步进顺控指令及编程课件

Date:,*,Page:,*,第四章 步进顺控指令及编程,第四章 步进顺控指令及编程,4.1 状态元件与步进顺控指令,4.2 简单流程的程序设计,4.3 循环与跳转程序设计,4.4 选性分支与并行分支程序设计,4.1 状态元件与步进顺控指令,4.1.1 状态转移图与状态元件,每一个生产过程的控制程序均可分为若干个阶段，这些阶段称为状态。在顺序控制的每一个状态中都有完成该状态控制任务的驱动元件和转入下一个状态的条件。,状态元件是用于步进顺控编程的重要软元件，随状态动作的转移，原状态元件自动复位。状态元件的常开/常闭触点使用次数无限制。,（5）S900S999 报警状态元件,状态元件通常分为以下几种类型：,（1）S0S9 初始状态元件,（2）S10S19 回零状态元件,（3）S20S499 通用状态元件,（4）S500S899 保持状态元件,状态转移图，其中状态元件用方框表示，状态元件之间用有箭头的线段连接，表示状态转移的方向。垂直与状态转移方向的短线表示状态转移的条件，而状态元件方框右边连出的部分表示该状态下驱动的元件。,状态转移图具有以下特点：,（1）每一个状态都是由一个状态元件控制的，以确保状态控制正常进行。,（2）每一个状态都具有驱动元件的能力，能够使该状态下要驱动的元件正常工作，当然不一定每个状态下一定要驱动元件，应视具体情况而定,（3）每一个状态在转移条件满足时都会转移到下一个状态，而原状态自动切除。,特别指出：在状态转移过程中，在一个扫描周期内会出现两个状态同时动作的可能性，因此两个状态中不允许同时动作的驱动元件之间应进行联锁控制。,由于在一个扫描周期内，可能会出现两个状态同时动作，因此在相邻两个状态中不能出现同一个定时器，否则指令相互影响，可能使定时器无法正常工作,4.1 状态元件与步进顺控指令,4.1.2 步进顺控指令,1步进接点指令STL,步进接点指令STL的功能是从左母线连接步进接点。STL指令的操作元件为状态元件S。,梯形图 指令语句表,步进接点具有主控和跳转作用，当步进接点闭合时，动步进接点后面的电路块被执行，当步进接点断开时，步进接点后面的电路块不执行。因此在步进接点后面的电路块中不允许使用主控或主控复位指令。,4.1 状态元件与步进顺控指令,2步进返回指令RET,RET指令的功能是使由STL指令所形成的副母线复位。RET指令无操作元件。,梯形图 指令语句表,由于步进接点指令具有主控和跳转作用，因此不必每一条STL指令后都加一条RET指令，只需在最后使用一条RET指令就可以了。,4.1 状态元件与步进顺控指令,【例4-1】根据图4-6所示的状态转移图，画出对应的梯形图并写出对应的指令语句表。,状态转移图,梯形图 指令语句表,4.1 状态元件与步进顺控指令,4.2.1 基础知识：单流程的程序设计,从头到尾只有一条路可走，称为单流程结构。若出现循环控制，但只要以一定顺序逐步执行且没有分支，也属于单一顺序流程。,4.2 简单流程的程序设计,4.2.2 应用实例：PLC控制钻孔动力头,某一冷加工自动线有一个钻孔动力头，该动力头的加工过程控制要求如下：,（2）动力头碰到限位开关SQ1后，接通电磁阀YV1和YV2，动力头由快进转为工进，同时动力头电机转动（由KM1控制）,（5）动力头回到原位即停止。,（1）动力头在原位，并加以起动信号，这时接通电磁阀YV1，动力头快进。,（3）动力头碰到限位开关SQ2后，开始延时3s。,（4）延时时间到，接通电磁阀YV3，动力头快退。,解：（1）确定输入/输出（I/O）分配表，,输 入,输出,输入设备,输入编号,输出设备,输出编号,启动按钮S01,X00,电磁阀YV1,Y00,限位开关SQ0,X01,电磁阀YV2,Y01,限位开关SQ1,X02,电磁阀YV3,Y02,限位开关SQ2,X03,接触器KM1,Y03,4.2 简单流程的程序设计,（2）根据工艺要求画出状态转移图,（3）根据状态转移图画出梯形图及指令语句表,4.2 简单流程的程序设计,4.2.3 应用实例：PLC控制自动送料装置,某加热炉自动送料装置，该动力头的加工过程示意图，如图所示。