕式人行道交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)四 電動機(jī)順序啟停控制任務(wù)一任務(wù)一 自動運(yùn)料小車控制系統(tǒng)的設(shè)計自動運(yùn)料小車控制系統(tǒng)的設(shè)計l經(jīng)驗設(shè)計法與順序設(shè)計法的區(qū)別l順序功能圖l順序功能圖到步進(jìn)梯形圖的轉(zhuǎn)換任務(wù)提出 圖3-1所示為自動運(yùn)料小車運(yùn)行控制系統(tǒng)示意圖，其控制要求如下：u 小車由電動機(jī)驅(qū)動，電動機(jī)正轉(zhuǎn)時小車前進(jìn)，反轉(zhuǎn)后退。初始時，小車停于左端，左限位開關(guān)SQ2壓合。u 按下開始按鈕，小車開始裝料。10s后裝料結(jié)束，小車前進(jìn)至右端，壓合右限位開關(guān)SQ1，小

2、車開始卸料。u 8s后卸料結(jié)束，小車后退至左端，壓合SQ2，小車停于初始位置。u具有短路保護(hù)和過載保護(hù)等必要的保護(hù)措施。圖3-1 運(yùn)料小車示意圖n區(qū)別n順序控制：就是按照工藝預(yù)先規(guī)定的順序，在各個輸入信號的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時間的順序，生產(chǎn)過程的各個執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動有序地進(jìn)行操作。n順序控制設(shè)計法的流程順序控制設(shè)計法的流程：首先根據(jù)系統(tǒng)的工藝過程，畫出順序功能圖，然后根據(jù)順序功能圖畫出梯形圖。一、經(jīng)驗設(shè)計法與順序控制設(shè)計法知識鏈接知識鏈接二、順序功能圖1、運(yùn)料小車工藝過程分析 圖3-7 運(yùn)料小車運(yùn)動過程方框圖知識鏈接知識鏈接二、順序功能圖 2、順序功能圖的構(gòu)成 n 步：步：a、概念 b、在PL

3、C中步的表示方式：S0.0S31.7 c、初始步（一般用雙線方框表示）：每個順序功能圖中每個順序功能圖中至少有一個初始步至少有一個初始步 d、活動步：步處于活動狀態(tài)時，相應(yīng)的動作被執(zhí)行；處于不活動狀態(tài)時，相應(yīng)的非存儲型動作被停止。n與步對應(yīng)的動作或命令：與步對應(yīng)的動作或命令：動作和命令用矩形框來表示，矩形圖應(yīng)與相應(yīng)步的符號相鄰?！九e例】一個步后有多個動作的表示方式知識鏈接知識鏈接n有向連線：有向連線：代表活動步的先后次序。一般步的習(xí)慣進(jìn)展方向是從上到下或從左到右。如果在這兩個方向上的有向箭頭可以省略。不是，則必須注明進(jìn)展方向。 n轉(zhuǎn)換：轉(zhuǎn)換：用有向連線與垂直于有向連線的短畫線來表示，轉(zhuǎn)換將相鄰

4、兩步分隔開。n轉(zhuǎn)換條件：轉(zhuǎn)換條件：是與轉(zhuǎn)換相關(guān)的邏輯命題，轉(zhuǎn)換條件可以用文字語言、布爾代數(shù)表達(dá)式或圖形符號標(biāo)注在表示轉(zhuǎn)換的短線的旁邊，使用得最多的是布爾代數(shù)表達(dá)式。 二、順序功能圖知識鏈接知識鏈接二、順序功能圖運(yùn)料小車控制系統(tǒng)的順序功能圖 圖3-7 運(yùn)料小車運(yùn)動過程方框圖知識鏈接知識鏈接繪制順序功能圖的注意事項：繪制順序功能圖的注意事項：n兩個步之間必須用一個轉(zhuǎn)換隔開，兩個步絕對不能直接相連。n兩個轉(zhuǎn)換之間必須用一個步隔開，兩個轉(zhuǎn)換也不能直接相連。n初始步不可少。n在順序功能圖中一般應(yīng)有步和有向線組成的閉環(huán)，即在一次工藝過程的全部操作后，應(yīng)從最后一步返回初始步，系統(tǒng)停留在初始狀態(tài)單周期操作或者

