第六章_S7-200PLC的顺序控制指令及其应用课件

第六章 S7-200PLC S7-200PLC 的的顺序控制指令及其应用顺序控制指令及其应用 将将工作周期工作周期划分为划分为若干若干个顺序相连的个顺序相连的状态，状态，用用Sx.ySx.y 代表各状态；代表各状态；用转换条件控制用转换条件控制Sx.ySx.y，使其值按一定顺序置使其值按一定顺序置 1 1；顺序控制设计法顺序控制设计法 顺序控制设计法的步骤：顺序控制设计法的步骤：根据系统的工艺过程，画出顺序功能图；根据系统的工艺过程，画出顺序功能图；根据顺序功能图设计梯形图程序。根据顺序功能图设计梯形图程序。顺序顺序控制控制设计法的特点：设计法的特点：对各状态（对各状态（Sx.ySx.y)依次编程，各状态编程方法依次编程，各状态编程方法相同，且简单、规范，很容易掌握。相同，且简单、规范，很容易掌握。用顺控元件用顺控元件 S S 控制控制 PLC PLC 的各输出位的各输出位 Q Q。1.1.顺序功能图顺序功能图（Sequential Function ChartSequential Function Chart）是描述系统是描述系统控制过程、功能和特性控制过程、功能和特性的图形。的图形。将系统的工作周期划分为若干个顺序相连的将系统的工作周期划分为若干个顺序相连的状态，用状态，用 Sx.ySx.y 代表各状态；代表各状态；顺序激活各个状态，实现顺序执行不同动作顺序激活各个状态，实现顺序执行不同动作的目的。的目的。6-1 功能图的概念功能图的概念 2.2.顺序功能图的组成顺序功能图的组成 顺序功能图的组成顺序功能图的组成 状态状态 转移转移 状态：状态：是系统工作周期中的各个阶段。分两种是系统工作周期中的各个阶段。分两种:初始状态：初始状态：系统开始运行前等待启动命系统开始运行前等待启动命 令，机械相对静止的状态。令，机械相对静止的状态。初始状态的表示方法初始状态的表示方法：A.A.初始状态是功能图的起点，初始状态是功能图的起点，每一个顺序每一个顺序 功能图至少有一个初始状态。功能图至少有一个初始状态。B.B.初始状态初始状态对应于机械对应于机械静止时静止时的状态，的状态，不不 应有任何机械的动作。应有任何机械的动作。注意注意 工作状态工作状态 控制系统正常运行时，要完成某些动作的控制系统正常运行时，要完成某些动作的状态。状态。工作状态表示方法工作状态表示方法:转移转移 转移转移:表示系统从一种状态转向另一种状态表示系统从一种状态转向另一种状态 转移的组成转移的组成:有向线段：有向线段：用带箭头的直线指明转移的方向，当状用带箭头的直线指明转移的方向，当状态由上向下转移时态由上向下转移时,可省略箭头。可省略箭头。转移条件：转移条件：使系统由当前使系统由当前状态进入下一状态的信号。状态进入下一状态的信号。表示方法表示方法:短横线短横线 +文字标注文字标注 3.3.顺序功能图的画法顺序功能图的画法【例例6-16-1】冲压机床的工作过程如图：冲压机床的工作过程如图：初始状态，冲头抬起，压合上限位开关初始状态，冲头抬起，压合上限位开关SQ2;SQ2;按下启动按下启动按钮，冲头向下冲压工件，到达下限位开关按钮，冲头向下冲压工件，到达下限位开关SQ1SQ1处，处，冲头抬起，回到高位，冲头抬起，回到高位，SQ2SQ2压合，停止运行。画出冲压合，停止运行。画出冲床工作的顺序功能图。床工作的顺序功能图。画功能图的步骤画功能图的步骤A.A.将一个工作周期划分将一个工作周期划分为三个顺序相连的状为三个顺序相连的状态：态：B.B.为各状态指定顺控元为各状态指定顺控元件件S0.0S0.0S0.2S0.2，画出，画出各状态。各状态。C.C.画出各状态下执行的动画出各状态下执行的动作。作。D.D.画出转移方向及转移条画出转移方向及转移条件件S0.0等待等待S0.1下冲下冲S0.2抬起抬起SM0.1SQ2 并并SB1SQ1(下限位下限位)SQ2(上限位上限位)一个功能图一个功能图至少至少要要有一个初始状态有一个初始状态。