PLC技術(shù)及應(yīng)用(FX2N系列)——運(yùn)料小車三地往返運(yùn)行控制

1、高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press教育部職業(yè)教育與成人教育司推薦教材配套教學(xué)用書教育部職業(yè)教育與成人教育司推薦教材配套教學(xué)用書電子信息、電氣控制應(yīng)用技術(shù)的、培訓(xùn)用書電子信息、電氣控制應(yīng)用技術(shù)的、培訓(xùn)用書高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press主編 姜治臻 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press如圖所示小車在原料庫，加工車間和成品庫三地間自動(dòng)往返運(yùn)貨?？刂埔笕缦拢喝鐖D所示小

2、車在原料庫，加工車間和成品庫三地間自動(dòng)往返運(yùn)貨?？刂埔笕缦拢?. 按下起動(dòng)按鈕，小車左行去原料庫進(jìn)行取料。按下起動(dòng)按鈕，小車左行去原料庫進(jìn)行取料。2. 當(dāng)小車到達(dá)原料庫后，小車停留當(dāng)小車到達(dá)原料庫后，小車停留5s，取材料一。檢測(cè)開關(guān)為，取材料一。檢測(cè)開關(guān)為sq1，。，。3. 定時(shí)時(shí)間到小車右行，到達(dá)加工車間停留定時(shí)時(shí)間到小車右行，到達(dá)加工車間停留5s，進(jìn)行一次加工。檢測(cè)開關(guān)為，進(jìn)行一次加工。檢測(cè)開關(guān)為sq2。4. 定時(shí)時(shí)間到小車左行，回到原料庫，停留定時(shí)時(shí)間到小車左行，回到原料庫，停留4s取材料二。取材料二。5. 定時(shí)時(shí)間到小車右行，到達(dá)加工車間停留定時(shí)時(shí)間到小車右行，到達(dá)加工車間停留6s，

3、進(jìn)行二次加工。檢測(cè)開關(guān)為，進(jìn)行二次加工。檢測(cè)開關(guān)為sq2。6. 定時(shí)時(shí)間到小車?yán)^續(xù)右行，小車到達(dá)成品庫停留定時(shí)時(shí)間到小車?yán)^續(xù)右行，小車到達(dá)成品庫停留8s，進(jìn)行卸貨。接近開關(guān)，進(jìn)行卸貨。接近開關(guān)sq3，7. 定時(shí)時(shí)間到小車左行，回到原料庫準(zhǔn)備下一次的加工過程。按下停止按鈕定時(shí)時(shí)間到小車左行，回到原料庫準(zhǔn)備下一次的加工過程。按下停止按鈕sb2，小車停止運(yùn)行，小車停止運(yùn)行高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press 這仍是典型的順序控制。小車三地往返運(yùn)行，其實(shí)質(zhì)仍是電機(jī)的這仍是典型的順序控制。小車三地往返運(yùn)行，其實(shí)質(zhì)仍是電機(jī)的正反轉(zhuǎn)運(yùn)行，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意正轉(zhuǎn)接

4、觸器外部互鎖的問題。通過分正反轉(zhuǎn)運(yùn)行，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意正轉(zhuǎn)接觸器外部互鎖的問題。通過分析小車三地往返運(yùn)行的控制要求，用小車的運(yùn)行軌跡來分解其順序控析小車三地往返運(yùn)行的控制要求，用小車的運(yùn)行軌跡來分解其順序控制過程，如圖制過程，如圖2.7.22.7.2所示，將其分成所示，將其分成1111步，為繪制順序功能圖提供了步，為繪制順序功能圖提供了條件。條件。起動(dòng)起動(dòng)停止停止高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press1. 1. 主回路設(shè)計(jì)主回路設(shè)計(jì)2. 2. 確定確定i/oi/o點(diǎn)總數(shù)及地址分配點(diǎn)總數(shù)及地址分配3. 3. 控制回路控制回路4. 4. 設(shè)備材料表設(shè)備

