《電氣控制及可編程控制器應(yīng)用》課件第6章 步進(jìn)梯形圖指令及應(yīng)用

第6章步進(jìn)梯形圖指令及應(yīng)用6.1順序功能圖和步進(jìn)梯形圖指令6.2

SFC圖編程的注意事項(xiàng)6.3多分支順序功能圖6.4步進(jìn)順控指令的應(yīng)用實(shí)例6.1順序功能圖和步進(jìn)梯形圖指令分析：一個(gè)事件都是由不同的狀態(tài)組合而成的，每個(gè)狀態(tài)有對(duì)應(yīng)的動(dòng)作

。將各種狀態(tài)用方形的狀態(tài)器表示，并以不同的編號(hào)加以區(qū)別。各種狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的動(dòng)作以梯形圖的形式畫(huà)在狀態(tài)器的右邊。狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換用設(shè)定的轉(zhuǎn)移條件來(lái)決定。這種分析設(shè)計(jì)方法稱(chēng)為狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖設(shè)計(jì)法

。一、什么是狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖？狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖又稱(chēng)為順序功能圖(SequentialFunctionchart)，簡(jiǎn)稱(chēng)SFC圖。它是用狀態(tài)描述的方式進(jìn)行控制的編程語(yǔ)言，專(zhuān)門(mén)針對(duì)復(fù)雜的順序控制程序而設(shè)計(jì)。應(yīng)用舉例二、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的組成狀態(tài)（步）：S0-S9初始狀態(tài)

S10-S63一般狀態(tài)對(duì)應(yīng)動(dòng)作：（可直接連接一線圈）轉(zhuǎn)移條件：（兩種表示方法）有向線段：從上到下，箭頭省略；從下到上，必須畫(huà)出箭頭表示方向。動(dòng)作過(guò)程分析：注意事項(xiàng)：1.兩個(gè)狀態(tài)用有向線段和轉(zhuǎn)移條件連接；2.兩個(gè)狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換，必須滿(mǎn)足轉(zhuǎn)移條件；3.當(dāng)一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移到另一狀態(tài)，原狀態(tài)中的T、M及用OUT指令驅(qū)動(dòng)的元件復(fù)位，而C和用SET/RST驅(qū)動(dòng)的元件保持原狀態(tài)。4.一個(gè)流程圖至少有一個(gè)初始步。5.狀態(tài)器的用法。返回三、步進(jìn)順控指令（一）步進(jìn)順控指令STL:步進(jìn)開(kāi)始指令（兩種表示方法）RET:步進(jìn)結(jié)束指令動(dòng)畫(huà)演示（二）SFC中狀態(tài)器的功能分析有三個(gè)功能:1.驅(qū)動(dòng)對(duì)象

2.指定轉(zhuǎn)移目標(biāo)

3.指定轉(zhuǎn)移條件狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖(SFC圖)步進(jìn)梯形圖指令語(yǔ)句表

三、說(shuō)明1.STL用表示,與母線相連接;STL觸點(diǎn)接通,相應(yīng)回路動(dòng)作；2.與STL相連的起始點(diǎn),用LD、LDI指令；3.用STL指令后,母線右移,直到下一條STL出現(xiàn)或RET出現(xiàn)；RET使母線返回；4.使用STL使新?tīng)顟B(tài)置位，前一狀態(tài)自動(dòng)復(fù)位；5.STL僅對(duì)狀態(tài)器S有效；6.不同狀態(tài)間，可用相同輸出線圈（在普通梯形圖中不可以）；7.STL和RET指令是一對(duì)指令。在一系列步進(jìn)開(kāi)始指令后，加上RET指令，表示步進(jìn)梯形指令功能結(jié)束，LD返回原來(lái)母線。練習(xí)：寫(xiě)出以下?tīng)顟B(tài)轉(zhuǎn)移圖(SFC圖)對(duì)應(yīng)的步進(jìn)梯形圖和語(yǔ)句表狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖設(shè)計(jì)步驟：1.在設(shè)計(jì)初，先按照系統(tǒng)工藝要求，分析功能，繪制控制流程圖2.元件編號(hào)（I/O地址分配）3.設(shè)計(jì)出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（SFC圖）4.將SFC圖轉(zhuǎn)換成步進(jìn)梯形圖和語(yǔ)句表5.用編程器輸入指令語(yǔ)句表6.外部連線并運(yùn)行程序，驗(yàn)證和修改。例：簡(jiǎn)易紅綠燈控制題目說(shuō)明:東西向：綠GL1、黃YL1、紅RL1綠色5s，黃色2s南北向：綠GL2、黃YL2、紅RL21.功能分析:按照紅綠燈變化的情況,將控制分析成四種依設(shè)定時(shí)間而順序執(zhí)行的狀態(tài)。狀態(tài)S0：GL1、RL2亮；狀態(tài)S20：YL1、RL2亮；狀態(tài)S21：GL2、RL1亮；狀態(tài)S22：YL2、RL1亮；四種狀態(tài)的關(guān)系如下：控制要求2.元件編號(hào):分析輸入、輸出元件，并進(jìn)行I/O地址分配3.繪制狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖:4.步進(jìn)梯形圖轉(zhuǎn)換5.輸入程序6.硬件接線和執(zhí)行狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖(SFC圖)步進(jìn)梯形圖指令語(yǔ)句表

