PLC-顺控程序设计及调试实验
PLC步进指令及顺控程序设计
【练习】机械手臂控制系统
①工件的补充使用人工控制，可直接将工件放在D点（LS0动）。
控制说明：
②只要D点有工件，机械手臂即先下降（B缸动作）将工件抓取（C缸动作）后上升（B缸复位），再将工件搬运（A缸动作）到E点上 方，机械手臂再次下降（B缸动作）后放开（C缸复位）工件，机械手臂上升（B缸复位），最后机械手臂再回到原点（A缸复位）。
任务实施
运料小车的控制程序
操作步骤
（1）将编好的运料小车控制程序写入PLC。 （2）使PLC处于运行状态，并进入程序监控状态。 （3）模拟运料小车工作过程。 a．原料卸在A处：X0 = 1，X2 = 1，按下运行按钮X1，Y0灯亮，模拟小车右行；断开X2，接通X3，延时20s后Y1灯亮，模拟小车左行；接通X2，程序返回S0状态，小车停止。 b．原料卸在B处：X0 = 0，X2 = 1，按下运行按钮X1，Y0灯亮，模拟小车右行；断开X2，接通X3，状态无变化；接通X4，延时20s后Y1 灯亮，模拟小车左行；接通X2，程序返回S0状态，小车停止。 （4）在模拟运料小车运行过程中，使PLC处于程序停止状态，小车停止运行。再次使PLC处于程序运行状态，小车保持原方向继续运行。
本章小结
四、步进顺序控制程序设计注意事项 1、跳转程序设计 向下面状态的直接转移或向系列外的状态转移被称为跳转，用箭头符号指向转移的目标状态。
图3-28 跳转程序设计
2、选择分支流程不能交叉 选择分支流程不能交叉，如图所示，对左图所示的流程必须按右边所示的流程进行修改。
3、并行分支与汇合流程中,并联分支后面不能使用选择转移条件※,在转移条件*后不允许并行汇合,如图中 (a)所示,应改成图 (b)后,方可编程。
例：部件分拣PLC控制
PLC控制系统设计与调试的步骤
PLC控制系统设计与调试的步骤PLC（Programmable Logic Controller）控制系统是一种广泛应用于工业自动化领域的电子控制设备。
它具有可编程、可扩展、可靠性高等特点，能够灵活地对生产过程进行自动控制。
PLC控制系统的设计与调试是确保其正常运行和稳定性的重要步骤。
本文将详细介绍PLC控制系统设计与调试的步骤。
一、需求分析在PLC控制系统设计与调试的过程中，首先需要进行需求分析。
通过与客户和生产现场相关人员进行沟通，了解和收集到相关的需求和要求，并确定需要实现的控制功能和具体应用场景。
根据需求分析的结果，制定相应的控制系统设计方案。
二、硬件选型与布线设计在PLC控制系统的设计与调试中，合适的硬件选型是关键。
根据需求分析的结果，选择适合的PLC型号、I/O模块、通信模块等硬件设备，确保其能够满足系统的功能要求。
同时，制定合理的布线设计，保证信号的稳定传输和输入输出的正确连接。
三、软件设计与编程在硬件选型和布线设计完成后，需要进行软件设计与编程工作。
这是PLC控制系统设计与调试的核心环节。
首先，根据需求分析的结果，设计和绘制相应的控制逻辑图和电气图。
然后，利用PLC编程软件进行逻辑编程，将控制逻辑图转化成相应的程序代码。
在编程过程中，需要适应PLC 编程语言和相关编程规范，确保程序的正确性和稳定性。
四、程序调试与优化五、联机测试与调试在程序调试和优化完成后，进行联机测试与调试。
将PLC与相应的传感器、执行器等设备连接，并进行相应的操作测试。
通过对控制系统的实际运行情况进行观察和分析，检查系统的各项功能和性能是否满足预期要求。
对于测试过程中出现的问题，及时进行修复和调整。
六、系统调试与验收当联机测试和调试通过后，进入系统调试与验收阶段。
这一阶段的目标是确保PLC控制系统的稳定性和可靠性。
通过对系统各个组成部分和相关设备的性能以及整个系统的运行情况进行全面的检查和测试，验证其在实际应用中的可行性和有效性。
【PLC步进顺控编程“停止程序”设计】PLC步进驱动器程序
【PLC步进顺控编程“停止程序”设计】PLC步进驱动器程序顺序控制又称步进控制控制设计法，就是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，在生产过程中各个执行机构自动地有次序地进行操作。
顺序控制的动作流程图也称为状态流程图，三菱FX系列PLC进入初始状态一般用M8002常开点作为转移条件，中间有单流程、多流程顺序控制，规律较强，易于掌握。
