三菱PLC自學教案

三菱PLC自學教案三菱PLC編程技術(shù)常用編程方法經(jīng)驗設(shè)計法組合邏輯設(shè)計法時序圖設(shè)計法狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（SFC)設(shè)計法21.PLC的程序經(jīng)驗設(shè)計法基本思路：在已有的典型梯形圖基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對象對控制的要求，通過多次反復地調(diào)試和修改梯形圖，增加中間編程元件和觸點，以得到一個較為滿意的程序。基本特點：沒有普遍的規(guī)律可以遵循，設(shè)計所用的時間、設(shè)計的質(zhì)量與編程者的經(jīng)驗有很大的關(guān)系。適用場合：可用于邏輯關(guān)系較簡單的梯形圖程序設(shè)計。基本步驟：分析控制要求、選擇控制原則；設(shè)計主令和檢測元件，確定輸入輸出設(shè)備；設(shè)計執(zhí)行元件的控制程序；檢查修改和完善程序。

3例1：利用可編程控制器實現(xiàn)星-角啟動控制線路。

控制要求：繞組星-角控制轉(zhuǎn)換時間定為2s。PLC的I/O單元分配：輸入:SB1(啟動):X000SB2(停止):X001輸出:KMY:Y000KMΔ:Y001KM:Y0024例2：送料小車自動控制的梯形圖程序設(shè)計控制要求如下：

X4處裝料，20s后裝料結(jié)束，開始右行，碰到X3后停下卸料，25s后左行，碰到X4后又停下裝料，這樣不停地循環(huán)工作。按鈕X0和X1分別用來起動小車右行和左行。1.控制主體為小車驅(qū)動電機正反轉(zhuǎn)控制，故需接觸器KM1和KM2分別控制電機的正反轉(zhuǎn)（右行與左行）；其次為裝料、卸料電磁閥KM3和KM4。和X4有位置控制要求，可選用行程開關(guān)作為位置檢測元件。3.設(shè)置電機左右運行手動開關(guān)，右行：SB1；左行：SB2。4.接通裝料、卸料電磁閥分別由KM3和KM4接觸器控制。5.裝料、卸料定時器分別使用T0和T1，其中T0定時

20s，T1定時25s。5PLC的I/O地址分配：IN：SB1（右行）：X000SB2（左行）：X001

SB3（停止）：X002SA1（X3位置檢測）：X003SA2（X4位置檢測）：X004OUT：KM1（右行控制）：Y000

KM2（左行控制）：Y001KM3（裝料電磁閥）：Y002KM4（卸料電磁閥）：Y003小車驅(qū)動電機6程序原理說明：X000：SB1（右行）SB2（左行）：X001SB3（停止）：X002KM1（右行控制）：Y000KM2（左行控制）：Y001T0定時

20sT1定時25sX4處裝料X3處卸料X4處裝料X3處卸料7經(jīng)驗設(shè)計法總結(jié)：經(jīng)驗設(shè)計法對于一些比較簡單程序設(shè)計是比較奏效的，可以收到快速、簡單的效果。經(jīng)驗設(shè)計法沒有規(guī)律可遵循，具有很大的試探性和隨意性，往往需經(jīng)多次反復修改和完善才能符合設(shè)計要求，設(shè)計的結(jié)果往往不很規(guī)范，因人而異。特點：考慮不周、設(shè)計麻煩、設(shè)計周期長；梯形圖的可讀性差、系統(tǒng)維護困難。8例3：四組搶答器設(shè)計

控制要求：控制一個四組搶答器，當下達搶答命令后，任一組搶先按健搶答后，數(shù)碼管顯示該組的編號，同時鎖住其它組的搶答按鍵，使其它組的按鍵無效，設(shè)置搶答器復位開關(guān)，復位后可重新?lián)尨?。abcdefgdp的程序組合邏輯設(shè)計法

PLC的I/O分配：

IN：OUT:

