程宪平 机电传动与控制(第三版)6第六章

1、1机电传动控制 2机电传动控制 3机电传动控制 了解可编程序控制器的基本结构和基本工作过程；了解可编程序控制器的基本结构和基本工作过程； 掌握掌握PLCPLC内部等效继电器电路的等效思路；内部等效继电器电路的等效思路； 熟悉熟悉PLCPLC的指令系统；的指令系统； 掌握掌握PLCPLC的编程方法和开发步骤。的编程方法和开发步骤。 掌握指令系统与编程方法。掌握指令系统与编程方法。 PLC PLC的梯形图与一般继电器控的梯形图与一般继电器控 制原理电路图的异、同点；制原理电路图的异、同点； 各指令的使用场合和注意点；各指令的使用场合和注意点； 现场器件的常闭触点现场器件的常闭触点 在梯形图中的使用

2、。在梯形图中的使用。 4机电传动控制5机电传动控制6机电传动控制 1969年美国数字设备公司（年美国数字设备公司（DEC）根据招标的要求，）根据招标的要求， 研制出世界上第一台可编程序控制器，研制出世界上第一台可编程序控制器， 并在并在GM公司汽车生产线上首次应用成功。公司汽车生产线上首次应用成功。 1980年美国电气制造商协会（年美国电气制造商协会（NEMA）正式将其命名为）正式将其命名为 可编程序控制器可编程序控制器（Programmable Controller），简称），简称。 由于可编程序控制器最初由于可编程序控制器最初 只具备逻辑控制、定时、计数等功能，只具备逻辑控制、定时、计数等

3、功能， 主要是用来取代继电接触器控制，主要是用来取代继电接触器控制， 相当于可编程序逻辑控制器相当于可编程序逻辑控制器（PLC）， 另一方面，为了与个人计算机另一方面，为了与个人计算机（PC）相区别，相区别， 。7机电传动控制8机电传动控制9机电传动控制10机电传动控制系统程序存储器用户程序存储器存储器I/O扩展口外设接口输入单元输出单元用户输出设备中央处理单元（CPU）电源用户输入设备I/O扩展单元特殊功能单元主机编程器盒式磁带机打印机EPROM写入器上位计算机PLC可编程终端PT 11机电传动控制 装有装有CPU的单元称为的单元称为CPU模块，其他称为扩展模块。模块，其他称为扩展模块。 C

4、PU与各扩展模块间通过电缆连接。与各扩展模块间通过电缆连接。 中、大型机常采用组合式中、大型机常采用组合式PLC。 各单元分别做成相应的电路板或模块，插在底板上，各单元分别做成相应的电路板或模块，插在底板上， 模块之间通过底板上的总线相互联系。模块之间通过底板上的总线相互联系。12机电传动控制13机电传动控制 系统程序是厂家根据其选用的系统程序是厂家根据其选用的CPU的指令系统编写的，的指令系统编写的， 它决定了它决定了PLC的功能。的功能。 系统程序存储器是只读存储器，用户不能更改其内容。系统程序存储器是只读存储器，用户不能更改其内容。 根据控制要求而编制的应用程序称为用户程序。根据控制要求

5、而编制的应用程序称为用户程序。 不同机型的不同机型的PLC的用户程序存储器的容量可能差异较大。的用户程序存储器的容量可能差异较大。 根据生产过程或工艺的要求，用户程序经常需要改动，根据生产过程或工艺的要求，用户程序经常需要改动， 所以用户程序存储器必须可读写。所以用户程序存储器必须可读写。14机电传动控制输入输入/ /输出模块：输出模块：( (一一) )开关量开关量 I/ /O模块模块 1. 开关量输入模块开关量输入模块 直流输入；直流输入； 交流交流/直流输入；直流输入； 交流输入。交流输入。 2. 开关量输出模块开关量输出模块 继电器输出（交流继电器输出（交流/直流驱动）；直流驱动）； 晶

6、体管输出（直流驱动）；晶体管输出（直流驱动）； 双向晶闸管输出（交流驱动）。双向晶闸管输出（交流驱动）。( (二二) )模拟量模拟量 I/ /O模块模块( (三三) )其他功能其他功能I/ /O模块模块15机电传动控制( (一一) )开关量开关量 I/ /O模块模块 1. 开关量输入模块开关量输入模块交流交流/ /直流输入直流输入电路电路直流输入电路直流输入电路交流输入交流输入电路电路16机电传动控制( (一一) )开关量开关量 I/ /O模块模块 2. 开关量输出模块开关量输出模块晶体管输出电路晶体管输出电路 （直流驱动）（直流驱动）双向晶闸管输出电路双向晶闸管输出电路 （交流驱动）（交流驱

