第四章开关量控制系统梯形图-3

1、第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法4.4 顺序控制设计法顺序控制设计法v根据系统的顺序功能图设计梯形图的方式，称为根据系统的顺序功能图设计梯形图的方式，称为顺序控制梯形图的编程方式顺序控制梯形图的编程方式。v在个人计算机中用的在个人计算机中用的PLC编程语言，可由顺序功编程语言，可由顺序功能图直接生成指令表程序等。也可由梯形图或指能图直接生成指令表程序等。也可由梯形图或指令表生产成顺序功能图。令表生产成顺序功能图。第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法本节主要内容本节主要内容一、使用一、使用STLSTL指令的编程方式指令的编程方式

2、二、使用起保停电路的编程方式二、使用起保停电路的编程方式三、以转换为中心的编程方式三、以转换为中心的编程方式四、自动四、自动/ /手动程序的转换手动程序的转换第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法本节学习要求本节学习要求F重点内容：重点内容： 1、熟练掌握顺序功能图的绘制，并熟练运用起保、熟练掌握顺序功能图的绘制，并熟练运用起保停电路、步进顺控指令和以转换为中心的方法进停电路、步进顺控指令和以转换为中心的方法进行顺序控制梯形图的编制；行顺序控制梯形图的编制； 2、解决中等复杂程度的实际问题。、解决中等复杂程度的实际问题。F难点内容：难点内容： 利用顺序控制梯形图解

3、决中等复杂程度的实际问题。利用顺序控制梯形图解决中等复杂程度的实际问题。第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法一、使用一、使用STLSTL指令的编程方式指令的编程方式 为便于将顺序功能图转换为梯形图，用代表为便于将顺序功能图转换为梯形图，用代表各步的编程元件号作为步的代号。在各步的编程元件号作为步的代号。在STL指令编指令编程中，用程中，用PLC状态编程元件状态编程元件S（状态继电器状态继电器）代表）代表各步各步状态转移图。状态转移图。第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法类类 别别 FXFX1S1S系列系列FXFX1N1N系列系列F

4、XFX2N2N、FXFX2NC2NC系系列列用途用途初始状态初始状态 S0S0S9S9，1010点点S0S0S9S9，1010点点S0S0S9S9，1010点点用于用于SFCSFC的初的初始状态始状态返回状态返回状态 S10S10S19S19，1010点点S10S10S19S19，1010点点S10S10S19S19，1010点点用于返回原用于返回原点状态点状态一般状态一般状态 S20S20S127S127，108108点点S20S20S999S999，980980点点S20S20S499S499，480480点点用于用于SFCSFC的中的中间状态间状态断电保持断电保持状态状态S0S0S127

5、S127，128128点点S0S0S999S999，10001000点点S500S500S899, S899, 400400点点用于保持停用于保持停电前状态电前状态信号报警信号报警状态状态-S900S900S999S999，100100点点用作报警元用作报警元件件第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法一、使用一、使用STLSTL指令的编程方式指令的编程方式1、STL指令及编程方法指令及编程方法2、单序列的编程方式、单序列的编程方式3、选择序列的编程方式、选择序列的编程方式4、并行序列的编程方式、并行序列的编程方式第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系

6、统梯形图设计方法RET1、STL指令及编程方法指令及编程方法第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法驱动处理驱动处理转换条件转换条件转换目标转换目标第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法(1) STL触点下第一个触点应使用触点下第一个触点应使用LD或或LDI指令指令(RET) 。(2) 初始状态初始状态可由其他状态驱动，但运行开始时，必须可由其他状态驱动，但运行开始时，必须用其他方法预先作好驱动，否则状态流程不可能向下用其他方法预先作好驱动，否则状态流程不可能向下进行。进行。(3) STL触点可以触点可以直接驱动或通过别的触点驱动直接驱