SB0(復位按鍵):X000a段:Y001SB1(1組按鍵):X001b段:Y002SB2(2組按鍵):X002c段:Y003

SB3(3組按鍵):X003d段:Y004SB4(4組按鍵):X004e段:Y005f段:Y006g段:Y0079SB0(復位按鍵):X000SB1(1組按鍵):X001M1:1組搶答SB0(復位按鍵):X000SB2(2組按鍵):X002M2:2組搶答SB0(復位按鍵):X000SB3(3組按鍵):X003M3:3組搶答SB0(復位按鍵):X000SB4(4組按鍵):X004M4:4組搶答b段:Y002c段:Y003a段:Y001d段:Y004e段:Y005f段:Y006g段:Y007按SB1（1組X001）鍵，M1=1：b=1c=1數(shù)碼管顯示“1”按SB2（2組X002）鍵，M1=2：a=b=g=e=d=1數(shù)碼管顯示“2”10例4：天塔之光燈光閃爍控制系統(tǒng)?？刂埔螅焊魺糸W爍：L1、L3、L5、L7、L9亮1s后滅；接著L2、L4、L6、L8亮1s后滅；再接著L1、L3、L5、L7、L9亮1s后滅，如此循環(huán)下去。設(shè)置啟動按鍵、停止按鍵。按下啟動按鍵霓虹彩燈開始工作；按下停止鍵結(jié)束彩燈工作，彩燈全部熄滅。天塔之光示意圖程序的時序圖設(shè)計法輸入單元輸出單元啟動按鍵X000L1Y001L3Y003L5Y005L7Y007L9Y011停止按鍵X001L2Y002L4Y004L6Y006L8Y010PLC的I/O分配表11例4：天塔之光燈光閃爍控制系統(tǒng)的PLC控制時序圖：12編程方法一：13編程方法二：14例５：三臺電機的循環(huán)啟停運轉(zhuǎn)控制。 三臺電機接于Y001、Y002、Y003，要求它們相隔5s啟動，各運行10s停止，并循環(huán)；啟動按鈕為X001。根據(jù)以上要求，繪出電機工作時序圖如圖所示。

三臺電機控制時序圖

15三臺電機控制梯形圖

16【例4】十字路口交通燈控制設(shè)計。 這也是一個時序控制實例。十字路口南北向及東西向均設(shè)有紅、黃、綠三個信號燈，六個燈依一定的時序循環(huán)往復工作。圖6－72是交通燈的時序圖。

圖6-72交通燈時序圖17表6－40時間點及實現(xiàn)方法

器件意義實現(xiàn)X000啟動及循環(huán)起點，綠1、綠2點亮啟動按鈕T0綠1亮25s定時器T0設(shè)定值K250，從X0接通起計時，計時時間到綠1斷開，T1計時。T1、T2綠1閃動3次控制T1、T2形成振蕩，T1通時綠1點亮，C0計數(shù)C0黃1亮2s起點T2為C0計數(shù)信號，C0接通時黃1點亮T3黃1亮2s定時器T3設(shè)定值K20，T3接通時為紅1、綠2點亮，紅2熄滅T4綠2亮25s定時器T4設(shè)定值K250，從T3接通時計時，計時時間到綠2斷開，T6計時T5、T6綠2閃動3次控制T5、T6形成振蕩，T5通時綠2點亮，C1計數(shù)C1黃2亮2s起點T6為C1計數(shù)信號，C1接通時黃2點亮T7黃2亮2s定時器T7設(shè)定值K20，T7接通時黃2熄滅，一循環(huán)周期結(jié)束1819狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（SFC)設(shè)計法FX系列步進指令與狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖表示方法SFC圖編程規(guī)則FX2N系列PLC狀態(tài)編程法示例三菱FX2N系列可編程控制器編程技術(shù)

常用編程方法20表7-1步進階梯指令助記符與功能指令助記符、名稱功能步進梯形圖的表示程序步STL步進接點指令步進接點驅(qū)動1RET步進返回指令步進程序結(jié)束返回1FX2N系列PLC步進指令所使用的狀態(tài)軟元件S有1000個，其分類、編號、數(shù)量和用途見表6-11。步進接點指令只有常開接點。連接步進接點的其它繼電器接點用指令LD或LDI開始。步進返回指令(RET)用于狀態(tài)(S)流程結(jié)束時，返回主程序(母線)。三菱FX2N系列可編程控制器編程技術(shù)

常用編程方法狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（SFC)設(shè)計法:21FX系列PLC的步進指令與狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖表示方法步進指令的使用說明1）STL觸點是與左側(cè)母線相連的常開觸點，STL觸點接通，則對應(yīng)的狀態(tài)為活動步；2）與STL觸點相連的觸點用LD或LDI指令，執(zhí)行完RET后返回左母線；3）STL觸點可直接驅(qū)動或通過別的觸點驅(qū)動Y、M、S、T等元件的線圈；4）PLC只執(zhí)行活動步對應(yīng)的電路，所以使用STL指令時允許雙線圈輸出；5)STL觸點驅(qū)動的電路塊中不能使用MC和MCR指令。三菱FX2N系列可編程控制器編程技術(shù)