7、动）继电器输出电路继电器输出电路（交流（交流/ /直流驱动）直流驱动）17机电传动控制( (一一) )开关量开关量 I/ /O模块模块 3. 开关量开关量I/ /O模块的外部接线模块的外部接线18机电传动控制模拟量模拟量输入模块输入模块结构框图结构框图( (二二) )模拟模拟量量 I/ /O模块模块 1. 模拟量输入模块模拟量输入模块19机电传动控制模拟量模拟量输出模块输出模块结构框图结构框图( (二二) )模拟模拟量量 I/ /O模块模块 2. 模拟量输出模块模拟量输出模块20机电传动控制( (二二) )模拟模拟量量 I/ /O模块模块光耦合器隔离A/D转换器滤波内部回路信号转换内部回路光耦

8、合器隔离D/A转换器21机电传动控制 电源部件将交流电源转换成电源部件将交流电源转换成PLC的的 中央处理器、存储器等电路工作所需要的直流电源。中央处理器、存储器等电路工作所需要的直流电源。 电源部件还能使电源部件还能使PLC向外部提供向外部提供24V的直流电源，的直流电源， 给输入单元所连接的外部开关或传感器供电。给输入单元所连接的外部开关或传感器供电。 编程器编程器 编程器分为以下三类：编程器分为以下三类： 简易编程器简易编程器 图形编程器图形编程器 工业控制计算机作为编程器工业控制计算机作为编程器 其它外部设备其它外部设备22机电传动控制23机电传动控制24机电传动控制25机电传动控制2

9、6机电传动控制工业以太网Ethernet现场总线Profibus多点链路MPI执行器级总线AS-i生产管理计算机2n5431传感器及执行部件智能模块S7-300S7-300S7-200S7-200S7-200S7-20027机电传动控制28机电传动控制29机电传动控制30机电传动控制31机电传动控制32机电传动控制33机电传动控制系统管理程序用以完成机内运行相关时间分配、系统管理程序用以完成机内运行相关时间分配、 存储空间分配管理及系统自检等工作。存储空间分配管理及系统自检等工作。 用户指令解释程序用以完成用户指令变换为机器码的工作。用户指令解释程序用以完成用户指令变换为机器码的工作。 系统软

10、件在用户使用可编程控制器之前就已装入机内，系统软件在用户使用可编程控制器之前就已装入机内， 并永久保存，在各种控制工作中并不需要做什么调整。并永久保存，在各种控制工作中并不需要做什么调整。 是用户为达到某种控制目的，是用户为达到某种控制目的， 采用采用PLCPLC厂家提供的编程语言自主编制的程序。厂家提供的编程语言自主编制的程序。34机电传动控制 应用程序编制需使用可编程控制器生产厂提供的编程语言。应用程序编制需使用可编程控制器生产厂提供的编程语言。 至今为止没有能适合于各种可编程控制器的通用编程语言。至今为止没有能适合于各种可编程控制器的通用编程语言。 国际电工委员会国际电工委员会( (IE

11、C) )于于1994年年5月公布了月公布了 可编程序控制器标准可编程序控制器标准( (IEC1131) )，其中的第三部分是，其中的第三部分是 可编程序控制器的编程语言标准可编程序控制器的编程语言标准( (IEC1131-3) )。35机电传动控制 梯形图语言是一种以图形符号梯形图语言是一种以图形符号 及其在图中的相互关系及其在图中的相互关系 表示控制关系的编程语言，表示控制关系的编程语言， 是从继电器电路图演变过来的。是从继电器电路图演变过来的。 梯形图是梯形图是PLC编程语言中使用最广泛的一种语言。编程语言中使用最广泛的一种语言。 指令表也叫语句表。由语句指令依一定的顺序排列而成。指令表也

12、叫语句表。由语句指令依一定的顺序排列而成。 类似于单片机程序中的汇编语言。类似于单片机程序中的汇编语言。 顺序功能图常用来编制顺序控制类程序。顺序功能图常用来编制顺序控制类程序。 体现了一种编程思想，在程序的编制中有很重要的意义。体现了一种编程思想，在程序的编制中有很重要的意义。36机电传动控制 功能块图是一种类似于数字逻辑电路的编程语言，功能块图是一种类似于数字逻辑电路的编程语言， 用类似与门、或门的方框来表示逻辑运算关系，用类似与门、或门的方框来表示逻辑运算关系， 熟悉数字电路的人比较容易掌握。熟悉数字电路的人比较容易掌握。 为了增强为了增强PLC的的 数学运算、数据处理、图表显示、报表打