簡(jiǎn)易紅綠燈控制硬接線圖：學(xué)生自行練習(xí)：設(shè)計(jì)控制程序返回6.2

SFC圖編程的注意事項(xiàng)

(1)沒(méi)有接點(diǎn)的線圈支路應(yīng)放在上面先編程，如S20狀態(tài)步中的YO線圈。有接點(diǎn)的線圈支路應(yīng)放在下面后編程。

(2)同一個(gè)線圈可以用于不同的狀態(tài)步中，如S20和S21狀態(tài)步中的YO線圈(但是在同一個(gè)狀態(tài)步中，同一個(gè)線圈不能重復(fù)使用)。

(3)同一個(gè)定時(shí)器可以在不相鄰的狀態(tài)步中使用，例如在S20狀態(tài)步中使用定時(shí)器T1后，相鄰S21狀態(tài)步中就不能用了，而在S22狀態(tài)步中可以使用定時(shí)器T1。

(4)為了避免不能同時(shí)接通的兩個(gè)輸出同時(shí)動(dòng)作（如正反轉(zhuǎn)接觸器），除了在程序中設(shè)置軟件互鎖外，還應(yīng)該設(shè)置硬件互鎖電路。

(5)在一個(gè)狀態(tài)步中,當(dāng)驅(qū)動(dòng)負(fù)載用SET指令時(shí)，如S20狀態(tài)步中的SETY0，當(dāng)Y0置位后即使S20復(fù)位，S21狀態(tài)步置位，Y0仍置位，到S22狀態(tài)步時(shí)由RSTY0指令來(lái)復(fù)位Y0。

(6)轉(zhuǎn)移條件可以是單觸點(diǎn)也可以是多觸點(diǎn)。從一個(gè)狀態(tài)步轉(zhuǎn)移到多個(gè)狀態(tài)步時(shí)可以用棧指令。

(7)STL步進(jìn)觸點(diǎn)為常開(kāi)接點(diǎn)，STL觸點(diǎn)后的線為副母線，線圈可以直接接在副母線上，接在副母線上的觸點(diǎn)用起始觸點(diǎn)指令(LD、LDI)。

(8)從一個(gè)狀態(tài)步轉(zhuǎn)移到相鄰狀態(tài)步(連續(xù)步)時(shí)用SET指令，從一個(gè)狀態(tài)步跳轉(zhuǎn)到不相鄰狀態(tài)步(不連續(xù)步)時(shí)用OUT指令，也可用SET指令。

