《第六章程序设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第六章程序设计（62页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第六章 FXFX系列系列PLCPLC的程序设计方法的程序设计方法第一节第一节第一节第一节 PLCPLCPLCPLC程序经验设计法程序经验设计法程序经验设计法程序经验设计法第二节第二节第二节第二节 PLCPLCPLCPLC程序顺序功能图设计法程序顺序功能图设计法程序顺序功能图设计法程序顺序功能图设计法 第三节第三节第三节第三节 PLCPLCPLCPLC系统设计实例系统设计实例系统设计实例系统设计实例 第一节第一节第一节第一节 PLCPLC程序的经验设计法程序的经验设计法程序的经验设计法程序的经验设计法 基本思路：基本思路：基本思路：基本思路：根据控制要求选择相关联的基本控制环节或经验证的成根据控
2、制要求选择相关联的基本控制环节或经验证的成根据控制要求选择相关联的基本控制环节或经验证的成根据控制要求选择相关联的基本控制环节或经验证的成熟程序，对其进行补充和修改，最终综合成满足控制要求的完整程序。熟程序，对其进行补充和修改，最终综合成满足控制要求的完整程序。熟程序，对其进行补充和修改，最终综合成满足控制要求的完整程序。熟程序，对其进行补充和修改，最终综合成满足控制要求的完整程序。若找不到现成的相关联程序，需根据控制要求一边分析一边设计，随若找不到现成的相关联程序，需根据控制要求一边分析一边设计，随若找不到现成的相关联程序，需根据控制要求一边分析一边设计，随若找不到现成的相关联程序，需根据控
3、制要求一边分析一边设计，随时增加或减少元件以及改变触点的组合方式，经过反复修改最终得到时增加或减少元件以及改变触点的组合方式，经过反复修改最终得到时增加或减少元件以及改变触点的组合方式，经过反复修改最终得到时增加或减少元件以及改变触点的组合方式，经过反复修改最终得到理想的程序。理想的程序。理想的程序。理想的程序。 基本特点：基本特点：基本特点：基本特点：没有普遍的规律可以遵循，设计所用的时间、设计的质没有普遍的规律可以遵循，设计所用的时间、设计的质没有普遍的规律可以遵循，设计所用的时间、设计的质没有普遍的规律可以遵循，设计所用的时间、设计的质量与编程者的经验有很大的关系。量与编程者的经验有很大
4、的关系。量与编程者的经验有很大的关系。量与编程者的经验有很大的关系。 适用场合：适用场合：适用场合：适用场合：可用于逻辑关系较简单的梯形图程序设计。可用于逻辑关系较简单的梯形图程序设计。可用于逻辑关系较简单的梯形图程序设计。可用于逻辑关系较简单的梯形图程序设计。 基本步骤：基本步骤：基本步骤：基本步骤：分析控制要求、选择控制原则；分析控制要求、选择控制原则；分析控制要求、选择控制原则；分析控制要求、选择控制原则； 设计主令和检测元件，确定输入输出设备；设计主令和检测元件，确定输入输出设备；设计主令和检测元件，确定输入输出设备；设计主令和检测元件，确定输入输出设备； 设计执行元件的控制程序；设计
5、执行元件的控制程序；设计执行元件的控制程序；设计执行元件的控制程序； 检查修改和完善程序。检查修改和完善程序。检查修改和完善程序。检查修改和完善程序。 一、典型环节梯形图设计一、典型环节梯形图设计1 1、延时接通、延时断开电路、延时接通、延时断开电路电路中电路中X0X0为为ONON后后T0T0开始计时。开始计时。6s6s后后T0T0常开触点接通，常开触点接通，Y0Y0为为ONON。X0X0为为OFFOFF后后T6T6开始计开始计时，时，9S9S后后T6T6常闭触点断开，使常闭触点断开，使Y0Y0为为OFFOFF，T6T6亦被复位亦被复位。 2.2.振荡电路振荡电路电路中电路中X0X0常开触点接
6、通后，常开触点接通后，T0T0的线圈开始的线圈开始“通电通电”；8 8秒后秒后T0T0常开触点接通，从而常开触点接通，从而Y0Y0为为ONON，T1T1也开始也开始“通电通电”计时。计时。9 9秒以后，秒以后，T1T1常闭触点断开，使常闭触点断开，使T0“T0“断电断电”复位，复位，其常开触点断开使其常开触点断开使T1T1复位、复位、Y0Y0为为OFFOFF。T1T1的复位使的复位使T1T1的常闭触点闭合导致的常闭触点闭合导致T0T0又开始又开始“通电通电”计时，以后计时，以后Y0Y0将这样循环地将这样循环地“OFF”OFF”和和“ON”ON”，“OFF”OFF”的时间为的时间为T0T0的设定
7、的设定值，值，“ON”ON”的时间为的时间为T1T1的设定值。的设定值。K903.3.长延时电路长延时电路 FXFX系列可编程控制器的定时器最长定时时间为系列可编程控制器的定时器最长定时时间为32767.7s32767.7s，如果要设定更长的，如果要设定更长的时间，就需要用户自己设计一个长延时电路。时间，就需要用户自己设计一个长延时电路。 定时器定时器“接力接力”电电路路用用N N个定时器串级个定时器串级“接力接力”延时，达到长延时的目的，电路总的延时时间为各个定延时，达到长延时的目的，电路总的延时时间为各个定时器设定值之和，所能达到的最大延时时间为时器设定值之和，所能达到的最大延时时间为32
8、76.7N3276.7N秒。秒。 计数器串级电路计数器串级电路 M8012M8012和和C0C0组成一个组成一个40000.1s40000.1s400s400s的定时器。由于的定时器。由于C0C0的常开触点控制的常开触点控制C0C0的复位的复位指令，所以指令，所以C0C0的常开触点每隔的常开触点每隔400s400s闭合一个扫描周期。闭合一个扫描周期。C1C1对对C0C0常开触点闭合的次数常开触点闭合的次数计数，累计够计数，累计够8181个后个后C1C1常开触点接通，使常开触点接通，使Y0Y0为为ONON。X0X0为启动延时电路的信号，所以为启动延时电路的信号，所以X0X0为为ONON后后400
9、s81400s8132400s32400s9h9h输出继电器输出继电器Y0Y0为为ONON。X1X1为停止信号。这个电路最长为停止信号。这个电路最长的延时时间为的延时时间为327670.1s32767327670.1s32767107367628.9s1242.68107367628.9s1242.68天天3.43.4年。年。 X0X0用于启动延时电用于启动延时电路，路，M0M0为为ON,ON,经过经过2000s+1600s=36002000s+1600s=3600s=1hs=1h后后Y0Y0为为ONON。 4.4.分频电路分频电路 在在X0X0为为ONON的第一个周期里，的第一个周期里，M0
10、M0、M1M1、Y0Y0为为ONON，M2M2为为OFFOFF；而在；而在X0X0为为ONON的第二的第二个周期里，由于个周期里，由于M1M1常闭触点的断开，常闭触点的断开，M0M0为为OFFOFF，M1M1继续为继续为ONON，M2M2继续为继续为OFFOFF，Y0Y0自保为自保为ONON。以后。以后X0X0为为OFFOFF，Y0Y0仍然为仍然为ONON。下次。下次X0X0为为ONON时，时，M0M0仍然产生一个单脉冲，仍然产生一个单脉冲，但由于上个周期但由于上个周期Y0Y0为为ONON，所以导致，所以导致M2M2为为ONON，致使，致使Y0Y0为为OFFOFF。由于。由于Y0Y0的频率为的