13、印等功能，数学运算、数据处理、图表显示、报表打印等功能， 许多大中型许多大中型PLC都配备了都配备了 PASCAL、BASIC、C语言等高级编程语言。语言等高级编程语言。 这种编程方式叫作结构文本。这种编程方式叫作结构文本。37机电传动控制PLC控制控制等效电路图等效电路图（PLC的的I/ /O配置图配置图）输入输入电路电路输出输出电路电路38机电传动控制电机电机控制控制电路电路39机电传动控制40机电传动控制41机电传动控制 运行运行( (RUN) )状态，状态， 执行应用程序。执行应用程序。 停止停止( (STOP) )状态，状态， 编制与修改程序。编制与修改程序。 典型值典型值1100m

14、s。 42机电传动控制 PLC输入输出滞后时间又称为系统响应时间。输入输出滞后时间又称为系统响应时间。 它由它由 、 三部分所组成。三部分所组成。 响应延迟时间只有数十毫秒，对一般控制系统影响不大。响应延迟时间只有数十毫秒，对一般控制系统影响不大。43机电传动控制 在在逻辑控制场合，逻辑控制场合， 可编程控制器的可编程控制器的和继电器和继电器非常相似。非常相似。 但是这二者之间在但是这二者之间在运行时序问题上，有着根本的不同。运行时序问题上，有着根本的不同。 这就是两种工作方式的差别：这就是两种工作方式的差别： 所有触点的动作是和它的线圈通电或断电同时发生的。所有触点的动作是和它的线圈通电或断

15、电同时发生的。 由于指令的分时扫描执行，由于指令的分时扫描执行， 同一个器件的线圈工作和它各个触点的动作并不同时发生。同一个器件的线圈工作和它各个触点的动作并不同时发生。 举例：举例： 定时点灭控制；定时点灭控制； 台车往复运动控制。台车往复运动控制。 44机电传动控制45机电传动控制 FX2N系列系列PLC是三菱公司的典型产品，按叠装式配置。是三菱公司的典型产品，按叠装式配置。 由基本单元、扩展单元、扩展模块及特殊功能单元构成。由基本单元、扩展单元、扩展模块及特殊功能单元构成。 基本单元基本单元包括包括CPU、存储器、输入输出口及电源。、存储器、输入输出口及电源。 扩展单元扩展单元是用于增加

16、是用于增加I/ /O点数的装置，内部设置有电源。点数的装置，内部设置有电源。 扩展模块扩展模块用于增加用于增加I/ /O点数及改变点数及改变I/ /O比例，比例， 内部无电源，用电由基本单元或扩展单元供给。内部无电源，用电由基本单元或扩展单元供给。 由于扩展单元及扩展模块无由于扩展单元及扩展模块无CPUCPU， 所以必须与基本单元一起使用。所以必须与基本单元一起使用。 特殊功能单元特殊功能单元，是一些专门用途的装置，是一些专门用途的装置， 如：模拟量控制模块、运动控制模块、通信模块等。如：模拟量控制模块、运动控制模块、通信模块等。46机电传动控制47机电传动控制48机电传动控制 FX2N系列系

17、列PLC的基本单元名称体系及其种类的基本单元名称体系及其种类 FX2N系列系列PLC的扩展单元名称体系及其种类的扩展单元名称体系及其种类 FX2N系列系列PLC的扩展模块名称体系及其种类的扩展模块名称体系及其种类 FX2N系列系列PLC的特殊功能模块的特殊功能模块FX系列系列PLC的型号含义的型号含义49机电传动控制 存储容量存储容量 这里说的存储容量指的是用户程序存储器的容量。这里说的存储容量指的是用户程序存储器的容量。 输入输入/ /输出输出( (I/ /O) )点数点数 I/ /O点数指点数指PLC面板上的输入、输出端子的个数。面板上的输入、输出端子的个数。 扫描速度扫描速度 一般以扫描

18、一般以扫描1K字所用的时间来衡量扫描速度。字所用的时间来衡量扫描速度。 编程指令的种类和条数编程指令的种类和条数 内部器件的种类和数量内部器件的种类和数量 扩展能力扩展能力 智能单元的数量智能单元的数量 支持软件支持软件50机电传动控制 可编程控制器的程序，必须借助机内器件来表达，可编程控制器的程序，必须借助机内器件来表达， 这就要求在可编程控制器内部设置具有各种各样功能的，这就要求在可编程控制器内部设置具有各种各样功能的， 能代表控制过程中各种事物的元器件，即能代表控制过程中各种事物的元器件，即。 编程元件从物理实质上来说是电子电路及存储器。编程元件从物理实质上来说是电子电路及存储器。 为了

