PLC技术及应用(FX2N系列)——运料小车三地往返运行控制

1、高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press教育部职业教育与成人教育司推荐教材配套教学用书教育部职业教育与成人教育司推荐教材配套教学用书电子信息、电气控制应用技术的、培训用书电子信息、电气控制应用技术的、培训用书高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press主编 姜治臻 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press如图所示小车在原料库，加工车间和成品库三地间自动往返运货。控制要求如下：如图所示小

2、车在原料库，加工车间和成品库三地间自动往返运货。控制要求如下：1. 按下起动按钮，小车左行去原料库进行取料。按下起动按钮，小车左行去原料库进行取料。2. 当小车到达原料库后，小车停留当小车到达原料库后，小车停留5s，取材料一。检测开关为，取材料一。检测开关为sq1，。，。3. 定时时间到小车右行，到达加工车间停留定时时间到小车右行，到达加工车间停留5s，进行一次加工。检测开关为，进行一次加工。检测开关为sq2。4. 定时时间到小车左行，回到原料库，停留定时时间到小车左行，回到原料库，停留4s取材料二。取材料二。5. 定时时间到小车右行，到达加工车间停留定时时间到小车右行，到达加工车间停留6s，

3、进行二次加工。检测开关为，进行二次加工。检测开关为sq2。6. 定时时间到小车继续右行，小车到达成品库停留定时时间到小车继续右行，小车到达成品库停留8s，进行卸货。接近开关，进行卸货。接近开关sq3，7. 定时时间到小车左行，回到原料库准备下一次的加工过程。按下停止按钮定时时间到小车左行，回到原料库准备下一次的加工过程。按下停止按钮sb2，小车停止运行，小车停止运行高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press 这仍是典型的顺序控制。小车三地往返运行，其实质仍是电机的这仍是典型的顺序控制。小车三地往返运行，其实质仍是电机的正反转运行，在设计时应该注意正转接

4、触器外部互锁的问题。通过分正反转运行，在设计时应该注意正转接触器外部互锁的问题。通过分析小车三地往返运行的控制要求，用小车的运行轨迹来分解其顺序控析小车三地往返运行的控制要求，用小车的运行轨迹来分解其顺序控制过程，如图制过程，如图2.7.22.7.2所示，将其分成所示，将其分成1111步，为绘制顺序功能图提供了步，为绘制顺序功能图提供了条件。条件。起动起动停止停止高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press1. 1. 主回路设计主回路设计2. 2. 确定确定i/oi/o点总数及地址分配点总数及地址分配3. 3. 控制回路控制回路4. 4. 设备材料表设备

5、材料表5. 5. 程序设计程序设计6. 6. 运行调试运行调试 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press步进指令及步进程序设计方法步进指令及步进程序设计方法（一）、状态转移图（一）、状态转移图sfc1. 状态转移图状态转移图sfc基本组成基本组成 状态转移条件：一般是开关量，可由单独接点作为状态转移条件，也可状态转移条件：一般是开关量，可由单独接点作为状态转移条件，也可由各种接点的组合作为转移条件。由各种接点的组合作为转移条件。 执行对象：目标组件执行对象：目标组件y

6、、m、s、t、c和和f（功能指令）均可由状态（功能指令）均可由状态s的的接点来驱动。可以是单一输出，也可以是组合输出。接点来驱动。可以是单一输出，也可以是组合输出。 sn：状态寄存器。：状态寄存器。fx2系列系列plc共有状态组件（也称状态寄存器）共有状态组件（也称状态寄存器）1000点（点（s0s999）。参见表）。参见表2.6.3，状态，状态s 是对工序步进控制简易编程的重要软元是对工序步进控制简易编程的重要软元件，经常与步进梯形图指令件，经常与步进梯形图指令stl结合使用。结合使用。高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press步进指令及步进程序设计

7、方法步进指令及步进程序设计方法表2.6.3 fx2n 状态寄存器一览表组件编址点 数用 途说 明s0s910初始化状态寄存器用于sfc的初始化状态 1s10s1910回零状态寄存器its命令时的原点回归用 1s20s499480通用状态寄存器一般用 1s500s899400保持状态寄存器停电保持用 2s900s999100报警状态寄存器报警指示专用区， 31：非停电保持领域。通过参数的设定可变更停电保持的领域。2：停电保持领域。通过参数的设定可变更非停电保持的领域。3：停电保持特性。不可通过参数的设定变更。（一）、状态转移图（一）、状态转移图sfc高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社hig

8、her education press【例2.6.1】 利用状态转移图实现项目五中小车甲乙两地间的运行，如图2.6.7所示。小车甲乙两地间运行sfc图如图2.6.8所示。 步进指令及步进程序设计方法步进指令及步进程序设计方法（一）、状态转移图（一）、状态转移图sfc高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press2. 状态转移图状态转移图sfc基本结构基本结构步进指令及步进程序设计方法步进指令及步进程序设计方法常见的两种结构是单流程结构sfc与多流程结构sfc 图2.6.9 选择流程状态转移图 图2.6.10 并行流程状态转移图一条并行分支或选择性分支的回路