常用編程方法22表7-2可在狀態(tài)內(nèi)處理的順控指令一覽表

指令狀態(tài)LD/LDI/LDP/LDFAND/ANI/ANDP/ANDFOR/ORI/ORP/ORF/INV/OUTSET/RST,PLS/PLFANB/ORBMPS/MRD/MPPMC/MCR初始狀態(tài)/一般狀態(tài)可以使用可以使用不可使用

分支,匯合狀態(tài)輸出處理可以使用可以使用不可使用轉(zhuǎn)移處理可以使用不可使用不可使用

表中的棧操作指令MPS/MRD/MPP在狀態(tài)內(nèi)不能直接與步進接點后的內(nèi)母線連接，應(yīng)接在LD或LDI指令之后，如圖7-2所示。在STL指令內(nèi)允許使用跳轉(zhuǎn)指令，但其操作復雜，廠家建議最好不用。

三菱FX2N系列可編程控制器編程技術(shù)

常用編程方法23

表中的棧操作指令MPS/MRD/MPP在狀態(tài)內(nèi)不能直接與步進接點后的內(nèi)母線連接，應(yīng)接在LD或LDI指令之后，如圖7-2所示。三菱FX2N系列可編程控制器編程技術(shù)

常用編程方法圖7-2棧操作指令在狀態(tài)內(nèi)的正確使用

24在STL指令的內(nèi)母線上將LD或LDI指令編程后，對圖7-3（a）所示沒有觸點的線圈Y003將不能編程，應(yīng)改成按圖7-3（b）電路才能對Y003編程。圖7-3狀態(tài)內(nèi)沒有觸點線圈的編程

三菱FX2N系列可編程控制器編程技術(shù)

常用編程方法25為了控制電機正反轉(zhuǎn)時避免兩個線圈同時接通短路，在狀態(tài)內(nèi)可實現(xiàn)輸出線圈互鎖，方法如圖7-4所示。圖7-4輸出線圈的互鎖

26圖7-1步進指令表示方法

狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的內(nèi)母線上都將提供三種功能：

①驅(qū)動負載(OUTYi);②指定轉(zhuǎn)移條件(LD/LDIXi);③指定轉(zhuǎn)移目標(SETSi)。

這稱為狀態(tài)的三要素，特別地后兩個功能是必不可少的。

三菱FX2N系列可編程控制器編程技術(shù)

常用編程方法FX系列PLC的步進指令與狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖表示方法27SFC圖編程規(guī)則編制SFC圖的注意事項1）狀態(tài)編程時必須使用步進接點指令STL，程序最后必須使用步進返回指令RET，返回主母線；2）初始狀態(tài)的軟元件用S0~S9，并用雙框表示；中間狀態(tài)軟元件用S20~S899，并用單框表示；3）狀態(tài)編程順序：先進行驅(qū)動，再進行轉(zhuǎn)移，不能顛倒；4）當同一負載需要連續(xù)多個狀態(tài)驅(qū)動時，可使用多重輸出。在狀態(tài)程序中，不同時“激活雙線圈”允許；5)負載的驅(qū)動、狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件可能為多個元件的邏輯組合，視具體情況，按串、并聯(lián)關(guān)系處理；6)順序狀態(tài)轉(zhuǎn)移用置位指令SET，若順序不連續(xù)轉(zhuǎn)移，可以使用OUT指令進行狀態(tài)轉(zhuǎn)移；7）在STL與RET指令之間不能使用MC、MCR指令；8）初始狀態(tài)可由其他狀態(tài)驅(qū)動，但運行開始必須用其他辦法預先做好驅(qū)動，否則狀態(tài)流程不可能向下進行。初始一般用系統(tǒng)的初始條件，若無初始條件，可用M8002（PLC啟動運行時的初始脈沖）作為驅(qū)動。三菱FX2N系列可編程控制器編程技術(shù)

