單元五三菱FX2N系列PLC步進指令的應用

1、單元五單元五 三菱三菱FX2NFX2N系列系列PLCPLC步進指令的應用步進指令的應用快樂向導：從傳統(tǒng)的繼電器邏輯設計方法繼承而來,我們稱之為經驗法。經驗法設計的PLC，對于比較復雜的程序設計起來就顯得較為困難，而對具有并發(fā)順序、選擇順序的問題就更顯得無能為力各元件之間的邏輯關系存在不確定性，閱讀、設計程序都需要花費大量的精力。本章我們學習一種能解決更廣泛順序類型問題的程序設計方法順序功能圖法。順序功能圖是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能、特性的一種圖形，它最初很象一種工藝性的流程圖，它并不涉及所描述的控制功能的具體技術，是一種通用的技術語言。2022-3-1主頁主頁單元五單元五 三菱三菱FX2N

2、FX2N系列系列PLCPLC步進指令的應用步進指令的應用知識目標：1、了解順序功能圖的相關知識及其應用。2、掌握步進指令的含義及其應用。技能目標：1、掌握狀態(tài)器的含義及使用方法。2、掌握STL、RET指令的含義及其相關電路的工作原理。3、掌握STL功能圖的設計方法及STL梯形圖的編寫方法。2022-3-1單元五單元五 三菱三菱FX2NFX2N系列系列PLCPLC步進指令的應用步進指令的應用任務一 兩臺電動機順序啟動PLC控制電路的設計任務二 十字路口交通信號燈PLC控制電路設計任務三 手動和自動洗車PLC控制電路設計2022-3-1單元五單元五 三菱三菱FX2NFX2N系列系列PLCPLC步進

3、指令的應用步進指令的應用任務一 兩臺電動機順序啟動PLC控制電路的設計一、 概述：我們學習利用一種新的PLC程序的設計方法順序功能圖法來解決兩臺電動機順序啟動控制的程序設計問題，該方法可以非常方便地解決那些對工作順序要求嚴格且比較復雜的程序設計問題。相比前面學習用基本指令實現的PLC設計，這種方法有很大優(yōu)勢。2022-3-1單元五單元五 三菱三菱FX2NFX2N系列系列PLCPLC步進指令的應用步進指令的應用任務一 兩臺電動機順序啟動PLC控制電路的設計二、任務目標：1、知識點：（1）掌握PLC程序設計的順序功能圖設計方法.（2）掌握步進指令的含義與使用方法。（3）掌握狀態(tài)器的含義及使用方法。

4、（4）掌握單一順序狀態(tài)轉移圖向梯形圖的轉換方法。2、技能點：（1）設計PLC的外部I/O接線圖。（2）設計PLC梯形圖。（3）實現順序控制電路的接線與調試。2022-3-1單元五單元五 三菱三菱FX2NFX2N系列系列PLCPLC步進指令的應用步進指令的應用任務一 兩臺電動機順序啟動PLC控制電路的設計三、相關理論知識1、順序控制系統(tǒng)如果一個控制系統(tǒng)可以分解成幾個獨立的控制動作或工序，且這些動作或工序必須嚴格按照一定的先后次序執(zhí)行才能保證生產的正常進行，這樣的控制系統(tǒng)稱為順序控制系統(tǒng)。2022-3-1單元五單元五 三菱三菱FX2NFX2N系列系列PLCPLC步進指令的應用步進指令的應用任務一

5、兩臺電動機順序啟動PLC控制電路的設計2、順序控制功能圖順序控制功能圖簡稱順序功能圖，它在PLC程設中有兩種用法：（1）直接根據功能圖的原理研制PLC，即將功能圖作為一種編程語言直接使用。（2）用功能圖說明PLC所要完成的控制功能，然后再據此找出邏輯關系并畫出梯形圖。2022-3-1單元五單元五 三菱三菱FX2NFX2N系列系列PLCPLC步進指令的應用步進指令的應用任務一 兩臺電動機順序啟動PLC控制電路的設計 3、功能圖的基本概念（1）步 ：在功能表圖中，步通常表示某個或某些執(zhí)行元件的狀態(tài) 起始步：起始步用雙線框表示，一般步用矩形框表示，矩形框中用數字表示步的編號。 步對應的動作：步是一個