5、從最后一步返回下一工作周期開始運(yùn)行的第一步進(jìn)入循環(huán)工作狀態(tài)。n在順序功能圖中，只有當(dāng)某一步的前級步是活動步時，該步才有可能變成活動步。一般初始步可以考慮采用初始化脈沖SM0.1來激活。二、順序功能圖知識鏈接知識鏈接三、順序功能圖到步進(jìn)梯形圖的轉(zhuǎn)換（1）順序控制指令的介紹LADSTL說明LSCR n步開始指令，為步開始的標(biāo)志該步的狀態(tài)元件的位置1時，執(zhí)行該步。SCRT n步轉(zhuǎn)移指令，使能有效時，關(guān)斷本步，進(jìn)入下一步。該指令由轉(zhuǎn)換條件的接點起動，n為下一步的順序控制狀態(tài)元件。n=0.031.7。SCRE步結(jié)束指令，為步結(jié)束的標(biāo)志。知識鏈接知識鏈接（2）順控指令的使用說明 三、順序功能圖到步進(jìn)梯形圖

6、的轉(zhuǎn)換LD SM0.1 S S0.0,1LSCR S0.0LD I0.0SCRT S0.1SCRELSCR S0.1LD SM0.0= Q0.0LD I0.1SCRT S0.2SCRELSCR S0.2LD SM0.0= Q0.1LD I0.2SCRT S0.3SCRELSCR S0.3LD SM0.0= Q0.2LD I0.3SCRT S0.0SCRE知識鏈接知識鏈接三、順序功能圖到步進(jìn)梯形圖的轉(zhuǎn)換知識鏈接知識鏈接（3）順控指令使用注意事項 在使用順序控制指令時應(yīng)注意： 步進(jìn)控制指令SCR只對狀態(tài)元件S有效。為了保證程序的可靠運(yùn)行，驅(qū)動狀態(tài)元件S的信號應(yīng)采用短脈沖。當(dāng)輸出需要保持時，可使用S

7、/R指令。不能把同一編號的狀態(tài)元件用在不同的程序中，例如，如果在主程序中使用S0.1，則不能在子程序中再使用。在SCR段中不能使用JMP和LBL指令。即不允許跳入或跳出SCR段，也不允許在SCR段內(nèi)跳轉(zhuǎn)?？梢允褂锰D(zhuǎn)和標(biāo)號指令在SCR段周圍跳轉(zhuǎn)。不能在SCR段中使用FOR、NEXT和END指令。在狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)移后，所有SCR段的元器件一般都要復(fù)位，如果希望繼續(xù)輸出，可使用置位/復(fù)位指令。在使用功能圖時，狀態(tài)器的編號可以不按順序編排。三、順序功能圖到步進(jìn)梯形圖的轉(zhuǎn)換知識鏈接知識鏈接（4）學(xué)生練習(xí)三、順序功能圖到步進(jìn)梯形圖的轉(zhuǎn)換知識鏈接知識鏈接任務(wù)實施n進(jìn)行進(jìn)行I/O分配分配輸入輸出輸入繼電器電路元

