單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用

單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用快樂向?qū)В簭膫鹘y(tǒng)的繼電器邏輯設(shè)計(jì)方法繼承而來,我們稱之為經(jīng)驗(yàn)法。經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)的PLC，對(duì)于比較復(fù)雜的程序設(shè)計(jì)起來就顯得較為困難，而對(duì)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(guān)系存在不確定性，閱讀、設(shè)計(jì)程序都需要花費(fèi)大量的精力。本章我們學(xué)習(xí)一種能解決更廣泛順序類型問題的程序設(shè)計(jì)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(shù)，是一種通用的技術(shù)語(yǔ)言。2023/2/2主頁(yè)單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用知識(shí)目標(biāo)：1、了解順序功能圖的相關(guān)知識(shí)及其應(yīng)用。2、掌握步進(jìn)指令的含義及其應(yīng)用。技能目標(biāo)：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(guān)電路的工作原理。3、掌握STL功能圖的設(shè)計(jì)方法及STL梯形圖的編寫方法。2023/2/2單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)一兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)PLC控制電路的設(shè)計(jì)任務(wù)二十字路口交通信號(hào)燈PLC控制電路設(shè)計(jì)任務(wù)三手動(dòng)和自動(dòng)洗車PLC控制電路設(shè)計(jì)2023/2/2單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)一兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)PLC控制電路的設(shè)計(jì)一、概述：我們學(xué)習(xí)利用一種新的PLC程序的設(shè)計(jì)方法——順序功能圖法來解決兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)控制的程序設(shè)計(jì)問題，該方法可以非常方便地解決那些對(duì)工作順序要求嚴(yán)格且比較復(fù)雜的程序設(shè)計(jì)問題。相比前面學(xué)習(xí)用基本指令實(shí)現(xiàn)的PLC設(shè)計(jì)，這種方法有很大優(yōu)勢(shì)。2023/2/2單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)一兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)PLC控制電路的設(shè)計(jì)二、任務(wù)目標(biāo)：1、知識(shí)點(diǎn)：（1）掌握PLC程序設(shè)計(jì)的順序功能圖設(shè)計(jì)方法.（2）掌握步進(jìn)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）掌握單一順序狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖向梯形圖的轉(zhuǎn)換方法。2、技能點(diǎn)：（1）設(shè)計(jì)PLC的外部I/O接線圖。（2）設(shè)計(jì)PLC梯形圖。（3）實(shí)現(xiàn)順序控制電路的接線與調(diào)試。2023/2/2單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)一兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)PLC控制電路的設(shè)計(jì)三、相關(guān)理論知識(shí)1、順序控制系統(tǒng)如果一個(gè)控制系統(tǒng)可以分解成幾個(gè)獨(dú)立的控制動(dòng)作或工序，且這些動(dòng)作或工序必須嚴(yán)格按照一定的先后次序執(zhí)行才能保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行，這樣的控制系統(tǒng)稱為順序控制系統(tǒng)。2023/2/2單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)一兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)PLC控制電路的設(shè)計(jì)2、順序控制功能圖順序控制功能圖簡(jiǎn)稱順序功能圖，它在PLC程設(shè)中有兩種用法：（1）直接根據(jù)功能圖的原理研制PLC，即將功能圖作為一種編程語(yǔ)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(jù)此找出邏輯關(guān)系并畫出梯形圖。2023/2/2單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)一兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)PLC控制電路的設(shè)計(jì)3、功能圖的基本概念（1）步：在功能表圖中，步通常表示某個(gè)或某些執(zhí)行元件的狀態(tài)①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(shù)字表示步的編號(hào)。②步對(duì)應(yīng)的動(dòng)作：步是一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，表示過程中的一個(gè)動(dòng)作。2023/2/2單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)一兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)PLC控制電路的設(shè)計(jì)(2)有向線段:在控制系統(tǒng)中步是變化的，按序向下轉(zhuǎn)移的，其轉(zhuǎn)移的方向是按有向線段規(guī)定的路線進(jìn)行。