第7讲步进指令

1、Date: 2021-6-23 Page: 1 电子信息工程学院电子信息工程学院 第五章 步进指令 Date: 2021-6-23 Page: 2 电子信息工程学院电子信息工程学院 本节讲解本节讲解 第一节 步进指令及步进梯形图 一、顺序功能图 二、步进指令 三、步进梯形图 四、步进指令的表示及其动作 Date: 2021-6-23 Page: 3 电子信息工程学院电子信息工程学院 教学目标教学目标 Date: 2021-6-23 Page: 4 电子信息工程学院电子信息工程学院 1.顺序控制系统 对于流程作业的自动化控制系统而言，一般都包含若干 个状态（也就是工序），当条件满足时，系统能够从

2、一种状 态转移到另一种状态，我们把这种控制叫做顺序控制。对应 的系统则称为顺序控制系统或流程控制系统。 一、顺序功能图 Date: 2021-6-23 Page: 5 电子信息工程学院电子信息工程学院 2.顺序功能图 以红绿灯控制为例， 其对应的顺序功能图如左 图所示。 S0S0S9S9：初始状态专用 S10S10S19S19：原点复位用 S20S20S499S499：一般用 S500S500S899S899：停电保持用 S900S900S999S999：报警用 针对顺序控制要求，PLC提供了顺序功能图（SFC）语言支 持。顺序功能图又称状态转移图，由一系列状态（用S表示）组 成。系统提供S0

3、S999共1000个状态供编程使用，其中： Date: 2021-6-23 Page: 6 电子信息工程学院电子信息工程学院 FX系列PLC提供了一对步进指令。 STLSTL是利用内部软元件（状态S S）在顺控程序上进行工序步 进式控制的指令。 RETRET是用于状态（S S）流程的结束，实现返回主程序（母线） 的指令。 二、步进指令 Date: 2021-6-23 Page: 7 电子信息工程学院电子信息工程学院 用步进指令可以将顺序功能图转换为步进梯形图，也可以直接 编写步进梯形图。对梯形图和顺序功能图应注意以下几点： 1.状态的动作与输出的重复使用 状态编号不可重复使用。 如果如果状态触

4、点接通，则与其 相连的电路动作；如果状态触点 断开，则与其相连的电路停止工 作。 在不同状态之间，允许对输出元 件重复输出，但对同一状态内不 允许双重输出。 三、步进梯形图 Date: 2021-6-23 Page: 8 电子信息工程学院电子信息工程学院 3.输出的互锁 在状态转移过程中，由 于在瞬间（1个扫描周期）， 两个相邻的状态会同时接通， 因此为了避免不能同时接通的 一对输出同时接通，必须设置 外部硬接线互锁或软件互锁。 定时器线圈与输出线圈一样， 也可对在不同状态的同一软元件编 程，但在相邻的状态中不能编程。 如果在相邻状态下编程，则工序转 移时定时器线圈不能断开，定时器 当前值不能

5、复位。 2.定时器的重复使用 Date: 2021-6-23 Page: 9 电子信息工程学院电子信息工程学院 如右图所示，在状态内 的母线将LDLD或LDILDI指令写入后， 对不需要触点的驱动就不能 再编程，需要按下图方式进 行变换。 5.输出的驱动方法 或或 Date: 2021-6-23 Page: 10 电子信息工程学院电子信息工程学院 OUT指令与SET指令对于STL指 令后的状态具有同样的功能，都 将原来的状态自动复位。此外， 还有自保持功能。但是，在使用 OUT指令时，用于向状态转移图中 的分离状态转移。 6.状态的转移方法 7.可在状态内处理的指令 Date: 2021-6-

6、23 Page: 11 电子信息工程学院电子信息工程学院 1.步进指令的顺序功能图表示及其动作 四、步进指令的表示及其动作 Date: 2021-6-23 Page: 12 电子信息工程学院电子信息工程学院 2.步进指令的梯形图表示及其动作 四、步进指令的表示及其动作 Date: 2021-6-23 Page: 13 电子信息工程学院电子信息工程学院 本节讲解本节讲解 第二节 顺序功能图的类型 一、单流程结构 二、选择分支流程结构 三、并进分支流程结构 四、跳转流程结构 五、重复流程结构 Date: 2021-6-23 Page: 14 电子信息工程学院电子信息工程学院 一、单流程结构 如如红

7、红绿绿灯灯控制程序，虽然是 循环控制，但都以一定顺序 逐步执行且没有分支，所以 属于单一顺序流程。 图中在S21S21执行完后即结束。 在步进阶梯图中，以复位 （RSTRST）正在执行的步阶来结束 步进动作。 从头到尾只有一条路可走，称为单流程结构。 Date: 2021-6-23 Page: 15 电子信息工程学院电子信息工程学院 当S0S0之行后，若X1X1先有效，则跳 到S21S21执行，此后即使X2X2有效，S22S22也 无法执行。之后若X3X3有效，则脱离 S21S21而跳到S23S23执行，当X5有效后，则 结束流程。 二、选择分支与汇合流程 当S0S0之行后，若X2X2先有效，