19、明确它们的物理属性，称它们为为了明确它们的物理属性，称它们为。 编程元件具有编程元件具有和和， 而且触点的状态随着线圈的状态而变化，而且触点的状态随着线圈的状态而变化， 由于编程元件只不过是存储单元，可以无限次地访问，由于编程元件只不过是存储单元，可以无限次地访问， 因此编程元件可以有因此编程元件可以有。 编程元件可以编程元件可以使用。使用。 为了区分元件功能，给元件为了区分元件功能，给元件，即存储单元的地址。，即存储单元的地址。51机电传动控制 FX2N系列可编程控制器的编程元件有：系列可编程控制器的编程元件有： 输入继电器输入继电器( (X) ) 输出继电器输出继电器( (Y) ) 辅助继

20、电器辅助继电器( (M) ) 定时器定时器( (T) ) 计数器计数器( (C) ) 状态状态( (S) ) 寄存器寄存器( (D、V、Z ) ) 指针指针( (P、I) ) 元件序号：元件序号： 输入继电器、输出继电器的序号为输入继电器、输出继电器的序号为八进制八进制， 其余其余器件的序号器件的序号为为十进制十进制。例：例： X0X7，X10X17， Y0Y7，Y10Y17， M0M300，；M8002 T0T199， C0C99， S0S9；S20S499；52机电传动控制53机电传动控制54机电传动控制普通型辅助继电器普通型辅助继电器 保持型辅助继电器保持型辅助继电器 特殊辅助继电器特殊

21、辅助继电器 55机电传动控制特殊辅助继电器特殊辅助继电器 触点利用型触点利用型 例如：例如： M8000、M8001：运行监视继电器：运行监视继电器 M8002、M8003：初始脉冲继电器：初始脉冲继电器 M8005：锂电池电压过低继电器：锂电池电压过低继电器 M8011M8014：内部时钟脉冲：内部时钟脉冲 线圈驱动型线圈驱动型 例如：例如： M8034：全部输出禁止继电器：全部输出禁止继电器 M8040：禁止状态转移：禁止状态转移 M8033：停止时保持输出继电器：停止时保持输出继电器 M8030：电池灭灯：电池灭灯 M8039：恒定扫描：恒定扫描56机电传动控制 100ms普通定时器普通

22、定时器 （共（共200点）点） 定时范围为定时范围为0.13276.7s ，对应设定值，对应设定值K：132767 10ms普通定时器普通定时器 （共（共46点）点） 定时范围为定时范围为0.01327.67s ，对应设定值，对应设定值K：132767 1ms积算定时器积算定时器 （共（共4点）点） 定时范围为定时范围为0.00132.767s ，对应设定值，对应设定值K：132767 100ms积算定时器积算定时器 （共（共6点）点） 定时范围为定时范围为0.13276.7s ，对应设定值，对应设定值K：132767 57机电传动控制100ms普通定时器的工作过程普通定时器的工作过程梯形图梯

23、形图时序图时序图|100ms普通定时器普通定时器 T0T199，定时范围：，定时范围：0.13276.7s定时器定时器延时触点延时触点输入信号输入信号定时器线圈定时器线圈输出信号输出信号设定值设定值设定值设定值K： 13276758机电传动控制1ms积算定时器的工作过程积算定时器的工作过程梯形图梯形图时序图时序图|1ms积算定时器积算定时器 T246T249，定时范围：，定时范围：0.00132.767s 定时器定时器延时触点延时触点输入信号输入信号定时器线圈定时器线圈复位信号复位信号复位指令复位指令输出信号输出信号设定值设定值设定值设定值K： 13276759机电传动控制 16位增计数器位增

24、计数器 （共（共200点）点） 设定值为设定值为132767， 其中其中C0C99为通用型，为通用型，C100C199为断电保持型。为断电保持型。 32位增位增/ /减计数器减计数器 （共（共35点）点） 设定值为设定值为21474836482147483647, 其中其中C200C219为通用型，为通用型，C220C234为断电保持型。为断电保持型。 增增/ /减计数方式由特殊辅助继电器减计数方式由特殊辅助继电器M8200M8234设定。设定。 对应的特殊辅助继电器为对应的特殊辅助继电器为ON时，为减计数。时，为减计数。（共（共21点）点） 单相单计数输入单相单计数输入 单相双计数输入单相双

