第六章plc順序設(shè)計法

1/15/2023工廠電氣控制6.1.1、經(jīng)驗設(shè)計法(Experientialdesignmethod)

經(jīng)驗設(shè)計法：根據(jù)被控對象對控制系統(tǒng)的要求，利用電氣控制的典型線路,直接設(shè)計出梯形圖，再進行必要的化簡和校驗，在調(diào)試過程中進行必要的修改。第六章PLC程序設(shè)計方法及步進指令§6.1PLC程序設(shè)計方法1/15/2023工廠電氣控制梯形圖(LadderDiagram)

一般不是唯一的。特點：1/15/2023工廠電氣控制注意經(jīng)驗的積累，程序設(shè)計的經(jīng)驗不能一朝一夕獲得。熟悉典型的基本控制程序，是設(shè)計一個較復(fù)雜的系統(tǒng)的控制程序的基礎(chǔ)。設(shè)計要點：適于較簡單的控制線路。1/15/2023工廠電氣控制6.1.2、順序控制設(shè)計法TheSequentialControlDesignMethod

針對生產(chǎn)過程有嚴格的順序關(guān)系的被控對象，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，依次設(shè)計出各工序的控制，使執(zhí)行機構(gòu)自動地有秩序地進行操作。1/15/2023工廠電氣控制分撿小球大球的機械裝置的控制1/15/2023工廠電氣控制電梯定向流程圖1/15/2023工廠電氣控制

順序控制設(shè)計法最基本的思想是將系統(tǒng)的一個工作周期劃分為若干個順序相連的階段，這些分階段稱為步（Step），并用編程元件(M、S）來代表各步。步是根據(jù)輸出量的狀態(tài)變化來劃分的1/15/2023工廠電氣控制

經(jīng)驗設(shè)計法是直接尋找輸入與輸出的關(guān)系

順序設(shè)計法是尋找輸入與步的關(guān)系及步與輸出的關(guān)系6.1.3與經(jīng)驗設(shè)計法比較1/15/2023工廠電氣控制6.2.1順序設(shè)計法步驟：將系統(tǒng)工作過程劃分為若干步，按輸出元件的變化確定步。確定各相鄰步之間的轉(zhuǎn)換條件畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖畫出梯形圖6.2.順序控制設(shè)計法TheSequentialControlDesignMethod1/15/2023工廠電氣控制6.2.2狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖

狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖是一種用于描述順序控制系統(tǒng)控制過程的一種圖形。它具有簡單、直觀等特點，是設(shè)計PLC順序控制程序的一種有力工具。(順序功能圖Sequentialfunctionchart)1/15/2023工廠電氣控制1、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的三要素:步、轉(zhuǎn)移條件、驅(qū)動負載步轉(zhuǎn)換條件驅(qū)動負載1/15/2023工廠電氣控制步

將系統(tǒng)的工作過程可以分為若干個階段，這些階段稱為“步”。

“步”是控制過程中的一個特定狀態(tài)。步又分為初始步和工作步，

輔助繼電器M和狀態(tài)繼電器S都可以用表示“步”1/15/2023工廠電氣控制轉(zhuǎn)換條件

步與步之間用“有向連線”連接，在有向連線上用一個或多個小短線表示一個或多個轉(zhuǎn)換條件。

當條件得到滿足時，轉(zhuǎn)換得以實現(xiàn)。當系統(tǒng)正處于某一步時，把該步稱為“活動步”。1/15/2023工廠電氣控制2、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的結(jié)構(gòu)單序列1/15/2023工廠電氣控制選擇序列

一個活動步之后，緊接著有幾個后續(xù)步可供選擇的結(jié)構(gòu)形式稱為選擇序列,一次僅能選擇進入一個序列。選擇序列中的各單序列是互相排斥的，其中任何兩個單序列都不會同時執(zhí)行。1/15/2023工廠電氣控制并行序列

當轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)導(dǎo)致幾個分支同時激活時，采用并行序列。其有向連線的水平部分用雙線表示。1/15/2023工廠電氣控制跳步、重復(fù)和循環(huán)序列(a)跳步序列這些序列實際上都是選擇序列的特殊形式。(b)重復(fù)序列(c)循環(huán)序列1/15/2023工廠電氣控制例：小車運行示意圖，小車從SQ1處按下按鈕SB1開始前進。當碰到SQ4時后退，碰到SQ2后停止停留5秒第二次前進，碰到SQ3后退回到原位。停5秒1/15/2023工廠電氣控制經(jīng)驗設(shè)計法自動往返第一次前進結(jié)束第一次后退結(jié)束第二次前進結(jié)束自動循環(huán)停5秒SQ1SQ2SQ3SQ41/15/2023工廠電氣控制順序控制設(shè)計法輸入輸出分配表啟動按鈕SBX0行程開關(guān)SQ1X1行程開關(guān)SQ2X2行程開關(guān)SQ3X3行程開關(guān)SQ4X4前進KM1Y0后退KM2Y11/15/2023工廠電氣控制狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖

1/15/2023工廠電氣控制用基本指令編程:輔助繼電器M來代表各步停5秒SQ1SQ2SQ3SQ4狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖

1/15/2023工廠電氣控制梯形圖

1/15/2023工廠電氣控制§6.3

FX2系列PLC的步進指令及編程方法6.3.1步進指令使STL復(fù)位指令RET指令。步進指令稱STL指令。1.步進指令STL功能

步進指令STL只有與狀態(tài)繼電器S配合時才具有步進功能。使用STL指令的狀態(tài)繼電器常開觸點，稱為STL觸點，沒有常閉的STL觸點。用狀態(tài)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)換條件和指定轉(zhuǎn)換目標。1/15/2023工廠電氣控制2.步進指令的編程方法X001轉(zhuǎn)換目標轉(zhuǎn)換條件驅(qū)動處理S20S21Y0001/15/2023工廠電氣控制STL觸點是與左母線相連的常開觸點，類似于主控觸點，并且同一狀態(tài)繼電器的STL觸點只能使用一次（并行序列的合并除外）。

與STL觸點相連的觸點應(yīng)使用LD或LDI指令，使用過STL指令后，應(yīng)用RET指令使LD點返回左母線。

梯形圖中同一元件的線圈可以被不同的STL觸點驅(qū)動，即使用STL指令時，允許雙線圈輸出。STL觸點之后不能使用MC/MCR指令。1/15/2023工廠電氣控制順序不連續(xù)轉(zhuǎn)移，非連續(xù)轉(zhuǎn)移不能使用SET指令，而用OUT指令。初始狀態(tài)可由其他狀態(tài)驅(qū)動，一般用系統(tǒng)的初始條件，若無初始條件，可用M8002（PLC從STOP→RUN切換時的初始脈沖）進行驅(qū)動。先驅(qū)動負載,再進行狀態(tài)轉(zhuǎn)移1/15/2023工廠電氣控制STLS20OUTY000LDX001SS21STLS21驅(qū)動處理轉(zhuǎn)換目標轉(zhuǎn)換條件S21X001S20SS21Y0001/15/2023工廠電氣控制1/15/2023工廠電氣控制僅有兩步的閉環(huán)的處理

如果在順序功能圖中存在僅由兩步組成的小閉環(huán)，用起保停電路設(shè)計的梯形圖時不能正常工作，如果在小閉環(huán)中增設(shè)一步就可以解決這一問題。M3X003X002M2M4X003T0X002M2M3M4M10T0M3M2X002M2M4M31/15/2023工廠電氣控制

狀態(tài)繼電器S是編制步進控制順序中使用的重要元件，它與步進指令STL配合使用狀態(tài)繼電器有下列五種類型：1）初始狀態(tài)繼電器：S0~S9共10點

2）回零狀態(tài)繼電器：S10~S19共10點

3）通用狀態(tài)繼電器：S20~S499共480點

4）保持狀態(tài)繼電器：S500~S899共400點5）報警用狀態(tài)繼電器：S900~S999共100點

6.3.2狀態(tài)繼電器SIST指令默認編號1/15/2023工廠電氣控制B皮帶運輸機Ax1x2例1：如圖，傳送帶A先啟動，貨物到達光電開關(guān)x1時，啟動傳送帶B，貨物離開光電開關(guān)x1時，傳送帶A停止，貨物離開光電開關(guān)x2時，傳送帶B停止。6.3.3簡單狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖編程舉例1/15/2023工廠電氣控制1.輸入輸出分配表啟動按鈕SBX0光電開關(guān)SQ1X1光電開關(guān)SQ2X2傳送帶AY1傳送帶BY21/15/2023工廠電氣控制1/15/2023工廠電氣控制用步進指令2.狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖1/15/2023工廠電氣控制3.梯形圖1/15/2023例2：某液壓動力滑臺系統(tǒng)使用步進指令編程LDM8002SS0STLS0LDX001SS21STLS21OUTY000LDX002SS22STLS22OUTY001LDX003SS23STLS23OUTY002LDX004SS0RETM8002SS0X002SS22Y000S21S0X001SS21X003SS23Y001S22X004SS0Y002S23X004M8002X001X003X002S0Y001Y000Y002S22S23S21圖6-24

