数控加工工艺与设备第六章_步进顺控指令及其应用
步进顺控指令说明及应用

第三章步进顺控指令说明及应用指令解说步进控制方式(STL)是将控制被划分为多个工序状态(S),依据条件进行状态转移(SET ),逐步完成控制过程。
步进控制方式的特点是将复杂控制分步后,分别考虑好每一步的控制,从而降低了各步的关联,降低编程的复杂程度。
各状态内执行的动作由梯形图其它指令编写。
STL是一个步序动作的开始指令。
RET是一个步序动作的结束指令,其后指令返回母线。
●SET S i 是STL状态发生转移的唯一指令●规定:子程序内不能使用STL----RET指令。
●当前状态(S0)向下一个状态(S1)转移时,该扫描周期两个状态内的动作均得到执行;下一扫描周期执行时,当前状态(S0)被下一状态(S1)所复位,当前状态(S0)内的所有动作不被执行,所有OUT元件的输入均被断开。
●步序与步序之间一般省去RET,因此看起来是多个STL可共用一个RET。
有STL而没有RET,程序检查出错。
3.1.2 编程示例●步序与步序之间一般省去RET,因此看起来是多个STL可共用一个RET。
有STL而没有RET,程序检查出错。
●状态转移只能用SET指令,不能用OUT指令。
●使用OUT S时,S作为辅助继电器使用,而不是状态寄存器。
●时间继电器T可重复使用,但相邻两个状态不能重复使用同一时间继电器。
●两个矛盾继电器输出时,必需加软件互锁。
考虑软件快于硬件,相矛盾的硬件输出也必需互锁。
●允许同一继电器在不同状态下输出,其实际输出视状态转移的位置确定。
单一流程示例示例说明:该程序描述一个自行葫芦自进入工位到走出工位的步序过程,若在葫芦升降过程中发生停电,来电后继续停电前的动作,并保证升或降动作总时间不变。
S500---S503为停电保持型状态寄存器;C100---C101为停电保持型计数器;T0延时2秒,作信号确认用;T1作为500 ms脉冲发生器;X0=ON时,表示工位上停有自行葫芦;T0=ON时,表明工位上无自行葫芦;因信号由滑触线供给,因而X0=OFF时,不一定确定工位无车,需延时确认。
步进顺控指令及应用

X1 SET S22
S22 Y2
S31 Y11
X11 SET S32
S32 Y12
S41 Y21
X21 SET S42
S42 Y22
S22
X3
SET S50
S32
X13
SET S50
S42
X23
SET S50
S50 Y3
X4 S0
RET
END
5.2.4 并行分支与汇合的编程
1.并行分支状态转移图的特点
S21 Y1 X2
S22 Y2 X3
S31 Y11 X12
S32 Y12 X13
S41 Y21 X22
S42 Y22 X23
S50 Y3
(a)选择性汇合状态
STL OUT LD SET STL OUT STL OUT LD SET STL OUT STL OUT LD
S21 第一分支
SET S42
Y1 汇合前处理 STL S42
5.1.2 状态转移图SFC
(二)状态转移图
S0
X0 Y1 S20
X2 Y0 S21
X1 S22
T0 Y1 S23
X3 Y0 S24
X1
Y0
前进
Y1
后退
T0
延时
K100
Y0
前进
Y1
后退
每个工序当作一种状态! 初始状态---准备 S0~S9 中间状态----工序1到5, S20~S499 状态转换的条件----行程开关
5.2 状态转移图的编程方法
4.2.2 SFC编程注意事项
1)状态编程顺序:先驱动后转移,即先执行任务, 再进行状态转移,顺序不能颠倒。
2)STL步进接点指令具有建立子母线的功能,但并 不是所有的基本指令都能在STL接点后使用,见下表。
第6章 步进顺控指令及其应用

第 6章 步 进 指 令
6.2
6.2.2
步进指令简介
步进梯形图指令的动作与SFC表示 步进梯形图指令的动作与 表示
图6.6 自动台车PLC接线图
第 6章 步 进 指 令
6.2
6.2.2
输 SB SQ1 SQ2 SQ3
步进指令简介
步进梯形图指令的动作与SFC表示 步进梯形图指令的动作与 表示
表6.1 自动台车I/O地址分配表
第 6章 步 进 指 令
6.2
6.2.2
工 ① ② ③
步进指令简介
步进梯形图指令的动作与SFC表示 步进梯形图指令的动作与 表示
表6.2 台车状态元件分配表
序 动 作 状态号 S0 S20 S21 工 ④ ⑤ ⑥ 序 动 作 状态号 S22 S23 S24 初始状态 前进 后退 延时3s 再前进 再后退