25、计数输入 双相双计数输入双相双计数输入60机电传动控制1616位增计数器的工作过程位增计数器的工作过程梯形图梯形图时序图时序图|16位增计数器位增计数器 设定值为设定值为132767， 其中其中C0C99为通用型，为通用型，C100C199为断电保持型。为断电保持型。计数器计数器触点触点输入输入信号信号计数器计数器线圈线圈复位信号复位信号输出信号输出信号复位指令复位指令设定值设定值61机电传动控制3232位增位增/ /减计数器的工作过程减计数器的工作过程增增/减计数方式由特殊辅助继电器减计数方式由特殊辅助继电器M8205设定：设定：M8205为为OFF时，为时，为增增计数；计数； M8205为

26、为ON时，为时，为减减计数。计数。计数器触点计数器触点输输入入信信号号计数器线圈计数器线圈输出信号输出信号复位复位指令指令复复位位信信号号选择选择信号信号特殊辅助特殊辅助继电器继电器62机电传动控制100ms普通定时器的工作过程普通定时器的工作过程|T0T199 定时范围定时范围0.13276.7s定时器定时器延时触点延时触点输入信号输入信号定时器线圈定时器线圈输出信号输出信号设定值设定值1616位增计数器的工作过程位增计数器的工作过程|C0C99 设定值为设定值为132767计数器计数器触点触点输入输入信号信号计数器计数器线圈线圈复位信号复位信号输出信号输出信号复位指令复位指令设定值设定值6

27、3机电传动控制64机电传动控制65机电传动控制66机电传动控制 67机电传动控制 初始状态；初始状态； SA合上，合上， KT 线圈线圈通电通电，延时；，延时； 延时到，延时到，KT触点动作；触点动作； KT 线圈线圈断电断电， KM线圈线圈通电通电； KM触点动作，触点动作， KT 触点动作；触点动作； KM线圈线圈断电断电； 回到回到重复上述过程。重复上述过程。几乎几乎同时同时进行进行68机电传动控制 0.5s0.5s0.5s69机电传动控制按下启动按钮按下启动按钮SB， 电机电机M正转，正转， 台车第一次台车第一次； 碰到限位开关碰到限位开关SQ1时，电机时，电机M反转，反转， 台车第一

28、次台车第一次。 碰到碰到SQ2时，台车时，台车； 延时时间到，台车第二次延时时间到，台车第二次； 碰到碰到SQ3 时，台车第二次时，台车第二次。 碰到碰到SQ2时，台车时，台车；然后重复上述过程。；然后重复上述过程。 70机电传动控制 第一次正向启动第一次正向启动第二次正向启动第二次正向启动前进前进后退后退二次启动服务二次启动服务延时延时第一次反向启动第一次反向启动第二次反向启动第二次反向启动71机电传动控制 前进前进后退后退二次启动服务二次启动服务延时延时前进前进后退后退二次启动服务二次启动服务延时延时72机电传动控制 在在逻辑控制场合，逻辑控制场合， 可编程控制器的梯形图可编程控制器的梯形

29、图 和继电器线路图非常相似。和继电器线路图非常相似。 但是这二者之间在但是这二者之间在运行时序运行时序 问题上，有着根本的不同。问题上，有着根本的不同。 对于继电器对于继电器- -接触器系统，为并行工作方式，接触器系统，为并行工作方式， 所有触点的动作是和它的线圈通电或断电同时发生的。所有触点的动作是和它的线圈通电或断电同时发生的。 对于可编程序控制器系统，为串行工作方式，对于可编程序控制器系统，为串行工作方式， 由于指令的分时扫描执行，由于指令的分时扫描执行， 同一个器件的线圈工作和它各个触点的动作并不同时发生。同一个器件的线圈工作和它各个触点的动作并不同时发生。 73机电传动控制 是基于继

30、电器、定时器、计数器类软元件，是基于继电器、定时器、计数器类软元件， 主要用于逻辑处理的指令。主要用于逻辑处理的指令。 FX2N系列可编程控制器的步进顺控指令系列可编程控制器的步进顺控指令 及大量的状态软元件就是为状态编程法安排的。及大量的状态软元件就是为状态编程法安排的。 用于数据的传送、运算、变换及程序控制等功能。用于数据的传送、运算、变换及程序控制等功能。 功能指令是可编程控制器数据处理能力的标志。功能指令是可编程控制器数据处理能力的标志。 74机电传动控制( (接下页接下页) ) 75机电传动控制( (接上页接上页) )76机电传动控制77机电传动控制78机电传动控制79机电传动控制8