7、动或通过别的触点驱动Y，M，S，T线圈和应用指令线圈和应用指令(4) 由于由于CPU只执行活动步对应的电路块，使用只执行活动步对应的电路块，使用STL指指令令允许双线圈输出允许双线圈输出，即同一编程元件的一个线圈可用，即同一编程元件的一个线圈可用不同的不同的STL触点驱动。触点驱动。STL指令的编程注意事项指令的编程注意事项第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法(5) 在步的活动状态的转移过程中，相邻两步的状态继在步的活动状态的转移过程中，相邻两步的状态继电器会同时电器会同时ON一个扫描周期，可能会引发瞬时的双一个扫描周期，可能会引发瞬时的双线圈问题。线圈问题。软

8、件互锁和硬件互锁软件互锁和硬件互锁(6)若为顺序若为顺序不连续转移不连续转移（即跳转），不能使用（即跳转），不能使用SET指令指令进行状态转移，应改用进行状态转移，应改用OUT指令进行状态转移。指令进行状态转移。 (7)并行流程或选择流程并行流程或选择流程中中每一分支状态每一分支状态的支路数不能的支路数不能超过超过8条，总的支路数不能超过条，总的支路数不能超过16条。条。第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法(8) STL触点右边触点右边不能紧跟不能紧跟着使用入栈（着使用入栈（MPS）指令。）指令。STL指令指令不能与不能与MC、MCR指令一起使用指令一起使用。在

9、。在FOR、NEXT结构中、子程序和中断程序中，不能有结构中、子程序和中断程序中，不能有STL程程序块，序块，但但STL程序块中可允许使用最多程序块中可允许使用最多4级嵌套的级嵌套的FOR、NEXT指令。指令。 (9) 在在转换条件对应的电路中，不能使用转换条件对应的电路中，不能使用ANB，ORB，MPS，MRD和和MPP指令指令，可用辅助继电器代替。，可用辅助继电器代替。第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法小车运动控制小车运动控制:设小车在初始位置时停在左边，限位开关设小车在初始位置时停在左边，限位开关X000为为ON。按下起动按钮按下起动按钮X003后，小车

10、按图中所示顺序运动。后，小车按图中所示顺序运动。请编写出顺序功能图。请编写出顺序功能图。2、单序列的编程方式、单序列的编程方式第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法(1)状态转移图状态转移图第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法(2)用用STL指令转换的梯形图指令转换的梯形图第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法LD M8002SET S0STL S0LD X000AND X003SET S20STL S20OUT Y000LD X002SET S21STL S21OUT Y001LD X000SET S

11、22STL S22OUT Y000LD X001SET S23STL S23OUT Y001LD X000OUT S0RET(3)梯形图对应的指令语句表梯形图对应的指令语句表第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法3、选择选择序列的编程方式序列的编程方式第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法（1）动作分析）动作分析 人靠近自动门时，感应器人靠近自动门时，感应器X000为为ON，Y000驱驱动电动机动电动机高速开门高速开门，碰到开门减速开关，碰到开门减速开关X001时，变时，变为为低速开门低速开门。碰到开门极限开关。碰到开门极限开关X00

12、2时电动机停转，时电动机停转，开始开始延时延时。若在。若在0.5s内感应器检测到无人，内感应器检测到无人，Y002启启动电动机动电动机高速关门高速关门。碰到关门减速开关。碰到关门减速开关X004时，改时，改为为低速关门低速关门，碰到关门极限开关，碰到关门极限开关X005时电动机停转。时电动机停转。在关门期间若感应器检测到有人，停止关门，在关门期间若感应器检测到有人，停止关门，T1延延时时0.5s后自动转换为后自动转换为高速开门高速开门。编程实例编程实例自动门控制系统自动门控制系统第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控

13、制系统梯形图设计方法（2）输入输出配线图）输入输出配线图根据前面的学习，在依据图中的标示，同学们可以根据前面的学习，在依据图中的标示，同学们可以自己画出输入及输出端口的分配。自己画出输入及输出端口的分配。（3）顺序功能图的绘制）顺序功能图的绘制第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法S0M8002Y000S20X000高速开门高速开门Y001S21X001减速位置减速位置减速开门减速开门T0S22X002全开全开0.5sY002S23T0高速关门高速关门X004减速位置减速位置Y003S24减速关门减速关门X005全关全关T1S250.5sX0有人有人T1状态转移图