第 6章 步 进 指 令
本章要点:
步进指令的功能、符号及使用方法 SFC的特点及其流程形态 步进指令和SFC图的编程应用
本章难点:
步进指令和SFC图的编程应用 本章重点介绍FX系列PLC的2条步进梯形图指令、状态 转移图(SFC)及其编程应用。
第 6章 步 进 指 令
6.1 SFC图 图
状态转移图也称顺序功能图(SFC图),用于编制复杂的顺控 程序,比梯形图更直观,一个控制过程可以分为若干个阶段,这 些阶段称为状态。状态与状态之间由转换分隔。相邻的状态具有 不同的动作。当相邻两状态之间的转换条件得到满足时,就实现 转换,即上一状态的动作结束而下一状态的动作开始,可用状态 转移图描述控制系统的控制过程,状态转移图具有直观、简单的 特点,是设计PLC顺序控制程序的一种重要工具。 状态器软元件是构成状态转移图的基本元件。FX1N系列 PLC有状态器1 000点(S0~S999)。其中S0~S9共10个称为初始状 态器,是状态转移图的起始状态。
项目3 PLC步进顺控指令及其应用PPT[80页]
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(3)PLC接线图
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(4)顺序功能图和梯形图程序的设计
1)顺序功能图
2)梯形图(略)
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2. 十字路口交通灯控制程序设计
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2)台车后退碰到限位开关SQ2后,台车电动机M停转,停5s,第二次前进, 碰到限位开关SQ3,再次后退。 3)当后退再次碰到限位开关SQ2时,台车停止。延时5s后重复上述过程。
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(1)项目描述
某企业承担一个十字路口交通灯控制系统设计任务,其控制要求如图 3.1.15所示:( 启停采用开关控制,当开关合上时,系统开始工作,开关 打开时,系统完成当前周期停止),请根据控制要求用PLC设计其控制系统 并调试。(绿灯闪烁3s的周期是1s)
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3. 两种液体混合控制程序设计
(1)项目描述
某企业承担一个两种液体自动混合装置PLC设计任务,如图3.1.19所示 :上限位、下限位和中限位液体传感器被液体淹没时为ON。阀A、阀B和阀C 为电磁阀,线圈通电时打开,线圈断电时关闭。开始时容器是空的,各阀门 均关闭ห้องสมุดไป่ตู้各传感器均为OFF。按下起动按钮后,阀A打开,液体A流入容器, 中限位开关变为ON时,关闭阀A,打开阀B,液体B流入容器,当液面达到上 限位开关时,关闭阀B,电动机M开始运行,搅动液体,6s后停止搅动,打开
PLC 课件 6-步进顺控指令

(1)单序列的应用 例:交通灯红、黄、绿三色等按严格时序工作
见参考程序
6.3 步进指令的应用
(2)选择序列顺序功 (3)并行序列顺序功能图的编程
6.3 步进指令的应用
2、具有报警功能
S900-S999,应配合特殊功能指令 ANS、ANR以及特殊辅助继电器使用
ANS:标志置位 ANR:标志复位
6.1 顺序功能图
4、基本结构
和后面的代码一起学习
6.2步进指令 STL/RET
1、STL指令使用说明
STL指令:用于说明某个包含的动作
6.2步进指令 STL/RET
2、RET指令使用说明
RET指令用于一系列STL指令之后。 STL指令之后必须有RET指令
3、注意:
修改成
6.3 步进指令的应用
特殊辅助继电器:M8048 S900~S999任一接通时,M8顺序功能图 2 步进指令STL/RET 3 顺序功能图的编程
6.1 顺序功能图
1、工业过程
过程分为若干步骤,每个步骤有先后顺序,步骤和步骤之间有转换条件
6.1 顺序功能图
2、顺序功能图的组成 步--------------状态寄存器 有向线段----步的执行方向 组 成
转换-----------步个改变
转换条件-----步改变的条件 动作 -----------在该步应执行的动作 活动步---------系统运行的那一个步