8、则跳 到S2S22 2执行，此后即使X X1 1有效，S2S21 1也 无法执行。 若有多条路径，而只能选择其中一条路径来执行，这种 分支方式称为选择分支。 Date: 2021-6-23 Page: 16 电子信息工程学院电子信息工程学院 选择分 支流程不能 交叉，对左 图所示的流 程必须按右 边所示的流 程进行修改。 二、选择分支与汇合流程 Date: 2021-6-23 Page: 17 电子信息工程学院电子信息工程学院 当S0S0执行后，若X1X1有效，则 S20S20及S21S21同时执行。 若有多条路径，且必须同时执行，这种分支的方式称为并 进分支流程。在各条路径都执行后，才会继续

9、往下指令，像这 种有等待功能的方式称之为并进 汇合。 当S22S22及S23S23都已执行后，若X4X4 有效，则脱离S22S22及S23S23而跳到S24S24执 行，程序结束。 当左边路径已执行到S22S22，而 右边路径尚停留在S21S21时，此时即 使X4X4有效，也不会跳到S24S24执行。 三、并进分支与汇合流程 Date: 2021-6-23 Page: 18 电子信息工程学院电子信息工程学院 三、并进分支与汇合流程 如左图所 示的流程都是 可能的程序。 B流程没有问 题，但A流程 在并进汇合处 有等待动作的 状态，请务必 注意。 Date: 2021-6-23 Page: 19

10、 电子信息工程学院电子信息工程学院 三、并进分支与汇合流程 如在并进 分支与汇合点 处不允许符号 *或符号 的转 移条件，应按 右图修改。 Date: 2021-6-23 Page: 20 电子信息工程学院电子信息工程学院 四、跳转流程 向下面状态 的直接转移或向 系列外的状态转 移被成为跳转， 用符号指向转 移的目标状态。 Date: 2021-6-23 Page: 21 电子信息工程学院电子信息工程学院 五、重复流程 向前面状 态进行转移的 流程称为重复。 用指向转移 的目标状态。 使用重复流程 可以实现一般 的重复，也可 以对当前状态 复位。 Date: 2021-6-23 Page:

11、22 电子信息工程学院电子信息工程学院 一、单流程设计 二、选择分支流与汇合程设计 三、并进分支与汇合流程设计 Date: 2021-6-23 Page: 23 电子信息工程学院电子信息工程学院 教学目标教学目标 Date: 2021-6-23 Page: 24 电子信息工程学院电子信息工程学院 【应用系统设计】 简易红绿灯控制系统 Date: 2021-6-23 Page: 25 电子信息工程学院电子信息工程学院 Date: 2021-6-23 Page: 26 电子信息工程学院电子信息工程学院 Date: 2021-6-23 Page: 27 电子信息工程学院电子信息工程学院 Date:

12、2021-6-23 Page: 28 电子信息工程学院电子信息工程学院 Date: 2021-6-23 Page: 29 电子信息工程学院电子信息工程学院 T0 T1 T2 T3 X0 Date: 2021-6-23 Page: 30 电子信息工程学院电子信息工程学院 Date: 2021-6-23 Page: 31 电子信息工程学院电子信息工程学院 SETSET在步进梯形图 中，作为状态转 移指令使用。 STLSTL为状态动作的 步进起始指令 STLSTL与SETSET指令之间 的部分为该状态所 需做的动作动作。 Date: 2021-6-23 Page: 32 电子信息工程学院电子信息工程

13、学院 用LD或LDI指令设 置转移条件 用SET指令 设置状态 以STL指令开始 设置动作母线 用OUT指令设 置动作 Date: 2021-6-23 Page: 33 电子信息工程学院电子信息工程学院 【应用范例】洗车洗车流程控制 二、选择分支与汇合流程设计 Date: 2021-6-23 Page: 34 电子信息工程学院电子信息工程学院 若方式选择开关（COSCOS）置于手动方式，当按下STARTSTART启动后， 则按下列程序动作： 执行泡沫清洗（用MC1MC1驱动）； 按PB1PB1则执行清水冲洗（用MC2MC2驱动）； 按PB2PB2则执行风干（用MC3MC3驱动）； 按PB3PB

14、3则结束洗车。 若方式若选择开关（COSCOS）置于自动方式，当按START启动后， 则自动按洗车流程执行。其中泡沫清洗10秒、清水冲洗20 秒、风干5秒，结束后回到待洗状态。 任何时候按下STOPSTOP，则所有输出复位，停止洗车 项目说明： Date: 2021-6-23 Page: 35 电子信息工程学院电子信息工程学院 功能分析： 手动、自动只能选择其一，因此使用选择分支来做。 依题目说明可将电路规划为两种功能，而每种功能有三种 依PBPB按钮或设定时间而顺序执行的状态。 手动状态 状态S21S21MC1MC1动作 状态S22S22MC2MC2动作 状态S23S23MC3MC3动作 状

