第8章 PLC步進(jìn)順控指令系統(tǒng)

第8章PLC步進(jìn)順控指令系統(tǒng)8.1

狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖(SFC圖)8.2步進(jìn)順控指令及編程8.3狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖流程的形式8.4編程實(shí)例順序控制

順序控制是指以預(yù)先規(guī)定好的時(shí)間或條件為依據(jù)，按預(yù)先規(guī)定好的動(dòng)作次序，對(duì)控制過(guò)程各階段順序地進(jìn)行自動(dòng)控制。順序控制工業(yè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。8-2順序控制例1送料小車控制系統(tǒng)控制輸出記憶功能順序控制例2自動(dòng)咖啡機(jī)4控制輸出記憶功能邏輯運(yùn)算順序控制例3原料混合加熱控制系統(tǒng)5裝原料A，到50%裝原料B，到75%攪拌并加熱到95度，保持20min排料至5%順序控制功能要求順序控制器應(yīng)滿足下列基本功能要求：1）約束功能2）記憶功能順序控制中，必須處理好下面兩個(gè)問(wèn)題：1）狀態(tài)設(shè)計(jì)問(wèn)題2）必須嚴(yán)格保證相互的約束關(guān)系或定時(shí)關(guān)系順序控制原理圖，其中G1～G4分別表示第一至第四程序的執(zhí)行電路，可根據(jù)每一程序的具體要求設(shè)計(jì)，K1～K4分別表示G1～G4程序執(zhí)行完成時(shí)發(fā)出的控制信號(hào)，SB5、SB6分別為起動(dòng)和停止按鈕。順序控制經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法：直接采用梯形圖編程，試圖用輸入去控制輸出，如果不行，加些輔助條件。順序控制設(shè)計(jì)法（也稱步進(jìn)控制設(shè)計(jì)法）：采用順序功能圖（SFC，SequentialFunctionChart）設(shè)計(jì)。再把功能圖翻譯成梯形圖，或直接根據(jù)功能圖原理設(shè)計(jì)PLC。順序控制設(shè)計(jì)法定義：順序控制法：生產(chǎn)工藝按一定的順序，即，在各種輸入條件和內(nèi)部狀態(tài)、時(shí)間條件下，生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)地有序地進(jìn)行操作。如：工作臺(tái)自動(dòng)往復(fù)控制系統(tǒng)。特點(diǎn)：簡(jiǎn)單易學(xué)設(shè)計(jì)效率高調(diào)試、修改和閱讀方便8.1狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖(SFC圖)順序控制的全部過(guò)程，可以分成有序的若干步序(STEP)，或說(shuō)若干個(gè)階段。各步都有自己應(yīng)完成的動(dòng)作(ACTION)。從每一步轉(zhuǎn)移到下一步，一般都是有條件(TRANSITION)的，條件滿足則上一步動(dòng)作結(jié)束，下一步動(dòng)作開始上一步的動(dòng)作會(huì)被清除，這就是順序功能圖（SFC，SequentialFunctionChart）的設(shè)計(jì)概念。8.1狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖(SFC圖)順序功能圖（Sequentialfunctionchart）:狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖或功能表圖，它是一種通用的技術(shù)語(yǔ)言。順序功能圖編程：