6、穩(wěn)定的狀態(tài)，表示過程中的一個動作。2022-3-1單元五單元五 三菱三菱FX2NFX2N系列系列PLCPLC步進指令的應用步進指令的應用任務一 兩臺電動機順序啟動PLC控制電路的設計(2)有向線段: 在控制系統(tǒng)中步是變化的，按序向下轉移的，其轉移的方向是按有向線段規(guī)定的路線進行。(3)轉移條件: 步的轉移是有條件的，轉移條件在有向線段上劃一短橫線表示。2022-3-1單元五單元五 三菱三菱FX2NFX2N系列系列PLCPLC步進指令的應用步進指令的應用任務一 兩臺電動機順序啟動PLC控制電路的設計4、功能圖的的構成規(guī)則：（1）步與步不能直接相連，必須使用轉移條件分開。（2）轉移與轉移不能相連，

7、必須用步分開。（3）步與步之間的連接采用有向線段從上至下或由左至右畫出，可以省略箭頭。當有向線段從下至上或由右至左時，必須畫出箭頭以明示方向。（4）至少有1個起始步。2022-3-1單元五單元五 三菱三菱FX2NFX2N系列系列PLCPLC步進指令的應用步進指令的應用任務一 兩臺電動機順序啟動PLC控制電路的設計5、順序功能圖的形式順序功能圖有單一順序功能圖、選擇順序功能圖、并發(fā)順序功能圖和循環(huán)與跳轉順序功能圖四種形式2022-3-1單元五單元五 三菱三菱FX2NFX2N系列系列PLCPLC步進指令的應用步進指令的應用任務一 兩臺電動機順序啟動PLC控制電路的設計四、任務分析在本任務中，要實現

8、兩臺電動機順序控制的具體控制要求為：按下啟動按鈕后，電動機M1開始啟動，10秒后電動機M2開始啟動；若M1不啟動則M2無法啟動。按下停止按鈕，兩臺電動機同時停止。2022-3-1單元五單元五 三菱三菱FX2NFX2N系列系列PLCPLC步進指令的應用步進指令的應用任務一 兩臺電動機順序啟動PLC控制電路的設計2022-3-1五、任務實施1、M8002產生初始化脈沖，S0S21狀態(tài)器復位，再將S0置位。初始狀態(tài)下，電動機M1、M2都處于停止狀態(tài)。2、按下啟動按鈕X000，狀態(tài)由S0轉到S20，Y0 得電（同時S0復位）M1運轉，且定時器T0開始計時 梯型圖 單元五單元五 三菱三菱FX2NFX2N

9、系列系列PLCPLC步進指令的應用步進指令的應用任務一 兩臺電動機順序啟動PLC控制電路的設計3、10秒后T0動作，其動合觸點閉合，狀態(tài)轉入S21（同時S20復位），輸出Y0、Y1均得電，M1、M2一起運轉起來。4、若電動機M1發(fā)生過載，X002由OFF變?yōu)镺N狀態(tài)，狀態(tài)轉移到S0；當電動機M2發(fā)生過載，X003由OFF變?yōu)镺N，狀態(tài)轉移到S0，此時，M1、M2同時停止運轉。5、當按下停止按鈕X1，狀態(tài)轉移到S0，實現電動機的停車。2022-3-1單元五 三菱FX2N系列PLC步進指令的應用任務二 十字路口交通信號燈PLC控制電路設計一、概述城市的交通秩序卻井然有序離不開交通信號燈，一般情況下

10、，十字路口的交通信號燈共有12盞，東西南北每個方向各有紅、綠、黃三盞燈，南北方向的信號燈同步工作，東西方向的信號燈同步工作，而且交通燈的變化是有規(guī)律可循的。隨著我國城市的交通日益繁忙，可以利用PLC來設計十字路口交通信號燈的控制系統(tǒng)，這樣可以隨時根據交通狀況隨時調節(jié)紅綠燈時間，從而大大提高了城市交通效率。2022-3-1單元五 三菱FX2N系列PLC步進指令的應用任務二 十字路口交通信號燈PLC控制電路設計二、任務目標1、知識點：（1）掌握PLC程序設計的STL功能圖設計方法。（2）掌握步進指令的使用方法。（3）掌握狀態(tài)器的使用方法。（4）掌握并發(fā)順序STL功能圖的畫法和STL梯形圖的畫法。2