(9)SFC圖中不要用MC／MCR指令。

(10)MPS指令不要緊跟在STL觸點(diǎn)后使用。返回6.3多分支順序功能圖一、順序功能圖的基本形式1.單一順序：從頭到尾只有一條路可走，這種稱(chēng)為單一順序流程圖。2.選擇順序：若有多條路徑，而只能選擇其中的一條路徑來(lái)走，這種方式稱(chēng)為選擇順序流程圖。3.并行順序：若有多條路徑，且必須同時(shí)執(zhí)行，這種方式稱(chēng)為并行順序流程圖。在各條路徑都執(zhí)行后，才能繼續(xù)往下執(zhí)行。具有等待功能。4.跳躍順序：跨越某些步而直接跳到另一步序的動(dòng)作，稱(chēng)為狀態(tài)跳躍。單一順序說(shuō)明：雖然是循環(huán)控制，但只能從頭到尾依一定的順序逐步執(zhí)行。返回選擇順序說(shuō)明：（1）當(dāng)S0執(zhí)行后，若條件X1先接通，則跳到S21執(zhí)行，此時(shí)即使再接通X2，S22也不能執(zhí)行，因?yàn)槌绦蛞褕?zhí)行到S21。之后，當(dāng)X3接通時(shí)，則跳到S23執(zhí)行。（2）當(dāng)S0執(zhí)行后，若條件X2先接通，則跳到S22執(zhí)行，此時(shí)即使再接通X1，S21也不能執(zhí)行，因?yàn)槌绦蛞褕?zhí)行到S22。之后，當(dāng)X4接通時(shí)，則跳到S23執(zhí)行。返回并行順序說(shuō)明：（1）當(dāng)S0執(zhí)行后，若條件X1接通，則S20、S21同時(shí)執(zhí)行。當(dāng)X2接通，則跳到S22執(zhí)行；當(dāng)X3接通，則跳到S23執(zhí)行；（2）當(dāng)S22、S23都已執(zhí)行后，若條件X4接通，則跳到S24執(zhí)行。（3）假定左邊路徑已執(zhí)行到當(dāng)S22，而右邊路徑還停留在S21時(shí)，就算X4接通，也不會(huì)跳到S24執(zhí)行，必須等到S23執(zhí)行后，才會(huì)繼續(xù)往下執(zhí)行。此處具有等待功能的方式，稱(chēng)為并行匯合。返回跳躍順序說(shuō)明：當(dāng)S0執(zhí)行后，分支成兩條路徑：（1）若X1先接通，則跳到S20執(zhí)行；此時(shí)就算X2接通，S21也無(wú)法執(zhí)行。因?yàn)槌绦蛞训絊20。之后若X3接通，則由S20跳到S21執(zhí)行。（2）當(dāng)X2先接通，則直接由S0跳到S21執(zhí)行。稱(chēng)為狀態(tài)跳躍。（3）狀態(tài)跳躍的目的地，一般均無(wú)限制，只要條件符合，就可以跳離原來(lái)步而進(jìn)入另一步。舉例:將下面并行性SFC程序轉(zhuǎn)換成步進(jìn)梯形圖和指令語(yǔ)句表返回控制要求：按正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB1，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，按停止按鈕SB0，電動(dòng)機(jī)停止；按反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB2，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，按停止按鈕SB0，電動(dòng)機(jī)停止；且熱繼電器具有保護(hù)功能。設(shè)計(jì)：（1）I/O分配X0：SB0（停止）；Y1：正轉(zhuǎn)接觸器KM1;X1：SB1(正轉(zhuǎn)起動(dòng));Y2：反轉(zhuǎn)接觸器KM2;X2：SB2(反轉(zhuǎn)起動(dòng));X3：熱繼電器FR（常開(kāi)）;實(shí)例1:用步進(jìn)指令設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制程序6.4步進(jìn)順控指令的應(yīng)用實(shí)例LS0：D點(diǎn)有無(wú)工件檢測(cè)用限位開(kāi)關(guān)LS1：A缸前行限位開(kāi)關(guān)（左極限）LS2：A缸退回限位開(kāi)關(guān)（右極限）LS3：B缸下降限位開(kāi)關(guān)（下極限）LS4：B缸上升限位開(kāi)關(guān)（上極限）LS5：E點(diǎn)有無(wú)工件檢測(cè)用限位開(kāi)關(guān)實(shí)例2：設(shè)計(jì)一使用機(jī)械手臂來(lái)搬運(yùn)工件的控制程序電機(jī)ME點(diǎn)

D點(diǎn)動(dòng)畫(huà)演示1.工件的補(bǔ)充使用人工控制，亦即可直接將工件放在D點(diǎn)（LS0動(dòng)作）。2.只要D點(diǎn)一有工件，機(jī)械手臂即先下降（B缸動(dòng)作）將之抓?。–缸動(dòng)作）后上升（B缸復(fù)位），再將它搬運(yùn)（A缸動(dòng)作）到E點(diǎn)上方，機(jī)械手臂再次下降（B缸動(dòng)作）后放開(kāi)（C缸復(fù)位）工件，機(jī)械手臂上升（B缸復(fù)位），最后機(jī)械手臂再回到原點(diǎn)（A缸復(fù)位）。3.A、B、C缸均為單作用氣缸，使用電磁控制的方式。4.C缸在抓取或放開(kāi)工件后，都須有1秒的間隔，機(jī)械手臂才能動(dòng)作。5.當(dāng)E點(diǎn)有工件且B缸已上升到LS4時(shí)，輸送帶馬達(dá)驅(qū)動(dòng)以運(yùn)走工件，經(jīng)2秒后輸送帶馬達(dá)自動(dòng)停止。工件若