11、频率为X0X0的的一半，故此电路又叫二分频电路。一半，故此电路又叫二分频电路。 M10M11END ( )M10Y0M11X0PLSM10 ( )Y0Y0X0一个扫描周期M10Y0M115.5.单按钮启动、停止电路单按钮启动、停止电路用一个按钮来实现启动和停止两种控制。用一个按钮来实现启动和停止两种控制。 图（图（a a）为利用计数器实现单按钮控制的电路。）为利用计数器实现单按钮控制的电路。X0X0第一次为第一次为ONON，M0M0接通一个接通一个周期，使周期，使C0C0当前值为当前值为1 1，Y0Y0为为ONON且自保。下次且自保。下次X0X0为为ONON、M0M0接通一个周期，使接通一个周
12、期，使C0C0当前值为当前值为2 2，C0C0常闭触点断开，使常闭触点断开，使Y0Y0为为OFFOFF，下个周期，下个周期C0C0常开触点的闭合使常开触点的闭合使C0C0复复位，当前值变为位，当前值变为0 0，等待下一次启动。，等待下一次启动。图（图（b b）中）中X0X0第一次接通时，第一次接通时，M0M0接通一个周期，此周期中接通一个周期，此周期中Y0Y0通过自身常闭触通过自身常闭触点和点和M0M0常开触点的闭合使常开触点的闭合使Y0Y0为为ONON；紧接着下一个周期，；紧接着下一个周期，M0M0为为OFFOFF，Y0Y0通过通过M0M0的的常闭触点和常闭触点和Y0Y0常开触点的闭合使常开
13、触点的闭合使Y0Y0为为ONON自保。下次自保。下次X0X0为为ONON时，时，M0M0常闭触点断开，常闭触点断开，打开自保，打开自保，Y0Y0为为OFFOFF。图（图（c c）中为利用功能指令中的交替输出指令）中为利用功能指令中的交替输出指令ALTALT来实现单按钮控制启停控制来实现单按钮控制启停控制的电路。的电路。6.6.三相异步电动机启保停电路三相异步电动机启保停电路7.7.三相异步电动机正反转控制电路三相异步电动机正反转控制电路按钮互锁按钮互锁电气互锁电气互锁接触器辅助常接触器辅助常闭触点的互锁闭触点的互锁8.8.三相异步电动机启动、点动和停止控制电路三相异步电动机启动、点动和停止控制
14、电路9.9.三相异步电动机星形三相异步电动机星形三角形启动控制电路三角形启动控制电路T0T0的作用是设定星形启动延时的时间。的作用是设定星形启动延时的时间。T1T1的作用是设定的作用是设定YY切换的延时，以从软切换的延时，以从软件上确保件上确保KM2KM2和和KM3KM3不会同时得电。不会同时得电。10.10.三速异步电动机控制电路三速异步电动机控制电路共有启动及停止两个输入信共有启动及停止两个输入信共有启动及停止两个输入信共有启动及停止两个输入信号，有对应三个接触器的三个号，有对应三个接触器的三个号，有对应三个接触器的三个号，有对应三个接触器的三个输出信号，三个接触器在硬件输出信号，三个接触
15、器在硬件输出信号，三个接触器在硬件输出信号，三个接触器在硬件上进行互锁。上进行互锁。上进行互锁。上进行互锁。在梯形图中，用在梯形图中，用在梯形图中，用在梯形图中，用Y0Y0Y0Y0、Y1Y1Y1Y1、Y2Y2Y2Y2中的任意两个常闭触点去互锁中的任意两个常闭触点去互锁中的任意两个常闭触点去互锁中的任意两个常闭触点去互锁另一个的线圈，以保证它们不另一个的线圈，以保证它们不另一个的线圈，以保证它们不另一个的线圈，以保证它们不会同时为会同时为会同时为会同时为ONONONON。X1X1X1X1常闭触点串于常闭触点串于常闭触点串于常闭触点串于Y0Y0Y0Y0、Y1Y1Y1Y1、Y2Y2Y2Y2的线圈回路
16、中，以确保启动后的线圈回路中，以确保启动后的线圈回路中，以确保启动后的线圈回路中，以确保启动后随时可以停止。随时可以停止。随时可以停止。随时可以停止。用定时器的常开触点接通一用定时器的常开触点接通一用定时器的常开触点接通一用定时器的常开触点接通一个辅助继电器，由此辅助继电个辅助继电器，由此辅助继电个辅助继电器，由此辅助继电个辅助继电器，由此辅助继电器的常闭触点来断开定时器线器的常闭触点来断开定时器线器的常闭触点来断开定时器线器的常闭触点来断开定时器线圈，由此辅助继电器的常开触圈，由此辅助继电器的常开触圈，由此辅助继电器的常开触圈，由此辅助继电器的常开触点来接通下一个线圈，以确保点来接通下一个线
17、圈，以确保点来接通下一个线圈，以确保点来接通下一个线圈，以确保定时器能可靠启动下一个电路。定时器能可靠启动下一个电路。定时器能可靠启动下一个电路。定时器能可靠启动下一个电路。11.11.洗衣机控制电路洗衣机控制电路PLCPLC的的Y0Y0输出端口控制电动机的输出端口控制电动机的转动和停止，转动和停止，Y1Y1输出端口控制输出端口控制电动机的正转和反转。点动电动机的正转和反转。点动X0X0输入端口的常开按钮后，电机输入端口的常开按钮后，电机停止停止20s20s、正转、正转20s20s、停止、停止20s20s、反转反转20s20s，停止的时间由，停止的时间由T0T0设定，转动的时间由设定，转动的时
18、间由T1T1设定。设定。 最上面是一个自保停电路，这电路的输出最上面是一个自保停电路，这电路的输出M0M0作为了下面振荡电路的输入信号，作为了下面振荡电路的输入信号，也就是说也就是说M0M0为为ONON后后Y0Y0开始振荡，而开始振荡，而Y0Y0决定了电机的转动与否。决定了电机的转动与否。Y0Y0作为输入信作为输入信号而号而Y1Y1作为输出信号的下面电路为分频电路，作为输出信号的下面电路为分频电路，Y1Y1为为ONON电动机正转，反之，电电动机正转，反之，电动机反转。动机反转。 洗衣机电路梯形图和时序图M2Y0( M1 )( M2 )Y0( T1 )T0K200( Y0 )M3M1Y1( Y1
19、 )( M0) X1X0M0M1( M3 )Y1T1M0( T0 )K200M0转Y0转转转停停停停正反正反Y1例例例例1-1-送料小车自动控制的梯形图程序设计送料小车自动控制的梯形图程序设计二、设计举例二、设计举例运料小车系统示意图运料小车系统示意图 控制要求：控制要求：控制要求：控制要求： SQ1SQ1处装料，处装料，20s20s后装料结束，开始右行，后装料结束，开始右行，碰到碰到SQ2SQ2后停下卸料，后停下卸料，15s15s后左行，碰到后左行，碰到SQ1SQ1后又停下装料，这样不停地循环工后又停下装料，这样不停地循环工作作。按钮按钮X0X0和和X1X1分别用来起动小车右行分别用来起动小
20、车右行和左行。和左行。 设计思路设计思路设计思路设计思路 ： 以电动机正反转控制的梯形图为基础，设计出的小车控制梯形图。以电动机正反转控制的梯形图为基础，设计出的小车控制梯形图。为使小车自动停止，将为使小车自动停止，将SQ1SQ1和和SQ2SQ2的常闭触点分别与的常闭触点分别与Y0Y0和和Y1Y1的线圈串的线圈串联。为使小车自动起动，将控制装、卸料延时的定时器联。为使小车自动起动，将控制装、卸料延时的定时器T0T0和和T1T1的常的常开触点，分别与手动起动右行和左行的开触点，分别与手动起动右行和左行的X0X0、X1X1的常开触点并联，并的常开触点并联，并用两个限位开关对应的用两个限位开关对应的