8、件作用輸出繼電器電路元件作用I0.0SB1啟動按鈕Q0.1KM2小車前進(jìn)（右行）I0.1SQ1右限位Q0.3KM4小車后退（左行）I0.2SQ2左限位Q0.0KM1裝料Q0.2KM3卸料n畫出工藝過程框圖畫出工藝過程框圖n畫出順序功能圖畫出順序功能圖n利用順控指令轉(zhuǎn)換成梯形圖或語句表利用順控指令轉(zhuǎn)換成梯形圖或語句表n進(jìn)行進(jìn)行I/O接線接線n輸入梯形圖輸入梯形圖n調(diào)試（在線監(jiān)控，觀察輸入輸出時序變化）調(diào)試（在線監(jiān)控，觀察輸入輸出時序變化）n思考：如果小車要求反復(fù)循環(huán)，應(yīng)如何修改思考：如果小車要求反復(fù)循環(huán)，應(yīng)如何修改梯形圖？調(diào)試呢？梯形圖？調(diào)試呢？ 任務(wù)實施學(xué)生練習(xí) 小車在初始狀態(tài)時停在中間位置，

9、限位開關(guān)X1為ON，按下啟動按鈕X0，小車按如圖3-14所示的順序運(yùn)動，最后返回并停在初始位置。分別用經(jīng)驗設(shè)計法與順序控制設(shè)計法設(shè)計控制系統(tǒng)的梯形圖，并調(diào)試程序。思考與練習(xí)u 用順序控制設(shè)計法設(shè)計如圖3-15要求的輸入輸出關(guān)系的順序功能圖和梯形圖，并調(diào)試程序。l順序功能圖的結(jié)構(gòu)類型l帶有分支的順序功能圖到步進(jìn)梯形圖的轉(zhuǎn)化l全自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)二任務(wù)二 全自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計全自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計n單序列n選擇性分支與匯合n并行的分支與匯合n分支與匯合的組合一、順序功能圖的結(jié)構(gòu)類型順序功能圖的結(jié)構(gòu)類型 知識鏈接知識鏈接知識鏈接知識鏈接帶有選擇分支與匯合的順序功能圖 帶有并行分支

10、與匯合的順序功能圖 可供選擇的分支在分支時，檢查分支前面的轉(zhuǎn)移條件：I0.0、I0.3、I0.6，哪一個為“真”，則為“真”的分支執(zhí)行，且每次只可執(zhí)行一條分支。且每次只可執(zhí)行一條分支。而在可供選擇分支的匯合采用各分支自動轉(zhuǎn)移到新的狀態(tài)，即I0.2轉(zhuǎn)移（SCRT）到S0.7，I0.5轉(zhuǎn)移（SCRT）到S0.7，I1.0轉(zhuǎn)移（SCRT）到S0.7。 當(dāng)一個控制狀態(tài)流分成多分支時，所有的分所有的分支控制狀態(tài)流必須同時激活支控制狀態(tài)流必須同時激活。當(dāng)多個控制流產(chǎn)生的結(jié)果相同時，可以把這些控制流合并成一個控制流，即并行分支的匯合。在合并控制流時，所有的分支控制流必須都是完成所有的分支控制流必須都是完成了

11、的。在轉(zhuǎn)移條件滿足時才能轉(zhuǎn)移到下一個了的。在轉(zhuǎn)移條件滿足時才能轉(zhuǎn)移到下一個狀態(tài)。狀態(tài)。 知識鏈接知識鏈接 圖3-19 分支與匯合的組合二、帶有分支的順序功能圖到梯帶有分支的順序功能圖到梯 形圖的轉(zhuǎn)換形圖的轉(zhuǎn)換知識鏈接知識鏈接1、編程原則與編程方法n 編程原則：先集中進(jìn)行分支狀態(tài)處理，再集中進(jìn)行匯合狀態(tài)處理。n 編程方法：分支狀態(tài)處理，應(yīng)先進(jìn)行分支狀態(tài)的驅(qū)動處理，再按分支的順序進(jìn)行轉(zhuǎn)移處理。匯合狀態(tài)處理，應(yīng)先進(jìn)行匯合前狀態(tài)（分支狀態(tài)匯合狀態(tài)之間的中間狀態(tài)）的處理（含這些狀態(tài)的驅(qū)動和轉(zhuǎn)移），再依分支順序進(jìn)行由各分支到匯合狀態(tài)的轉(zhuǎn)移（各分支最后一個狀態(tài)到匯合狀態(tài)的轉(zhuǎn)移）。知識鏈接知識鏈接2、舉例知識