15、态S24S24停止 自动状态 状态S31S31MC1MC1动作 状态S32S32MC2MC2动作 状态S33S33MC3MC3动作 状态S24S24停止 Date: 2021-6-23 Page: 36 电子信息工程学院电子信息工程学院 元件分配： 启动按钮、停止按钮，使用输入继电器 方式选择开关，使用输入继电器 清水冲洗按钮，使用输入继电器 泡沫清洗驱动，使 用输出继电器 风干机驱动，使用 输出继电器 清水冲洗驱动，使 用输出继电器 风干按钮，使用输入继电器 结束按钮，使用输 入继电器 Date: 2021-6-23 Page: 37 电子信息工程学院电子信息工程学院 绘绘制状态流程图 ST

16、OP 动作 设 置M 0， 可 暂 存 START按钮状态，避 免一直按住按钮 另一种结束方 式：清除本身 手手 动动 流流 程程 手手 动动 流流 程程 自自 动动 流流 程程 自自 动动 流流 程程 允许再次 启动电路 Date: 2021-6-23 Page: 38 电子信息工程学院电子信息工程学院 步进阶梯图转换 Date: 2021-6-23 Page: 39 电子信息工程学院电子信息工程学院 键入程序： 将程序录入编程器 并下载到目标 PLC 将步进阶梯图转 换为语句表 Date: 2021-6-23 Page: 40 电子信息工程学院电子信息工程学院 【应用系统设计】气压式冲孔加

17、工机气压式冲孔加工机控制系统 三、并进分支与汇合流程设计 Date: 2021-6-23 Page: 41 电子信息工程学院电子信息工程学院 工件的补充、冲孔、测试及搬运可同时进行。 控制说明： 工件的补充由传送带（电机M0M0驱动）送入。 工件的搬运分合格品及不合格品两种，由测孔部分判断。若 测孔机在设定时间内能测孔到底（MS2 ONMS2 ON），则为合格品，否则即 为不合格品。 不合格品在测孔 完毕后，由A缸抽离隔 离板，让不合格的工件 自动掉入废料箱；若为 合格品，则在工件到达 搬运点后，由B缸抽离 隔离板，让合格的工件 自动调入包装箱。 Date: 2021-6-23 Page: 4

18、2 电子信息工程学院电子信息工程学院 功能分析： 系统由5个流程组成：复位流程，清除残余工件；工件补充流 程，根据有无工件控制传送带的启停；冲孔流程，根据冲孔位置有无 工件控制冲孔机是否实施冲孔加工；测孔流程，检测孔加工是否合格， 由此判断工件的处理方式；搬运流程，将合格工件送入包装箱。 因为只有一个放在工件补充位置的PH0PH0来侦测工件的有无，而另 外的钻孔、测孔及搬运位置并没有其他传感装置，那么应如何得知相 应位置有无工件呢？本题所使用的方式是为工件补充、钻孔、测孔及 搬运设置4个标志，即M10-M13M10-M13。当PH0PH0侦测到传送带送来的工件时，则设 定M10M10为1，当转

19、盘转动后，用左移指令将M10-M13M10-M13左移一个位元，亦即 M11M11为1,钻孔机因此标志为1而动作。其他依此类推，测孔机依标志M12M12 动作、包装搬运依M13M13动作。 Date: 2021-6-23 Page: 43 电子信息工程学院电子信息工程学院 元件分配及端子接线： Date: 2021-6-23 Page: 44 电子信息工程学院电子信息工程学院 绘绘制功能流程图 a.原点复位流程 OFFOFF 动作动作 定位由定位由OFF 变为变为ON时转时转 盘停止盘停止 驱动转盘驱动转盘 电机电机 （M1 ON） A缸抽离缸抽离 隔离板隔离板 判断是否判断是否 做完四次做完

20、四次 Date: 2021-6-23 Page: 45 电子信息工程学院电子信息工程学院 绘绘制功能流程图 b.工件补充流程 传送带转动传送带转动 (M0 ON) 设定设定M10M10 为为1(1(表示表示 有工件有工件) ) 有工件有工件 （PH0PH0动作）动作） 时间到时间到 没有工件没有工件 c.气压冲孔流程 钻孔机动作钻孔机动作 （Y4 ONY4 ON） 钻孔机钻孔机 返回返回 有无工件标志有无工件标志 （M11M11为为1 1表示表示 有工件）有工件） 设置设置8 8秒秒 等待时间等待时间 Date: 2021-6-23 Page: 46 电子信息工程学院电子信息工程学院 绘绘制功能流程图 d.测孔流程 e.工件搬运流程 Date: 2021-6-23 Page: 47 电子信息工程学院电子信息工程学院 初始 复位 流程 定位格由OFF变为 ON时转盘停止 工件 搬运 流程 测孔 流程 钻孔 流程 步进阶梯图转换 Date: 2021-6-23 Page: 48 电子信息工程学院电子信息工程学院 【练习】机械手臂控制系统 Date: 2021-6-23 Page: 49 电子信息工程学院电子信息工程学院 工件的补充使用人工控制，可直接将工件放在D