21、SQ2SQ2和和SQ1SQ1的常开触点分别接通装料、卸料电的常开触点分别接通装料、卸料电磁阀和相应的定时器。磁阀和相应的定时器。 PLCPLC接线图接线图例例例例2-2-两处卸料小车自动控制的梯形图程序设计两处卸料小车自动控制的梯形图程序设计两处卸料小车自动控制的梯形图程序设计两处卸料小车自动控制的梯形图程序设计 控制要求控制要求控制要求控制要求 说明：小车仍然在限位开关说明：小车仍然在限位开关SQ1SQ1处装料，处装料，但在但在SQ3SQ3和和SQ2SQ2两处轮流卸料。两处轮流卸料。 运料小车系统示意图运料小车系统示意图 程序设计程序设计程序设计程序设计梯形图梯形图经验设计法对于一些比较简单
22、程序设计是比经验设计法对于一些比较简单程序设计是比较奏效的，可以收到快速、简单的效果。较奏效的，可以收到快速、简单的效果。 经验设计法没有规律可遵循，具有很大的试经验设计法没有规律可遵循，具有很大的试探性和随意性，往往需经多次反复修改和完探性和随意性，往往需经多次反复修改和完善才能符合设计要求，设计的结果往往不很善才能符合设计要求，设计的结果往往不很规范，因人而异。规范，因人而异。特点：考虑不周、设计麻烦、设计周期长；特点：考虑不周、设计麻烦、设计周期长；梯形图的可读性差、系统维护困难。梯形图的可读性差、系统维护困难。三、总结三、总结第二节第二节第二节第二节 PLCPLC程序顺序功能图设计法程
23、序顺序功能图设计法程序顺序功能图设计法程序顺序功能图设计法 顺序控制系统：顺序控制系统：顺序控制系统：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过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过程的正常运行，也称为步进控制系统。程的正常运行，也称为步进控制系统。 顺序控制设计法顺序控制设计法顺序控制设计法顺序控制设计法 就是针对顺序控制系统的一种专门的设计方法。这种设就是针对顺序控制系统的一种专门的设计方法。这种设计方法很容易被初学者接受，对于有经验的工程师，也会提计方法
24、很容易被初学者接受，对于有经验的工程师，也会提高设计的效率，程序的调试、修改和阅读也很方便。高设计的效率，程序的调试、修改和阅读也很方便。 PLCPLC的设计者们为顺序控制系统的程序编制提供了大量通的设计者们为顺序控制系统的程序编制提供了大量通用和专用的编程元件，开发了专门供编制顺序控制程序用的用和专用的编程元件，开发了专门供编制顺序控制程序用的功能表图，使这种先进的设计方法成为当前功能表图，使这种先进的设计方法成为当前PLCPLC程序设计的主程序设计的主要方法。要方法。典型典型典型典型顺序控制系统顺序控制系统顺序控制系统顺序控制系统一、顺序功能图设计法的设计步骤一、顺序功能图设计法的设计步骤
25、一、顺序功能图设计法的设计步骤一、顺序功能图设计法的设计步骤步的划分步的划分 转换条件的确定转换条件的确定 顺序功能图的绘制顺序功能图的绘制 梯形图的编制梯形图的编制 u步的划分步的划分步的划分步的划分将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段，这些阶段称为步，并且用编程元件来代表阶段，这些阶段称为步，并且用编程元件来代表各步。各步。步是根据步是根据PLCPLC输出状态的变化来划分的，在任何输出状态的变化来划分的，在任何一步内，各输出状态不变，但是相邻步之间输出一步内，各输出状态不变，但是相邻步之间输出状态是不同的。状态是不同的。u步的划分步的划分
26、步的划分步的划分步也可根据被控对象工作状态的变化来划分，但被步也可根据被控对象工作状态的变化来划分，但被控对象工作状态的变化应该是由控对象工作状态的变化应该是由PLCPLC输出状态变化引输出状态变化引起的。否则就不能这样划分，例如从快进到工进与起的。否则就不能这样划分，例如从快进到工进与PLCPLC输出无关，那么快进和工进只能算一步。输出无关，那么快进和工进只能算一步。 u转换条件的确定转换条件的确定转换条件的确定转换条件的确定使系统由当前步转入下一步的信号称为转换条件。使系统由当前步转入下一步的信号称为转换条件。转换条件可能是外部输入信号，如按钮、指令开关、限位转换条件可能是外部输入信号，如
27、按钮、指令开关、限位开关的接通开关的接通/ /断开等，也可能是断开等，也可能是PLCPLC内部产生的信号，如定内部产生的信号，如定时器、计数器触点的接通时器、计数器触点的接通/ /断开等，断开等，转换条件也可能是若干个信号的与、或、非逻辑组合。转换条件也可能是若干个信号的与、或、非逻辑组合。u顺序功能图的绘制顺序功能图的绘制顺序功能图的绘制顺序功能图的绘制根据以上分析和被控对象工作内容、步骤、顺序和控制要根据以上分析和被控对象工作内容、步骤、顺序和控制要求画出顺序功能图。绘制顺序功能图是顺序控制设计法中求画出顺序功能图。绘制顺序功能图是顺序控制设计法中最为关键的一步。最为关键的一步。顺序功能图
28、又称做状态转移图，它是描述控制系统的控制顺序功能图又称做状态转移图，它是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形。过程、功能和特性的一种图形。顺序功能图不涉及所描述控制功能的具体技术，是一种通顺序功能图不涉及所描述控制功能的具体技术，是一种通用的技术语言，可用于进一步设计和不同专业的人员之间用的技术语言，可用于进一步设计和不同专业的人员之间进行技术交流。进行技术交流。国际电工委员会国际电工委员会19941994年年5 5月公布的可编程控制器标准月公布的可编程控制器标准IEC11313IEC11313中，中，将将SFC SFC （Sequential Function ChartSequen
29、tial Function Chart）确确定为可编程控制器位居首位的编程语言。各个定为可编程控制器位居首位的编程语言。各个PLCPLC厂家都开厂家都开发了相应的顺序功能图。发了相应的顺序功能图。u梯形图的编制梯形图的编制梯形图的编制梯形图的编制 根据功能表图，按某种编程方式写出梯形图程根据功能表图，按某种编程方式写出梯形图程序。序。 如果如果PLCPLC支持功能表图语言，则可直接使用该支持功能表图语言，则可直接使用该功能表图作为最终程序。功能表图作为最终程序。二、顺序功能图的组成二、顺序功能图的组成二、顺序功能图的组成二、顺序功能图的组成 主要由主要由步、有向连线、转换条件步、有向连线、转换
30、条件和和动作（命令）动作（命令）组成。组成。 n n步与动作步与动作步与动作步与动作 步步步步：矩矩形形框框表表示示步步，方方框框内内是是该该步步的的编编号号。编编程程时时一一般般用用PLCPLC内内部部编编程程元元件件来来代表各步代表各步 初初初初始始始始步步步步：与与系系统统的的初初始始状状态态相相对对应应的的步步称称为为初初始始步步。初初始始步步用用双双线线方方框框表表示示，每一个功能表图至少应该有一个初始步。每一个功能表图至少应该有一个初始步。 动动动动作作作作：一一个个控控制制系系统统可可以以划划分分为为被被控控系系统统和和施施控控系系统统。对对于于被被控控系系统统，在在某某一一步步
31、中中要要完完成成某某些些“动动作作”；对对于于施施控控系系统统，在在某某一一步步中中则要向被控系统发出某些则要向被控系统发出某些“命令命令”，将动作或命令简称为动作，将动作或命令简称为动作 动动动动作作作作的的的的表表表表示示示示：矩矩形形框框中中的的文文字字或或符符号号表表示示，该该矩矩形形框框应应与与相相应应的的步步的符号相连。的符号相连。 活动步：活动步：活动步：活动步：当系统正处于某一步时，该步处于活动状态，称该当系统正处于某一步时，该步处于活动状态，称该步为步为“活动步活动步”。步处于活动时，相应的动作被执行。步处于活动时，相应的动作被执行。 保持型动作：保持型动作：保持型动作：保持