程序的停止，要求不同，解决方法也不相同，设计不正确，将无法达到控制要求。
本文以实例验证步进编程中四种停止。
有两盏指示灯，按下启动按扭1SB（X1）第一盏指示灯亮，10S后第二盏只是灯亮，10S后全部熄灭，再过10S开始循环。
控制要求：1、再次按下1SB（X1），两盏灯全部熄灭。
2、循环5次指示灯全部熄灭。
3、按下停止按扭2SB（X2），当前工作周期结束后停止，指示灯全部熄灭。
4、按下停止2SB（X2）按扭指示灯全部熄灭，松开按扭继续循环。
一、解决控制要求1：状态流程图1和梯形图2图1中M8002初始脉冲继电器，PLC运行时接通一个扫描周期，M8002常开触点闭和，进入初始步，等待发出控制指令。
图2是状态流程图1所对应的梯形图。
图中0~9步，按下1SB，X1（上升沿脉冲触点）接通一次，M0接通一个扫描周期，M0的常开点与M1的常闭点形成接通状态，所以M1得电。
程序运行在下个周期，M1的常开点与M0的常闭点形成接通状态，M1形成自保状态。
再次按下1SB，M0接通一次，形成一个扫描周期的接通脉冲，M1失电并保持失电状态。
这是一个典型的单按扭起停应用电路。
9~16步，ZRST S20 S22是当M1闭合时，对程序S20~S22程序段进行组复位同时用SET S0进入处始步，等待下次发出运行指令。
二、解决控制要求2：状态流程图3、梯形图4状态流程图3中省略部分为图1中S21步。
状态流程图3省落部分为图1中S21步；4为图3所对应的梯形图，图4中省略部分为图2中20~38步；44~48步为循环次数和计数器复位，必须放在步近接点以外，否则启动时第一次能循环５次，再次启动，程序循环一次将停止。
[调查报告]《PLC技术》实验指导书
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一台 一台 一根 一台 若干
1．写出程序梯形图、程序清单。 2．仔细观察实验现象，认真记录实验中发现的问题、错误、故障及解决方法。
第8页
《PLC 技术》实验指导书 五、实验思考题
1．写出根据实际功能编写出梯形图程序的方法或步骤。 2．本实验中的 I/O 点数为多少？ 3．你是如何克服本实验程序中的双线圈的？
第4页
《PLC 技术》实验指导书 计数器的工作波形如下图所示
3、定时器/计数器实验
输入下列程序，观察其输出结果。
步序
指令
器件号 说明
0
LD
X000
X 为启动信号
1
ANI
T1
Y0 为 ls 脉冲发生器
2
OUT
T0
X1 为 Y1 的复位信号
K10
5
LD
T0
步骤：①输入程序，并检查之
6
OUT
T1
K10
9
三、实验仪器与设备
三菱 PLC 实验台 微机 SC-09 编程电缆 FX1N 主机 连接导线
四、实验报告
一台 一台 一根 一台 若干
1． 记录设置的文件路径（以后所有用户文件都在该路径下存取）。 2． 观察实验现象，认真记录实验中发现的问题错误、故障及解决方法。 3． 写出做一个实验的全过程。
五、实验思考题
第3页
《PLC 技术》实验指导书
2、计数器指令 FX2N 系列的 PLC 的计数器个数为 256 个（C0~C255），有五种类型，以编号区分。该指 令占步数为 3 或 5 步。其指令格式为： 梯形图
语名表
步序 0 1 3
指令 LD RST LD
器件号 说明 X000 X000为C0的复位信号
三菱PLC应用14例(顺控设计法)
X0
X2 X1
X4 X5X5 X4
X1 X2
动作分析
M8002 M0 X0 M1 X1 M2 X2 M3 X5 全关 M4 T0 初始步 有人 Y0 减速位置 Y1 全开 T0 0.5s后 Y2 高速关门 定时0.5s 减速开门 T1 M6 X0 0.5s后 T1 有人 定时0.5s 高速开门
M0 M1 M0
如果某一步之前有N个转 换，则代表该步的辅助继 电器的启动电路由N条支 路并联而成，各支路由各 前级步对应的辅助继电器 的常开触点与相应转换条 件对应的触点或电路串联 而成。
(3)并行序列的分支的编程方法
如果某一步的后面有一个由 N条分支组成的并行序列， 则应将代表该步的辅助继电 器的常开触点与相应转换条 件对应的触点或电路串联作 为后续各步的启动电路。将 代表其中任一步的辅助继电 器的常闭触点作为结束该步 的条件。