31、0机电传动控制81机电传动控制82机电传动控制MPSMRDMPP指令指令的用法的用法83机电传动控制84机电传动控制MPS、MPP指令的应用举例指令的应用举例（三层栈）（三层栈）三层栈对应的三层栈对应的连续输出方式连续输出方式85机电传动控制MCMCR指令指令的用法的用法86机电传动控制MCMCR指令指令的的嵌套嵌套结构结构87机电传动控制多级嵌套多级嵌套在同一在同一地方使用地方使用MCR指令指令88机电传动控制89机电传动控制90机电传动控制91机电传动控制92机电传动控制93机电传动控制启启/ /停停X1常开触点常开触点M100线圈、常开触点线圈、常开触点M101线圈线圈M101常闭触点常

32、闭触点M100常闭触点常闭触点M101常开触点常开触点 94机电传动控制M1M2001728455615334361SS画出画出PLC的的I/O配置图配置图写出实现控制的工作过程写出实现控制的工作过程95机电传动控制Y20M1Y21M200102515SS画出画出PLC的的I/O配置图配置图写出实现控制的工作过程写出实现控制的工作过程起起/停控制停控制先通先通10s再断再断5s脉冲脉冲发生器发生器先断先断10s再通再通5s循环工作循环工作4次次计数器复位计数器复位T20T2196机电传动控制T20T21起起/停停控制控制先通先通10s再断再断5s脉冲脉冲发生器发生器先断先断10s再通再通5s循

33、环循环4次次计数器计数器复位复位SSSSSSSS 060153045 01040255597机电传动控制画出画出PLC的的 I/O配置图配置图写出实现控写出实现控 制工作过程制工作过程SSSS010 155S20 25 30 35 40SS常开接点常开接点计计数数器器复复位位自脉冲自脉冲发生器发生器上升沿上升沿脉冲脉冲时时间间段段设设定定M1工作工作M2工作工作M3工作工作98机电传动控制99机电传动控制100机电传动控制T0T2T3T4T1T5T6T7T10/ /T11T10/ /T11 101机电传动控制 T0T2T3T4T1T5T6T7T10/ /T11T10/ /T11102机电传动控

34、制 103机电传动控制 104机电传动控制 105机电传动控制106机电传动控制107机电传动控制END前进前进后退后退二次二次启动启动服务服务延时延时108机电传动控制END前进前进后退后退二次二次启动启动服务服务延时延时MCR N0ENDX10M1MC N0 M1109机电传动控制前进前进后退后退二次二次启动启动服务服务延时延时MCR N0ENDX10M1MC N0 M1110机电传动控制前进前进后退后退二次二次启动启动服务服务延时延时MCR N0ENDX10M1MC N0 M1X0RST C0K2X2C0C0111机电传动控制前进前进后退后退二次启动服务二次启动服务延时延时10s延时延时

35、15s装料装料卸料卸料前进前进后退后退装料装料卸料卸料卸料卸料X0：前进启动：前进启动X1：后退启动：后退启动X2：停止：停止112机电传动控制在装配流水线上，设置有三个装配操作工位在装配流水线上，设置有三个装配操作工位（A、B、C）、四节传送带四节传送带（D、E、F、G）和一个仓库和一个仓库（H），各部分由，各部分由信号灯模拟。由两个按钮控制启动和停止。工作过程如下：信号灯模拟。由两个按钮控制启动和停止。工作过程如下： 1s1s1s1s3sC1C2C3C4C10C20C30C407s7s7s7s( (传送传送D) ) Y0( (传送传送E) ) Y1( (传送传送F) ) Y2( (传送传送

36、G) ) Y3( (装配装配A) ) Y4( (装配装配B) ) Y5( (装配装配C) ) Y6( (仓库仓库H) ) Y7C5113机电传动控制X0M0M0T0M1M1MC N0 M1RST C1C5RST C2RST C3RST C4RST C5RST C10RST C20RST C30RST C40M1C40M0T0K10X1C1K1C40K28T0C10K7C2C3K2K3C4K4C5K7C20K14C30K21Y0C1C4Y7C40C30C4Y6C30C20C4Y5C20C10C4Y4C10C1Y1C2C2Y2C3C3Y3C4MCR N0END传送传送DD、E、F、G各运行各运行1

37、秒；秒；A、B、C、H各运行各运行3秒。秒。 传送传送E传送传送F传送传送G装配装配A装配装配B装配装配C仓库仓库H 114机电传动控制115机电传动控制116机电传动控制传送传送 D传送传送 E传送传送 F传送传送 G装配装配 A装配装配 B装配装配 C仓库仓库 H 117机电传动控制118机电传动控制119机电传动控制前进前进后退后退二次二次启动启动服务服务延时延时120机电传动控制类类 别别元件编号元件编号个数个数用途及特点用途及特点初始状态初始状态S0S910用作用作SFC的初始状态的初始状态返回状态返回状态S10S1910多运行模式控制当中，多运行模式控制当中，用作返回原点的状态用作