32、型动作：若为保持型动作，则该步不活动时继续执行该若为保持型动作，则该步不活动时继续执行该动作。动作。 非保持型动作：非保持型动作：非保持型动作：非保持型动作：若为非保持型动作则指该步不活动时，动作若为非保持型动作则指该步不活动时，动作也停止执行。也停止执行。 说明：说明：说明：说明：一般在功能表图中保持型的动作应该用文字或助记一般在功能表图中保持型的动作应该用文字或助记符标注，而非保持型动作不要标注。符标注，而非保持型动作不要标注。n n有向连线与转换条件有向连线与转换条件有向连线与转换条件有向连线与转换条件 有有有有向向向向连连连连线线线线：将将各各步步对对应应的的方方框框按按它它们们成成为
33、为活活动动步步的的顺顺序序用用有有向向线线段段连连接接起起来来，使使图图成成为为一一个个整整体体。有有向向线线段段的的方方向向代代表表了了系系统统动动作作的的顺顺序序。顺顺序序功功能能图图中中，从从上上到到下下、从从左左到到右右的的方向，有向线段代表方向的箭头可以省略。方向，有向线段代表方向的箭头可以省略。 转转转转换换换换条条条条件件件件：转转换换条条件件可可以以用用文文字字语语言言、布布尔尔代代数数表表达达式式或或图图形符号标注在表示转换的短线的旁边。形符号标注在表示转换的短线的旁边。转换实现的基本规则转换实现的基本规则转换实现的基本规则转换实现的基本规则转换实现的条件转换实现的条件转换实
34、现的条件转换实现的条件：在功能表图中步的活动状态的进展是由转：在功能表图中步的活动状态的进展是由转换的实现来完成。转换实现必须同时满足两个条件：换的实现来完成。转换实现必须同时满足两个条件：1 1 1 1）该转换所有的前级步都是活动步；）该转换所有的前级步都是活动步；）该转换所有的前级步都是活动步；）该转换所有的前级步都是活动步；2 2 2 2）相应的转换条件得到满足。）相应的转换条件得到满足。）相应的转换条件得到满足。）相应的转换条件得到满足。转换实现应完成的操作：转换实现应完成的操作：转换实现应完成的操作：转换实现应完成的操作：转换的实现应完成两个操作：转换的实现应完成两个操作：1 1 1
35、 1）使所有的后续步都变为活动步；）使所有的后续步都变为活动步；）使所有的后续步都变为活动步；）使所有的后续步都变为活动步；2 2 2 2）使所有的前级步都变为不活动步。）使所有的前级步都变为不活动步。）使所有的前级步都变为不活动步。）使所有的前级步都变为不活动步。 单序列：单序列：单序列：单序列：单序列由一系列相继激活的步组成，每一步的后面仅接有一个单序列由一系列相继激活的步组成，每一步的后面仅接有一个转换条件，每一个转换条件的后面只有一个步。转换条件，每一个转换条件的后面只有一个步。 选择序列：选择序列：选择序列：选择序列：如果某一步的转换条件由于需要超过一个，每个转换条件都有自己的后续如
36、果某一步的转换条件由于需要超过一个，每个转换条件都有自己的后续步，而转换条件每时每刻只能有一个满足。步，而转换条件每时每刻只能有一个满足。选择的开始称为分支，选择的结束称为合并。分支、合并处的转换条件应选择的开始称为分支，选择的结束称为合并。分支、合并处的转换条件应该标在分支序列上。该标在分支序列上。三、顺序功能图的基本结构三、顺序功能图的基本结构三、顺序功能图的基本结构三、顺序功能图的基本结构并行序列：并行序列：并行序列：并行序列：并行序列的开始称为分支，当转换条件的并行序列的开始称为分支，当转换条件的实现导致几个序列同时激活时，这些序列称为并行序实现导致几个序列同时激活时，这些序列称为并行
37、序列。为了强调转换的同步实现，水平连线用双线表示。列。为了强调转换的同步实现，水平连线用双线表示。并行序列的结束称为合并，在表示同步的水平双线之并行序列的结束称为合并，在表示同步的水平双线之下，只允许有一个转换符号。下，只允许有一个转换符号。四、设计顺序功能图应注意的问题四、设计顺序功能图应注意的问题四、设计顺序功能图应注意的问题四、设计顺序功能图应注意的问题 两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们隔开。两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们隔开。两个转换也不能直接相连，必须用一个步将它们隔开。两个转换也不能直接相连，必须用一个步将它们隔开。顺序功能图应该是一个或两个由方框和有向线
38、段组成的闭顺序功能图应该是一个或两个由方框和有向线段组成的闭环。环。功能表图中初始步是必不可少的，否则，系统没有停止状功能表图中初始步是必不可少的，否则，系统没有停止状态态 。只有当某一步所有的前级步都是活动步时，该步才有可能只有当某一步所有的前级步都是活动步时，该步才有可能变成活动步。变成活动步。PLCPLC开始进入开始进入RUNRUN方式时各步均处于方式时各步均处于“0”0”状态，状态，因此必须要有因此必须要有初始化信号初始化信号，将初始步预置为活动步，否则，将初始步预置为活动步，否则功能表图中永远不会出现活动步，系统将无法工作。功能表图中永远不会出现活动步，系统将无法工作。 五、顺序功能
39、图设计法中梯形图的编程方式及编程实例五、顺序功能图设计法中梯形图的编程方式及编程实例五、顺序功能图设计法中梯形图的编程方式及编程实例五、顺序功能图设计法中梯形图的编程方式及编程实例 概述概述概述概述梯形图的编程方式是指根据顺序功能图设计出梯形梯形图的编程方式是指根据顺序功能图设计出梯形图的方法图的方法为了适应各为了适应各PLCPLC在编程元件、指令功能和表示方法在编程元件、指令功能和表示方法上的差异，本节主要介绍：上的差异，本节主要介绍： 1 1）使用通用指令的编程方式）使用通用指令的编程方式）使用通用指令的编程方式）使用通用指令的编程方式 2 2）以转换为中心的编程方式）以转换为中心的编程方
40、式）以转换为中心的编程方式）以转换为中心的编程方式 3 3）使用）使用）使用）使用STLSTL指令的编程方式指令的编程方式指令的编程方式指令的编程方式 为了便于分析，我们假设刚开始执行用户程序时，为了便于分析，我们假设刚开始执行用户程序时，系统已处于初始步（用初始化脉冲系统已处于初始步（用初始化脉冲M8002M8002将初始步将初始步置位），代表其余各步的编程元件均为置位），代表其余各步的编程元件均为OFFOFF，为转为转换的实现做好了准备。换的实现做好了准备。 1.1.使用通用指令的编程方式使用通用指令的编程方式使用通用指令的编程方式使用通用指令的编程方式 编程时用辅助继电器来代表步。由于转
41、换条件大都是短信号，编程时用辅助继电器来代表步。由于转换条件大都是短信号，因此应使用有记忆功能的电路（因此应使用有记忆功能的电路（启保停电路启保停电路） 。编程的关键是找出起动条件和停止条件。编程的关键是找出起动条件和停止条件。任何一种可编程控制器的编程语言都具有辅助继电器，都具任何一种可编程控制器的编程语言都具有辅助继电器，都具有线圈和触点，而启保停电路只由触点和线圈组成且具有记有线圈和触点，而启保停电路只由触点和线圈组成且具有记忆功能，因此用辅助继电器忆功能，因此用辅助继电器M M代表步设计顺序功能图以及使代表步设计顺序功能图以及使用启保停对其进行梯形图转换是通用性最强的一种顺控设计用启保