12、鏈接知識鏈接知識鏈接知識鏈接三、舉例應(yīng)用 設(shè)計一個智力競賽搶答裝置，當(dāng)出題人說出問題且按下按鈕SB1（I0.0）后，在10s內(nèi)，2個參賽者甲和乙中誰最早按下?lián)尨鸢粹o（按鈕輸入甲為I0.1，乙為I0.2），搶答有效，此時搶答桌上的燈亮3秒，答題結(jié)束，使定時器復(fù)位。10秒后搶答無效，此時定時器也復(fù)位。任務(wù)實施輸入繼電器作用輸出繼電器作用I0.0啟動Q0.1甲組指示燈I0.1參賽者甲Q0.2乙組指示燈I0.2參賽者乙nI/O點的分配點的分配n畫出順序功能圖畫出順序功能圖n利用順控指令轉(zhuǎn)利用順控指令轉(zhuǎn)換成梯形圖或語換成梯形圖或語句表句表n進(jìn)行進(jìn)行I/O接線接線n輸入梯形圖輸入梯形圖n調(diào)試（在線監(jiān)控，調(diào)

13、試（在線監(jiān)控，觀察輸入輸出時觀察輸入輸出時序變化）序變化）任務(wù)實施l任務(wù)提出l任務(wù)分析l任務(wù)實施l思考與練習(xí)四、全自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試四、全自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試任務(wù)提出n試設(shè)計全自動洗衣機(jī)的控制系統(tǒng)。n波輪式全自動洗衣機(jī)的示意圖如圖3-16所示。其中，洗衣桶（外桶）和脫水桶（內(nèi)桶）是以同一中心安裝的。外桶固定，作為盛水用，內(nèi)桶可以旋轉(zhuǎn)，作為脫水（甩干）用。內(nèi)桶的四周有許多小孔，使內(nèi)、外桶的水流相通。 任務(wù)提出n洗衣機(jī)的進(jìn)水和排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥控制。進(jìn)水時，控制系統(tǒng)使進(jìn)水電磁閥打開，將水注入外桶；排水時，使排水電磁閥打開將水由外桶排到機(jī)外。洗滌和脫水由同一臺電機(jī)

14、拖動，通過電磁離合器來控制，將動力傳遞給洗滌波輪或甩干桶(內(nèi)桶)。電磁離合器失電，電動機(jī)帶動洗滌波輪實現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)，進(jìn)行洗滌；電磁離合器得電，電動機(jī)帶動內(nèi)桶單向旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行甩干(此時波輪不轉(zhuǎn))。水位高低分別是由高低水位開關(guān)進(jìn)行檢測。啟動按鈕用來啟動洗衣機(jī)工作。具體控制要求如下：n啟動時：首先進(jìn)水，到高水位時停止進(jìn)水，開始洗滌。正轉(zhuǎn)洗滌15S，暫停3S后反轉(zhuǎn)洗滌15S，暫停3S后再正轉(zhuǎn)洗滌，如此反復(fù)3次。洗滌結(jié)束后，開始排水，當(dāng)水位下降到低水位時，進(jìn)行脫水(同時排水)，脫水時間為10S。這樣完成一次從進(jìn)水到脫水的大循環(huán)過程。n經(jīng)過3次上述大循環(huán)后(第2、3次為漂洗)，進(jìn)行洗衣完成報警，報警10S后結(jié)