常用編程方法28編制SFC圖的規(guī)則1）若向上轉(zhuǎn)移（重復）、向其他流程狀態(tài)轉(zhuǎn)移（跳轉(zhuǎn)），稱為順序不連續(xù)轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移不能使用SET指令，要使用OUT指令進行狀態(tài)轉(zhuǎn)移，并要在SFC圖中用“↓”符號表示轉(zhuǎn)移目標；2）在流程中要表示狀態(tài)的自復位處理時，用“”符號表示，自復位狀態(tài)程序中用RST指令表示；3）SFC圖中的轉(zhuǎn)移條件不能使用ANB、ORB、MPS、MRD、MPP指令；4）狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖中的流程不能交叉；5)若要對某個區(qū)間狀態(tài)進行復位，可用區(qū)間復位指令ZRST處理；三菱FX2N系列可編程控制器編程技術(shù)

常用編程方法29圖7-9同一負載需要多個狀態(tài)驅(qū)動可使用多重輸出，但相鄰狀態(tài)定時器編號不能相同

三菱FX2N系列可編程控制器編程技術(shù)

常用編程方法30圖7-10負載組合驅(qū)動、狀態(tài)向不連續(xù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移的處理三菱FX2N系列可編程控制器編程技術(shù)

常用編程方法31三菱FX2N系列可編程控制器編程技術(shù)

常用編程方法32圖7-11非連續(xù)轉(zhuǎn)移在SFC圖中的表示三菱FX2N系列可編程控制器編程技術(shù)

常用編程方法33SFC圖的典型程序結(jié)構(gòu)順序控制例：小車控制三菱FX2N系列可編程控制器編程技術(shù)

常用編程方法34SFC圖的典型程序結(jié)構(gòu)選擇分支例：含有選擇分支三菱FX2N系列可編程控制器編程技術(shù)

常用編程方法35SFC圖的典型程序結(jié)構(gòu)并行分支例：含有并行分支三菱FX2N系列可編程控制器編程技術(shù)

常用編程方法36跳轉(zhuǎn)與循環(huán)是選擇性分支的一種特殊形式。若滿足某一轉(zhuǎn)移條件，程序跳過幾個狀態(tài)往下繼續(xù)執(zhí)行，這是正向跳轉(zhuǎn)，若要程序返回到上面某個狀態(tài)再開始往下繼續(xù)執(zhí)行，這是逆向跳轉(zhuǎn)，也稱作循環(huán)。任何復雜的控制過程均可以由以上四種結(jié)構(gòu)組合而成。下面圖7-34所示就是跳轉(zhuǎn)與循環(huán)結(jié)構(gòu)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖和狀態(tài)梯形圖。三菱FX2N系列可編程控制器編程技術(shù)

常用編程方法SFC圖的典型程序結(jié)構(gòu)跳轉(zhuǎn)與循環(huán)結(jié)構(gòu)37圖7-34跳轉(zhuǎn)與循環(huán)控制的SFC圖和STL圖*38FX2N系列PLC狀態(tài)編程法示例例5：設(shè)計一動力頭進給控制過程?？刂埔螅?/p>

初始狀態(tài)時，動力頭停在ST3處，按下啟動按鈕后，動力頭快進；到達ST1位置時，改為工進；到達ST2時，保持無進給狀態(tài)10s；之后快速退回；快退過程中到達ST3位置時，停止運行進入待機狀態(tài)。動力頭進給工作示意圖如上圖所示。動力頭快進由電磁閥YV1接通控制；工進由電磁閥YV2接通控制；快退由電磁閥YV3接通控制。三菱FX2N系列可編程控制器編程技術(shù)

常用編程方法3940FX2N系列PLC狀態(tài)編程法示例例6：粉末冶金制品壓制機系統(tǒng)設(shè)計?？刂埔螅悍勰┭b好后，按下啟動按鈕，沖頭下行；將粉末壓緊后，壓力繼電器接通，保持壓緊狀態(tài)5S；之后沖頭上行至S2位置，沖頭上行停止；然后模具下行至S3位置停止；此時工人可以取走成品，待工人取走成品后，按復位按鈕，模具上行至S4位置停止，系統(tǒng)恢復初始狀態(tài)，等待下一次工作程序開始。壓制機工作原理圖如上圖所示。I/O分配：IN:啟動按鈕SB1:X000；復位按鈕SB2:X001；S2位置（行程開關(guān)）:X002；S3位置（行程開關(guān)）:X003；S4位置（行程開關(guān)）:X004；壓力傳感器開關(guān)量輸入：X005；OUT：沖頭下行KM1：Y000；沖頭上行KM2：Y001；模具上行KM3：Y004；模具下行KM4：Y005。三菱FX2N系列可編程控制器編程技術(shù)