6.1 顺序功能图
3、状态寄存器 S(S0~S999 )
初始状态器:S0~S9,是所有状态的起点,能由状态外动作驱动; 回零状态器:S10~S19(主要用于IST指令); 通用状态器:S20~S499; 具有状态断电保持的状态器:S500~S899; 供报警用的状态器(可用作外部故障诊断输出)S900~S999 需要和特殊辅助继电器共同使用。 在使用用状态器时应注意: (1)状态器与辅助继电器一样有无数的常开和常闭触点; (2)状态器不与步进顺控指令STL配合使用时,可作为辅助继电器M使用;
步进顺控指令课件

端口号 X00 X01 X03 X02
输出设备 端口号 电机正转 Y01 电机反转 Y02
步进指令
起-保-停梯形图顺序控制设计
步进指令
顺序控制设计法(步进控制设计发)
• 顺序功能图 • 由步,有向连线,转换,转换条件和动作(命令)五大要素
构成 • 用辅助继电器M来代表步, • 某一步为活动步,相应旳辅助继电器线圈”ON” • 某一转换实现时,该转换旳后续步变为活动步 • 步M(i)转换为活动步旳实现条件是: 它旳前续步是活
M4 5s到,迈进
M5 遇到SQ3, 后退
M0 X0
M1 X1
M2 X2
M3 T0 5S
M4 X3
M5
步进指令
冲床机械手旳控制
起动按钮
SQ3
SQ2
SQ1 SQ4
• 初始机械手在左边, 按下起动按钮, 机械手夹紧 工件,2s后机械手右行, 遇到SQ1,上行, 遇到SQ3 后, 下行, 遇到SQ2后, 左行, 遇到SQ4后, 停, 松 动工件. 1s后,系统返回初始状态
步进指令
表4.2 FX2旳状态元件
类别 初始状态 返回状态 一般状态
掉电保持状态
信号报警状态
元件编号 S0~S9 S10~S19 S20~S499
S500~S899
S900~S999
个数 10 10 480
400
100
用途及特点
用作 SFC 的初始状态 多运行模式控制中,用作返回原点的状态 用作 SFC 的中间状态 具有停电保持功能,停电恢复后需继续执行 的场合可用这些状态元件 用作报警元件使用
后,关KM1,4s后,开 KM2(离心选矿机同步打开) ,26s后,关KM2,4s后, 开KM3,22s后,关KM3 ,4s后,开KM1……
步进顺控指令(讲义)

第3章 三菱FX 2N 系列可编程控制器的步进指令3.1 顺序控制的概念及状态转移图3.1.1 顺序控制简介机械设备的动作过程大多数是按工艺要求预先设计的逻辑顺序或时间顺序的工作过程,即在现场开关信号的作用下,启动机械设备的某个机构动作后,该机构在执行任务中发出另一现场开关信号,继而启动另一机构动作,如此按步进行下去,直至全部工艺过程结束,这种由开关元件控制的按步控制方式,称为顺序控制。
我们先看一个例子:三台电动机顺序控制系统。
要求:按下按钮SB1,电动机1启动;当电动机1启动后,按下按钮SB2,电动机2启动;当电动机2启动后,按下按钮SB3,电动机3启动;当三台电动机启动后,按下按钮SB4,电动机3停止;当电动机3停止后,按下按钮SB5,电动机2停止;当电动机2停止后,按下按钮SB6,电动机1停止。
三台电动机的启动和停止分别由接触器KM1、KM2、KM3控制。
图3-1为电动机控制流程图、PLC 接线图及电气控制原理图。
PLCLN PE COM X0X1X2X3X4X5X624V+COM1COM2Y1Y0Y2Y3Y4Y5Y6Y7~220V~220VSB1KM1SB2SB3SB4SB5SB6KM2KM3a )控制流程图b )PLC 接线及电气控制原理图图3-1 电动机控制流程图、PLC 接线图及电气控制原理图使用基本指令编制的PLC 梯形图程序如图3-2图3-2 三台电动机顺序控制梯形图从图3-3中可以看出,为了达到本次的控制要求,图中又增加了三只辅助继电器,其功能读者可自行分析。
用梯形图或指令表方式编程固然广为电气技术人员接受,但对于一个复杂的控制系统,尤其是顺序控制程序,由于内部的联锁、互动关系极其复杂,其梯形图往往长达数百行,通常要由熟练的电气工程师才能编制出这样的程序。
另外,如果在梯形图上不加上注释,则这种梯形图的可读性也会大大降低。
3.1.2 状态转移图基于经验法和基本指令编写复杂程序的缺点,人们一直寻求一种易于构思、易于理解的图形程序设计工具。
步进顺序指令应用

项目五 步进顺序指令应用