11、、技能點：（1）設計PLC的外部I/O接線圖。（2）設計PLC梯形圖。（3）在實驗室模擬交通燈控制電路的接線與調試。2022-3-1單元五 三菱FX2N系列PLC步進指令的應用任務二 十字路口交通信號燈PLC控制電路設計三、相關理論知識1、并發(fā)順序STL功能圖并發(fā)順序STL功能圖用雙水平線表示。雙水平線表示若干個順序同時開始和結束。并發(fā)順序是指在某一轉移條件下，同時啟動若干個順序，完成各自相應的動作后，同時結束并轉移到并行的下一個狀態(tài)。2022-3-1單元五 三菱FX2N系列PLC步進指令的應用任務二 十字路口交通信號燈PLC控制電路設計2、并發(fā)順序STL功能圖及其與STL梯形圖的轉換2022

12、-3-1單元五 三菱FX2N系列PLC步進指令的應用任務二 十字路口交通信號燈PLC控制電路設計三、任務分析：1、交通信號燈工作示意圖：2022-3-1單元五 三菱FX2N系列PLC步進指令的應用任務二 十字路口交通信號燈PLC控制電路設計2、交通信號燈控制要求啟動開關接通為ON時，信號燈系統(tǒng)開始工作；停止開關接通為ON時，交通信號燈系統(tǒng)停止工作。（1）對稱無閃爍時，控制如圖。2022-3-1東西信號綠燈點亮黃燈點亮紅燈點亮時間23S2S25S南北信號紅燈點亮綠燈點亮黃燈點亮時間25S23S2S東西信號綠燈點亮綠燈閃爍黃燈點亮紅燈點亮時間20S3S2S30S南北信號紅燈點亮綠燈點亮綠燈閃爍黃燈

13、點亮時間25S25S3S2S（2）南北、東西方向的紅綠燈點亮時間不對稱如圖。單元五 三菱FX2N系列PLC步進指令的應用任務二 十字路口交通信號燈PLC控制電路設計2022-3-1四、任務實施1、第一種控制有四種狀態(tài)，它們是按一定的時間順序定時切換的。起始時我們應用初始脈沖M8002進入，按下啟動按鈕后交通信號燈開始工作，然后使用定時器作為狀態(tài)之間的轉移條件。由于南北方向和東西方向交通燈的工作狀態(tài)是對稱的，因此可以使用單一順序STL功能圖即可實現。單元五 三菱FX2N系列PLC步進指令的應用任務二 十字路口交通信號燈PLC控制電路設計 梯形圖2022-3-1單元五 三菱FX2N系列PLC步進指

14、令的應用任務二 十字路口交通信號燈PLC控制電路設計2022-3-12、第二種交通信號燈PLC控制電路程序設計STL功能圖如圖所示。按照步進順序控制STL功能圖要求，每一個順序流程圖至少應有一個初始狀態(tài)，初始狀態(tài)一般是處于等待啟動命令（或停止復位）時使用，因此本例將S0設為初始狀態(tài)。為了實現整個周期狀態(tài)的自動循環(huán)，還應增設循環(huán)起始S10狀態(tài)，將二路并列運行流程從這里分為兩支進行：單元五 三菱FX2N系列PLC步進指令的應用任務二 十字路口交通信號燈PLC控制電路設計（1）第一分支為東西方向信號燈控制，狀態(tài)S20激活之后，綠燈亮20秒(Y001)，同時定時器T0開始計時；T0計時20秒時間到，狀

15、態(tài)進入S21，綠燈閃爍3秒(Y001)，同時T1開始計時；T1計時3秒時間到，狀態(tài)進入S22，黃燈亮2秒(Y002)，同時T2開始計時；T2計時2秒時間到，狀態(tài)進入S23，紅燈亮30秒（Y004），同時T3開始計時；T3計時30秒時間到，狀態(tài)進入S24，等待匯合。2022-3-1單元五 三菱FX2N系列PLC步進指令的應用任務二 十字路口交通信號燈PLC控制電路設計（2）第二分支為南北方向信號燈控制，狀態(tài)S30激活之后，紅燈亮25秒(Y000)，同時定時器T4開始計時；T4計時25秒時間到，狀態(tài)進入S31, 綠燈亮25秒(Y003)，同時T5開始計時；T5計時25秒時間到，狀態(tài)進入S32，綠燈

16、閃爍3秒(Y005)，同時T6開始計時；T6計時3秒時間到，狀態(tài)進入S33，黃燈亮秒S（Y005），同時T7開始計時；T7計時2秒時間到，狀態(tài)進入S34，等待匯合。狀態(tài)S24、S34匯合后轉移進入S10，開始進入循環(huán)階段。（3）按下X001后，系統(tǒng)會自動轉向S0狀態(tài)，因此不管在任何時刻按下停止按鈕X001，交通信號燈立即停止工作。2022-3-1單元五 三菱FX2N系列PLC步進指令的應用任務二 十字路口交通信號燈PLC控制電路設計 梯形圖2022-3-1單元五 三菱FX2N系列PLC步進指令的應用任務二 十字路口交通信號燈PLC控制電路設計本節(jié)任務指令表及知識拓展參見配套教材2022-3-1

