PLC技术与变频器技术应用项目教程（三菱系列）课件：步进指令及编程方法.pptx

步进指令及编程方法,步进指令及编程方法,任务一 工作台自动往返控制,任务二 宾馆自动门程序控制,任务三 交通信号灯自动控制,任务四 送料小车多位置卸料自动循环控制,【项目概述】,在工业控制中，除了过程控制系统外，大部分控制系统属于顺序控制系统所谓顺序控制系统，是指按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间顺序，控制生产过程中的各个执行机构自动、有序地进行操作的过程一套完善的顺序控制系统中，为了适应各种功能要求，需有手动控制、点动控制、自动控制和回原点控制功能等，要实现这些复杂的功能，若用基本指令编程的思想完成编程设计就显得相当复杂，而且设计出来的梯形图可读性差，调试、修改难度大，也很难从梯形图中看出工艺过程的控制思想为此，PLC提供了两条步进顺序控制指令，利用这种指令可将一个复杂的工作流程分解为若干个简单的工步，对每个工步编程就简单多了本项目主要介绍步进指令编程思想和方法任务一 工作台自动往返控制,【任务目标】,(1)掌握PLC状态转移图的概念和构成方法2)掌握FX系列PLC状态转移图转变为梯形图的方法即步进指令的使用方法3)掌握步进指令的计算机输入、调试与监视方法。

任务分析】,工作台自动往返是指工作台按照生产工艺预先规定的顺序要求工作，其工作过程有时间控制、开关控制等，程序设计较复杂本任务就是要将复杂程序分解为多个工步进行设计，化复杂为简单，提高编程效率和程序阅读效率知识链接】,步进指令是专门用于步进控制程序编写的所谓步进控制，是指控制过程按“上一个动作完成后，紧接着做下一个动作”的顺序控制用步进指令设计程序时，为了方便、明了，往往是先分析或写出控制过程的工艺流程，根据工艺流程设计状态转移图，由状态转移图再写出梯形图1.状态转移图,状态转移图是一种将复杂的任务或工作过程分解成若干工序(或状态)表达出来，同时又反映出工序(或状态)的转移条件和方向的图它既有工艺流程图的直观，又有利于复杂控制逻辑关系的分解与综合的特点2.状态转移图的构成,状态转移图是按工艺过程分步(状态)表达的控制意图，也称为顺序功能图(简称SFC图)它将一个复杂的顺序控制过程分解为若干个状态，每个状态具有不同的动作，状态与状态之间由转移条件分隔，互不影响当相邻两状态之间的转移条件得到满足时，就实现转移，即上一个状态的动作或运动结束而下一个状态的动作或运动开始例如，大家熟悉的工作台往返运动如图4-1(a)所示，按下启动按钮X0，工作台前进(向右)碰到右限位开关X1后转为后退(向左)，后退碰到左限位开关X2后停5 s，5 s后自动前进，再碰到右限位开关X1后转为后退，后退碰到左限位开关X2后停止运动(等待下次启动)。

将整个运动过程分解为状态(或步、工序)，如图4-1(b)所示；将图4-1(b)的运动过程用状态转移图表示，如图4-1(c)所示，其中S是状态元件(或称状态器)，是构成状态转移图的基本元素，是PLC的软元件(符号为S)，在状态转移图中用 S 表示，FX2N系列PLC有1000个状态元件S0S9(共10点)：初始状态器，是状态转移图的起始状态S10S19(共10点)：返回状态器，用作返回原点的状态S20S499(共480点)：通用状态器，用作状态转移图的中间状态S500S899(共400点)：保持状态器，具有掉电保持功能的通用状态器S 900S999(共100点)：报警用状态器，用作报警元件使用图4-1(c)状态转移图工作流程说明：程序开始，应进行初始的启动，使S0有效(执行S0状态的相关动作，如清零等)当转换条件X0(启动按钮)动作接通(为ON)时，状态由S0转移到S20，在S20状态下，Y0接通，工作台前进；S0状态自动切断当碰到SQ2，转换条件X1动作，状态由S20转移到S21，在S21状态下，Y1接通，工作台后退；S20状态自动切断当碰到SQ1，转换条件X2动作，状态由S21转移到S22，在S22状态下，定时器开始计时，计时时间完成后，T0将S22状态切断转移到S23状态,3.构成状态转移图应注意的事项,(1)状态元件序号从小到大，不能颠倒，但可缺号。

2)转移到下一个状态后，上一个状态自动复位即自动切断3)状态激活后，其后梯形图输出驱动分支次序为：先直接驱动，再条件驱动，最后为转移条件驱动4)如状态内采用输出指令OUT，当状态转移后，停止执行；但采用SET指令时，当状态转移后，继续执行，直至遇到RST指令才停止执行5)可存在双线圈，即在不同状态下，对同一元件多次执行OUT指令，例如在不同状态下，多次出现OUT Y0等6)步进指令(STL)之后的程序中不允许使用主控MC/MCR指令7)在状态转移中，在一个扫描周期内可能有多个状态同时动作不允许同时动作的负载必须有联锁措施，相邻的两个状态不能使用同一个定时器8)状态置位的瞬间是一个脉冲信号，可进行计数4.状态转移图转变为梯形图,状态转移图建立后，需转变为梯形图或指令表才能输入PLC运行，FX2N系列PLC采用步进指令将状态转移图转变为梯形图步进指令的梯形图如图4-2所示STL指令：步进开始指令，从主母线上引出状态接点，激活该状态RET指令：步进结束指令，步进顺控程序执行完毕，返回主母线步进指令的最后接一条RET指令，表示步进指令执行完毕且必须有RET指令例如，在图4-1(d)中，PLC开始运行时，M8002闭合瞬间，将S0置位，在S0状态下，按下X0，置位S20，在S20状态，Y0置位，工作台前进；碰到转移条件X1，X1闭合，置位S21并自动切断S20，此时Y1置位，Y0复位(断开)在状态S24，当转移条件X2闭合，置位S0，程序返回S0状态，并且用RET结束步进指令。