42、停对其进行梯形图转换是通用性最强的一种顺控设计方法，可适用于任意型号的方法，可适用于任意型号的PLCPLC。 应用举例应用举例 右图为饮料、酒或化工生产中常用的混料设备。右图为饮料、酒或化工生产中常用的混料设备。阀阀A A、B B、C C为电磁阀，用于控制管路。线圈通电时，为电磁阀，用于控制管路。线圈通电时，打开管路；线圈断电后，关断管路。上、中、下三打开管路；线圈断电后，关断管路。上、中、下三个液位传感器被液体淹没时为个液位传感器被液体淹没时为ONON。系统初始状态为电机停止，所有阀门关闭，装置系统初始状态为电机停止，所有阀门关闭，装置内没有液体，上、中、下三个传感器处于内没有液体，上、中、
43、下三个传感器处于OFFOFF状态。状态。控制要求控制要求：按下启动按钮后，打开按下启动按钮后，打开A A阀，液体阀，液体A A流入；当中传感器被淹没变为流入；当中传感器被淹没变为ONON时，时，A A阀关闭，阀关闭，B B阀打开，阀打开，B B液体流入容器；液体流入容器；当上传感器被淹没变为当上传感器被淹没变为ONON时，时，B B阀关闭，电机阀关闭，电机M M开始运行，带动搅拌机搅动开始运行，带动搅拌机搅动液体；液体；8s8s后停止搅动，打开后停止搅动，打开C C阀放出均匀的混合液体；阀放出均匀的混合液体；当液体下降到露出下传感器当液体下降到露出下传感器（亦即下传感器由（亦即下传感器由ONO
44、N变为变为OFFOFF）时，开始计时，时，开始计时，3s3s后关闭后关闭C C阀（阀（以确保容器放空以确保容器放空）系统回到初始状态，系统运行完一个完）系统回到初始状态，系统运行完一个完整的周期。整的周期。 把顺序功能图划分为把顺序功能图划分为5 5步，步，连同初始步共连同初始步共6 6步。每一步。每一步驱动相关的负载，步驱动相关的负载，右图给出了右图给出了M M代表步的顺代表步的顺序功能图。序功能图。注意注意: :M4M4步的转换条件是步的转换条件是液面露出下传感器，也就液面露出下传感器，也就是是X2X2由由ONON变为变为OFFOFF，所以，所以转换条件应该是转换条件应该是X2X2。顺序功
45、能图设计顺序功能图设计启动信号启动信号X3X3和停止信号和停止信号X4X4启保停辅助继电器启保停辅助继电器M8M8，如果，如果M8M8为为ONON，M0M0为为ONON后能够马后能够马上状态转移，系统继续工作；如果上状态转移，系统继续工作；如果M8M8为为OFFOFF，M0M0为为ONON后不转移，系统停在初始步。后不转移，系统停在初始步。M0M0电路，电路，M5M5为活动步情况下，为活动步情况下，T1T1为为ONON将会使将会使M0M0为为ONON，所以将，所以将M5M5、T1T1的常开触点的常开触点串联作为串联作为M0M0的启动电路。的启动电路。PLCPLC开始运行时应将开始运行时应将M0
46、M0置为置为ONON，否则系统无法工作，故，否则系统无法工作，故将将M8002M8002的常开触点与上述启动电路并联，并联后还应并联上的常开触点与上述启动电路并联，并联后还应并联上M0M0的自保触点。的自保触点。M0M0后续步后续步M1M1为为ONON应将应将M0M0线圈断开，所以后续步线圈断开，所以后续步M1M1的常闭触点与的常闭触点与M0M0的线圈串联。的线圈串联。M5M5成为活动步带动成为活动步带动T1T1进行计时是进行计时是M4M4为为0N0N情况下情况下X2X2由由ONON变为变为OFFOFF所致，所以所致，所以M5M5的启的启动电路由动电路由M4M4常开触点和常开触点和X2X2常闭
47、触点串联而成。常闭触点串联而成。M4M4、M5M5两步都驱动负载两步都驱动负载Y2Y2，为避免双线圈输出，用，为避免双线圈输出，用M4M4、M5M5的常开触点并联集中的常开触点并联集中驱动驱动Y2Y2。 梯形图编程梯形图编程2.2.以转换为中心的编程方式以转换为中心的编程方式以转换为中心的编程方式以转换为中心的编程方式 编程时，不能将输出继电器的线圈与编程时，不能将输出继电器的线圈与SETSET、RSTRST指令并联。指令并联。因为前级步和转换条件对应的串联电路接通的时间是相当短的，因为前级步和转换条件对应的串联电路接通的时间是相当短的，转换条件满足后前级步马上被复位，该串联电路被断开，而输转
48、换条件满足后前级步马上被复位，该串联电路被断开，而输出继电器线圈至少应该在某一步活动的全部时间内接通。出继电器线圈至少应该在某一步活动的全部时间内接通。 某组合机床动力头控制系统某组合机床动力头控制系统顺序功能图顺序功能图梯形图梯形图许多许多PLCPLC厂家有专门用于编制顺控程序的厂家有专门用于编制顺控程序的指令和编程元件指令和编程元件STLSTL触点驱动的电路块具有三个功能：对负载的驱动处理、指定转换条件和指定转触点驱动的电路块具有三个功能：对负载的驱动处理、指定转换条件和指定转换目标。换目标。 STLSTL触触点点是是与与左左侧侧母母线线相相连连的的常常开开触触点点，当当某某一一步步为为活
49、活动动步步时时，对对应应的的STLSTL触触点点接接通通，该该步步的的负负载载被被驱驱动动。当当该该步步后后面面的的转转换换条条件件满满足足时时，转转换换实实现现，即即后后续续步步对对应应的的状状态态器器被被SETSET指指令令置置位位，后后续续步步变变为为活活动动步步，同同时时与与前前级级步步对应的状态器被系统程序自动复位，前级步对应的对应的状态器被系统程序自动复位，前级步对应的STLSTL触点断开。触点断开。STLSTL指指令令只只能能用用于于状状态态寄寄存存器器，在在没没有有并并行行序序列列时时，一一个个状状态态寄寄存存器器的的STLSTL触点在梯形图中只能出现一次。触点在梯形图中只能出
50、现一次。3.3.使用步进指令的编程方式使用步进指令的编程方式使用步进指令的编程方式使用步进指令的编程方式3.1概述概述3.23.2使用使用STLSTL指令时应该注意以下一些问题：指令时应该注意以下一些问题：与与STLSTL触点相连的触点应使用触点相连的触点应使用LDLD或或LDILDI指令。各个指令。各个STLSTL触点驱动触点驱动的电路一般放在一起，使用的电路一般放在一起，使用STLSTL指令相当于另设了一条子母线，指令相当于另设了一条子母线，连续使用连续使用STLSTL指令后，最终必须使用使指令后，最终必须使用使STLSTL指令复位的指令复位的RETRET指令指令使使LDLD点回到原来的母
51、线。点回到原来的母线。 STLSTL触点断开时，触点断开时，CPUCPU不执行它驱动的电路块。不执行它驱动的电路块。CPUCPU只执行活动步对应的电路块，不同的只执行活动步对应的电路块，不同的STLSTL触点可以驱动同触点可以驱动同一个编程元件的线圈，因此一个编程元件的线圈，因此允许双线圈输出。允许双线圈输出。STLSTL触点驱动的电路块中不能使用触点驱动的电路块中不能使用MCMC和和MCRMCR指令，但可用指令，但可用CJPCJP指指令。中断程序以及子程序内，不能使用令。中断程序以及子程序内，不能使用STLSTL指令。指令。在最后一步返回初始步时，即可以对初始状态器使用在最后一步返回初始步时