• 任务一 舞台灯光控制 • 任务二 自动运料小车控制 • 任务三 全自动洗衣机控制
表5 -9 所示的几个工序即状态。 • 找出各工作状态的转换条件和转移方向, 并根据波轮式全自动洗衣机
的工作过程, 将系统中各状态连接成顺序功能图, 如图5 -23 所示。 • 4. 编写程序 • 根据顺序功能图, 进行顺序控制指令程序编写, 如图5 -24 所示。
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图5 -1 顺序功能图
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表5 - 1 步进顺序指令表
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任务一 舞台灯光控制
• 顺序控制设计法通常利用顺序功能流程图来进行设计, 过程中各步都 有自己应完成的动作。从每一步转移到下一步都是有条件的, 条件满 足则上一步动作结束, 下一步动作开始,然后上一步的动作被清除。
• 顺序控制设计法是一种先进的设计方法, 初学者很容易掌握。对于有 经验的设计人员,也会提高设计效率, 程序的编写、调试和修改都很方 便, 该法已成为当前PLC 程序设计的主要方法。
任务一 舞台灯光控制
• 一、顺序控制设计法
• (一) 顺序控制设计方法 • 1. 顺序控制系统 • 如果一个控制系统可以分解成几个独立的控制动作, 且这些动作必须
严格按照一定的先后次序执行才能保证生产的正常运行, 这样的系统 称为顺序控制系统, 也称为步进控制系统。 • 2. 顺序控制设计法 • 顺序控制设计法是针对顺序控制系统一种专门的设计方法。这种方法 是将控制系统的工作全过程按其状态的变化划分为若干个阶段, 这些 阶段称为“步”, 这些步在各种输入条件和内部状态、时间条件下, 自 动、有序地进行操作。
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状态S22: YL2、 RL1亮;
四种状态的关系如下:
2.元件编号: 分析输入、输出元件,并进行I/O地址分 配 3.绘制状态转移图: 4.步进梯形图转换 5.输入程序 6.硬件接线和执行
状态转移图(SFC图)
步进梯形图
指令语句表
简易红绿灯控制硬接线图:
学生自行练习:设计控制程序
学生自行练习:设计控制程序
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第二节 SFC图和STL图编程注意事项
(1)没有接点的线圈支路应放在上面先编程, 如S20状态步中的YO线圈。有接点的线圈支路 应放在下面后编程。
(2)同一个线圈可以用于不同的状态步中,如 S20和S21状态步中的YO线圈(但是在同一个状 态步中,同一个线圈不能重复使用)。
(3)同一个定时器可以在不相邻的状态步中使 用,例如在S20状态步中使用定时器T1后,相 邻S21状态步中就不能用了,而在S22状态步中 可以使用定时器T1。
举例:将下面并行性SFC程序转换成步进梯形图和指令语句表
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第四节 步进顺控指令的应用实例
实例1:用步进指令设计电动机正反转的控制程序
控制要求:
按正转起动按钮SB1,电动机正转,按停止按钮 SB0,电动机停止;按反转起动按钮SB2,电动机反 转,按停止按钮SB0,电动机停止;且热继电器具有 保护功能。
例:行车循环正反转的控制(P179)
例:设计一个电镀槽生产线的控制程序(P182)
控制要求:具有手动和自动控制功能。手动时,各动作能 分别操作;自动时,按下启动按钮后,从原点开始按图所 示的流程运行一周回到原点;图中SQ1~SQ4为行车进退限 位开关,SQ5、SQ6为吊钩上、下限位开关。
PLC的I/O地址分配:
(4)为了避免不能同时接通的两个输出同时动 作(如正反转接触器),除了在程序中设置软 件互锁外,还应该设置硬件互锁电路。
(5)在一个状态步中,当驱动负载用SET指令时, 如S20状态步中的SETY0,当Y0置位后即使S20复 位,S21状态步置位,Y0仍置位,到S22状态步时 由RSTY0指令来复位Y0。
并行顺序
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说明:
(1)当S0执行后,若条件X1接通,则S20、 S21同时执行。当X2接通,则跳到S22执行; 当X3接通,则跳到S23执行; (2)当S22、S23都已执行后,若条件X4接 通,则跳到S24执行。 (3)假定左边路径已执行到当S22,而右边 路径还停留在S21时,就算X4接通,也不会 跳到S24执行,必须等到S23执行后,才会继 续往下执行。此处具有等待功能的方式,称 为并行汇合。
电镀槽生产线的PLC外部接线图
电 镀 槽 生 产 线 的 状 态 转 移 图 控 制 程 序
第三节 多分支状态转移图
一、状态转移图的基本形式 1.单一顺序:从头到尾只有一条路可走,这种称为单一顺序流程图。 2.选择顺序:若有多条路径,而只能选择其中的一条路径来走,这种方 式称为选择顺序流程图。 3.并行顺序:若有多条路径,且必须同时执行,这种方式称为并行顺序 流程图。在各条路径都执行后,才能继续往下执行。具有等待功能。 4.跳跃顺序:跨越某些步而直接跳到另一步序的动作,称为状态跳跃。
(9) SFC图中不要用MC/MCR指令。 (10) MPS指令不要紧跟在STL触点后使用。
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练习:设计控制程序
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1.电动机循环正反转的PLC控制 (P161) 2.交通信号灯的PLC控制(P212)
电 动 机 循 环 正 反 转 控 制 的 状 态 转 移 图
电 动 机 循 环 正 反 转 控 制 的 状 态 转 移 图
例:简易红绿灯控制
控制要求
题目说明:
东西向:绿GL1、黄YL1、红RL1 绿色5s,黄色2s
南北向:绿GL2、黄YL2、红RL2
1.功能分析:
按照红绿灯变化的情况,将控制分析成四种依设定时间而顺序执行的状态。
状态S0: GL1、 RL2亮;
状态S20: YL1、 RL2亮;
状态S21: GL2、 RL1亮;
跳跃顺序
说明:
当S0执行后,分支成两条路径: (1)若X1先接通,则跳到S20执行;此时就算 X2接通,S21也无法执行。因为程序已到S20。 之后若X3接通,则由S20跳到S21执行。 (2)当X2先接通,则直接由S0跳到S21执行。 称为状态跳跃。 (3)状态跳跃的目的地,一般均无限制,只要 条件符合,就可以跳离原来步而进入另一步。
单一顺序
返回
说明:
虽然是循环控制,但只能 从头到尾依一定的顺序逐步执 行。
选择顺序
返回
说明:
(1)当S0执行后,若条件X1先接通,则跳 到S21执行,此时即使再接通X2,S22也不能 执行,因为程序已执行到S21。之后,当X3 接通时,则跳到S23执行。
(2)当S0执行后,若条件X2先接通,则跳 到S22执行,此时即使再接通X1,S21也不能 执行,因为程序已执行到S22。之后,当X4 接通时,则跳到S23执行。
202 0 数控加工工艺与设备第六章_Байду номын сангаас进顺控指令及其应用
•
练习:写出以下状态转移图(SFC图)对应的步进梯形图和语句表
状态转移图设计步骤:
1.在设计初,先按照系统工艺要求,分析功能,绘制控制 流程图 2.元件编号(I/O地址分配) 3.设计出状态转移图(SFC图) 4.将SFC图转换成步进梯形图和语句表 5.用编程器输入指令语句表 6.外部连线并运行程序,验证和修改。
(6)转移条件可以是单触点也可以是多触点。从 一个状态步转移到多个状态步时可以用栈指令。
(7)STL步进触点为常开接点,STL触点后的线
为副母线,线圈可以直接接在副母线上,接在副 母线上的触点用起始触点指令(LD、LDI)。
(8)从一个状态步转移到相邻状态步(连续步)时 用SET指令,从一个状态步跳转到不相邻状态步( 不连续步)时用OUT指令,也可用SET指令。
X0:自动/手动转换 X1:右限位 X2:第二槽限位 X3:第三槽限位 X4:左限位 X5:上限位 X6:下限位 X7:停止 X10:自动位起动 X11:手动向上 X12:手动向下 X13:手动向右 X14:手动向左
Y0:吊钩上 Y1:吊钩下 Y2:行车右行 Y3:行车左行 Y4:原点指示
SA SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 SQ5 SQ6 SB1 SB2 SB3 SB4 SB5 SB6