5、材料表5. 5. 程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)6. 6. 運(yùn)行調(diào)試運(yùn)行調(diào)試 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press步進(jìn)指令及步進(jìn)程序設(shè)計(jì)方法步進(jìn)指令及步進(jìn)程序設(shè)計(jì)方法（一）、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（一）、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖sfc1. 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖sfc基本組成基本組成 狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件：一般是開關(guān)量，可由單獨(dú)接點(diǎn)作為狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件，也可狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件：一般是開關(guān)量，可由單獨(dú)接點(diǎn)作為狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件，也可由各種接點(diǎn)的組合作為轉(zhuǎn)移條件。由各種接點(diǎn)的組合作為轉(zhuǎn)移條件。 執(zhí)行對(duì)象：目標(biāo)組件執(zhí)行對(duì)象：目標(biāo)組件y

6、、m、s、t、c和和f（功能指令）均可由狀態(tài)（功能指令）均可由狀態(tài)s的的接點(diǎn)來驅(qū)動(dòng)?？梢允菃我惠敵觯部梢允墙M合輸出。接點(diǎn)來驅(qū)動(dòng)?？梢允菃我惠敵?，也可以是組合輸出。 sn：狀態(tài)寄存器。：狀態(tài)寄存器。fx2系列系列plc共有狀態(tài)組件（也稱狀態(tài)寄存器）共有狀態(tài)組件（也稱狀態(tài)寄存器）1000點(diǎn)（點(diǎn)（s0s999）。參見表）。參見表2.6.3，狀態(tài)，狀態(tài)s 是對(duì)工序步進(jìn)控制簡(jiǎn)易編程的重要軟元是對(duì)工序步進(jìn)控制簡(jiǎn)易編程的重要軟元件，經(jīng)常與步進(jìn)梯形圖指令件，經(jīng)常與步進(jìn)梯形圖指令stl結(jié)合使用。結(jié)合使用。高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press步進(jìn)指令及步進(jìn)程序設(shè)計(jì)

7、方法步進(jìn)指令及步進(jìn)程序設(shè)計(jì)方法表2.6.3 fx2n 狀態(tài)寄存器一覽表組件編址點(diǎn) 數(shù)用 途說 明s0s910初始化狀態(tài)寄存器用于sfc的初始化狀態(tài) 1s10s1910回零狀態(tài)寄存器its命令時(shí)的原點(diǎn)回歸用 1s20s499480通用狀態(tài)寄存器一般用 1s500s899400保持狀態(tài)寄存器停電保持用 2s900s999100報(bào)警狀態(tài)寄存器報(bào)警指示專用區(qū)， 31：非停電保持領(lǐng)域。通過參數(shù)的設(shè)定可變更停電保持的領(lǐng)域。2：停電保持領(lǐng)域。通過參數(shù)的設(shè)定可變更非停電保持的領(lǐng)域。3：停電保持特性。不可通過參數(shù)的設(shè)定變更。（一）、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（一）、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖sfc高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社hig

8、her education press【例2.6.1】 利用狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目五中小車甲乙兩地間的運(yùn)行，如圖2.6.7所示。小車甲乙兩地間運(yùn)行sfc圖如圖2.6.8所示。 步進(jìn)指令及步進(jìn)程序設(shè)計(jì)方法步進(jìn)指令及步進(jìn)程序設(shè)計(jì)方法（一）、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（一）、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖sfc高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press2. 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖sfc基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)步進(jìn)指令及步進(jìn)程序設(shè)計(jì)方法步進(jìn)指令及步進(jìn)程序設(shè)計(jì)方法常見的兩種結(jié)構(gòu)是單流程結(jié)構(gòu)sfc與多流程結(jié)構(gòu)sfc 圖2.6.9 選擇流程狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 圖2.6.10 并行流程狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖一條并行分支或選擇性分支的回路