52、，即可以对初始状态器使用OUTOUT指令，指令，也可以使用也可以使用SETSET指令。指令。3.3编程实例编程实例1.1.三相异步电动机三相异步电动机YY降压启动控制降压启动控制（单序列举例单序列举例） 用常开按钮在用常开按钮在X0X0、X1X1端口控制启动和停止，端口控制启动和停止，Y0Y0、Y1Y1、Y2Y2端口分别端口分别控制电源接控制电源接触器、星形接触器及三角接触器触器、星形接触器及三角接触器。 获得启动信号后，进入第一步。此步获得启动信号后，进入第一步。此步Y0Y0、Y1Y1应该为应该为ONON，电动机星形启动，同时定时，电动机星形启动，同时定时器器T0T0开始计时，时间到后转入第
53、二步。开始计时，时间到后转入第二步。在第二步中，在第二步中，Y0Y0应该继续为应该继续为ONON，Y1Y1应该应该为为OFFOFF，并启动定时器，并启动定时器T1T1开始计时（星角开始计时（星角切换的时间），时间到后转入第三步。切换的时间），时间到后转入第三步。在第三步中，在第三步中，Y0Y0应该继续为应该继续为ONON，Y2Y2也应也应该为该为ONON，电动机角接正常工作。停止信号，电动机角接正常工作。停止信号X1X1为为ONON后，返回到初始步。后，返回到初始步。S0S0为初始等待步，为初始等待步，S20S20S22S22代表一个周代表一个周期的三步。期的三步。2.2.某专用钻床的控制某专
54、用钻床的控制（并行序列举例并行序列举例）此钻床为同时在工件上钻大、小两个孔此钻床为同时在工件上钻大、小两个孔的专用机床，一个周期在工件上钻的专用机床，一个周期在工件上钻6 6个孔，个孔，间隔均匀分布间隔均匀分布 。（1 1）人工放好工件后，按下启动按钮）人工放好工件后，按下启动按钮X0X0，Y0Y0为为ONON夹夹紧工件。紧工件。 （2 2）夹紧后压力继电器）夹紧后压力继电器X1X1为为ONON，Y1Y1、Y3Y3为为ONON使大小使大小两钻头同时开始下行进行钻孔。两钻头同时开始下行进行钻孔。（3 3） 大小两钻头分别钻到由限位开关大小两钻头分别钻到由限位开关X2X2和和X4X4设定的设定的深
55、度时停止下行，两钻头全停以后深度时停止下行，两钻头全停以后Y2Y2、Y4Y4为为ONON使两钻头使两钻头同时上行。同时上行。（4 4）大小两钻头分别升到由限位开关）大小两钻头分别升到由限位开关X3X3、X5X5设定的设定的起始位置时停止上行，两个都到位后，起始位置时停止上行，两个都到位后，Y5Y5为为ONON使工件旋使工件旋转转120120。（5 5）旋转到位时，）旋转到位时，X6X6为为ONON，设定值为，设定值为3 3的计数器的计数器C0C0的当前值加的当前值加1 1，系统开始下一个，系统开始下一个周期的钻孔工作。周期的钻孔工作。（6 6） 6 6个孔钻完后，个孔钻完后，C0C0的当前值等
56、于设定值的当前值等于设定值3 3，Y6Y6为为ONON使工件松开。使工件松开。（7 7） 松开到位时，限位开关松开到位时，限位开关X7X7为为ONON，系统返回到初始状态。，系统返回到初始状态。控制要求：控制要求：p系统要求两个钻头全停止后同时上升，先到下限系统要求两个钻头全停止后同时上升，先到下限位开关停止的钻头必须等待另一个钻头停止的到来，位开关停止的钻头必须等待另一个钻头停止的到来，因此第一个并行序列的合并处采用了两个等待步因此第一个并行序列的合并处采用了两个等待步S22S22、S32S32来满足上述控制要求。来满足上述控制要求。p系统要求两钻头上升都到位后工件才开始旋转，系统要求两钻头
57、上升都到位后工件才开始旋转，也存在一个钻头等待另一个钻头的问题，因此在第也存在一个钻头等待另一个钻头的问题，因此在第二个并行序列的合并处也采用了两个等待步二个并行序列的合并处也采用了两个等待步S42S42、S52S52。p顺序功能图中转换条件顺序功能图中转换条件“1”1”表示转换条件总是满足表示转换条件总是满足的。的。只要只要S22S22、S32S32都是活动步，就会发生转换，都是活动步，就会发生转换，S41S41、S51S51被同时置为活动步，被同时置为活动步，S22S22、S32S32自动被系统程序变自动被系统程序变为不活动步；只要为不活动步；只要S42S42、S52S52都是活动步，就会
58、发生转都是活动步，就会发生转换，换，S60S60被置为活动步，同时被置为活动步，同时S42S42、S52S52自动被系统程自动被系统程序变为不活动步。序变为不活动步。p当钻孔完毕，工件旋转到位后当钻孔完毕，工件旋转到位后X6X6为为ONON，将，将S61S61置为活动步，这步的任务是将置为活动步，这步的任务是将C0C0的当的当前值加前值加1 1，执行结果如果是当前值等于设定值执行结果如果是当前值等于设定值3 3，则，则C0C0状态变为状态变为ONON，C0C0常开触点接通，将后续常开触点接通，将后续步步S62S62置为活动步，松开工件后，系统回到初始状态，等待下一次启动信号；置为活动步，松开工
59、件后，系统回到初始状态，等待下一次启动信号；执行结果如果是当前值不等于设定值执行结果如果是当前值不等于设定值3 3，则，则C0C0状态仍为状态仍为OFFOFF，C0C0常闭触点接通，将常闭触点接通，将后续步后续步S21S21、S31S31置为活动步，钻头继续下行工作。置为活动步，钻头继续下行工作。l顺序功能图中步顺序功能图中步S20S20之后是并行序列的分支，之后是并行序列的分支，S20S20为活动步的情况下为活动步的情况下X1X1接通应将接通应将S21S21、S31S31同时变为活动步，梯形图中在同时变为活动步，梯形图中在S20S20的的STLSTL触点后经触点后经X1X1常开触点用常开触点
60、用SETSET指令将指令将S21S21、S31S31同时置位。同时置位。lS21S21、S31S31之前是两条支路的合并，之前是两条支路的合并，S20S20为活动步的情况下为活动步的情况下X1X1接通或接通或S61S61为活动步情为活动步情况下况下C0C0为为OFFOFF都应将都应将S21S21、S31S31同时变为活动步，所以梯形图中同时变为活动步，所以梯形图中S20S20和和S61S61的的STLSTL触点控触点控制的电路块中的转换目标均有制的电路块中的转换目标均有S21S21、S31S31。l第一个并行序列的合并处有两个前级步第一个并行序列的合并处有两个前级步S22S22、S32S32，
61、当它们均为活动步时应实现合，当它们均为活动步时应实现合并，将两个后续步并，将两个后续步（即另一个并行序列的分支）（即另一个并行序列的分支）S41S41、S51S51变为活动步，而同时由系变为活动步，而同时由系统程序将统程序将S22S22、S32S32变为不活动步。梯形图中由变为不活动步。梯形图中由S22S22、S32S32的的STLSTL触点串联控制触点串联控制SETSET指令指令使使S41S41、S51S51同时为同时为ONON。3.3.运料小车的控制运料小车的控制（选择序列举例选择序列举例） （1 1）按下）按下SB1SB1后，小车由后，小车由SQ1SQ1处前进到处前进到SQ2SQ2处停处
62、停6s6s，再后退到，再后退到SQ1SQ1处停止。处停止。（2 2）按下）按下SB2SB2后，小车由后，小车由SQ1SQ1处前进到处前进到SQ3SQ3处停处停9s9s，再后退到，再后退到SQ1SQ1处停止。处停止。控制要求：控制要求：统计输入、输出信号，分配端口，得图所示的外部接线图。按动统计输入、输出信号，分配端口，得图所示的外部接线图。按动SB1SB1和和按动按动SB2SB2是两种不同的运行方式，为避免同时按动是两种不同的运行方式，为避免同时按动SB1SB1和和SB2SB2导致导致X0X0、X1X1一个周期内同时为一个周期内同时为ONON，从按钮上进行了互锁。，从按钮上进行了互锁。SB1S