15、束全過程，自動停機(jī)。任務(wù)分析輸入輸出設(shè)備及輸入輸出設(shè)備及I/O點分配點分配輸入元件輸入點編號輸出元件輸出點編號啟動按鈕SB0I0.0進(jìn)水電磁閥DCF1Q0.0高水位開關(guān)SQ1I0.3電機(jī)正轉(zhuǎn)控制KM1Q0.1低水位開關(guān)SQ2I0.4電機(jī)反轉(zhuǎn)控制KM2Q0.2排水電磁閥DCF2Q0.3脫水電磁離合器KM3Q0.4報警蜂鳴器SQ0.5初始狀態(tài)指示燈HLQ0.6任務(wù)分析（2）順序功能圖的設(shè)計（3）SFC圖到步進(jìn)梯形圖或步進(jìn)指令表的轉(zhuǎn)換 任務(wù)實施1、將輸入輸出設(shè)備分別連接到PLC的相應(yīng)的I/O點，并連接PLC電源。硬件連接如圖3-26所示。檢查線路的正確性，確保無誤。2、輸入如圖3-25所示的梯形圖或

16、步進(jìn)指令程序，進(jìn)行程序調(diào)試，調(diào)試時注意動作順序。并畫出相應(yīng)的控制系統(tǒng)的各輸入輸出量的時序圖。 思考與練習(xí)u試設(shè)計一個自動門控制系統(tǒng)。其硬件組成如下：自動門控制裝置由門內(nèi)光電探測開關(guān)K1、門外光電探測開關(guān)K2、開門到位限位開關(guān)K3、關(guān)門到位限位開關(guān)K4、開門執(zhí)行結(jié)構(gòu)KM1（使電動機(jī)正轉(zhuǎn)）、關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2（使電動機(jī)反轉(zhuǎn)等部件組成。控制要求：1）當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電探測開關(guān)K1或K2時、開門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1動作電動機(jī)正轉(zhuǎn)，到達(dá)開門限位開關(guān)K3位置時，電機(jī)停止運(yùn)行。2）自動門在開門位置停留8秒后，自動進(jìn)入關(guān)門過程，關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2被啟動，電動機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動到關(guān)門限位開關(guān)K4位置時，電

17、機(jī)停止運(yùn)行。3）在關(guān)門過程中，當(dāng)有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電探測開關(guān)K1或K2時，應(yīng)立即停止關(guān)門，并自動進(jìn)入開門程序。4）在門打開后的8秒等待時間內(nèi)，若有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電探測開關(guān)K1或K2時，必須重新開始等待8秒后，再自動進(jìn)入關(guān)門過程，以保證人員安全通過。任務(wù)三任務(wù)三 按鈕式人行道交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計按鈕式人行道交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計l任務(wù)提出l任務(wù)分析l任務(wù)實施l思考與練習(xí)任務(wù)提出 在道路交通管理上有許多按鈕式人行道交通燈，如圖3-27所示。在正常情況下，汽車通行，即Q0.3綠燈亮，Q0.5紅燈亮；當(dāng)行人想過馬路，就按按鈕。當(dāng)按下按鈕I0.0（或I0.1）之后，主干道交通燈將

18、從綠（5s）綠閃（3s）黃（3s）紅（20s），當(dāng)主干道紅燈亮?xí)r，人行道從紅燈亮轉(zhuǎn)為綠燈亮，15s以后，人行道綠燈開始閃爍，閃爍5s后轉(zhuǎn)入主干道綠燈亮，人行道紅燈亮。 試?yán)肞LC控制按鈕式人行道交通燈，用并行序列的順序功能圖編程。任務(wù)分析（1）輸入輸出設(shè)備及I/O點分配輸入繼電器作用輸出繼電器作用I0.0SB1按鈕Q0.1主干道紅燈I0.1SB2按鈕Q0.2主干道黃燈Q0.3主干道綠燈Q0.5人行道紅燈Q0.6人行道綠燈任務(wù)分析（2）畫出輸入輸出時序圖任務(wù)分析（3）畫出順序功能圖任務(wù)分析（4）轉(zhuǎn)化成步進(jìn)梯形圖任務(wù)實施1、將二個模擬按鈕的常開觸點分別接到PLC的I0.0和I0.1，將指示燈分別