任务二 宾馆自动门程序控制,【任务目标】,(1)进一步掌握由生产工艺流程转变为状态转移图方法2)掌握状态转移图内部跳转与循环(计数)顺序控制3)熟练掌握FX系列PLC状态转移图转变为梯形图的方法任务分析】,在现代工业生产中，生产过程一般是按照一定的顺序重复循环的，如化工原料按一定比例配料的重复循环过程，洗衣机洗涤过程的重复循环，宾馆、银行、会议厅的门自动往复开关等它们的控制过程都遵循一定的规律：内部跳转与顺序循环控制本任务探讨全自动洗衣机顺序循环过程和宾馆自动门往复开关程序控制过程任务三 交通信号灯自动控制,【任务目标】,(1)掌握FX系列PLC状态转移图选择性流程编程方法2)进一步掌握PLC状态转移图编程方法及其转变为梯形图的方法任务分析】,现代都市车如流水，人来人往，繁忙的马路上交通信号灯指挥着过往的车辆和行人有条不紊的通过，它保证了道路的畅通和车辆、行人的安全那么，我们如何用PLC实现交通信号灯的自动控制？本任务介绍状态转移图选择流程编程方法在交通信号灯自动控制中的应用知识链接】,在本项目的任务一、二中所介绍的状态转移图都是单支流程的，然而在状态转移图中还有多分支流程多分支流程可分为选择性分支流程和并行性分支流程两种。

下面介绍选择性分支流程的知识1.选择性分支流程状态转移图,选择性分支流程状态转移图是指从多个分支流程中选择执行其中一个流程的状态转移图，如图4-15所示图中有三个分支流程，S0为分支状态，根据S0的不同，转移条件可选择不同的分支流程当X0为ON时，执行S20开始的分支流程；当X4为ON时，执行S30开始的分支流程；当X10为ON时，执行S40开始的分支流程S43为汇合状态，可由三个分支流程的S22、S32、S42中的任一状态驱动与单流程一样，分支流程同一时间只能有一个状态处于开启状态2.选择性分支流程状态转移图的梯形图编写方法,选择性分支流程状态转移图转变为梯形图(或语句表)的基本原则：顺序处理各分支流程，汇合状态作为每个分支流程最后的一个状态，最后表达汇合状态的转移在图4-15所示选择性分支流程状态转移图中，先处理分支状态S0的输出驱动，再处理分支状态当X0为ON时，应转移到S20开始的流程，包括汇合状态S43；当X4为ON时，应转移到S30开始的流程，也包括汇合状态S43；当X10为ON时，应转移到S40开始的流程，包括汇合状态S43然后处理汇合状态S43的转移相应的梯形图如图4-16所示。

任务四 送料小车多位置卸料自动循环控制,【任务目标】,(1)掌握FX系列PLC状态转移图的并行分支流程编程方法2)进一步掌握FX系列PLC的状态编程法和PLC程序的输入、调试与监视任务分析】,生产机械设备如送料小车常常有多种控制要求，例如自动装卸料运行、事故急停、点动等，事故急停往往在每种控制中都存在，用选择性分支流程来解决就有一定的困难本任务学习和应用并行分支流程解决多种控制要求的问题知识链接】,1.并行分支流程,当某个状态的转移条件满足后，在该状态复位的同时，需要将多个状态置位以满足工作机械的控制要求，这种状态流程称为并行分支流程图4-21所示为并行分支流程图4-21(a)、(b)中均有三个分支流程以图(b)为例说明并行分支流程工作情况，S0为分支状态，一旦状态S0的转移条件X0为ON，以S20、S30、S40开始的三个分支流程均可执行S43为汇合状态，等三个分支流程动作全部执行结束时，如X7为ON，S43就开启置位若其中一个分支没有执行完毕，则S43就不能开启置位与单流程或选择性分支流程不同，并行分支流程在同一时间有两个或两个以上的状态处于开启状态2.并行分支汇合流程状态转移图转变为梯形图,并行分支汇合流程状态转移图转变为梯形图(或指令表)的基本原则是先进行并行分支处理，再集中进行汇合处理。

图4-21(b)所示的并行分支汇合流程状态转移图中，当状态S0的转移条件X0为ON时，应依次转移到S20、S30、S40状态；然后依次处理以S20、S30、S40开始的分支流程；最后进行汇合状态S43的处理该并行分支汇合流程状态转移图转变为梯形图如图4-22所示。