(3)轉(zhuǎn)移條件:步的轉(zhuǎn)移是有條件的，轉(zhuǎn)移條件在有向線段上劃一短橫線表示。2023/2/2單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)一兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)PLC控制電路的設(shè)計(jì)4、功能圖的的構(gòu)成規(guī)則：（1）步與步不能直接相連，必須使用轉(zhuǎn)移條件分開。（2）轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)移不能相連，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(dāng)有向線段從下至上或由右至左時(shí)，必須畫出箭頭以明示方向。（4）至少有1個(gè)起始步。2023/2/2單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)一兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)PLC控制電路的設(shè)計(jì)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(zhuǎn)順序功能圖四種形式2023/2/2單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)一兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)PLC控制電路的設(shè)計(jì)四、任務(wù)分析在本任務(wù)中，要實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序控制的具體控制要求為：按下啟動(dòng)按鈕后，電動(dòng)機(jī)M1開始啟動(dòng)，10秒后電動(dòng)機(jī)M2開始啟動(dòng)；若M1不啟動(dòng)則M2無法啟動(dòng)。按下停止按鈕，兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)停止。2023/2/2單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)一兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)PLC控制電路的設(shè)計(jì)2023/2/2五、任務(wù)實(shí)施1、M8002產(chǎn)生初始化脈沖，S0～S21狀態(tài)器復(fù)位，再將S0置位。初始狀態(tài)下，電動(dòng)機(jī)M1、M2都處于停止?fàn)顟B(tài)。2、按下啟動(dòng)按鈕X000，狀態(tài)由S0轉(zhuǎn)到S20，Y0得電（同時(shí)S0復(fù)位）M1運(yùn)轉(zhuǎn)，且定時(shí)器T0開始計(jì)時(shí)梯型圖

單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)一兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)PLC控制電路的設(shè)計(jì)3、10秒后T0動(dòng)作，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，狀態(tài)轉(zhuǎn)入S21（同時(shí)S20復(fù)位），輸出Y0、Y1均得電，M1、M2一起運(yùn)轉(zhuǎn)起來。4、若電動(dòng)機(jī)M1發(fā)生過載，X002由OFF變?yōu)镺N狀態(tài)，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S0；當(dāng)電動(dòng)機(jī)M2發(fā)生過載，X003由OFF變?yōu)镺N，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S0，此時(shí)，M1、M2同時(shí)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。5、當(dāng)按下停止按鈕X1，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S0，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的停車。2023/2/2單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)二十字路口交通信號(hào)燈PLC控制電路設(shè)計(jì)一、概述城市的交通秩序卻井然有序離不開交通信號(hào)燈，一般情況下，十字路口的交通信號(hào)燈共有12盞，東西南北每個(gè)方向各有紅、綠、黃三盞燈，南北方向的信號(hào)燈同步工作，東西方向的信號(hào)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(guó)城市的交通日益繁忙，可以利用PLC來設(shè)計(jì)十字路口交通信號(hào)燈的控制系統(tǒng)，這樣可以隨時(shí)根據(jù)交通狀況隨時(shí)調(diào)節(jié)紅綠燈時(shí)間，從而大大提高了城市交通效率。2023/2/2單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)二十字路口交通信號(hào)燈PLC控制電路設(shè)計(jì)二、任務(wù)目標(biāo)1、知識(shí)點(diǎn)：（1）掌握PLC程序設(shè)計(jì)的STL功能圖設(shè)計(jì)方法。（2）掌握步進(jìn)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、技能點(diǎn)：（1）設(shè)計(jì)PLC的外部I/O接線圖。（2）設(shè)計(jì)PLC梯形圖。（3）在實(shí)驗(yàn)室模擬交通燈控制電路的接線與調(diào)試。