14、状态转移图第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法用用STL指令转换指令转换的梯形图的梯形图第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法4、并行序列的编程方式并行序列的编程方式第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法编程实例编程实例交通信号灯控制系统交通信号灯控制系统（1）十字路口双向交通灯自动控制系统）十字路口双向交通灯自动控制系统第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法思考问题思考问题(1)该控制系统是否属于顺序控制

15、？是哪种结构？该控制系统是否属于顺序控制？是哪种结构？(2)该控制系统工作步如何划分？共有多少工作步？该控制系统工作步如何划分？共有多少工作步？(3)输入输入/输出信号有哪些？输出信号有哪些？第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法（2）输入）输入/输出分配表与配线图输出分配表与配线图输入输出输入元件PLC输入口地址功能说明输出元件PLC输出口地址功能说明0X000启动按钮G1Y000东西向绿灯0X001停止按钮Y1Y001东西向红灯R1Y002东西向黄灯G2Y003南北向绿灯Y2Y004南北向红灯R2Y005南北向黄灯第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量

16、控制系统梯形图设计方法（3）功能图的绘制）功能图的绘制第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法十字路口双向交通灯自动控制系统时序图十字路口双向交通灯自动控制系统时序图29S36T8虚设步虚设步X001X001=1M8002S0X000S20ZRST S20 S35虚设步虚设步状态转移图状态转移图C0T2C0T2S22T1T1K10S23Y000C0K10T2K10K3S24T3Y001T3K40RST C0S25Y002T4K200S31T9Y005T9K200S33T6T6K10S34Y006C1K10T7K10C1T7C1T7K3S35Y004T8K40RST

17、C1S32T5Y003T5K100T0S21Y000T0K100东西向绿灯亮东西向绿灯亮东西向绿灯闪东西向绿灯闪东西向黄灯亮东西向黄灯亮东西向红灯亮东西向红灯亮南北向红灯亮南北向红灯亮南北向绿灯亮南北向绿灯亮南北向绿灯闪南北向绿灯闪南北向黄灯亮南北向黄灯亮30用用STL指令转换的梯形图指令转换的梯形图31第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法指令表指令表第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法并行性流程程序编程注意事项：并行性流程程序编程注意事项：并行性流程的汇合最多能实现并行性流程的汇合最多能实现8个流程的汇合。个流程的汇合。在并行分

18、支、汇合流程中，注意转换条件的书写。在并行分支、汇合流程中，注意转换条件的书写。第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法二、使用起保停电路的编程方式二、使用起保停电路的编程方式根据顺序功能图，用辅助继电器根据顺序功能图，用辅助继电器M代表各步，代表各步，使用有记忆（或保持）功能的电路（起保停电使用有记忆（或保持）功能的电路（起保停电路）来控制代表各步的辅助继电器。路）来控制代表各步的辅助继电器。第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法(Xi+1)（ Mi ）第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法二、使用起保停

19、电路的编程方式二、使用起保停电路的编程方式1、单序列的编程方式、单序列的编程方式2、选择序列的编程方式、选择序列的编程方式3、并行序列的编程方式、并行序列的编程方式4、仅有两步的闭环处理、仅有两步的闭环处理第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法右行右行左行左行右行右行左行左行M0M4M1M2M31、单序列的编程方式、单序列的编程方式顺序功能图顺序功能图第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法梯形图梯形图第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法M0M8002Y000M1X000高速开门高速开门Y001M2X00

