步進順控指令及編程

會計學1步進順控指令及編程§4.1狀態(tài)元件與步進順控指令

§4.2簡單流程的程序設(shè)計§

4.3循環(huán)與跳轉(zhuǎn)程序設(shè)計§

4.4選性分支與并行分支程序設(shè)計第1頁/共33頁§4.1狀態(tài)元件與步進順控指令4.1.1狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖與狀態(tài)元件

每一個生產(chǎn)過程的控制程序均可分為若干個階段，這些階段稱為狀態(tài)。在順序控制的每一個狀態(tài)中都有完成該狀態(tài)控制任務(wù)的驅(qū)動元件和轉(zhuǎn)入下一個狀態(tài)的條件。

狀態(tài)元件是用于步進順控編程的重要軟元件，隨狀態(tài)動作的轉(zhuǎn)移，原狀態(tài)元件自動復位。狀態(tài)元件的常開/常閉觸點使用次數(shù)無限制。（5）S900～S999報警狀態(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)動的元件。第2頁/共33頁狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖具有以下特點：

（1）每一個狀態(tài)都是由一個狀態(tài)元件控制的，以確保狀態(tài)控制正常進行。

（2）每一個狀態(tài)都具有驅(qū)動元件的能力，能夠使該狀態(tài)下要驅(qū)動的元件正常工作，當然不一定每個狀態(tài)下一定要驅(qū)動元件，應(yīng)視具體情況而定（3）每一個狀態(tài)在轉(zhuǎn)移條件滿足時都會轉(zhuǎn)移到下一個狀態(tài)，而原狀態(tài)自動切除。

特別指出：在狀態(tài)轉(zhuǎn)移過程中，在一個掃描周期內(nèi)會出現(xiàn)兩個狀態(tài)同時動作的可能性，因此兩個狀態(tài)中不允許同時動作的驅(qū)動元件之間應(yīng)進行聯(lián)鎖控制。

由于在一個掃描周期內(nèi)，可能會出現(xiàn)兩個狀態(tài)同時動作，因此在相鄰兩個狀態(tài)中不能出現(xiàn)同一個定時器，否則指令相互影響，可能使定時器無法正常工作§4.1狀態(tài)元件與步進順控指令第3頁/共33頁4.1.2步進順控指令1．步進接點指令STL

步進接點指令STL的功能是從左母線連接步進接點。STL指令的操作元件為狀態(tài)元件S。梯形圖指令語句表

步進接點具有主控和跳轉(zhuǎn)作用，當步進接點閉合時，動步進接點后面的電路塊被執(zhí)行，當步進接點斷開時，步進接點后面的電路塊不執(zhí)行。因此在步進接點后面的電路塊中不允許使用主控或主控復位指令?！?.1狀態(tài)元件與步進順控指令第4頁/共33頁2．步進返回指令RETRET指令的功能是使由STL指令所形成的副母線復位。RET指令無操作元件。梯形圖指令語句表

由于步進接點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?！?.1狀態(tài)元件與步進順控指令第5頁/共33頁【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)元件與步進順控指令第6頁/共33頁4.2.1基礎(chǔ)知識：單流程的程序設(shè)計

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?！?.2簡單流程的程序設(shè)計第7頁/共33頁4.2.2應(yīng)用實例：PLC控制鉆孔動力頭

某一冷加工自動線有一個鉆孔動力頭，該動力頭的加工過程控制要求如下：

（2）動力頭碰到限位開關(guān)SQ1后，接通電磁閥YV1和YV2，動力頭由快進轉(zhuǎn)為工進，同時動力頭電機轉(zhuǎn)動（由KM1控制）（5）動力頭回到原位即停止。

（1）動力頭在原位，并加以起動信號，這時接通電磁閥YV1，動力頭快進。

（3）動力頭碰到限位開關(guān)SQ2后，開始延時3s。

（4）延時時間到，接通電磁閥YV3，動力頭快退。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)備輸出編號啟動按鈕S01X00電磁閥YV1Y00限位開關(guān)SQ0X01電磁閥YV2Y01限位開關(guān)SQ1X02電磁閥YV3Y02限位開關(guān)SQ2X03接觸器KM1Y03§4.2簡單流程的程序設(shè)計第8頁/共33頁（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)計第9頁/共33頁4.2.3應(yīng)用實例：PLC控制自動送料裝置某加熱爐自動送料裝置，該動力頭的加工過程示意圖，如圖所示。加熱爐自動送料裝置工作示意圖