9、数限定为8条以下。但是，有多条并行分支或选择性分支时，每个初始状态的回路总数不超过16条。高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press2. 状态转移图状态转移图sfc基本结构基本结构步进指令及步进程序设计方法步进指令及步进程序设计方法 按照实际工艺需要，有时需要非连续状态间的跳转，利用跳转返回某个状态，重复执行一段程序称为循环。【例2.6.2】图2.6.11（a）中通过定时器t1控制整个步进过程的循环运行，(b)图为局部的循环控制。图2.6.11 循环状态转移图高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press（二）步进

10、梯形图指令（二）步进梯形图指令stl 、ret步进指令及步进程序设计方法步进指令及步进程序设计方法助记符、名称功 能回路表示和可用软元件程序步stl步进梯形图步进梯形图开始1ret返回步进梯形图结束11.stl指令功能指令功能 步进梯形图开始指令。利用内部软元件状态s的常开接点与左母线相连，表示步进控制的开始。2.ret指令功能指令功能步进梯形图结束指令。表示状态s流程的结束，用于返回主程序母线的指令。高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press（二）步进梯形图指令（二）步进梯形图指令stl 、ret步进指令及步进程序设计方法步进指令及步进程序设计方法3

11、. 指令指令set的特殊应用的特殊应用 如图所示，状态s20有效时，输出y1、y2接通（在这里y1是用out指令驱动，y2是用set指令置位，未复位前y2一直保持接通），程序等待转换条件x1动作。当x1接通，状态就由s20转到s21，这时y1断开，y3接通，y2仍保持接通。要使y2断开，必须使用rst指令。out指令与rst指令在步进控制中的不同应用需要特别注意。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press（二）步进梯形图指令（二）步进梯形图指令stl 、ret步进指令及步进程序设计方法步进指令及步进程序设计方法4. 状态编程规则状态编程规则（1）状态

12、号不可重复使用。（2）stl指令后面只跟ld/ldi指令。（3）初始状态的编程。初始状态一般是指一个顺序控制工艺过程的开始状态。对应状态转移图的起始位置就是初始状态。我们用s0s9表示初始状态，有几个初始状态，就对应几个相互独立的状态过程。开始运行后，初始状态可由其他状态驱动。每个初始状态下面的分支数总和不能超过16个，对总状态数没有限制。从每个分支点上引出的分支不能超过8个。高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press（二）步进梯形图指令（二）步进梯形图指令stl 、ret步进指令及步进程序设计方法步进指令及步进程序设计方法4. 状态编程规则状态编程规

13、则（4）在不同的状态之间，可编写同样的输出继电器（在普通的继电器梯形图中，由于双重线圈处理动作复杂，因此建议不对双重线圈编程）。如图2.6.14（a）所示。图2.6.14 双线圈使用示意图高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press（二）步进梯形图指令（二）步进梯形图指令stl 、ret步进指令及步进程序设计方法步进指令及步进程序设计方法4. 状态编程规则状态编程规则（5）定时器线圈同输出线圈一样，可在不同状态间对同一软元件编程。但在相邻状态中则不能编程，如图2.6.14（b）所示。如果在相邻状态下编程，则工序转移时，定时器线圈不断开，当前值不能复位。

14、（6）在状态内的母线，一旦写入ld或ldi指令后，对不需触点的指令就不能编程,需按如图2.6.15方法处理。位置变更 插入常闭触点图2.6.15 不需触点指令编程高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press（二）步进梯形图指令（二）步进梯形图指令stl 、ret步进指令及步进程序设计方法步进指令及步进程序设计方法4. 状态编程规则状态编程规则（7）在中断和子程序内，不能使用stl指令。（8）在stl指令内不能使用跳转指令。（9）连续转移用set指令，非连续转移用out指令。（10）在stl与ret指令之间不能使用mc、mcr指令。高高 等等 教教 育育

15、出出 版版 社社higher education press高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社higher education press评价项目评价项目评价内容评价内容配分配分评价标准评价标准得分得分课堂学习能力课堂学习能力学习态度与能力学习态度与能力10态度端正，学习积极态度端正，学习积极思维拓展能力思维拓展能力拓展学习的表现与应用拓展学习的表现与应用10积极的拓展学习并能正确应用积极的拓展学习并能正确应用团结协作意识团结协作意识分工协作，积极参与分工协作，积极参与5语言表达能力语言表达能力正确清楚的表达观点正确清楚的表达观点5学习过程：学习过程：程序编制、调试、运程序编制、调试、运行、工艺。行、工艺。外部接线外部接线5按照电气原理图正确接线按照电气原理图正确接线布线工艺布线工艺 5符合布线工艺标准符合布线工艺标准i/o分配分配5i/o分配正确合理分配