63、B1和和SB2SB2决定了两种不同的工作方决定了两种不同的工作方式，而小车每时每刻只能工作在一种式，而小车每时每刻只能工作在一种状态下，所以系统符合选择序列的特状态下，所以系统符合选择序列的特点。初始步点。初始步S0S0后有两个后续步后有两个后续步S20S20、S30S30供选择。供选择。不论何种工作方式，系统都要求小不论何种工作方式，系统都要求小车在原位车在原位（压下（压下SQ1SQ1）出发，所以出发，所以S0S0的两个后续步转换条件都有的两个后续步转换条件都有X2X2。转换。转换条件条件X0X2X0X2表示表示X0X0和和X2X2同时为同时为ONON，即，即SQ1SQ1被压情况下按下被压情
64、况下按下SB1SB1。X1X2X1X2表示表示SQ1SQ1被压情况下按下被压情况下按下SB2SB2。初始步初始步S0S0为为ONON时，如果时，如果X0X0、X2X2为为ONON，将执行左边的序列；如果，将执行左边的序列；如果X1X1、X2X2为为ONON，将执行右边的序列。，将执行右边的序列。S0S0的的STLSTL触触点后有两个并联电路点后有两个并联电路，用来指明各转，用来指明各转换条件和转换目标。换条件和转换目标。S40S40步之前是选择序列的合并，步之前是选择序列的合并，S21S21为活为活动步，转换条件动步，转换条件T0T0满足，或者满足，或者S31S31为活动为活动步，转换条件步，
65、转换条件T1T1满足，都会使满足，都会使S40S40变为活变为活动步。动步。S21S21和和S31S31的的STLSTL触点驱动的电路中触点驱动的电路中的转换目标都是的转换目标都是S40S40。系统从最后一步返回初始步时，既可以系统从最后一步返回初始步时，既可以对初始步对应的状态使用对初始步对应的状态使用OUTOUT指令，也可指令，也可以使用以使用SETSET指令。指令。第三节第三节第三节第三节 PLCPLC系统设计实例系统设计实例系统设计实例系统设计实例 将工件由左工作台搬往右工作台的垂直、水平运动的工件取放机械传动设备。将工件由左工作台搬往右工作台的垂直、水平运动的工件取放机械传动设备。机
66、械手的上升、下降和右移、左移动作机械手的上升、下降和右移、左移动作用双线圈二位电磁阀控制油路来完成用双线圈二位电磁阀控制油路来完成，如下降电磁阀通电时，机械手下降，下降电磁阀断电时，机械手停止下降。如下降电磁阀通电时，机械手下降，下降电磁阀断电时，机械手停止下降。机械手的夹紧、放开动作机械手的夹紧、放开动作用只有一个线圈的二位电磁阀控制油路来完成用只有一个线圈的二位电磁阀控制油路来完成，线圈，线圈通电时夹住工件，线圈断电时松开工件。通电时夹住工件，线圈断电时松开工件。为检测机械手在上、下、左、右四个方向是否运动到位，系统设置有对应的为检测机械手在上、下、左、右四个方向是否运动到位，系统设置有对
67、应的四四个限位开关个限位开关。夹紧、松开动作的转换由时间来控制。夹紧、松开动作的转换由时间来控制。 【应用范例1】机械手控制系统系统说明说明手动手动工作方式供维修用，它是用按钮对机械手的每一个动作进行点动控工作方式供维修用，它是用按钮对机械手的每一个动作进行点动控制。制。自动回原点自动回原点工作方式用于为工作方式用于为单步、单周和连续单步、单周和连续三种工作方式作准备，因三种工作方式作准备，因为在选择后三种工作方式之前系统必须处于原点状态，如果不满足这一为在选择后三种工作方式之前系统必须处于原点状态，如果不满足这一条件，就应该选择回原点工作方式使系统回到原点状态。条件，就应该选择回原点工作方式
68、使系统回到原点状态。单步单步工作方式用于系统的调试，它是在原点对应的初始步条件下按一下工作方式用于系统的调试，它是在原点对应的初始步条件下按一下启动按钮，系统转换到下一步，完启动按钮，系统转换到下一步，完成该步任务后自动停止工作并停在该成该步任务后自动停止工作并停在该步，再按一下启动按钮，系统再向前走一步。步，再按一下启动按钮，系统再向前走一步。控制控制要求要求系统设置系统设置手动手动和和自动自动两种工作方式，后者又包括两种工作方式，后者又包括自动回原点、单步、单自动回原点、单步、单周和连续周和连续四种工作方式。四种工作方式。操作台面板布置操作台面板布置图图 单周单周工作方式用于首次检验，它是
69、机械手在原位时按一下启动按钮，机工作方式用于首次检验，它是机械手在原位时按一下启动按钮，机械手自动执行一个周期的动作后，停止在原位。械手自动执行一个周期的动作后，停止在原位。连续连续工作方式用于正常工作，它是机械手在初始状态下按下启动按钮，工作方式用于正常工作，它是机械手在初始状态下按下启动按钮，机械手从初始步开始一个周期一个周期地周而复始工作。按下停止按钮，机械手从初始步开始一个周期一个周期地周而复始工作。按下停止按钮，并不马上停止工作，而是完成当前周期的剩余工作后停留在初始步。并不马上停止工作，而是完成当前周期的剩余工作后停留在初始步。操作台面板布置图操作台面板布置图PLCPLC的选型及接
70、线图的选型及接线图根据控制要求统计系统所需的输入、输出点数并考虑留有一定的余量，选用根据控制要求统计系统所需的输入、输出点数并考虑留有一定的余量，选用FX2NFX2N48MR48MR型型PLCPLC。PLCPLC外部接线图外部接线图用状态初始化指令用状态初始化指令ISTIST的的编程，由于编程，由于ISTIST的源操作的源操作数指定了与工作方式有数指定了与工作方式有关的元件的首址，从首关的元件的首址，从首址开始的连续址开始的连续8 8个元件被个元件被指定了特定的意义，所指定了特定的意义，所以以PLCPLC外部接线图中从手外部接线图中从手动到停止的动到停止的8 8个输入端口个输入端口的功能必须如
71、图顺序排的功能必须如图顺序排列。列。 I/OI/O分配分配控制程序控制程序的设计的设计 1 1）初始化程序）初始化程序该程序是用来设置初始状态和原点位置条件，它包括该程序是用来设置初始状态和原点位置条件，它包括M8044M8044原点条件特殊辅助继电原点条件特殊辅助继电器的置位和器的置位和ISTIST指令的驱动两部分。指令的驱动两部分。机械手处于原位机械手处于原位（最上面和最左面且松开）（最上面和最左面且松开）时把时把M8044M8044置置ONON，以便给自动程序初始，以便给自动程序初始步向下一步转换提供必要条件。步向下一步转换提供必要条件。用用M8002M8002运行监视特殊辅助继电器作为
72、运行监视特殊辅助继电器作为ISTIST的执行条件。的执行条件。ISTIST的源元件取的源元件取X20X20，就意味着，就意味着X20X20X27X27共共8 8个输入继电器具有了个输入继电器具有了PLCPLC外部接线图中外部接线图中所示的功能。所示的功能。S0S0S9S9和和S10S10S19S19供初始状态用和返回原点用，因此供初始状态用和返回原点用，因此ISTIST指令中指定的指令中指定的自动操作用到的最低元件号为自动操作用到的最低元件号为S20S20，一个周期为，一个周期为8 8步，又指定了自动操作用到的最高步，又指定了自动操作用到的最高元件号为元件号为S27S27。 2 2）手动程序）