38、返回原点的状态一般状态一般状态S20S499480用作用作SFC的中间状态的中间状态掉电保持状态掉电保持状态S500S899400具有掉电保持功能，具有掉电保持功能，停电恢复后需继续执行的停电恢复后需继续执行的场合，可用这些状态元件场合，可用这些状态元件信号报警状态信号报警状态S900S999100用作报警元件用作报警元件在不用步进指令时，状态元件可作为辅助继电器用于程序中。在不用步进指令时，状态元件可作为辅助继电器用于程序中。121机电传动控制前进前进后退后退延时延时前进前进后退后退延时延时前进前进后退后退延时延时前进前进后退后退延时延时 122机电传动控制 FX2N系列系列PLC的步进指令

39、有两条：的步进指令有两条： STL指令的意义为激活某个状态，指令的意义为激活某个状态， 在梯形图上体现为从主母线上引出的状态接点。在梯形图上体现为从主母线上引出的状态接点。 STL指令有建立子母线的功能，指令有建立子母线的功能， 以使该状态的所有操作均在子母线上进行。以使该状态的所有操作均在子母线上进行。 RET指令用于返回主母线，指令用于返回主母线， 必须在状态转移程序的结尾使用。必须在状态转移程序的结尾使用。123机电传动控制 FX2N系列系列PLC的步进指令有两条：的步进指令有两条： 步进接点步进接点内的母线内的母线即子母线子母线主母线主母线步进接点步进接点步进返回步进返回124机电传动

40、控制 状态转移图中，每一个状态的三要素：状态转移图中，每一个状态的三要素： 其中第其中第和第和第要素是必不可少的，要素是必不可少的，而第而第要素则视具体情况，也可能不进行实际的负载驱动。要素则视具体情况，也可能不进行实际的负载驱动。 125机电传动控制( (局部局部) ) 126机电传动控制( (局部局部) ) 127机电传动控制 128机电传动控制 129机电传动控制 前进前进后退后退延时延时前进前进后退后退LDSETSTLLDSETSTLLDIOUTLDSETSTLLDIOUTLDSETSTLOUTM8002S0S0X0S20S20Y2Y1X1S21S21Y1Y2X2S22S22T0K50

41、T0S23S23Y2Y1X3S24S24Y1Y2X2S25S25T1K50T1S0LDSETSTLLDIOUTLDSETSTLLDIOUTLDSETSTLOUTLDOUTRETEND延时延时前进前进后退后退延时延时前进前进后退后退延时延时130机电传动控制 如何控制如何控制 单个工作过程？单个工作过程？如何控制如何控制 多个工作过程？多个工作过程？如何实现停止？如何实现停止？131机电传动控制前进前进后退后退延时延时启动启动限位限位1 1限位限位2 2延时到延时到v状态的转移方法，状态的转移方法， 有有如下所示两种。如下所示两种。u初始状态用双线框表示，初始状态用双线框表示， 通常用特殊辅助继

42、电器通常用特殊辅助继电器M8002 的常开触点提供初始信号。的常开触点提供初始信号。采用应用指令采用应用指令 FNC40（ZRST）（区间复位指令）（区间复位指令）进行状态的复位。进行状态的复位。当当X10有脉冲信号，有脉冲信号，S0S22同时复位同时复位实现全部实现全部工作停止工作停止向下一向下一状态转移状态转移向分离向分离状态转移状态转移132机电传动控制可在状态内处理的基本指令可在状态内处理的基本指令 （即步进接点指令即步进接点指令STL内内 的母线所包含的内容的母线所包含的内容） 如下表所示：如下表所示：S20状态内状态内S21状态内状态内133机电传动控制y输出的驱动方法输出的驱动方

43、法（b）对应的对应的指令表：指令表：STL S20OUT Y20OUT Y22LD X5OUT Y21Y22不能编程不能编程Y22可以编程可以编程134机电传动控制z栈指令的位置栈指令的位置指令表：指令表：STL S20LD X2MPSAND X3OUT Y21MRDAND X4OUT Y22MPPAND X5OUT Y23135机电传动控制状态转移时，若需保持某一个输出，可采用置位指令状态转移时，若需保持某一个输出，可采用置位指令SET， 当该输出不需要再保持时，可采用复位指令当该输出不需要再保持时，可采用复位指令RST。在不同的步进段，允许有重号的输出。在不同的步进段，允许有重号的输出。