20、1减速位置减速位置减速开门减速开门T0M3X002全开全开0.5sY002M4T0高速关门高速关门X004减速位置减速位置Y003M5减速关门减速关门X005全关全关T1M60.5sX000有人有人T12、选择序列、选择序列的编程方式的编程方式第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法练习练习1： 使用起保停电路的编程方法编写下面顺序功使用起保停电路的编程方法编写下面顺序功能图能图练习练习2： 使用顺序功能图实现实验四：混合液体的控使用顺序功能图实现实验四：混合液体的控制要求，并用起保停电路的编程方法

21、编写顺序功能图。制要求，并用起保停电路的编程方法编写顺序功能图。第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法分支：分支：如某一步后面有一个由如某一步后面有一个由N N步分支组成的选择步分支组成的选择序列，则该步的的结束条件为：这序列，则该步的的结束条件为：这N N个后续步对应个后续步对应的辅助继电器的常闭触点与该步线圈的串联。的辅助继电器的常闭触点与该步线圈的串联。合并：合并：如某步之前有如某步之前有N N个转换，则代表该步的辅助个转换，则代表该步的辅助继电器的起动电路由继电器的起动电路由N N条支路并联而成，各支路由条支路并联而成，各支路由某一前级步对应的辅助继电器的

22、常开触点与相应某一前级步对应的辅助继电器的常开触点与相应的转换条件对应的触点或电路串联而成。的转换条件对应的触点或电路串联而成。选择性流程程序编程注意事项：选择性流程程序编程注意事项：第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法3、并行序列的编程方式、并行序列的编程方式Y000Y001Y002Y003Y004Y006Y010X000X001X002X003X004X005X006X007X010第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法练习练习3： 用起保停电路的编程方法编写用起保停电路的编程方法编写STL方法中的方法中的交通信号灯控制系统。交

23、通信号灯控制系统。第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法4、仅有两步的闭环处理、仅有两步的闭环处理X002X003X002X003第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法4、仅有两步的闭环处理、仅有两步的闭环处理X002X003第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法三、以转换为中心的编程方式三、以转换为中心的编程方式2、单序列的编程方式、单序列的编程方式3、选择序列的编程方式、选择序列的编程方式4、并行序列的编程方式、并行序列的编程方式1、设计思想、设计思想第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制

24、系统梯形图设计方法使用置位复位指令编程的顺序功能图与梯形图的对使用置位复位指令编程的顺序功能图与梯形图的对应关系。应关系。M1M2X0011、设计思想、设计思想M1X001SET M2RST M1第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法X000X002X000X001X000右行右行左行左行右行右行左行左行M0M4M1M2M32、单序列的编程方式、单序列的编程方式第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法单行道交通控制系统单行道交通控制系统3、选择序列的编程方式、选择序列的编程方式 在地下停车场的入口处，同时只允许一辆车进出，在进在地下停车

25、场的入口处，同时只允许一辆车进出，在进出通道的两端设置有红绿灯，光电开关出通道的两端设置有红绿灯，光电开关X000和和X001用于检用于检测是否有车经过，光线被车遮住时测是否有车经过，光线被车遮住时X000和和X001为为ON。有车。有车进入通道时（光电开关检测到车的前沿）两端的绿灯灭，红进入通道时（光电开关检测到车的前沿）两端的绿灯灭，红灯亮，以警示两方后来的车辆不可在进入通道。车开出通道灯亮，以警示两方后来的车辆不可在进入通道。车开出通道时，光电开关检测到车的后沿，两端的红灯灭，绿灯亮，别时，光电开关检测到车的后沿，两端的红灯灭，绿灯亮，别的车辆可以进入通道。的车辆可以进入通道。第第4章章

26、 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法输输 入入 信信 号号输输 出出 信信 号号信号元件及作用信号元件及作用PLCPLC输入口地址输入口地址信号元件及作用信号元件及作用PLCPLC输出口地址输出口地址光电开关光电开关X000X000绿灯绿灯Y000 0光电开关光电开关X001X001红灯红灯Y001 1输入输出分配表输入输出分配表第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法单行道交通控制系统单行道交通控制系统X001X000X001Y001绿灯绿灯红灯红灯红灯红灯Y001Y000X000M0X000SET M0M8002M1X001M0X001M2