例题4：信号灯控制系统的顺序功能图与梯形图
例题5：小车控制系统的顺序控制功能图与梯形图
例题6：跳步与循环结构 跳转与循环是选择性分支 的一种特殊形式。
(1) 跳步 Ø 正向跳步 Ø 逆向跳步
(2) 循环结构
图5.9 梯形图
例题7：运料小车
小车在初始位 置时停在左边，限 位开关X1为ON。 按下起动按钮X0后， 小车右行，碰到限 位开关X2后，停在 该处，3s后后开始 左行，碰到X1后返 回初始步，停止运 动。
图 运料 小车单周期工作 方式顺序功能图
例题2： 动力头控制系统的顺序功能图和梯形图
例题3：选择序列与并行序列的编程方法 (1) 选择序列的分支的编程方法
如果某一步的后面有 一个由N条分支组成 的选择序列，则应将 N个后续步对应的辅 助继电器的常闭触点 与该步的线圈串联作 为结束该步的条件。
实验三 三菱plc步进顺控指令实验
师 3、实验结果记录及分析：（正确、 比较正确、 一般、 较差、 很差）；占 30%
批 4、报告工整度：（好、 较好、 一般、 较差、 很差）；占 10%
阅 评定等级（或分数）：[
]
年
月日
实验步骤：
1）输入程序检查使其正确。
2）X1~X5 分别接试验台上的按钮 P1~P5，Y0~Y4 分别接 LED 灯 L0~L4。
3）运行程序，闭合 X1，观察 Y2 和 Y4 有无输出。
4）然后闭合 X2、X3 和 X4，观察 Y3、Y5 和 Y6 的输出情况。
结果记录：
1）运行程序，闭合 X1，
四、实验内容及步骤
1、用步进顺控指令实现下图所示波形，使 Y0、Y1、Y2 每隔 1s 顺序输出，并循环。根据顺序功
能图绘制步进梯形图和 STL 指令表。
1s
Y0 Y1 Y2
输出波形图
实验步骤： 1）输入程序检查使其正确。 2）Y0~Y2 分别接实验台上的 L0~L2。 3）运行程序，观察 Y0、Y1、Y2 的输出是否和波形一致。 4）改变定时器的定时时间常数，再次运行程序，观察输出情
有输出。
2）闭合 X2，
有输出，闭合 X3，
有输出。
3）在
均有输出时，闭合
，Y6 有输出。
M8002
S3 Y1
X1
S22 Y2
X2
S23 Y3
S24 Y4
X3
S25 Y5
STL 梯形图：
X4
S26 Y6
X5
S3
RET
END
顺序功能图
指令表：
欧姆龙PLC应用10例(顺控设计法)
(1) 作出 I/O分配:
输
启动按钮 GK1
入
GK2
输 01000
出 01001
GK1 GK2
皮带机A接触器 皮带机B接触器
00002
00000 00001
25315 20000 00002 20001 00000 20002 00000
(2) 功能表图
01000
A运行 A、B 运 行
01000ON · 01001ON
输
启动 按钮 ST1 ST3 ST1 ST2
快退 快进 工进
入
ST2 ST3
输
正转 电磁阀1
出
正转 反转 电磁阀2 电磁阀0000000001
00002
00003
01000
01001 01002
(2) 画出动力头的功能表图。
启动 1 等待 压ST3·按启动按钮 2 压ST1 3 压ST2 4 压ST3 快退 工进 快进 启动 20000 00003 · 00000 正转 电磁阀1 正转 电磁阀2
系统启动
1. 控制要求：
（ 1 ）系统启动后，两个 动力头同时开始按图中的 工步顺序运行。 它们都退回原位后，延时 10秒，再同时进入下一个 循环的运行。
2号快进 1号快进 快进到位 快进到位 压ST1 压ST5 1号工进I 2号工进 工进到位 工进到位 压ST6 压ST2 2号快退 1号工进II 工进到位 退到原位 压ST4 压ST3 1号快退 退到原位 压ST0 原位等待
方式选 择开关
单周期工作方式：方式开关拨在单周期档。 单周期方式的功能表图
20001
快进 20006 01005和01006 ON 00105 工进 20007 01005和01007 ON 00106 快退 20008 01006和01007 ON 00104 原 位 20009 等待
PLC程序的调试方法及步骤
PLC程序的调试方法及步骤PLC程序的调试可以分为模拟调试和现场调试两个调试过程，在此之前首先对PLC外部接线作仔细检查，这一个环节很重要。
外部接线一定要准确无误。
也可以用事先编写好的试验程序对外部接线做扫描通电检查来查找接线故障。