STL功能圖與梯形圖的轉(zhuǎn)換1/15/2023X010X003X006X004X007X002S23S24S25S26S22S27X005Y000Y003Y001Y002Y004Y005X005X002SS23SS25Y000S22X003SS24Y001S23X004SS27Y002S24X006SS26Y003S25X007SS27Y004S26X010Y005S27選擇序列的功能圖及步進梯形圖6.4多流程步進控制的編程方法6.4.1．選擇序列分支與合并的步進編程

1.編程方法：1/15/20232.應(yīng)用實例輸送機分檢大小球的PLC控制裝置控制要求1/15/2023圖9-11大、小球自動分檢裝置示意圖（1）當輸送機處于起始位置時，上限位SQ3開關(guān)和左限位開關(guān)SQ1被壓下，極限開關(guān)SQ斷開。（2）啟動裝置后，操作桿下行，一直到極限開關(guān)SQ閉合。此時，若碰到的是大球，則下限位開關(guān)SQ2仍為斷開狀態(tài)，若碰到的是小球則下限位開關(guān)SQ2為閉合狀態(tài)。（3）接通控制吸盤的電磁閥線圈Y001。1/15/2023（5）如果啟動裝置后，操作桿下行一直到SQ閉合后，下限位開關(guān)SQ2仍為斷開狀態(tài)，則吸盤吸起的是大球，操作桿右行碰到右限位開關(guān)SQ5（大球的右限位開關(guān)）后，將大球釋放到大球箱里，然后返回到原位。（4）假設(shè)吸盤吸起小球，則操作桿向上行，碰到上限位開關(guān)SQ3后，操作桿向右行；碰到右限位開關(guān)SQ4(小球的右限位開關(guān))后，再向下行，碰到下限位開關(guān)SQ2后，將小球釋放到小球箱里，然后返回到原位。1/15/2023(1)．I/O地址分配I/O地址分配圖1/15/2023(2)．功能圖的設(shè)計M0：初始狀態(tài)M1：小球M2：沒球M3：停止循環(huán)1/15/2023(2)．功能圖的設(shè)計M0：初始狀態(tài)M1：小球M2：沒球M3：停止循環(huán)(3)．梯形圖的設(shè)計1/15/20231/15/20231/15/2023(4)．語句表程序1/15/20236.4.2并行序列分支與合并的步進編程X004X002X003X001S24S25S26S27S23Y001Y004Y002Y003Y005X005S28Y006Y002S24X002SS25Y003S25X003SS27Y004S26Y005S27X004SS28X005Y006S28SS24X001SS26Y001S23S25S27并行序列的步進編程

1.編程方法：1/15/2023交通燈的控制要求如下：十字路口交通燈的控制啟動時，信號燈系統(tǒng)開始工作，并周而復(fù)始地循環(huán)工作，當停止時，系統(tǒng)將停止在初始壯態(tài)。2.應(yīng)用實例1/15/20231/15/2023(1).輸入

/輸出端口分配啟動按鈕停止按鈕車道紅燈車道黃燈車道綠燈人行道紅燈人人行道綠燈SB1X0SB1X1LD0Y0LD1Y1LD2Y2LD3Y3LD4Y41/15/2023輸入

/輸出接線

1/15/2023(2)．功能圖的設(shè)計(3)．梯形圖的設(shè)計1/15/20233．梯形圖的設(shè)計1/15/20231/15/20236.4.3皮帶運輸機的PLC控制圖9－15所示為某原材料皮帶運輸機的示意圖。原材料從料斗經(jīng)過PD1、PD2兩臺皮帶運輸機送出；由電磁閥M0控制從料斗向PD1供料；PD1、PD2分別由電動機M1和M2控制。某原料皮帶運輸機示意圖1/15/20231．控制要求（1）初始狀態(tài)料斗、皮帶PD1和皮帶PD2全部處于關(guān)閉狀態(tài)。

（2）啟動操作啟動時為了避免在前段運輸皮帶上造成物料堆積，要求逆料方向按一定的時間間隔順序啟動