§4.2簡單流程的程序設(shè)計第10頁/共33頁

§4.2簡單流程的程序設(shè)計其控制要求如下：

（1）按SO1啟動按鈕→KM1得電，爐門電機正轉(zhuǎn)→爐門開。

（2）壓限位開關(guān)ST1→KM1失電，爐門電機停轉(zhuǎn)；KM3得電，推料機電機正轉(zhuǎn)→推料機進，送料入爐到料位。

（3）壓限位開關(guān)ST2→KM3失電，推料機電機停轉(zhuǎn)，延時3秒后，KM4得電，推料機電機反轉(zhuǎn)→推料機退到原位。

（4）壓限位開關(guān)ST3→KM4失電，推料機電機停轉(zhuǎn)；KM2得電，爐門電機反轉(zhuǎn)→爐門閉。

（5）壓限位開關(guān)ST4→KM2失電，爐門電機停轉(zhuǎn)；ST4常開觸點閉合，并延時3秒后才允許下次循環(huán)開始。

（6）上述過程不斷運行，若按下停止按鈕SO2后，立即停止，再按啟動按鈕繼續(xù)運行。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)備輸出編號啟動按鈕S01X00爐門開接觸器KM1Y00停止按鈕S02X01爐門閉接觸器KM2Y01限位開關(guān)ST1X02推料機進接觸器KM3Y02限位開關(guān)ST2X03推料機退接觸器KM4Y03限位開關(guān)ST3X04限位開關(guān)ST4X05第11頁/共33頁§4.2簡單流程的程序設(shè)計（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)移圖畫出梯形圖第12頁/共33頁§4.2簡單流程的程序設(shè)計（4）語句表第13頁/共33頁§4.3簡單循環(huán)與跳轉(zhuǎn)程序設(shè)計

4.3.1基礎(chǔ)知識：循環(huán)程序設(shè)計

向前面狀態(tài)進行轉(zhuǎn)移的流程稱為循環(huán)。用箭頭指向轉(zhuǎn)移的目標狀態(tài)。使用循環(huán)流程可以實現(xiàn)一般的重復。

4.3.2應(yīng)用實例：PLC控制紅綠燈PLC控制紅綠燈的示意圖

設(shè)置一個啟動按鈕S01，當它接通時，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)置一個開關(guān)S07進行選擇紅綠燈連續(xù)循環(huán)與單次循環(huán)，當S07為0時，紅綠燈連續(xù)循環(huán)，當S07為1時，紅綠燈單次循環(huán)。第14頁/共33頁其工藝流程如下：

（1）南北紅燈亮并保持15秒鐘，同時東西綠燈亮，但保持10秒，到10秒時東西綠燈閃亮3次（每周期1秒）后熄滅；繼而黃燈亮，并保持2秒鐘，到2秒時東西黃燈熄滅，紅燈亮，同時，南北紅燈熄滅，綠燈亮。

（2）東西紅燈亮并保持10秒鐘，同時，南北綠燈亮，但保持5秒鐘，到5秒時南北綠燈閃亮3次（每周期1秒）后熄滅；繼而黃燈亮，并保持2秒鐘，到2秒時南北黃燈熄滅，紅燈亮，同時，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)備輸出編號啟動按鈕S01X00南北紅燈Y00循環(huán)方式選擇開關(guān)S07X01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