不过，为了安全考虑，最好将主电路断开。
当确认接线无误后再连接主电路，将模拟调试好的程序送入用户存储器进行调试，直到各部分的功能都正常，并能协调一致地完成整体的控制功能为止。
1．程序的模拟调试将设计好的程序写入PLC后，首先逐条仔细检查，并改正写入时出现的错误。
用户程序一般先在实验室模拟调试，实际的输入信号可以用钮子开关和按钮来模拟，各输出量的通／断状态用PLC上有关的发光二极管来显示，一般不用接PLC实际的负载(如接触器、电磁阀等)。
可以根据功能表图，在适当的时候用开关或按钮来模拟实际的反馈信号，如限位开关触点的接通和断开。
对于顺序控制程序，调试程序的主要任务是检查程序的运行是否符合功能表图的规定，即在某一转换条件实现时，是否发生步的活动状态的正确变化，即该转换所有的前级步是否变为不活动步，所有的后续步是否变为活动步，以及各步被驱动的负载是否发生相应的变化。
在调试时应充分考虑各种可能的情况，对系统各种不同的工作方式、有选择序列的功能表图中的每一条支路、各种可能的进展路线，都应逐一检查，不能遗漏。
发现问题后应及时修改梯形图和PLC中的程序，直到在各种可能的情况下输入量与输出量之间的关系完全符合要求。
如果程序中某些定时器或计数器的设定值过大，为了缩短调试时间，可以在调试时将它们减小，模拟测试结束后再写入它们的实际设定值。
在设计和模拟调试程序的同时，可以设计、制作控制台或控制柜，PLC之外的其他硬件的安装、接线工作也可以同时进行。
2．程序的现场调试完成上述的工作后，将PLC安装在控制现场进行联机总调试，在调试过程中将暴露出系统中可能存在的传感器、执行器和硬接线等方面的问题，以及PLC的外部接线图和梯形图程序设计中的问题，应对出现的问题及时加以解决。
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本实验所使用梯形图下载
PLC 顺控程序设计及调试实验
一、实验目的
1．学习和掌握PLC的实际操作方法；
2．学习和掌握PLC顺控程序的设计及调试方法；
二、实验原理
PLC的主要功能之一是逻辑控制和顺序控制，本实验就是通过对三个灯的顺序通断电的控制实验，达到学习和掌握计数器、定时器的使用方法以及逻辑控制的编程和调试方法。
当按下启动按钮后，顺序控制的动作循环如图3.1 所示。
图 3.1 顺序控制动作循环图
由图3.1 可知：除三个灯亮有一定顺序要求外，还有时间和计数要求，即要使用PLC 的内部资源时间器和计数器。
顺序控制的编程方法有常用的经验法和状态转移图两种方法。
经验法就是利用继电器接触器电路的设计方法进行程序设计，这种方法设计的程序往往不够完整，调试工作量大。
状态转移图程序设计方法是一种类似于动作循环图的程序表达方式，使用PLC专用元件——状态元件S，具有逻辑顺序关系清楚，调试方便的特点。
实验电路原理图如图3.2 所示。
图3.2 实验电路原理图
顺序工作的原理为：当按下“启动”按钮时，三个灯按图3.1 动作顺序自动循环三次而停止。
在循环的过程中，按下“停止”按钮，循环立即停止，所有灯熄灭。
三、实验步骤
1．在断电的情况下，按图3.3接线（虚线外的连线已接好）；
2．经老师检查合格后方接通断路器QF1；
3．运行工具软件FXGP-WIN，输入已编辑好的程序梯形图；
4．执行“工具/转换”将梯形图转换为指令代码；
5．执行“PLC/传送/写出”，将控制程序传给PLC；
6．执行“PLC/运行”，执行控制程序，观察信号灯的亮灭情况；
7．如果信号灯的亮灭情况不正确，须进行程序修改和调试。
可借助“梯形图监控”和“元件监控”两种方法对程序进行监控、调试，直至程序正确。
图3-3 实验电路接线图
四、实验仪器及工具软件
PC 机1台
PLC 1台
RS-232 串行电缆线1根
断路器1个
按钮2个
指示灯3个
实验导线若干
五、实验说明及注意事项
1．不可带电拔插RS-232串行电缆线，以免损坏PC和PLC接口；
2．直流24V电源的极性一定要正确。
六、实验前的准备
1．预习实验报告，编写顺序控制的经验法程序和状态转移图程序的梯形图；2．熟悉三菱FX2N 系列PLC编程软件的使用方法。
七、实验报告要求
1．简要说明工具软件FX-WIN的作用及其先进性；
2．画出实验中所调试好的控制程序梯形图。
PLC 顺控程序设计及调试
实验指导书。