第八章步進(jìn)指令

主要內(nèi)容步進(jìn)指令的引入；步進(jìn)指令；SFC表示和梯形圖描述；分支與匯合等結(jié)構(gòu)；步進(jìn)指令的應(yīng)用。第八章步進(jìn)指令步進(jìn)指令的引入

試用基本指令實(shí)現(xiàn)上述功能。基本指令實(shí)現(xiàn)1）順序過程的描述：啟動(dòng)按鈕x000按下=>正轉(zhuǎn)y021得電，y023失電

x011接通=>逆轉(zhuǎn)y023得電，y021失電x010接通=>正轉(zhuǎn)y021得電，y023失電x013接通=>逆轉(zhuǎn)y023得電，y021失電x012接通=>停止y021失電，y023失電Y021＝（X000VX010）^（～X011）^（～X013）Y023＝（X011VX013）^（～X010）^（～X012）M2接通時(shí)，到達(dá)X013前先經(jīng)過X011，故必須考慮屏蔽X011的作用。1）可以用M0、M1、M2和M3的接通情況判斷系統(tǒng)所處狀態(tài)。2）M0、M1、M2和M3依次接通，且Mi＋1接通后，Mi斷開。初始狀態(tài)：狀態(tài)轉(zhuǎn)換及在某狀態(tài)下的對應(yīng)動(dòng)作：可將M0、M1、M2和M3看作狀態(tài)元件（反映系統(tǒng)所處狀態(tài)）。為方便起見，設(shè)定專用的狀態(tài)元件S，且規(guī)定相鄰狀態(tài)Si＋1接通后，Si斷開。步進(jìn)功能的表示法步進(jìn)工序有兩種表示方法：1）步進(jìn)梯形圖（STL）及其指令；2）順序功能流程圖（SFC，SequentialFunctionChart）步進(jìn)工序描述的基本器件：狀態(tài)元件S初始狀態(tài):S0-S9；回零:S10-S19；普通:S0-S499；保持：S500-S899；報(bào)警：S900-S999步進(jìn)工序的完整描述包括：1）初始狀態(tài)的設(shè)置；（S0-S9）2）各狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移；

3）結(jié)束。FX系列PLC的步進(jìn)指令步進(jìn)順控指令（STL/RET）

STL（步進(jìn)觸點(diǎn)指令）

RET（步進(jìn)返回指令）

STL和RET指令只有與狀態(tài)器S配合才能具有步進(jìn)功能。例如：STLS200表示狀態(tài)常開觸點(diǎn)，稱為STL觸點(diǎn)（步進(jìn)觸點(diǎn)），它在梯形圖中的符號為，它沒有常閉觸點(diǎn)。

1）初始狀態(tài)的設(shè)置；（S0-S9）2）各狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移（條件和目標(biāo)狀態(tài)）；3）結(jié)束。步進(jìn)工序的完整描述初始狀態(tài)設(shè)置狀態(tài)轉(zhuǎn)移

圖中每一步包含：驅(qū)動(dòng)內(nèi)容、轉(zhuǎn)移條件、轉(zhuǎn)換目標(biāo)。狀態(tài)的轉(zhuǎn)移方法STL表示時(shí)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移方法SFC表示時(shí)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移方法狀態(tài)轉(zhuǎn)移結(jié)束SFC表示步進(jìn)梯形圖表示

1）單流程2）多工序：選擇分支和并行分支流程種類單流程的指令描述跳轉(zhuǎn)、復(fù)位、重復(fù)P191重復(fù)閃爍回路－單流程控制多項(xiàng)工序選擇處理選擇性分支選擇分支選擇分支的匯合多項(xiàng)工序同時(shí)處理并行分支并行分支并行分支的匯合選擇性分支和并行分支區(qū)別

將一個(gè)復(fù)雜的控制過程分解為若干個(gè)工作狀態(tài)，弄清各工作狀態(tài)的工作細(xì)節(jié)（狀態(tài)功能、轉(zhuǎn)移條件和轉(zhuǎn)移方向），再根據(jù)總的控制順序要求，將這些工作狀態(tài)聯(lián)系起來，構(gòu)成狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。狀態(tài)編程一般設(shè)計(jì)思想