,加热炉自动送料装置工作示意图,4.2 简单流程的程序设计,4.2 简单流程的程序设计,其控制要求如下：,（1）按SO1启动按钮KM1得电，炉门电机正转炉门开。,（2）压限位开关ST1KM1失电，炉门电机停转；KM3得电，推料机电机正转推料机进，送料入炉到料位。,（3）压限位开关ST2KM3失电，推料机电机停转，延时3秒后，KM4得电，推料机电机反转推料机退到原位。,（4）压限位开关ST3KM4失电，推料机电机停转；KM2得电，炉门电机反转炉门闭。,（5）压限位开关ST4KM2失电，炉门电机停转；ST4常开触点闭合，并延时3秒后才允许下次循环开始。,（6）上述过程不断运行，若按下停止按钮SO2后，立即停止，再按启动按钮继续运行。,解：（1）确定输入/输出（I/O）分配表,输 入,输出,输入,设备,输入,编号,输出,设备,输出,编号,启动按钮S01,X00,炉门开接触器KM1,Y00,停止按钮S02,X01,炉门闭接触器KM2,Y01,限位开关ST1,X02,推料机进接触器KM3,Y02,限位开关ST2,X03,推料机退接触器KM4,Y03,限位开关ST3,X04,限位开关ST4,X05,4.2 简单流程的程序设计,（2）根据工艺要求画出状态转移图,（3）根据状态转移图画出梯形图,4.2 简单流程的程序设计,（4）语句表,4.3 简单循环与跳转程序设计,4.3.1 基础知识：循环程序设计,向前面状态进行转移的流程称为循环。用箭头指向转移的目标状态。使用循环流程可以实现一般的重复。,4.3.2 应用实例：PLC控制红绿灯,PLC控制红绿灯的示意图,设置一个启动按钮S01，当它接通时，信号灯控制系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。设置一个开关S07进行选择红绿灯连续循环与单次循环，当S07为0时，红绿灯连续循环，当S07为1时，红绿灯单次循环。,其工艺流程如下：,（1）南北红灯亮并保持15秒钟，同时东西绿灯亮，但保持10秒，到10秒时东西绿灯闪亮3次（每周期1秒）后熄灭；继而黄灯亮，并保持2秒钟，到2秒时东西黄灯熄灭，红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮。,（2）东西红灯亮并保持10秒钟，同时，南北绿灯亮，但保持5秒钟，到5秒时南北绿灯闪亮3次（每周期1秒）后熄灭；继而黄灯亮，并保持2秒钟，到2秒时南北黄灯熄灭，红灯亮，同时，东西红灯熄灭，绿灯亮。,解：（1）确定输入/输出（I/O）分配表,输 入,输出,输入设备,输入编号,输出设备,输出编号,启动按钮S01,X00,南北红灯,Y00,循环方式选择开关S07,X01,东西绿灯,Y01,东西黄灯,Y02,东西红灯,Y03,南北绿灯,Y04,南北黄灯,Y05,4.3 简单循环与跳转程序设计,（2）根据工艺要求画出状态转移图,4.3 简单循环与跳转程序设计,4.3 简单循环与跳转程序设计,（3）根据状态转移图画出梯形图,4.3.3 基础知识：跳转程序设计,向下面状态的直接转移或向系列外的状态转移被称为跳转，用箭头符号指向转移的目标状态。,向下面状态的直接转移 向系列外的状态转移,4.3 简单循环与跳转程序设计,4.3.4 应用实例：PLC控制自动混料罐,PLC控制自动混料罐的示意图,混料罐装有两个进料泵（控制两种液料的进罐），装有一个出料泵（控制混合料出罐），另有一个混料泵（用于搅拌液料），罐体上装有三个液位检测开关SI1、SI4、SI6，分别送出罐内液位低、中、高的检测信号，罐内与检测开关对应处有一只装有磁钢的浮球作为液面指示器（浮球到达开关位置时开关吸合，离开时开关释放）。操作面板上设有一个混料配方选择开关S07，用于选择配方或配方，还设有一个起动按钮S01，当按动S01后，混料罐就按给定的工艺流程开始运行，连续作3次循环后自动停止，中途按停止按钮S02混料罐完成一次循环后才能停止。