9、數(shù)限定為8條以下。但是，有多條并行分支或選擇性分支時(shí)，每個(gè)初始狀態(tài)的回路總數(shù)不超過16條。高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press2. 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖sfc基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)步進(jìn)指令及步進(jìn)程序設(shè)計(jì)方法步進(jìn)指令及步進(jìn)程序設(shè)計(jì)方法 按照實(shí)際工藝需要，有時(shí)需要非連續(xù)狀態(tài)間的跳轉(zhuǎn)，利用跳轉(zhuǎn)返回某個(gè)狀態(tài)，重復(fù)執(zhí)行一段程序稱為循環(huán)。【例2.6.2】圖2.6.11（a）中通過定時(shí)器t1控制整個(gè)步進(jìn)過程的循環(huán)運(yùn)行，(b)圖為局部的循環(huán)控制。圖2.6.11 循環(huán)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press（二）步進(jìn)

10、梯形圖指令（二）步進(jìn)梯形圖指令stl 、ret步進(jìn)指令及步進(jìn)程序設(shè)計(jì)方法步進(jìn)指令及步進(jìn)程序設(shè)計(jì)方法助記符、名稱功 能回路表示和可用軟元件程序步stl步進(jìn)梯形圖步進(jìn)梯形圖開始1ret返回步進(jìn)梯形圖結(jié)束11.stl指令功能指令功能 步進(jìn)梯形圖開始指令。利用內(nèi)部軟元件狀態(tài)s的常開接點(diǎn)與左母線相連，表示步進(jìn)控制的開始。2.ret指令功能指令功能步進(jìn)梯形圖結(jié)束指令。表示狀態(tài)s流程的結(jié)束，用于返回主程序母線的指令。高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press（二）步進(jìn)梯形圖指令（二）步進(jìn)梯形圖指令stl 、ret步進(jìn)指令及步進(jìn)程序設(shè)計(jì)方法步進(jìn)指令及步進(jìn)程序設(shè)計(jì)方法3

11、. 指令指令set的特殊應(yīng)用的特殊應(yīng)用 如圖所示，狀態(tài)s20有效時(shí)，輸出y1、y2接通（在這里y1是用out指令驅(qū)動(dòng)，y2是用set指令置位，未復(fù)位前y2一直保持接通），程序等待轉(zhuǎn)換條件x1動(dòng)作。當(dāng)x1接通，狀態(tài)就由s20轉(zhuǎn)到s21，這時(shí)y1斷開，y3接通，y2仍保持接通。要使y2斷開，必須使用rst指令。out指令與rst指令在步進(jìn)控制中的不同應(yīng)用需要特別注意。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press（二）步進(jìn)梯形圖指令（二）步進(jìn)梯形圖指令stl 、ret步進(jìn)指令及步進(jìn)程序設(shè)計(jì)方法步進(jìn)指令及步進(jìn)程序設(shè)計(jì)方法4. 狀態(tài)編程規(guī)則狀態(tài)編程規(guī)則（1）狀態(tài)

12、號(hào)不可重復(fù)使用。（2）stl指令后面只跟ld/ldi指令。（3）初始狀態(tài)的編程。初始狀態(tài)一般是指一個(gè)順序控制工藝過程的開始狀態(tài)。對(duì)應(yīng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的起始位置就是初始狀態(tài)。我們用s0s9表示初始狀態(tài)，有幾個(gè)初始狀態(tài)，就對(duì)應(yīng)幾個(gè)相互獨(dú)立的狀態(tài)過程。開始運(yùn)行后，初始狀態(tài)可由其他狀態(tài)驅(qū)動(dòng)。每個(gè)初始狀態(tài)下面的分支數(shù)總和不能超過16個(gè)，對(duì)總狀態(tài)數(shù)沒有限制。從每個(gè)分支點(diǎn)上引出的分支不能超過8個(gè)。高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press（二）步進(jìn)梯形圖指令（二）步進(jìn)梯形圖指令stl 、ret步進(jìn)指令及步進(jìn)程序設(shè)計(jì)方法步進(jìn)指令及步進(jìn)程序設(shè)計(jì)方法4. 狀態(tài)編程規(guī)則狀態(tài)編程規(guī)