初始状态初始状态下下没有机械动作没有机械动作。注意注意状态与状态之间必须状态与状态之间必须通过转移相连通过转移相连。转移方向转移方向用用有向线段有向线段指明，如转移方向与指明，如转移方向与系统默认方向同系统默认方向同,可以省略箭头。可以省略箭头。注意注意顺顺控系统在完成一个工作周期之后应能返控系统在完成一个工作周期之后应能返回初始步或进入下一循环。故回初始步或进入下一循环。故顺控功能图应形顺控功能图应形成闭环成闭环 。只有当前级步是活动步只有当前级步是活动步,且满足转移条件时，且满足转移条件时，才能激活下一步。故在才能激活下一步。故在程序开始运行程序开始运行时应时应通过通过初始化初始化激活初始状态激活初始状态。6-2 6-2 顺序控制指令顺序控制指令 1.1.顺序控制指令顺序控制指令 指令格式及功能指令格式及功能:2.2.顺控指令使用说明顺控指令使用说明 顺序控制用顺序控制用 S-bitS-bit来代表各个状态。来代表各个状态。S-bitS-bit的的范围范围是是:S0.0 S0.0 S31.7S31.7。顺控程序设计是对每个状态（顺控程序设计是对每个状态（SCRSCR段）编程。段）编程。用用(LSCR)(LSCR)标示一个标示一个SCRSCR段的开始，用段的开始，用(SCRE)(SCRE)标示一个标示一个SCRSCR段的结束。段的结束。只有只有活动的活动的 SCR SCR 段中的程序能被执行，段中的程序能被执行，非激非激 活活 SCR SCR 段中的非存储型程序不能执行。段中的非存储型程序不能执行。顺控转移指令顺控转移指令(SCRT)(SCRT)指定指定状态转移状态转移目标：目标：将后续状态器置将后续状态器置1 1，激活下一个状态；，激活下一个状态；把当前状态器清把当前状态器清0 0，停止本状态器工作。，停止本状态器工作。条件顺序状态结束条件顺序状态结束(CSCRE)(CSCRE)指令：根据条件指令：根据条件提前结束正在执行的提前结束正在执行的SCRSCR段，只能用段，只能用 STLSTL形式形式编程。编程。举例说明使用说明使用说明顺控指令仅对元件顺控指令仅对元件S S有效，顺控继电器有效，顺控继电器S S也具有一般继也具有一般继电器的功能，所以对它能够使用其他指令。电器的功能，所以对它能够使用其他指令。SCRSCR段程序能否执行取决于该状态器（段程序能否执行取决于该状态器（S S）是否被置位，）是否被置位，SCRESCRE与下一个与下一个LSCRLSCR之间的指令逻辑不影响下一个之间的指令逻辑不影响下一个SCRSCR段段程序的执行。程序的执行。不能把同一个不能把同一个S S位用于不同程序中，例如：如果在主程位用于不同程序中，例如：如果在主程序中用了序中用了S0.1S0.1，则在子程序中就不能再使用它。，则在子程序中就不能再使用它。在在SCRSCR段中不能使用段中不能使用JMPJMP和和LBLLBL指令，就是说不允许跳入、指令，就是说不允许跳入、跳出或在内部跳转，但可以在跳出或在内部跳转，但可以在SCRSCR段附近使用跳转和标段附近使用跳转和标号指令。号指令。在在SCRSCR段中不能使用段中不能使用FORFOR、NEXTNEXT和和ENDEND指令。指令。在状态发生转移后，所有的在状态发生转移后，所有的SCRSCR段的元器件一般也要复段的元器件一般也要复位，如果希望继续输出，可使用置位位，如果希望继续输出，可使用置位/复位指令，如图复位指令，如图6-66-6中的中的Q0.4Q0.4。在使用功能图时，状态器的编号可以不按顺序安排。在使用功能图时，状态器的编号可以不按顺序安排。3.3.顺控指令使用注意事项顺控指令使用注意事项顺控指令只能对顺序控制继电器顺控指令只能对顺序控制继电器S S的位进行操的位进行操作；作；不能把同一个不能把同一个S S位用于不同程序中；位用于不同程序中；不能在不能在SCRSCR段中使用段中使用JMPJMP和和LBLLBL指令，即不允许指令，即不允许用跳转的方法跳入或跳出用跳转的方法跳入或跳出SCRSCR段；也不能在段；也不能在SCRSCR段中使用段中使用FORFOR、NEXTNEXT和和ENDEND指令。