73、手动程序初始化程序执行后，初始化程序执行后，S0S0被指定为手动操作初始状态，手动的任何操作都是在选被指定为手动操作初始状态，手动的任何操作都是在选择手动工作方式择手动工作方式S0S0为为ONON后才能进行，所以手动程序都应该在后才能进行，所以手动程序都应该在S0S0步进触点控制之下。步进触点控制之下。 如果工作方式选择开关拨到手动这一档（如果工作方式选择开关拨到手动这一档（X20X20为为ONON），），ISTIST指令将状态继电器指令将状态继电器S0S0置为置为ONON，按下上升按钮，按下上升按钮，X4X4接通为接通为ONON导致导致Y0Y0亦为亦为ONON，Y0Y0输出信号使上升电磁阀线
74、输出信号使上升电磁阀线圈得电，机械手开始上升。松手以后，机械手停止上升。同样，分别按下下降按圈得电，机械手开始上升。松手以后，机械手停止上升。同样，分别按下下降按钮、左移按钮、右按钮、夹紧按钮、松开按钮可以分别完成下降、左移、右移、钮、左移按钮、右按钮、夹紧按钮、松开按钮可以分别完成下降、左移、右移、夹紧和松开的动作。夹紧和松开的动作。 3 3）自动回原点程序）自动回原点程序这是为单步、单周和连续作这是为单步、单周和连续作准备工作的一个程序。准备工作的一个程序。回原点顺序功能图规定使用回原点顺序功能图规定使用状态器状态器S10S10S19S19，且，且ISTIST指令指令指定了初始步必须用指定
75、了初始步必须用S1S1。回原点结束后，再使用一步回原点结束后，再使用一步以便用以便用SETSET指令将回原点完成指令将回原点完成特殊辅助继电器特殊辅助继电器M8043M8043置为置为ONON，并用，并用RSTRST指令将本步复位。指令将本步复位。如果选择开关拨到回原点这一档如果选择开关拨到回原点这一档（X21X21为为ONON），），ISTIST指令将指令将S1S1置为置为ONON，按下回原，按下回原点启动按钮，点启动按钮，X25X25接通为接通为ONON，活动步转移到，活动步转移到S10S10，机械手松手、停止下降、开始上，机械手松手、停止下降、开始上升，压下上限位开关后升，压下上限位开关
76、后X0X0为为ONON，活动步转移到，活动步转移到S11S11，停止右移、开始左移，压下，停止右移、开始左移，压下左限位开关后左限位开关后X2X2为为ONON，活动步转移到，活动步转移到S12S12，将回原点完成特殊辅助继电器，将回原点完成特殊辅助继电器M8043M8043置置ONON，并将，并将S12S12复位。复位。 4 4）自动程序）自动程序自动程序包括了自动程序包括了单步、单周和连续单步、单周和连续三种三种工作方式。工作方式。ISTIST指令规定了自动程序的初始指令规定了自动程序的初始步为步为S2S2。初始步初始步S2S2向下一步转换的条件之一向下一步转换的条件之一是原是原点位置点位置
77、M8044M8044为为ONON，条件之二是开始转换特，条件之二是开始转换特殊辅助继电器殊辅助继电器M8041M8041为为ONON，二者缺一不可。，二者缺一不可。由条件一可知，由条件一可知，系统不在原位时系统不在原位时，将工，将工作方式置为单步、单周和连续中的任何一作方式置为单步、单周和连续中的任何一种方式，系统都不会工作。种方式，系统都不会工作。M8041M8041的置位由的置位由启动按钮通过系统程序来完成，启动按钮通过系统程序来完成，用户不必用户不必考虑。单周和连续工作方式的区别就通过考虑。单周和连续工作方式的区别就通过M8041M8041体现出来。体现出来。单步工作方式和单周、连续工作
78、方式的单步工作方式和单周、连续工作方式的区别区别主要是通过系统程序驱动主要是通过系统程序驱动禁止转移特禁止转移特殊辅助继电器殊辅助继电器M8040M8040体现出来，这一点由体现出来，这一点由ISTIST指令自动控制，在用户程序中表面上不指令自动控制，在用户程序中表面上不涉及涉及M8040M8040，用户也不必考虑。，用户也不必考虑。机械手的夹紧与松开是机械手的夹紧与松开是Y4Y4的的ONON与与OFFOFF实现的实现的，在机械手夹紧后的上，在机械手夹紧后的上升、右移和下降过程中必须一直升、右移和下降过程中必须一直保持夹紧状态，所以保持夹紧状态，所以S21S21步步的夹紧的夹紧用的是用的是置位
79、指令置位指令。在在S21S21步驱动置位指令的同时再步驱动置位指令的同时再驱动一定时器，驱动一定时器，由定时器的常开由定时器的常开触点作为活动步的转换条件，触点作为活动步的转换条件，定定时器时器T0T0设定的时间能够确保设定的时间能够确保Y4Y4为为ONON的时间足够长后机械手才开始的时间足够长后机械手才开始上升，保证了机械手确实夹紧后上升，保证了机械手确实夹紧后才能上升才能上升。为保证上升、下降电磁阀线圈为保证上升、下降电磁阀线圈不同时得电和左移、右移电磁阀不同时得电和左移、右移电磁阀线圈不同时得电，线圈不同时得电，在顺序功能图在顺序功能图驱动直线运动的步中驱动直线运动的步中, ,对步所驱动
80、对步所驱动的输出继电器用向后续步转换的的输出继电器用向后续步转换的状态转换条件的状态转换条件的常闭触点常闭触点加以控加以控制。制。 如果选择开关拨到如果选择开关拨到单步单步这一档（这一档（X22X22为为ONON），），ISTIST指令将指令将S2S2置为置为ONON，由于在原位，由于在原位M8044M8044为为ONON，未按启动按钮时，未按启动按钮时M8040M8040为为ONON、M8041M8041为为OFFOFF，按一下按钮后按一下按钮后M8040M8040为为OFFOFF、M8041M8041为为ONON，活动步转移到，活动步转移到S20S20，机械手开，机械手开始下降，压下下限位
81、开关后由于始下降，压下下限位开关后由于M8040M8040已已为为OFFOFF，状态不会自动转移，只能等待下，状态不会自动转移，只能等待下一次按动启动按钮。一次按动启动按钮。如果选择开关拨到如果选择开关拨到单周单周这一档（这一档（X23X23为为ONON），），M8041M8041仅在按启动按钮时接通，然后为仅在按启动按钮时接通，然后为OFFOFF。当完成一个循环后，活动步由当完成一个循环后，活动步由S27S27转换到转换到S2S2时，时，由于由于M8041M8041早已早已OFFOFF，S2S2不能自动转移到不能自动转移到S20S20，从而完成单周运行。从而完成单周运行。如果选择开关拨到如果
82、选择开关拨到连续连续这一档（这一档（X24X24为为ONON），），ISTIST指令使指令使M8041M8041一直为一直为ONON，M8040M8040一一直直OFFOFF，机械手回到原位后活动步能够自动，机械手回到原位后活动步能够自动通过通过S2S2步转移到步转移到S20S20步，自动循环工作一直步，自动循环工作一直进行下去，直到进行下去，直到按下停止按钮按下停止按钮X27X27为为ONON，M8041M8041打开自锁变为打开自锁变为OFFOFF，机械手回到原位后机械手回到原位后停止。停止。本章小结1.1.本章主要讲述本章主要讲述PLCPLC的程序设计方法：掌握经验的程序设计方法：掌握经验设计法和顺序功能图设计法。设计法和顺序功能图设计法。2.2.通过实例介绍了通过实例介绍了PLCPLC控制系统设计的步骤、内控制系统设计的步骤、内容和方法。内容包括硬件设置和软件设计两方容和方法。内容包括硬件设置和软件设计两方面。面。3.3.会合理选择硬件。会合理选择硬件。4.4.能用能用PLCPLC设计自动控制系统。设计自动控制系统。习习 题题P181：6-16-11