17、單元五 三菱FX2N系列PLC步進指令的應用任務三 手動和自動洗車PLC控制電路設計一、概述：隨著現代社會的迅速發(fā)展，擁有轎車的家庭越來越多，各式各樣的汽車美容店、洗車店應運而生，生意火爆。利用PLC可以設計出手動/自動洗車控制電路，以減輕勞動強度。2022-3-1單元五 三菱FX2N系列PLC步進指令的應用任務三 手動和自動洗車PLC控制電路設計二、任務目標1、知識點：（1）掌握PLC程序設計的順序功能圖設計方法。（2）掌握步進指令和狀態(tài)器使用方法。（3）掌握選擇順序STL功能圖轉換為STL梯形圖的方法。2、技能點：（1）設計PLC的外部I/O接線圖。（2）設計PLC梯形圖。（3）在實驗室模

18、擬PLC洗車控制電路的接線與調試2022-3-1單元五 三菱FX2N系列PLC步進指令的應用任務三 手動和自動洗車PLC控制電路設計三、相關理論知識1、選擇順序STL功能圖選擇順序STL功能圖是指在一個狀態(tài)之后有若干個單一順序等待選擇，且一次僅能選擇一個單一順序執(zhí)行。選擇順序用單水平線表示，為了保證一次僅選擇一個順序，即選擇的優(yōu)先權，必須對各個轉移條件加以約束。2022-3-1單元五 三菱FX2N系列PLC步進指令的應用任務三 手動和自動洗車PLC控制電路設計2、選擇順序STL功能圖與STL梯形圖的轉換2022-3-1單元五 三菱FX2N系列PLC步進指令的應用任務三 手動和自動洗車PLC控制

19、電路設計四、任務分析手動和自動洗車PLC控制電路的具體要求如下：1、若功能切換開關SA置于手動位置時，按下啟動按鈕SB0依照下列程序進行手動洗車：（1）執(zhí)行泡沫清洗（以電動機M1驅動）。（2）按下按鈕SB1則執(zhí)行清水洗凈（以電動機M2驅動）。（3）按下按鈕SB2則執(zhí)行風干（以電動機M3驅動）。（4）按下按鈕SB3則結束洗車。2022-3-1單元五 三菱FX2N系列PLC步進指令的應用任務三 手動和自動洗車PLC控制電路設計2、若功能切換開關SA置于自動位置時，按下啟動按鈕SB0將按照設定時間以泡沫清洗、清水洗凈、風干三個步驟自動切換逐步執(zhí)行。其中，泡沫清洗時間為5分鐘，清水洗凈時間為3分鐘，風

20、干時間為2分鐘，結束后回到待洗狀態(tài)。由控制要求可知，洗車電路存在兩種工作模式，并且每次洗車只能選擇其中的一種工作模式。因此，利用選擇順序STL功能圖可以解決以上控制要求。2022-3-1單元五 三菱FX2N系列PLC步進指令的應用任務三 手動和自動洗車PLC控制電路設計五、任務實施2022-3-11、手動模式如圖輔助繼電器M8002作為初始化脈沖，使狀態(tài)器從S0S32都復位（ZRST指令為批復位指令）。在初始狀態(tài)下，若切換開關X001置于手動位置，按下啟動開關X000后，狀態(tài)進入S20，輸出Y000，執(zhí)行泡沫清洗；單元五 三菱FX2N系列PLC步進指令的應用任務三 手動和自動洗車PLC控制電路設計2022-3-1按下清洗按鈕X002，狀態(tài)進入S21，輸出Y001,執(zhí)行清水洗凈；按下風干按鈕X003，狀態(tài)進入S22，輸出Y002,執(zhí)行風干；按下結束按鈕X004，狀態(tài)進入S23，使狀態(tài)器S0和S23復位，返回等待，手動控制結束。單元五 三菱FX2N系列PLC步進指令的應用任務三 手動和自動洗車PLC控制電路設計2022-3-12、自動模式在初始狀態(tài)下，若切換開關X001置于自動位置，按下啟動開關X000后，狀態(tài)進入S30，輸出Y000，執(zhí)行泡沫清洗，同時定時器