指令。6-3 6-3 用顺序控制指令设计梯形图程序用顺序控制指令设计梯形图程序 1.1.功能图的种类功能图的种类 按其外在形式把功能图分为四种按其外在形式把功能图分为四种:单支流程单支流程 选择性分支和联接选择性分支和联接 并行分支和联接并行分支和联接 跳转和循环跳转和循环2.2.单支流程功能图的编程方法单支流程功能图的编程方法只能从一种状态转移到下一种状态的顺序控制只能从一种状态转移到下一种状态的顺序控制。2.2.单支流程功能图的编程方法单支流程功能图的编程方法 单支流程单支流程:只能从一种状态转移到下一种状态的顺序控制只能从一种状态转移到下一种状态的顺序控制。【例例6-26-2】运料小车停在原位，压合后限位运料小车停在原位，压合后限位 SQ1SQ1，小车底门关闭。当按下起动按钮时，小车前进（向右）小车底门关闭。当按下起动按钮时，小车前进（向右），当压合前限位，当压合前限位 SQ2SQ2时，停止前进，并打开料仓翻板时，停止前进，并打开料仓翻板门，向小车卸料，卸料门，向小车卸料，卸料 1010秒后，关闭翻板门。小车秒后，关闭翻板门。小车开始后退，退回原位时，压合后限位开始后退，退回原位时，压合后限位 SQ1SQ1，小车停并，小车停并打开底门，将小车中的料卸入地垄中，卸料打开底门，将小车中的料卸入地垄中，卸料 8 8秒后关秒后关闭小车底门，开始下一个循环。当按下停止按钮时，闭小车底门，开始下一个循环。当按下停止按钮时，小车完成一个循环后，停在原位，按下急停按钮时，小车完成一个循环后，停在原位，按下急停按钮时，所有机械停止运行。所有机械停止运行。急停急停SB3SB3 解：A.A.先列出系统的输入先列出系统的输入/输出输出,并分配并分配I/OI/O地址地址 起动按钮起动按钮SB1 I0.0SB1 I0.0后限位开关后限位开关SQ1 I0.1SQ1 I0.1前限位开关前限位开关SQ2 I0.2SQ2 I0.2停止按钮停止按钮SB2 I0.4SB2 I0.4急停按钮急停按钮SB3 I0.5SB3 I0.5输输入入 小车前进接触器小车前进接触器KM1 Q0.1KM1 Q0.1 小车后退接触器小车后退接触器KM2 Q0.2KM2 Q0.2 翻版门开电磁阀翻版门开电磁阀YV1 Q0.4YV1 Q0.4 小车底门开电磁阀小车底门开电磁阀YV2 Q0.5YV2 Q0.5输输出出B.B.画出画出PLCPLC的的外部接线图外部接线图KM1KM1、2 AC220V2 AC220VYV1YV1、2 DC24V2 DC24VC.C.画顺序控制功能图画顺序控制功能图 将小车的一个工作周期将小车的一个工作周期划分为五个状态：划分为五个状态：初始状态初始状态小车前进小车前进翻版门打开翻版门打开小车后退小车后退小车底门打开小车底门打开 为每个状态指定状为每个状态指定状态器态器:S0.0:S0.0S0.4S0.4按照动作顺序画出按照动作顺序画出初始状态和各工作初始状态和各工作状态及各状态下执状态及各状态下执行的动作。行的动作。标出转移方向及转标出转移方向及转移条件。移条件。D.D.根据顺控功能图编写梯形图程序根据顺控功能图编写梯形图程序对对 SCR SCR 段编程的方法段编程的方法：顺控主程序如下：停止停止急停急停激活初始状态激活初始状态2.2.选择性分支和联接的编程选择性分支和联接的编程 选择性分支的编程选择性分支的编程某个状态的后面是由某个状态的后面是由多多条分支组成的选择序条分支组成的选择序列列，称选择性分支。，称选择性分支。选择性分支选择性分支编程时，编程时，并列写出并列写出N N条转移指令条转移指令，根据不同的条件转向不同的状态。根据不同的条件转向不同的状态。可选择的分支和联接 选择序列合并的编程 多条选择性分支在一定条件下合并为一个控多