電氣控制與PLC應(yīng)用（FX5U） 課件 第6章 FX5U PLC的編程指令及應(yīng)用

《電氣控制與PLC應(yīng)用（FX5U)》

PLC控制技術(shù)篇123目錄CONTENTS第6章

FX5UPLC的編程指令及應(yīng)用數(shù)據(jù)傳送指令比較計算指令算術(shù)運算與循環(huán)移位指令45目錄CONTENTS第6章

FX5UPLC的編程指令及應(yīng)用6程序流程控制指令程序設(shè)計方法及應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)及程序部件46.1數(shù)據(jù)傳送指令一、數(shù)據(jù)及塊數(shù)據(jù)傳送指令1.數(shù)據(jù)傳送指令56.1數(shù)據(jù)傳送指令一、數(shù)據(jù)及塊數(shù)據(jù)傳送指令2.塊數(shù)據(jù)傳送指令66.1數(shù)據(jù)傳送指令二、數(shù)據(jù)取反傳送指令76.1數(shù)據(jù)傳送指令三、位數(shù)據(jù)傳送指令86.1數(shù)據(jù)傳送指令四、程序分析與設(shè)計1.閃爍電路96.1數(shù)據(jù)傳送指令四、程序分析與設(shè)計2.程序設(shè)計1）控制要求一條機加工自動化生產(chǎn)線，要求根據(jù)訂單進行產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量計量，如訂單數(shù)量為500個或2000個，可以通過選擇開關(guān)（接至PLC的X3端子）來確定加工產(chǎn)品數(shù)量（如X3為OFF時，選擇500；X3為ON時，選擇2000）。產(chǎn)品的數(shù)量可選擇光電開關(guān)計數(shù)（接至PLC的X2端子），當(dāng)產(chǎn)品通過時，光電開關(guān)動作，PLC通過計數(shù)器進行累加，得到實際生產(chǎn)數(shù)量。系統(tǒng)起動和停止按鈕用于自動線的起動和停止（起動按鈕接至PLC的X0，停止按鈕接至X1端子），其中停止按鈕接常閉（NC）觸點。106.1數(shù)據(jù)傳送指令四、程序分析與設(shè)計2.程序設(shè)計2）程序編寫116.2比較計算指令一、觸點型比較指令126.2比較計算指令二、數(shù)據(jù)比較指令136.2比較計算指令三、區(qū)域比較指令146.2比較計算指令四、交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計156.2比較計算指令四、交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計166.3算術(shù)運算與循環(huán)移位指令一、加法/減法指令176.3算術(shù)運算與循環(huán)移位指令二、增量/減量指令186.3算術(shù)運算與循環(huán)移位指令二、增量/減量指令1）控制要求有一汽車停車場，最大容量只能停車500輛，采用Y0和Y1燈來表示停車場是否有空位（Y0燈亮表示有空位、Y1燈亮表示已滿），試用PLC程序來實現(xiàn)控制要求。2）程序編寫196.3算術(shù)運算與循環(huán)移位指令二、增量/減量指令2）程序編寫206.3算術(shù)運算與循環(huán)移位指令三、不帶進位的循環(huán)移位指令216.3算術(shù)運算與循環(huán)移位指令三、不帶進位的循環(huán)移位指令226.3算術(shù)運算與循環(huán)移位指令四、帶進位的循環(huán)移位指令236.3算術(shù)運算與循環(huán)移位指令四、帶進位的循環(huán)移位指令246.3算術(shù)運算與循環(huán)移位指令五、跑馬燈控制系統(tǒng)設(shè)計1.控制要求跑馬燈系統(tǒng)有6盞燈（1#~6#），要求根據(jù)給定的初始狀態(tài)，每隔1s移位1次，移位順序：1#→2#→…→6#→1#，周而復(fù)始。跑馬燈的初始值由輸入X0~X5的狀態(tài)控制，按下起動按鈕，系統(tǒng)開始運行，按下停止按鈕系統(tǒng)停止運行，跑馬燈全部熄滅。試采用合適指令編寫跑馬燈控制程序。