27、X000M0(Y000)M1(Y001)M2SET M1SET M2SET M0SET M0RST M0RST M0RST M1RST M2END第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法双面钻孔组合机双面钻孔组合机床床 双面钻孔的组合机床在工件相对的两面钻孔，机床由动力滑双面钻孔的组合机床在工件相对的两面钻孔，机床由动力滑台提供进给运动，刀具电动机固定在动力滑台上。工件装入夹具台提供进给运动，刀具电动机固定在动力滑台上。工件装入夹具后，按下启动按钮后，按下启动按钮X000，工件被夹紧工件被夹紧，限位开关，限位开关X001为为ON，两，两侧的侧的左右滑台同时左右滑台同

28、时进入进入快速进给工步快速进给工步，同时，同时刀具电动机刀具电动机也启动工也启动工作。作。以后两个动力滑台的工作过程是相对独立的以后两个动力滑台的工作过程是相对独立的。左侧滑台到达。左侧滑台到达限位开关限位开关X002处，左侧动力滑台停止快进，刀具电动机仍工作，处，左侧动力滑台停止快进，刀具电动机仍工作，进入进入工进工进，到达限位开关，到达限位开关X003处，左侧滑台处，左侧滑台快退快退，到达限位开关，到达限位开关X004停止快退。停止快退。同时右侧滑台和刀具电动机也相应的动作同时右侧滑台和刀具电动机也相应的动作，对应，对应的限位开关分别是的限位开关分别是X005，X006和和X007。当左右

29、滑台快退到达限位。当左右滑台快退到达限位开关开关X004和和X007时，工件被时，工件被松开松开，限位开关，限位开关X010动作。动作。4、并行序列的编程方式、并行序列的编程方式第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法M8002M0X000 起动起动M2M3Y002M4M5X001已加紧已加紧M1Y000等待等待M10=1Y001Y002X002X003Y003X004M6M7Y005M8M9等待等待Y004Y005X005X006Y006X007Y007X010已松开已松开55第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法自动程序编程：自动程

30、序编程：使用使用STL指令的编程方法指令的编程方法使用起保停电路的编程方法使用起保停电路的编程方法以转换为中心的编程方法以转换为中心的编程方法四、自动四、自动/ /手动程序的转换手动程序的转换第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法缺点：缺点：在在FOR、NEXT结构中、结构中、子程序子程序和和中断程序中断程序中，不能有中，不能有STL程程序块，但序块，但STL程序块中可允许使用最多程序块中可允许使用最多4级嵌套的级嵌套的FOR、NEXT指令。指令。优点：优点：（1）在转换的实现时，对前级步的状态和由它驱动的输出继）在转换的实现时，对前级步的状态和由它驱动的输出继电

31、器的复位是由系统程序完成的，而不是由用户程序在梯形图电器的复位是由系统程序完成的，而不是由用户程序在梯形图中完成，程序短中完成，程序短（2）CPU不执行处于断开状态的不执行处于断开状态的STL触点驱动的电路块中的触点驱动的电路块中的指令，缩短用户程序的执行时间。指令，缩短用户程序的执行时间。（3）允许双线圈输出。）允许双线圈输出。使用使用STL指令编程方法：指令编程方法：第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法示例示例：设计一个电镀槽生产线的控制程序。设计一个电镀槽生产线的控制程序。 控制要求为控制要求为：具有手动和自动控制功能，手动：具有手动和自动控制功能，手动时，各动作能分别操作；自动时，按下启动按钮后，时，各动作能分别操作；自动时，按下启动按钮后，从原点开始按下图所示的流程运行一周回到原点。从原点开始按下图所示的流程运行一周回到原点。第第4章章 开关量控制系统梯形图设计方法开关量控制系统梯形图设计方法图中图中SQ1SQ4为行车进退限位开关，为行车进退限位开关，SQ5、SQ6为吊为吊钩上