2023/2/2單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)二十字路口交通信號(hào)燈PLC控制電路設(shè)計(jì)三、相關(guān)理論知識(shí)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(gè)順序同時(shí)開始和結(jié)束。并發(fā)順序是指在某一轉(zhuǎn)移條件下，同時(shí)啟動(dòng)若干個(gè)順序，完成各自相應(yīng)的動(dòng)作后，同時(shí)結(jié)束并轉(zhuǎn)移到并行的下一個(gè)狀態(tài)。2023/2/2單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)二十字路口交通信號(hào)燈PLC控制電路設(shè)計(jì)2、并發(fā)順序STL功能圖及其與STL梯形圖的轉(zhuǎn)換2023/2/2單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)二十字路口交通信號(hào)燈PLC控制電路設(shè)計(jì)三、任務(wù)分析：1、交通信號(hào)燈工作示意圖：2023/2/2單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)二十字路口交通信號(hào)燈PLC控制電路設(shè)計(jì)2、交通信號(hào)燈控制要求啟動(dòng)開關(guān)接通為ON時(shí)，信號(hào)燈系統(tǒng)開始工作；停止開關(guān)接通為ON時(shí)，交通信號(hào)燈系統(tǒng)停止工作。（1）對(duì)稱無閃爍時(shí)，控制如圖。2023/2/2東西信號(hào)綠燈點(diǎn)亮黃燈點(diǎn)亮紅燈點(diǎn)亮?xí)r間23S2S25S南北信號(hào)紅燈點(diǎn)亮綠燈點(diǎn)亮黃燈點(diǎn)亮?xí)r間25S23S2S東西信號(hào)綠燈點(diǎn)亮綠燈閃爍黃燈點(diǎn)亮紅燈點(diǎn)亮?xí)r間20S3S2S30S南北信號(hào)紅燈點(diǎn)亮綠燈點(diǎn)亮綠燈閃爍黃燈點(diǎn)亮?xí)r間25S25S3S2S（2）南北、東西方向的紅綠燈點(diǎn)亮?xí)r間不對(duì)稱如圖。單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)二十字路口交通信號(hào)燈PLC控制電路設(shè)計(jì)2023/2/2四、任務(wù)實(shí)施1、第一種控制有四種狀態(tài)，它們是按一定的時(shí)間順序定時(shí)切換的。起始時(shí)我們應(yīng)用初始脈沖M8002進(jìn)入，按下啟動(dòng)按鈕后交通信號(hào)燈開始工作，然后使用定時(shí)器作為狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)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(duì)稱的，因此可以使用單一順序STL功能圖即可實(shí)現(xiàn)。單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)二十字路口交通信號(hào)燈PLC控制電路設(shè)計(jì)梯形圖2023/2/2單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)二十字路口交通信號(hào)燈PLC控制電路設(shè)計(jì)2023/2/22、第二種交通信號(hào)燈PLC控制電路程序設(shè)計(jì)STL功能圖如圖所示。按照步進(jìn)順序控制STL功能圖要求，每一個(gè)順序流程圖至少應(yīng)有一個(gè)初始狀態(tài)，初始狀態(tài)一般是處于等待啟動(dòng)命令（或停止復(fù)位）時(shí)使用，因此本例將S0設(shè)為初始狀態(tài)。為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)周期狀態(tài)的自動(dòng)循環(huán)，還應(yīng)增設(shè)循環(huán)起始S10狀態(tài)，將二路并列運(yùn)行流程從這里分為兩支進(jìn)行：?jiǎn)卧迦釬X2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)二十字路口交通信號(hào)燈PLC控制電路設(shè)計(jì)（1）第一分支為東西方向信號(hào)燈控制，狀態(tài)S20激活之后，綠燈亮20秒(Y001)，同時(shí)定時(shí)器T0開始計(jì)時(shí)；T0計(jì)時(shí)20秒時(shí)間到，狀態(tài)進(jìn)入S21，綠燈閃爍3秒(Y001)，同時(shí)T1開始計(jì)時(shí)；T1計(jì)時(shí)3秒時(shí)間到，狀態(tài)進(jìn)入S22，黃燈亮2秒(Y002)，同時(shí)T2開始計(jì)時(shí)；T2計(jì)時(shí)2秒時(shí)間到，狀態(tài)進(jìn)入S23，紅燈亮30秒（Y004），同時(shí)T3開始計(jì)時(shí)；T3計(jì)時(shí)30秒時(shí)間到，狀態(tài)進(jìn)入S24，等待匯合。2023/2/2單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)二十字路口交通信號(hào)燈PLC控制電路設(shè)計(jì)（2）第二分支為南北方向信號(hào)燈控制，狀態(tài)S30激活之后，紅燈亮25秒(Y000)，同時(shí)定時(shí)器T4開始計(jì)時(shí)；T4計(jì)時(shí)25秒時(shí)間到，狀態(tài)進(jìn)入S31,綠燈亮25秒(Y003)，同時(shí)T5開始計(jì)時(shí)；T5計(jì)時(shí)25秒時(shí)間到，狀態(tài)進(jìn)入S32，綠燈閃爍3秒(Y005)，同時(shí)T6開始計(jì)時(shí)；T6計(jì)時(shí)3秒時(shí)間到，狀態(tài)進(jìn)入S33，黃燈亮秒S（Y005），同時(shí)T7開始計(jì)時(shí)；T7計(jì)時(shí)2秒時(shí)間到，狀態(tài)進(jìn)入S34，等待匯合。狀態(tài)S24、S34匯合后轉(zhuǎn)移進(jìn)入S10，開始進(jìn)入循環(huán)階段。（3）按下X001后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)向S0狀態(tài)，因此不管在任何時(shí)刻按下停止按鈕X001，交通信號(hào)燈立即停止工作。2023/2/2單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)二十字路口交通信號(hào)燈PLC控制電路設(shè)計(jì)