2.PLCI/O外部接線圖256.3算術(shù)運算與循環(huán)移位指令五、跑馬燈控制系統(tǒng)設(shè)計3.參考程序266.4程序流程控制指令一、程序分支指令276.4程序流程控制指令二、程序執(zhí)行控制指令286.4程序流程控制指令三、子程序調(diào)用指令296.4程序流程控制指令四、應(yīng)用：開關(guān)狀態(tài)監(jiān)控1．控制要求用X0、X1控制Y0輸出，當(dāng)X1X0=00時，Y0為OFF；當(dāng)X1X0=01時，Y0以1.2s周期閃爍；當(dāng)X1X0=10時，Y0以3s的周期閃爍；當(dāng)X1X0=11時，Y0為ON。2．程序設(shè)計306.4程序流程控制指令四、應(yīng)用：開關(guān)狀態(tài)監(jiān)控1．控制要求用X0、X1控制Y0輸出，當(dāng)X1X0=00時，Y0為OFF；當(dāng)X1X0=01時，Y0以1.2s周期閃爍；當(dāng)X1X0=10時，Y0以3s的周期閃爍；當(dāng)X1X0=11時，Y0為ON。2．程序設(shè)計316.5程序設(shè)計方法及應(yīng)用一、電路移植法1.任務(wù)描述完成兩臺電動機的順序起動、逆序停止的控制。以鍋爐鼓風(fēng)機和引風(fēng)機的電氣控制為例。鍋爐的鼓風(fēng)機和引風(fēng)機的作用是用來保障燃料充分燃燒，并維持鍋爐房衛(wèi)生環(huán)境，因此鼓風(fēng)機和引風(fēng)機需相互配合以確保鍋爐爐膛為微負壓。對鍋爐鼓風(fēng)機和引風(fēng)機的電氣控制提出如下要求：兩臺電動機起動時，必須先起動引風(fēng)機再起動鼓風(fēng)機；停止時，必須在鼓風(fēng)機停止后，方可手動停止引風(fēng)機。326.5程序設(shè)計方法及應(yīng)用一、電路移植法2.任務(wù)實施336.5程序設(shè)計方法及應(yīng)用一、電路移植法2.任務(wù)實施346.5程序設(shè)計方法及應(yīng)用一、電路移植法2.任務(wù)實施356.5程序設(shè)計方法及應(yīng)用二、經(jīng)驗設(shè)計法1.控制要求某車間排風(fēng)系統(tǒng)，由3臺風(fēng)機組成，采用FX5UCPU模塊控制。其中風(fēng)機工作狀態(tài)需要進行監(jiān)控，并通過指示燈進行顯示，具體控制要求如下。1）當(dāng)系統(tǒng)中沒有風(fēng)機工作時，指示燈以2Hz頻率閃爍；2）當(dāng)系統(tǒng)中只有1臺風(fēng)機工作時，指示燈以0.5Hz頻率閃爍；3）當(dāng)系統(tǒng)中有2臺以上風(fēng)機工作時，指示燈常亮?，F(xiàn)根據(jù)以上控制要求編寫風(fēng)機運行狀態(tài)監(jiān)控程序。366.5程序設(shè)計方法及應(yīng)用二、經(jīng)驗設(shè)計法2.PLCI/O地址分配376.5程序設(shè)計方法及應(yīng)用二、經(jīng)驗設(shè)計法3.程序編寫386.5程序設(shè)計方法及應(yīng)用二、經(jīng)驗設(shè)計法4.程序調(diào)試396.5程序設(shè)計方法及應(yīng)用三、順序控制設(shè)計法順序控制設(shè)計法又稱為順序功能圖法（SFC，SequentialFunctionChart），它是按照生產(chǎn)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，在生產(chǎn)過程中各個執(zhí)行機構(gòu)自動有序地進行操作。功能流程圖是專用于工業(yè)順序控制程序設(shè)計的一種功能說明性語言，能完整地描述控制系統(tǒng)的工作過程、功能和特性，是分析、設(shè)計電氣控制系統(tǒng)控制程序的重要工具。這種方法能夠清晰地表示出控制系統(tǒng)的邏輯關(guān)系，從而大大提高編程的效率。406.5程序設(shè)計方法及應(yīng)用三、順序控制設(shè)計法1.步的劃分步是根據(jù)PLC輸出量的狀態(tài)劃分的，只要系統(tǒng)的輸出量狀態(tài)發(fā)生變化，系統(tǒng)就從原來的步進入新的步。在每一步內(nèi)PLC各輸出量狀態(tài)均保持不變，但是相鄰兩步輸出量總的狀態(tài)是不同的。1）任務(wù)描述