,4.3 简单循环与跳转程序设计,混料罐的工艺流程,解：（1）确定输入/输出（I/O）分配表,输 入,输出,输入设备,输入编号,输出设备,输出编号,高液位检测开关SI6,X00,进料泵1,Y00,中液位检测开关SI4,X01,进料泵2,Y01,低液位检测开关SI1,X02,混料泵,Y02,起动按钮S01,X03,出料泵,Y03,停止按钮S02,X04,配方选择开关S07,X05,4.3 简单循环与跳转程序设计,（2）根据工艺要求画出状态转移图,4.3 简单循环与跳转程序设计,4.3 简单循环与跳转程序设计,（3）根据状态转移图写出指令语句表,4.4 选择性分支与并行分支程序设计,4.4.1 基础知识：选择性分支,当有多条路径，而只能选择其中一条路径来执行，这种分支方式称为选择分支。,选择分支流程不能交叉，如图所示，对左图所示的流程必须按右边所示的流程进行修改。,4.4 选择性分支与并行分支程序设计,4.4.2 应用实例：PLC控制工作方式可选的运料小车,PLC控制工作方式可选的运料小车示意图,启动按钮S01用来开启运料小车，停止按钮S02用来手动停止运料小车，按S07、S08选择工作方式按钮（程序每次只读小车到达SQ2以前的值）。,工作方式,S07,S08,第一方式,0,0,第二方式,1,0,第三方式,0,1,第四方式,1,1,4.4 选择性分支与并行分支程序设计,完成一种方式后，KM4接触器吸合小车返回原点，直到碰SQ1开关停止，KM5接触器吸合使小车卸料5秒后完成一次循环。在此循环过程中按下S02按钮，小车完成一次循环后停止运行，不然小车完成3次循环后自动停止。,第四方式：小车继续向前运行直到碰SQ3开关停，此时KM3接触器吸合使乙料斗装料8秒；,第三方式：小车停，KM2接触器吸合使甲料斗装料3秒，然后小车继续向前运行直到碰SQ3开关停，此时KM3接触器吸合使乙料斗装料5秒；,第二方式：小车停，KM2接触器吸合使甲料斗装料7秒，小车不再前行；,第一方式：小车停，KM2接触器吸合使甲料斗装料5秒，然后小车继续向前运行直到碰SQ3开关停，此时KM3接触器吸合使乙料斗装料3秒；,按启动按钮S01小车从原点启动，KM1接触器吸合使小车向前直到碰SQ2开关,解：（1）确定输入/输出（I/O）分配表,输 入,输出,输入设备,输入编号,输出设备,输出编号,启动按钮S01,X00,向前接触,器KM1,Y00,停止按钮S02,X01,甲装料接,触器KM2,Y01,开关SQ1,X02,乙装料接,触器KM3,Y02,开关SQ2,X03,向后接触,器KM4,Y03,开关SQ3,X04,车卸料接,触器KM5,Y04,选择按钮S07,X05,选择按钮S08,X06,4.4 选择性分支与并行分支程序设计,（2）根据工艺要求画出状态转移图,4.4 选择性分支与并行分支程序设计,（3）根据状态转移图画出梯形图,4.4.4 基础知识：并行分支,并行分支状态转移图。当若有多条路径，且多条路径同时执行，这种分支方式称为并行分支。,4.4 选择性分支与并行分支程序设计,4.4 选择性分支与并行分支程序设计,4.4.5 应用实例：PLC控制双面钻孔机床,专用钻孔机床控制系统，其控制要求如下：,专用钻孔机床控制系统工作示意图,（1）左、右动力头由主轴电动机M1、M2分别驱动；,（2）动力头的进给由电磁阀控制气缸驱动；,（3）工步位置由SQ1SQ6控制；,（4）设S01为起动，SQ0闭合为夹紧到位，SQ7闭合为放松到位。,工作循环过程：,当左、右滑台在原位按S01起动工件夹紧左右滑台同时快进左右滑台工进并起动动力头电机挡板停留（延时3秒）动力头电机停，左右滑台分别快退到原处松开工件。,4.4 选择性分支与并行分支程序设计,解：（1）输入/输出（I/O）分配表,输 入,输出,输入设备,输入编号,输出设备,输出编号,启动按钮S01,X010,夹紧电磁阀YV0,Y000,夹紧限位开关SQ0,X000,电磁阀YV1,Y001,限位开关SQ1,X00