第15頁/共33頁（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

第16頁/共33頁§4.3簡單循環(huán)與跳轉(zhuǎn)程序設(shè)計

（3）根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖畫出梯形圖

第17頁/共33頁

4.3.3基礎(chǔ)知識：跳轉(zhuǎn)程序設(shè)計

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

第18頁/共33頁4.3.4應(yīng)用實例：PLC控制自動混料罐PLC控制自動混料罐的示意圖

混料罐裝有兩個進料泵（控制兩種液料的進罐），裝有一個出料泵（控制混合料出罐），另有一個混料泵（用于攪拌液料），罐體上裝有三個液位檢測開關(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（浮球到達開關(guān)位置時開關(guān)吸合，離開時開關(guān)釋放）。操作面板上設(shè)有一個混料配方選擇開關(guān)S07，用于選擇配方１或配方２，還設(shè)有一個起動按鈕S01，當按動S01后，混料罐就按給定的工藝流程開始運行，連續(xù)作3次循環(huán)后自動停止，中途按停止按鈕S02混料罐完成一次循環(huán)后才能停止?！?.3簡單循環(huán)與跳轉(zhuǎn)程序設(shè)計

第19頁/共33頁混料罐的工藝流程

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)SI6X00進料泵1Y00中液位檢測開關(guān)SI4X01進料泵2Y01低液位檢測開關(guān)SI1X02混料泵Y02起動按鈕S01X03出料泵Y03停止按鈕S02X04配方選擇開關(guān)S07X05§4.3簡單循環(huán)與跳轉(zhuǎn)程序設(shè)計

第20頁/共33頁（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

第21頁/共33頁§4.3簡單循環(huán)與跳轉(zhuǎn)程序設(shè)計

（3）根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖寫出指令語句表第22頁/共33頁§4.4選擇性分支與并行分支程序設(shè)計

4.4.1基礎(chǔ)知識：選擇性分支

當有多條路徑，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行修改。第23頁/共33頁§4.4選擇性分支與并行分支程序設(shè)計

4.4.2應(yīng)用實例：PLC控制工作方式可選的運料小車

PLC控制工作方式可選的運料小車示意圖

啟動按鈕S01用來開啟運料小車，停止按鈕S02用來手動停止運料小車，按S07、S08選擇工作方式按鈕（程序每次只讀小車到達SQ2以前的值）。工作方式S07S08第一方式00第二方式10第三方式01第四方式11第24頁/共33頁§4.4選擇性分支與并行分支程序設(shè)計

完成一種方式后，KM4接觸器吸合小車返回原點，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)后停止運行，不然小車完成3次循環(huán)后自動停止。

第四方式：小車繼續(xù)向前運行直到碰SQ3開關(guān)停，此時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，然后小車繼續(xù)向前運行直到碰SQ3開關(guān)停，此時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，然后小車繼續(xù)向前運行直到碰SQ3開關(guān)停，此時KM3接觸器吸合使乙料斗裝料3秒；

按啟動按鈕S01小車從原點啟動，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)備輸出編號啟動按鈕S01X00向前接觸器KM1Y00停止按鈕S02X01甲裝料接觸器KM2Y01開關(guān)SQ1X02乙裝料接觸器KM3Y02開關(guān)SQ2X03向后接觸器KM4Y03開關(guān)SQ3X04車卸料接觸器KM5Y04選擇按鈕S07X05選擇按鈕S08X06第25頁/共33頁§4.4選擇性分支與并行分支程序設(shè)計

（2）根據(jù)工藝要求畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖第26頁/共33頁§4.4選擇性分支與并行分支程序設(shè)計

（3）根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖畫出梯形圖第27頁/共33頁4.4.4基礎(chǔ)知識：并行分支

并行分支狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。當若有多條路徑，且多條路徑同時執(zhí)行，這種分支方式稱為并行分支?！?.4選擇性分支與并行分支程序設(shè)計

第28頁/共33頁§4.4選擇性分支與并行分支程序設(shè)計

4.4.5應(yīng)用實例：PLC控制雙面鉆孔機床專用鉆孔機床控制系統(tǒng)，其控制要求如下：

專用鉆孔機床控制系統(tǒng)工作示意圖

（1）左、右動力頭由主軸電動機M1、M2分別驅(qū)動；（2）動力頭的進給由電磁閥控制氣缸驅(qū)動；（3）工步位置由SQ1～SQ6控制；

（4）設(shè)S01為起動，SQ0閉合為夾緊到位，SQ