液壓動力滑臺是組合機床用來實現(xiàn)進給運動的通用部件，動力滑臺通過液壓傳動可以方便的進行換向和調(diào)速的工作。其電氣控制系統(tǒng)原先多采用繼電器控制，但接線復(fù)雜，可靠性低，目前多采用PLC控制。2）任務(wù)目標(biāo)

該任務(wù)是采用PLC完成液壓動力滑臺在三位置間的運動控制；在實際工作時的運動過程一般是：快進→工進→快退。這三個運動過程由快進、工進、快退三個電磁閥控制。416.5程序設(shè)計方法及應(yīng)用三、順序控制設(shè)計法1.步的劃分步是根據(jù)PLC輸出量的狀態(tài)劃分的，只要系統(tǒng)的輸出量狀態(tài)發(fā)生變化，系統(tǒng)就從原來的步進入新的步。在每一步內(nèi)PLC各輸出量狀態(tài)均保持不變，但是相鄰兩步輸出量總的狀態(tài)是不同的。3）PLCI/O地址分配4）狀態(tài)步的劃分426.5程序設(shè)計方法及應(yīng)用三、順序控制設(shè)計法1.步的劃分步是根據(jù)PLC輸出量的狀態(tài)劃分的，只要系統(tǒng)的輸出量狀態(tài)發(fā)生變化，系統(tǒng)就從原來的步進入新的步。在每一步內(nèi)PLC各輸出量狀態(tài)均保持不變，但是相鄰兩步輸出量總的狀態(tài)是不同的。5）狀態(tài)步的繪制436.5程序設(shè)計方法及應(yīng)用三、順序控制設(shè)計法2.動作一個步表示控制過程中的穩(wěn)定狀態(tài)，它可以對應(yīng)一個或多個動作?？梢栽诓接疫吋右粋€矩形框，在框中用簡明的文字說明該步對應(yīng)的動作，。當(dāng)該步被激活時（稱其為活動步），相應(yīng)的動作開始執(zhí)行。446.5程序設(shè)計方法及應(yīng)用三、順序控制設(shè)計法3.

轉(zhuǎn)換條件的確定轉(zhuǎn)換條件是使系統(tǒng)從當(dāng)前步進入下一步的條件。常見的轉(zhuǎn)換條件有按鈕、行程開關(guān)、定時器和計數(shù)器的觸點的動作（通/斷）等。態(tài)是不同的。456.5程序設(shè)計方法及應(yīng)用三、順序控制設(shè)計法4.

程序編寫方法根據(jù)順序功能圖，采用某種編程方式設(shè)計出梯形圖。常用的設(shè)計方法有：

以轉(zhuǎn)換（SET/RST)為中心設(shè)計法步進順控指令（STL/RETSTL)設(shè)計法466.5程序設(shè)計方法及應(yīng)用三、順序控制設(shè)計法1）以轉(zhuǎn)換（SET/RST)為中心設(shè)計法02476.5程序設(shè)計方法及應(yīng)用三、順序控制設(shè)計法022）步進順控指令（STL/RETSTL)設(shè)計法

繪制順序功能圖時，除了采用我們上面所提到的輔助繼電器M，也可以用步進繼電器S來表示，采用的繼電器類型不同，編寫相應(yīng)的梯形圖的方法就不同。FX5U系列PLC使用STL指令及復(fù)位指令RETSTL配合。利用這兩條指令，根據(jù)順序功能圖可以很方便地編制對應(yīng)的梯形圖程序。

使用STL指令的狀態(tài)繼電器的常開觸點稱為STL觸點，用步進繼電器代表功能圖的各步，每一步都具有三種功能：負載的驅(qū)動處理、指定轉(zhuǎn)換條件、指定轉(zhuǎn)換目標(biāo)。486.5程序設(shè)計方法及應(yīng)用三、順序控制設(shè)計法02

STL：開始步進梯形圖；RETSTL:結(jié)束步進梯形圖。2）步進順控指令（STL/RETSTL)設(shè)計法496.5程序設(shè)計方法及應(yīng)用02506.5程序設(shè)計方法及應(yīng)用023）應(yīng)用：小車三位置延時往返系統(tǒng)

某一運貨小車，要求在多個工位之間進行原料傳送，完成工件的多點加工任務(wù)；本例要求采用PLC控制，實現(xiàn)運貨小車在三個工位之間進行延時往返運行，系統(tǒng)示意如圖所示。