19、接入PLC的輸出部分（如圖3-31所示），并連接PLC的電源。檢查線路的正確性，確保無誤。2、輸入如圖3-30所示的步進(jìn)梯形圖，進(jìn)行程序調(diào)試，調(diào)試時注意動作順序，運(yùn)行后可任意按下I0.0（或者I0.1），監(jiān)控觀察各輸出（Q0.1Q0.3、Q0.5、Q0.6）和相關(guān)定時器的變化，檢查是否完成了按鈕式人行道交通燈所要求的功能。 思考與練習(xí)u如圖3-32所示為剪床剪切板料示意圖，初始狀態(tài)時，壓鉗和剪刀在上限位置，I0.0和I0.1為“1”狀態(tài)。按下啟動按鈕I1.0，工作過程如下：首先板料右行(Q0.0為“1狀態(tài))至限位開關(guān)I0.3為“1”狀態(tài)，然后壓鉗下行(Q0.1為“1狀態(tài)并保持)。壓緊板料后，壓

20、力繼電器I0.4為“1狀態(tài)，壓鉗保持壓緊，剪刀開始下行(Q0.2為“1”狀態(tài))。剪斷板料后，I0.2變?yōu)椤?”狀態(tài)，壓鉗和剪刀同時上行(Q0.3和Q0.4為“1”狀態(tài)，Q0.1和Q0.2為“0狀態(tài))，它們分別碰到限位開關(guān)I0.0和I0.1后，分別停止上行，均停止后，又開始下一周期的工作，剪完5塊料后停止工作并停在初始狀態(tài)。試畫出實現(xiàn)此功能的PLC的外部接線圖、系統(tǒng)的順序功能圖和梯形圖，并調(diào)試程序。 任務(wù)四任務(wù)四 電動機(jī)順序啟?？刂齐妱訖C(jī)順序啟?？刂埔?、利用“啟-保-?！彪娐酚蓡瘟鞒痰捻樞蚬δ軋D畫出梯形圖二、使用“啟-保-停”電路實現(xiàn)選擇序列與并行序列的順序功能圖到梯形圖的轉(zhuǎn)換n方法：要從兩方面

21、（步的處理、輸出電路）來考慮 步的處理步的處理 用位存儲器來代表步位存儲器來代表步，某一步為活動步時，對應(yīng)的輔助繼電器為ON，某一轉(zhuǎn)換實現(xiàn)時，該轉(zhuǎn)換的后續(xù)步變?yōu)榛顒硬?，前級步變?yōu)椴换顒硬?。由于很多轉(zhuǎn)換條件都是短信號，即它存在的時間比它激活后續(xù)步為活動步的時間短，因此，應(yīng)使用有記憶使用有記憶（或稱保持）功能的電路（或稱保持）功能的電路（如“啟啟-保保-停?！彪娐泛椭梦粡?fù)位指令電路和置位復(fù)位指令組成的電路）組成的電路）來控制代表步的位存儲器?？刂拼聿降奈淮鎯ζ?。動作的處理動作的處理 1）某一輸出量僅在某一步中為ON，可以將他們的線圈分別與對應(yīng)步的位存儲器的線圈并聯(lián)。 2）某一輸出繼電器在幾步中都為ON，應(yīng)將代表各有關(guān)步的輔助繼電器的常開觸點并聯(lián)后，驅(qū)動該輸出繼電器的線圈 。一、利用“啟-保-?！彪娐酚蓡瘟鞒痰捻樞蚬δ軋D畫出梯形圖 知識鏈接知識鏈接知識鏈接知識鏈接一、利用“啟-保-停”電路由單流程的順序功能圖畫出梯形圖圖3-35 用“啟-保-?！彪娐穼崿F(xiàn)鼓風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)的自動控制 二、使用“啟-保-?！彪娐穼崿F(xiàn)選擇序列與并行序列的順序功能圖到梯形圖的轉(zhuǎn)換 知識鏈接知識鏈接選擇分支選擇匯合并行匯合處理n二、使用