臺(tái)車自動(dòng)往返一個(gè)工作周期的控制工藝要求如下：1）按下啟動(dòng)按鈕SB，電機(jī)M正轉(zhuǎn)，臺(tái)車前進(jìn)，碰到限位開關(guān)SQ1后，電機(jī)M反轉(zhuǎn)，臺(tái)車后退。2）臺(tái)車后退碰到限位開關(guān)SQ2后，臺(tái)車電機(jī)M停轉(zhuǎn)。臺(tái)車停車5s后，第二次前進(jìn)，碰到限位開關(guān)SQ3，再次后退。臺(tái)車自動(dòng)往返控制

3）當(dāng)后退再次碰到限位開關(guān)SQ2時(shí)，臺(tái)車停止。

將整個(gè)過程按工序要求分解：由PLC的輸出點(diǎn)Y021控制電機(jī)M正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)臺(tái)車（前進(jìn)），反轉(zhuǎn)（后退）由Y023控制。定時(shí)器T0實(shí)現(xiàn)延時(shí)5s。將啟動(dòng)按鈕SB、限位開關(guān)SQ1、SQ2、SQ3分別接于X000、X011、X012、X013。分析其一個(gè)工作周期的控制要求，有5個(gè)工序要順序控制，如右圖所示。工序分解

對每個(gè)工序分配狀態(tài)元件，說明每個(gè)狀態(tài)的功能與作用、轉(zhuǎn)移條件等。工序分配的狀態(tài)元件功能與作用轉(zhuǎn)移條件0初始狀態(tài)S0PLC上電作好準(zhǔn)備M80021第一次前進(jìn)S20驅(qū)動(dòng)輸出線圈Y021，正轉(zhuǎn)X000(SB)2第一次后退S21驅(qū)動(dòng)輸出線圈Y023，反轉(zhuǎn)X011(SQ1)3暫停5sS22驅(qū)動(dòng)定時(shí)器線圈T0，延時(shí)5sX012(SQ2)4第二次前進(jìn)S23驅(qū)動(dòng)輸出線圈Y021，正轉(zhuǎn)T05第二次后退S24驅(qū)動(dòng)輸出線圈Y023，反轉(zhuǎn)X013(SQ3)一些注意事項(xiàng)