常用編程方法4142

FX2N系列PLC狀態(tài)編程法示例:

傳送帶小球分類選擇傳送裝置控制電路設(shè)計：設(shè)計要求：圖7-21為使用傳送帶將大、小球分類選擇傳送裝置的示意圖。左上為原點，機械臂的動作順序為下降、吸住、上升、右行、下降、釋放、上升、左行。機械臂下降時，當電磁鐵壓著大球時，下限位開關(guān)LS2（X002）斷開；壓著小球時，LS2接通，以此可判斷是大球還是小球。左、右移分別由Y004、Y003控制；上升、下降分別由Y002、Y000控制，將球吸住由Y001控制。43圖7-21大小球分類選擇傳送裝置示意圖*44圖7-22大小球分類選擇傳送的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖

4546圖7-29人行橫道交通燈控制47

控制要求：

人過橫道，應(yīng)按路兩邊的人行橫道按鈕X000或X001，車道綠燈亮30秒后由狀態(tài)S22控制車道黃燈（Y002）亮10秒，然后由狀態(tài)S23控制車道紅燈（Y001）亮5秒后,啟動狀態(tài)S31使人行橫道的紅燈變?yōu)榫G燈（Y006）點亮。人行橫道綠燈亮15秒后，由狀態(tài)S32和S33交替控制橫道綠燈進行0.5秒閃爍，閃爍5次，人行橫道變?yōu)榧t燈亮,人行橫道禁止通行。5秒后返回初始狀態(tài)。人行橫道交通燈控制的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖及程序如圖7-30所示。在圖中S33處有一個選擇性分支，人行道綠燈閃爍不到五次，選擇局部重復動作；閃爍五次后使橫道紅燈亮,車道綠燈亮。FX2N系列PLC狀態(tài)編程法示例:人行橫道交通燈控制電路設(shè)計：4849可編程控制器系統(tǒng)程序設(shè)計概述實際的PLC應(yīng)用系統(tǒng)往往比較復雜，復雜系統(tǒng)不僅需要的PLC輸入／輸出點數(shù)多，而且為了滿足生產(chǎn)的需要，很多工業(yè)設(shè)備都需要設(shè)置多種不同的工作方式，常見的有手動和自動（連續(xù)、單周期、單步）等工作方式。設(shè)計思路與步驟確定程序的總體結(jié)構(gòu)：分別設(shè)計局部程序程序的綜合與調(diào)試50可編程控制器系統(tǒng)程序設(shè)計

復雜程序的設(shè)計方法設(shè)計思路與步驟確定程序的總體結(jié)構(gòu)：將系統(tǒng)的程序按工作方式和功能分成若干部份，如：公共程序、手動程序、自動程序等部份。手動程序和自動程序是不同時執(zhí)行的，可以用主控指令將它們分開，用工作方式的選擇信號作為主控指令的啟動條件。分別設(shè)計局部程序：公共程序和手動程序相對較為簡單，一般采用經(jīng)驗設(shè)計法進行設(shè)計；自動程序相對比較復雜，對于順序控制系統(tǒng)一般采用狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（SFC)

設(shè)計法。程序的綜合與調(diào)試：進一步理順各部分程序之間的相互關(guān)系，并進行程序的調(diào)試

51可編程控制器系統(tǒng)程序設(shè)計

程序的內(nèi)容和質(zhì)量PLC程序的內(nèi)容最大限度地滿足控制要求，完成所要求的控制功能。除控制功能外，通常還應(yīng)包括以下幾個方面的內(nèi)容：1）初始化程序：在

PLC上電后，一般都要做一些初始化的操作。其作用是為啟動作必要的準備，并避免系統(tǒng)發(fā)生誤動作。2）檢測、故障診斷、顯示程序：應(yīng)用程序一般都設(shè)有檢測、故障診斷和顯示程序等內(nèi)容。3）保護、連鎖程序：各種應(yīng)用程序中，保護和連鎖是不可缺少的部分。它可以杜絕由于非法操作而引起的控制邏輯混亂，保證系統(tǒng)的運行更安