梯形圖2023/2/2單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)二十字路口交通信號(hào)燈PLC控制電路設(shè)計(jì)本節(jié)任務(wù)指令表及知識(shí)拓展參見配套教材2023/2/2單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)三手動(dòng)和自動(dòng)洗車PLC控制電路設(shè)計(jì)一、概述：隨著現(xiàn)代社會(huì)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(yīng)運(yùn)而生，生意火爆。利用PLC可以設(shè)計(jì)出手動(dòng)/自動(dòng)洗車控制電路，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。2023/2/2單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)三手動(dòng)和自動(dòng)洗車PLC控制電路設(shè)計(jì)二、任務(wù)目標(biāo)1、知識(shí)點(diǎn)：（1）掌握PLC程序設(shè)計(jì)的順序功能圖設(shè)計(jì)方法。（2）掌握步進(jìn)指令和狀態(tài)器使用方法。（3）掌握選擇順序STL功能圖轉(zhuǎn)換為STL梯形圖的方法。2、技能點(diǎn)：（1）設(shè)計(jì)PLC的外部I/O接線圖。（2）設(shè)計(jì)PLC梯形圖。（3）在實(shí)驗(yàn)室模擬PLC洗車控制電路的接線與調(diào)試2023/2/2單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)三手動(dòng)和自動(dòng)洗車PLC控制電路設(shè)計(jì)三、相關(guān)理論知識(shí)1、選擇順序STL功能圖選擇順序STL功能圖是指在一個(gè)狀態(tài)之后有若干個(gè)單一順序等待選擇，且一次僅能選擇一個(gè)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(gè)順序，即選擇的優(yōu)先權(quán)，必須對(duì)各個(gè)轉(zhuǎn)移條件加以約束。2023/2/2單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)三手動(dòng)和自動(dòng)洗車PLC控制電路設(shè)計(jì)2、選擇順序STL功能圖與STL梯形圖的轉(zhuǎn)換2023/2/2單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)三手動(dòng)和自動(dòng)洗車PLC控制電路設(shè)計(jì)四、任務(wù)分析手動(dòng)和自動(dòng)洗車PLC控制電路的具體要求如下：1、若功能切換開關(guān)SA置于手動(dòng)位置時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕SB0依照下列程序進(jìn)行手動(dòng)洗車：（1）執(zhí)行泡沫清洗（以電動(dòng)機(jī)M1驅(qū)動(dòng)）。（2）按下按鈕SB1則執(zhí)行清水洗凈（以電動(dòng)機(jī)M2驅(qū)動(dòng)）。（3）按下按鈕SB2則執(zhí)行風(fēng)干（以電動(dòng)機(jī)M3驅(qū)動(dòng)）。（4）按下按鈕SB3則結(jié)束洗車。

2023/2/2單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)三手動(dòng)和自動(dòng)洗車PLC控制電路設(shè)計(jì)2、若功能切換開關(guān)SA置于自動(dòng)位置時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕SB0將按照設(shè)定時(shí)間以泡沫清洗、清水洗凈、風(fēng)干三個(gè)步驟自動(dòng)切換逐步執(zhí)行。其中，泡沫清洗時(shí)間為5分鐘，清水洗凈時(shí)間為3分鐘，風(fēng)干時(shí)間為2分鐘，結(jié)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。2023/2/2單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)三手動(dòng)和自動(dòng)洗車PLC控制電路設(shè)計(jì)五、任務(wù)實(shí)施2023/2/21、手動(dòng)模式如圖輔助繼電器M8002作為初始化脈沖，使?fàn)顟B(tài)器從S0～S32都復(fù)位（ZRST指令為批復(fù)位指令）。在初始狀態(tài)下，若切換開關(guān)X001置于手動(dòng)位置，按下啟動(dòng)開關(guān)X000后，狀態(tài)進(jìn)入S20，輸出Y000，執(zhí)行泡沫清洗；單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)三手動(dòng)和自動(dòng)洗車PLC控制電路設(shè)計(jì)2023/2/2按下清洗按鈕X002，狀態(tài)進(jìn)入S21，輸出Y001,執(zhí)行清水洗凈；按下風(fēng)干按鈕X003，狀態(tài)進(jìn)入S22，輸出Y002,執(zhí)行風(fēng)干；按下結(jié)束按鈕X004，狀態(tài)進(jìn)入S23，使?fàn)顟B(tài)器S0和S23復(fù)位，返回等待，手動(dòng)控制結(jié)束。單元五三菱FX2N系列PLC步進(jìn)指令的應(yīng)用任務(wù)三手動(dòng)和自動(dòng)洗車PLC控制電路設(shè)計(jì)2023/2/22、自動(dòng)模式在初始狀態(tài)下，若切換開關(guān)X001置于自動(dòng)位置，按下啟動(dòng)開關(guān)X000后，狀態(tài)進(jìn)入S30，輸出Y000，執(zhí)行泡沫清洗，同時(shí)定時(shí)器T0開始計(jì)時(shí)；5分鐘后