44、|在不相邻的步进段，允许使用同一地址编号的定时器。在不相邻的步进段，允许使用同一地址编号的定时器。136机电传动控制 137机电传动控制 138机电传动控制 139机电传动控制 140机电传动控制141机电传动控制 142机电传动控制 启动启动条件条件实现全部实现全部工作停止工作停止143机电传动控制 144机电传动控制 145机电传动控制 146机电传动控制147机电传动控制 STL S20OUT Y0LD X0SET S21LD X10SET S31STL S21LD X2SET S40STL S31LD X12SET S40STL S40148机电传动控制 STL S20OUT Y0LD

45、 X0SET S21SET S31STL S22STL S32OUT Y11STL S22STL S32LD X10SET S40STL S40149机电传动控制 150机电传动控制 151机电传动控制(b)跳转跳转(a)循环循环(c)向流程外跳转向流程外跳转(d)自复位自复位LD X0OUT S21LD X1OUT S33LD X2OUT S52LD X3RST S62152机电传动控制LDSETSTLLDSETSTLSETOUTLDOUTLDANISETSTLSETOUTLDOUTLDANIM8002S0S0X0S20S20Y1T1 K20X1S25T1X1S21S21Y2T2 K30X1

46、S24T2X1S22S22Y3X1S23S23Y3T3 K30T3S24S24Y2T4 K20T4S25S25Y1Y1S0SETSTLSETLDSETSTLRSTOUTLDSETSTLRSTOUTLDSETSTLRSTLDIOUTRETEND 153机电传动控制下下降降1吸吸 小球小球2吸吸 大球大球1上上 升升2上上 升升1右行右行到小球箱到小球箱2右行右行到大球箱到大球箱原原位位下下降降放放球球上上升升左左行行 154机电传动控制 下降下降吸小球吸小球吸大球吸大球上上 升升上上 升升右行到右行到 小球箱小球箱右行到右行到 大球箱大球箱原位原位下降下降放球放球上升上升左行左行155机电传动控

47、制 LDSETSTLLDANDANIOUTLDANDSETSTLOUTOUTLDANDSETLDANISETM8002S0S0X1X3Y0Y7X0Y7S20S20Y1T1 K20T1X2S21T1X2S24S21Y0X4S27S24Y0X5S27S27Y1S30S30Y4X1S0STLSETLDSETSTLSETLDSETSTLOUTSETSTLOUTLDOUTRETEND156机电传动控制 157机电传动控制 S31T4S34T7S0S30S32T5S33T6C160sS24T0S20C0T2S22T1S21T3S2360s158机电传动控制 159机电传动控制160机电传动控制 161机电

48、传动控制v有三台电动机有三台电动机M1、M2、M3动作时序如下图所示。动作时序如下图所示。v启动后，各电动机循环工作，同时循环启动后，各电动机循环工作，同时循环340秒时，秒时，v各电动机停止工作，并立即使报警信号灯各电动机停止工作，并立即使报警信号灯HLv发出亮发出亮1秒、灭秒、灭0.5秒的闪光信号，秒的闪光信号， 20秒后停止报警。秒后停止报警。v再自动重复上述工作，并要求从启动后每工作一小时，再自动重复上述工作，并要求从启动后每工作一小时，v电动机停止工作，等待重新启动。电动机停止工作，等待重新启动。 162机电传动控制 20秒秒 闪光闪光 亮亮1秒秒灭灭0.5秒秒34秒秒10次次340

49、秒秒启启/ /停停控制控制( (34020) )10 3600秒秒34秒秒T0 T1T2T3T4T534 秒秒163机电传动控制 20秒秒 闪光闪光 亮亮1秒秒灭灭0.5秒秒34秒秒10次次340秒秒( (34020) )10 3600秒秒34秒秒T0 T1T2T3T4T534 秒秒164机电传动控制165机电传动控制166机电传动控制 167机电传动控制：从上而下各支路依次接通，从上而下各支路依次接通，对应相邻两个工序的转移条件，对应相邻两个工序的转移条件，每接通一次，进行一次移位，每接通一次，进行一次移位，表示完成上工序、开始下工序。表示完成上工序、开始下工序。K1表示表示移一位移一位表表示示M1M9对应对应8个工序个工序1个复位个复位M0表表示工序原位示工序原位168机电传动控制169机电传动控制170机电传动控制 左行左行 上升上升 下降下降 原位原位 下降下降 夹紧夹紧 右行右行 放松放松 上升上升171机电传动控制 初始条件初始条件成批复位成批复位左移一位左移一位驱动负载驱动负载172机电传动控制LD X2AND X4OUT M0LD M8002OR M9OR