步、有向連線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件和動(dòng)作（或命令）8.1狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖(SFC圖)步：系統(tǒng)所處的階段（狀態(tài)），根據(jù)輸出量的狀態(tài)變化劃分。任何一步內(nèi)，各個(gè)輸出量狀態(tài)保持不變，同時(shí)相鄰的兩步輸出量總的狀態(tài)是不同的。轉(zhuǎn)移條件：觸發(fā)狀態(tài)變化的條件。外部輸入信號(hào)內(nèi)部編程原件觸點(diǎn)信號(hào)多個(gè)信號(hào)的邏輯組合轉(zhuǎn)移：系統(tǒng)狀態(tài)變化。步1步2步3步4步1X0Y0Y1Y28.1狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖(SFC圖)步初始步：一個(gè)功能圖至少要有一個(gè)初始步與步對(duì)應(yīng)的動(dòng)作或命令活動(dòng)步步5動(dòng)作A動(dòng)作B步5動(dòng)作A動(dòng)作B8.1狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖(SFC圖)有向連線（狀態(tài)轉(zhuǎn)移路線和方向）從上到下，從左到右有向連線上的箭頭可省略。轉(zhuǎn)換（分割兩個(gè)相鄰步）轉(zhuǎn)換條件步5動(dòng)作A動(dòng)作B步6動(dòng)作C動(dòng)作Da●b步5動(dòng)作A動(dòng)作B步6動(dòng)作C動(dòng)作Da＋b工作臺(tái)自動(dòng)往復(fù)控制系統(tǒng)X2X3X4X5工作臺(tái)步進(jìn)電機(jī)初始狀態(tài) 1步 2步 正轉(zhuǎn)輸出Y0 反轉(zhuǎn)輸出Y1 啟動(dòng)信號(hào)PB 右限位 左限位 8.2.1步進(jìn)順控指令1)指令格式初始狀態(tài)必須由S0~S9開始;步進(jìn)梯形指令RET則代表以S0~S9為起始的步進(jìn)梯形圖結(jié)束,母線回歸到一般梯形圖的命令。步進(jìn)點(diǎn)S編號(hào)不能重復(fù)。步進(jìn)梯形指令STLSn(指令表語(yǔ)言)構(gòu)成一個(gè)步進(jìn)點(diǎn)，當(dāng)STL指令出現(xiàn)在程序中，代表程序進(jìn)入以步進(jìn)流程控制的步進(jìn)梯形狀態(tài),S狀態(tài)繼電器。步進(jìn)梯形指令,梯形圖符號(hào)8.2.1步進(jìn)順控指令1)指令格式STL(StepLadderInstruction)步進(jìn)梯形指令S21S21Y0X1轉(zhuǎn)換目標(biāo)轉(zhuǎn)換條件驅(qū)動(dòng)處理轉(zhuǎn)換目標(biāo)轉(zhuǎn)換條件驅(qū)動(dòng)處理Y0X1SETS22S218.2.1步進(jìn)順控指令2)指令說(shuō)明每個(gè)狀態(tài)器有三個(gè)功能:驅(qū)動(dòng)負(fù)載,指定轉(zhuǎn)換目標(biāo)和指定轉(zhuǎn)換條件.STL觸點(diǎn)（常開）與左側(cè)母線相連,當(dāng)某一步為活動(dòng)步時(shí)，對(duì)應(yīng)的STL觸點(diǎn)接通，該步的負(fù)載被驅(qū)動(dòng)當(dāng)某活動(dòng)步的后面的轉(zhuǎn)換條件滿足時(shí)，轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)：后繼步變?yōu)榛顒?dòng)步，當(dāng)前步變?yōu)椴换顒?dòng)步（系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位）S21S21Y0X18.2.1步進(jìn)順控指令2)指令說(shuō)明與STL觸點(diǎn)相連的觸點(diǎn)應(yīng)使用LD或LDI指令；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等元件的線圈；STL指令允許雙線圈輸出；STL驅(qū)動(dòng)電路塊中不能使用MC和MCR指令；中斷程序和子程序內(nèi)不能使用STL指令。8.2.1步進(jìn)順控指令2)指令說(shuō)明定時(shí)器線圈可以在不同狀態(tài)間對(duì)同一軟件編程,但在相鄰的狀態(tài)中不能編程,否則,定時(shí)器的線圈圈不能斷開。不能在STL觸點(diǎn)內(nèi)母線所有堆棧指令，只有在LD和LDI指令后使用堆棧指令。Y1S23Y2Y3X1Y1S23Y3Y2X18.2.2SFC與STL的轉(zhuǎn)換S0S20S21S22M8002X3X2X0X1Y0Y1Y0S23X0Y1啟動(dòng)Y0S0M8002SETS0X3SETS20S20SETS21X2Y1S21SETS22X0Y0S22SETS23X1Y1S23SETS0X0RETT8_88.3狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖流程的形式單流程、選擇性分支與匯合、并行分支與匯合、分支與匯合的組合。8.3.1單流程每一步的后面僅接一個(gè)轉(zhuǎn)換，每個(gè)轉(zhuǎn)換后面也僅連接著一個(gè)步，沒(méi)有分支。步3b步4步5cda8.3.2選擇性分支與匯合從多個(gè)分支狀態(tài)或分支狀態(tài)序列中只選擇一個(gè)。轉(zhuǎn)換符號(hào)只能標(biāo)在水平線之下，每個(gè)分支上必須具有一個(gè)或一個(gè)以上的轉(zhuǎn)換件，且具有優(yōu)先級(jí)。幾個(gè)選擇序列合并一個(gè)公共序列---即分支的結(jié)束，稱為匯合，轉(zhuǎn)換符號(hào)只允許在水平線上。一般只允許選擇一個(gè)序列。步6e步7步10hj步4d步5g步8f步9i步3bac8.3.3并行分支與匯合轉(zhuǎn)換符號(hào)只有一個(gè)，同時(shí)啟動(dòng)若干個(gè)序列，稱為并行序列分支。并行序列用雙水平線表示，轉(zhuǎn)換符號(hào)在雙水平線之上，為公共轉(zhuǎn)換條件。