13、則（4）在不同的狀態(tài)之間，可編寫同樣的輸出繼電器（在普通的繼電器梯形圖中，由于雙重線圈處理動(dòng)作復(fù)雜，因此建議不對(duì)雙重線圈編程）。如圖2.6.14（a）所示。圖2.6.14 雙線圈使用示意圖高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press（二）步進(jìn)梯形圖指令（二）步進(jìn)梯形圖指令stl 、ret步進(jìn)指令及步進(jìn)程序設(shè)計(jì)方法步進(jìn)指令及步進(jìn)程序設(shè)計(jì)方法4. 狀態(tài)編程規(guī)則狀態(tài)編程規(guī)則（5）定時(shí)器線圈同輸出線圈一樣，可在不同狀態(tài)間對(duì)同一軟元件編程。但在相鄰狀態(tài)中則不能編程，如圖2.6.14（b）所示。如果在相鄰狀態(tài)下編程，則工序轉(zhuǎn)移時(shí)，定時(shí)器線圈不斷開，當(dāng)前值不能復(fù)位。

14、（6）在狀態(tài)內(nèi)的母線，一旦寫入ld或ldi指令后，對(duì)不需觸點(diǎn)的指令就不能編程,需按如圖2.6.15方法處理。位置變更 插入常閉觸點(diǎn)圖2.6.15 不需觸點(diǎn)指令編程高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press（二）步進(jìn)梯形圖指令（二）步進(jìn)梯形圖指令stl 、ret步進(jìn)指令及步進(jìn)程序設(shè)計(jì)方法步進(jìn)指令及步進(jìn)程序設(shè)計(jì)方法4. 狀態(tài)編程規(guī)則狀態(tài)編程規(guī)則（7）在中斷和子程序內(nèi)，不能使用stl指令。（8）在stl指令內(nèi)不能使用跳轉(zhuǎn)指令。（9）連續(xù)轉(zhuǎn)移用set指令，非連續(xù)轉(zhuǎn)移用out指令。（10）在stl與ret指令之間不能使用mc、mcr指令。高高 等等 教教 育育

15、出出 版版 社社higher education press高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng)價(jià)內(nèi)容評(píng)價(jià)內(nèi)容配分配分評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)得分得分課堂學(xué)習(xí)能力課堂學(xué)習(xí)能力學(xué)習(xí)態(tài)度與能力學(xué)習(xí)態(tài)度與能力10態(tài)度端正，學(xué)習(xí)積極態(tài)度端正，學(xué)習(xí)積極思維拓展能力思維拓展能力拓展學(xué)習(xí)的表現(xiàn)與應(yīng)用拓展學(xué)習(xí)的表現(xiàn)與應(yīng)用10積極的拓展學(xué)習(xí)并能正確應(yīng)用積極的拓展學(xué)習(xí)并能正確應(yīng)用團(tuán)結(jié)協(xié)作意識(shí)團(tuán)結(jié)協(xié)作意識(shí)分工協(xié)作，積極參與分工協(xié)作，積極參與5語言表達(dá)能力語言表達(dá)能力正確清楚的表達(dá)觀點(diǎn)正確清楚的表達(dá)觀點(diǎn)5學(xué)習(xí)過程：學(xué)習(xí)過程：程序編制、調(diào)試、運(yùn)程序編制、調(diào)試、運(yùn)行、工藝。行、工藝。外部接線外部接線5按照電氣原理圖正確接線按照電氣原理圖正確接線布線工藝布線工藝 5符合布線工藝標(biāo)準(zhǔn)符合布線工藝標(biāo)準(zhǔn)i/o分配分配5i/o分配正確合理分配