匯合-分支無中間狀態(tài)加入空指令無中間狀態(tài)加入空指令多狀態(tài)并行處理和聯(lián)鎖注意S20觸發(fā)S41狀態(tài)（OUTS41），而S39作為S59觸發(fā)條件（LDS39）步進(jìn)指令的使用說明1）STL觸點(diǎn)是與左側(cè)母線相連的常開觸點(diǎn)，STL觸點(diǎn)接通，則對應(yīng)的狀態(tài)為活動(dòng)步；2）與STL觸點(diǎn)相連的觸點(diǎn)用LD或LDI指令，執(zhí)行完RET后返回左母線；3）STL觸點(diǎn)可直接驅(qū)動(dòng)或通過別的觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)Y、M、S、T等元件的線圈；4）PLC只執(zhí)行活動(dòng)步對應(yīng)的電路，所以使用STL指令時(shí)允許雙線圈輸出；5)STL觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)的電路塊中不能使用MC和MCR指令，但可以用CJ指令；6)在中斷程序和子程序內(nèi)，不能使用STL指令。輸出的重復(fù)使用P189輸出的互鎖P189定時(shí)器的重復(fù)使用P189輸出的驅(qū)動(dòng)方法MPS、MRD和MPP指令的位置利用同一種信號的狀態(tài)轉(zhuǎn)移P197SFC中的跳轉(zhuǎn)SFC中的重復(fù)步進(jìn)指令編程的優(yōu)點(diǎn)1.邏輯指令編程的缺點(diǎn)：類似繼電器-接觸器控制系統(tǒng),經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法和邏輯設(shè)計(jì)法兩種。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法：經(jīng)驗(yàn),要求豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、熟悉比較多的控制線路等。聯(lián)鎖比較復(fù)雜時(shí),容易出現(xiàn)設(shè)計(jì)漏洞,理論上不能保證設(shè)計(jì)的完備性。邏輯設(shè)計(jì)法：復(fù)雜,難掌握,雖然從理論上講是完備的,但實(shí)際設(shè)計(jì)中同樣要滲進(jìn)不少經(jīng)驗(yàn)和人為的因素。步進(jìn)指令編程的優(yōu)點(diǎn)2.步進(jìn)指令編程的優(yōu)點(diǎn)：方法：用符合IEC標(biāo)準(zhǔn)的SFC(SequentialFunctionChart,順序功能圖,或狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖)對問題進(jìn)行描述和編程。優(yōu)點(diǎn)：1)不需對時(shí)刻變化的工序步進(jìn)動(dòng)作進(jìn)行設(shè)計(jì),2)PLC能自動(dòng)處理工序間的聯(lián)鎖或雙重輸出,只要對各個(gè)工序進(jìn)行簡單的順序設(shè)計(jì)就能保證機(jī)械正確動(dòng)作;3)使用者也可容易理解全部動(dòng)作過程,能自動(dòng)執(zhí)行對各個(gè)工序的監(jiān)視,試運(yùn)行調(diào)整、故障檢查、維修保養(yǎng)容易方便。閃爍點(diǎn)左圖易懂，要讀懂右圖需要透徹理解PLC元件和工作方式。凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)工序左圖互鎖非常多，不如右圖易懂。因?yàn)橛覉D中，工序間的聯(lián)鎖或雙重輸出都由PLC自動(dòng)處理了。缺點(diǎn)：SFC適用于順控程序，不適用于非順控程序的控制，例如手工操作的控制和中斷操作的控制等。解決辦法：編程時(shí)利用STL/RET語句將程序分塊，順序控制部分采用SFC，當(dāng)不適合使用SFC的時(shí)候可以使用梯形圖程序去控制，這樣使用多個(gè)分塊程序可綜合兩種編程方式的優(yōu)點(diǎn)。步進(jìn)指令編程的缺點(diǎn)PLC的SFC程序設(shè)計(jì)方法(1)順序動(dòng)作的編程SFC最基本的用途，也是相對簡單的,只需寫出機(jī)械動(dòng)作的工序圖,進(jìn)行狀態(tài)分配,然后根據(jù)轉(zhuǎn)移條件的順序、選擇或并行結(jié)構(gòu)畫SFC圖,再將SFC改畫成梯形圖就可以了。臺(tái)車自動(dòng)往返控制PLC的SFC程序設(shè)計(jì)方法(2)一般的邏輯編程尤其是在分枝判斷比較復(fù)雜的情況下,采用SFC編程可使問題大大減化。下圖為電梯上行時(shí)判斷下一層是否要停的流程,其中的邏輯判斷比較復(fù)雜,若采用基本邏輯指令進(jìn)行編程,則程序很復(fù)雜,包含很多跳轉(zhuǎn),程序的閱讀、檢查都很費(fèi)勁。電梯控制若采用SFC編程則輕松多了。PLC的SFC程序設(shè)計(jì)方法(3)復(fù)雜邏輯的編程——多個(gè)SFC流程控制邏輯復(fù)雜時(shí),一個(gè)SFC流程很難編程,可以在一個(gè)程序中使用多個(gè)獨(dú)立的SFC流程,還可進(jìn)行子程序調(diào)用等。電梯控制的梯形圖程序結(jié)構(gòu),子程序P0:信號采集與顯示;以S0為起始狀態(tài)的SFC流程:上下行判斷,判斷結(jié)果存放在M500和M502中,上行M500接通,下行M502接通;S1開始的SFC流程進(jìn)行上行處理;S2開始的SFC流程進(jìn)行下行處理。PLC的SFC程序設(shè)計(jì)方法(4)多SFC流程的結(jié)束一個(gè)SFC結(jié)束后可能返回本SFC的初始狀態(tài),也可能退出該SFC進(jìn)入別的流程。返回本SFC初始狀態(tài),當(dāng)最后一個(gè)狀態(tài)結(jié)束后置位(輸出)其初始狀態(tài)即可;退出本