。并行序列的結(jié)束,轉(zhuǎn)換符號(hào)在水平線以下，當(dāng)雙水平線之上的所有前級(jí)都處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，且轉(zhuǎn)換條件成立，則下一步被激活。同時(shí)所有前級(jí)步都變?yōu)椴换顒?dòng)步了。步5e步8步10h步4d步7步6f步9g步3a8.3.4分支與匯合的組合S0S20S22M8002X0X1X4Y1Y3S23S24X5Y4S25S26X6Y6S27Y10S20X2X3Y1Y5Y7X7X108.3.4分支與匯合的組合S0S20S22M8002X0X1X4Y1Y3S23S24X5Y4S25S26X6Y6S27Y10S20X2X3Y1Y5Y7X7X10Y1S0M8002SETS0X0SETS20S20SETS22X1SETS21X2Y2S21SETS22X3Y3S22SETS23X4SETS258.3.4分支與匯合的組合S0S20S22M8002X0X1X4Y1Y3S23S24X5Y4S25S26X6Y6S27Y10S20X2X3Y1Y5Y7X7X10Y6X7SETS27S25SETS26X6Y4S23SETS24X5Y3SETS23X4SETS25Y5S24Y7S26S24S26Y6S25SETS0X6RET8.4編程實(shí)例順序功能圖中的基本規(guī)則轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的條件（1）該轉(zhuǎn)換所有的前級(jí)步都是活動(dòng)步（2）相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件得到滿足轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)應(yīng)完成的操作（1）使所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號(hào)相連的后續(xù)步都應(yīng)變?yōu)椤顒?dòng)’；（2）使得所有有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號(hào)相連的前級(jí)步都變?yōu)椴换顒?dòng)步。步10步3步4c步118.4編程實(shí)例繪制順序功能圖的注意事項(xiàng)兩個(gè)步絕對(duì)不能直接相連，必須用一個(gè)轉(zhuǎn)換將它們隔開；兩個(gè)轉(zhuǎn)換絕對(duì)也不能直接相連，必須用一個(gè)步將它們隔開；順序功能圖中的初始步一般對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的等待啟動(dòng)的初始狀態(tài)；自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)能多次重復(fù)執(zhí)行同一工藝過(guò)程（封閉）；在單序列中，只有當(dāng)某一步的前級(jí)步是活動(dòng)時(shí)，該步才可能編成活動(dòng)步（M8002）。X22X23Y0Y1X20前進(jìn)X21后退X24停止實(shí)例：t8_18實(shí)例：t8_20壓鉗板料剪刀X25X21X24X22X23X25左限X24上限X23小球右限X22大球右限X21下限X20啟動(dòng)Y23左移Y24右移Y0上升Y1抓緊Y2下降實(shí)例：t8_26