小車由電動機拖動；按下起動按鈕，小車由A點出發(fā)，到B點后停留10秒，然后繼續(xù)行進到C點，停留10秒；10秒后反向退回到B點，再次停留10秒，然后繼續(xù)返回到A點并停止；運行期間，在任何位置按下停止按鈕，立即停止運行；小車運行軌跡如圖所示。任務(wù)描述516.5程序設(shè)計方法及應(yīng)用023）應(yīng)用：小車三位置延時往返系統(tǒng)連接的外部設(shè)備PLC輸入地址（X）連接的外部設(shè)備PLC輸出地址（Y）起動按鈕SB1X0

正轉(zhuǎn)接觸器線圈KM1(AC220V)

Y0停止按鈕SB2X1位置開關(guān)SQ1X2

反轉(zhuǎn)接觸器線圈KM2(AC220V)

Y1位置開關(guān)SQ2X3

位置開關(guān)SQ3

X4運行指示燈HL(DC24V)Y2分配I/O地址526.5程序設(shè)計方法及應(yīng)用023）應(yīng)用：小車三位置延時往返系統(tǒng)繪制PLC外部接線圖536.5程序設(shè)計方法及應(yīng)用023）應(yīng)用：小車三位置延時往返系統(tǒng)繪制繪制順序功能圖546.5程序設(shè)計方法及應(yīng)用023）應(yīng)用：小車三位置延時往返系統(tǒng)程序編寫556.5程序設(shè)計方法及應(yīng)用023）應(yīng)用：小車三位置延時往返系統(tǒng)程序編寫566.6程序設(shè)計方法及應(yīng)用02一、程序結(jié)構(gòu)介紹PLC的程序（工程）中可以根據(jù)需要創(chuàng)建多個程序文件及多個程序部件。工程是指在CPU模塊中執(zhí)行的數(shù)據(jù)（程序、參數(shù)等）的集合，每一個CPU模塊中只可寫入一個工程，工程中可以創(chuàng)建一個以上的程序文件；工程是程序文件與程序部件的集合，由一個以上的程序塊構(gòu)成；程序塊為構(gòu)成程序的單位，可以在程序文件中創(chuàng)建多個程序塊并按照登錄順序執(zhí)行。576.6程序設(shè)計方法及應(yīng)用02二、功能（FUN）及應(yīng)用功能（FUN）是一段程序，可被程序塊、功能塊以及其他的功能中使用，功能（FUN）執(zhí)行完成后將執(zhí)行結(jié)果返回至調(diào)用源，該值稱為返回值。功能（FUN）可以定義輸入變量與輸出變量，輸出變量可與返回值不同；功能（FUN）中定義的變量在每次被調(diào)用時被覆蓋，如果每次調(diào)用時需要保持變量值，則應(yīng)該通過功能塊（FB）或?qū)⑤敵鲎兞勘４嬷敛煌淖兞窟M行編程。

FUN的調(diào)用586.6程序設(shè)計方法及應(yīng)用02二、功能（FUN）及應(yīng)用1.采用FUN塊實現(xiàn)3臺電機的手動順序起動，即將FUN塊作為子程序調(diào)用596.6程序設(shè)計方法及應(yīng)用02二、功能（FUN）及應(yīng)用1.采用FUN塊實現(xiàn)3臺電機的手動順序起動，即將FUN塊作為子程序調(diào)用606.6程序設(shè)計方法及應(yīng)用02二、功能（FUN）及應(yīng)用2.采用FUN塊實現(xiàn)3臺電機的自動順序起動，即將FUN塊作為函數(shù)調(diào)用616.6程序設(shè)計方法及應(yīng)用02三、功能塊（FB）及應(yīng)用同功能一樣，功能塊（FB）也是一段程序，可被程序塊、功能以及其他的功能塊反復(fù)調(diào)用。但功能塊不能保持返回值，功能塊具有變量保持功能，因此能保持輸入狀態(tài)及處理結(jié)果；功能塊可以定義輸入變量、輸出變量、輸入/輸出變量，可以輸出多個運算結(jié)果，也可以不輸出；功能塊使用時需要創(chuàng)建不同的實例名稱，即功能塊被不同的應(yīng)用調(diào)用時需要采用不同的名稱。例如：采用FUN塊實現(xiàn)3臺電機的自動順序起動，即將FUN塊作