西门子S系列PLC顺控继电器指令详解学习教案

1、会计学1西门子西门子S系列系列(xli)PLC顺控继电器指令详顺控继电器指令详解解第一页，共21页。2022-5-2电气控制与电气控制与PLC2u 小车手动控制每一个运动过程都需要人为手动操作。为提高生产效率，要求在满足初始条件时，小车能够按照小车手动控制每一个运动过程都需要人为手动操作。为提高生产效率，要求在满足初始条件时，小车能够按照(nzho)工艺要求顺序地自动循环各个生产步骤。将小车的各个工作步骤用工序表示，并依工作顺序将工序连接成顺序控制图，其特点是：工艺要求顺序地自动循环各个生产步骤。将小车的各个工作步骤用工序表示，并依工作顺序将工序连接成顺序控制图，其特点是：l 将复杂的任务或过

2、程分解成若干个工序。无论多复杂的顺序控制过程均能分化成小的工序，有利于程序的结构化设计。将复杂的任务或过程分解成若干个工序。无论多复杂的顺序控制过程均能分化成小的工序，有利于程序的结构化设计。l 相对某个相对某个(mu )具体的工序来说，控制任务实现了简化，给局部程序的编制带来了方便。具体的工序来说，控制任务实现了简化，给局部程序的编制带来了方便。l 整体程序是局部程序的综合，只要弄清楚各工序成立的条件，工序转移的条件和转移的方向，就可以进行这类图形的设计。整体程序是局部程序的综合，只要弄清楚各工序成立的条件，工序转移的条件和转移的方向，就可以进行这类图形的设计。l 图很容易理解，可读性强，能

3、清楚地反映全部控制工艺过程。图很容易理解，可读性强，能清楚地反映全部控制工艺过程。第2页/共21页第二页，共21页。2022-5-2电气控制与电气控制与PLC3u 状态编程思想：将一个复杂的控制过程分解为若干个工作状态，弄清各状态的工作细节（状态的功能、转移条件状态编程思想：将一个复杂的控制过程分解为若干个工作状态，弄清各状态的工作细节（状态的功能、转移条件(tiojin)和转移方向），再依总的控制顺序要求，将这些状态联系起来，形成状态转移图，进而编制梯形图程序。将和转移方向），再依总的控制顺序要求，将这些状态联系起来，形成状态转移图，进而编制梯形图程序。将“工序工序”更换为更换为“状态状态”

4、，就得到状态转移图，是状态编程法的重要工具。，就得到状态转移图，是状态编程法的重要工具。u S7-200系列系列PLC的顺控继电器的顺控继电器S，是为状态编程提供的软元件。小车顺序运动控制中，是为状态编程提供的软元件。小车顺序运动控制中，S0.0表示初始状态，表示初始状态，S1.0S1.3分别代表工序一至工序四的状态，顺序控制工作过程如下：分别代表工序一至工序四的状态，顺序控制工作过程如下：l PLC运行时，运行时，SM0.1脉冲信号驱动初始状态脉冲信号驱动初始状态S0.0。l 当启动按钮当启动按钮I0.0接通，小车处于后限位位置接通，小车处于后限位位置I0.2=ON，小车，小车翻门关闭翻门关

5、闭Q0.3=OFF，工作状态从，工作状态从S0.0转移转移(zhuny)到到S1.0。l 状态状态S1.0驱动后，输出驱动后，输出Q0.0接通，小车向前运动，至前限接通，小车向前运动，至前限位位I0.1=ON，工作状态从，工作状态从S1.0转移转移(zhuny)到到S1.1。l 状态状态S1.1驱动后，输出驱动后，输出Q0.1接通，漏斗翻门打开，同时定接通，漏斗翻门打开，同时定时器时器T37接通，接通，7s后，定时器后，定时器T37触点接通，工作状态从触点接通，工作状态从S1.1转移转移(zhuny)到到S1.2。l 状态状态S1.2驱动后，输出驱动后，输出Q0.2接通，小车向后运动，至后限接

6、通，小车向后运动，至后限位位I0.2ON，工作状态从，工作状态从S1.2转移转移(zhuny)到到S1.3。l 状态状态S1.3驱动后，输出驱动后，输出Q0.3接通，小车翻门打开，同时定接通，小车翻门打开，同时定时器时器T38接通，接通，5s后，定时器后，定时器T38触点接通。此时，如果小车触点接通。此时，如果小车运行工作方式处于单循环方式（运行工作方式处于单循环方式（I1.1接通），工作状态从接通），工作状态从S1.3转移转移(zhuny)到到S0.0，小车回到原初始状态，等待启动，小车回到原初始状态，等待启动按钮重新按下，开始第二次循环；如果小车运行工作方式处按钮重新按下，开始第二次循环；

7、如果小车运行工作方式处于自动循环方式（于自动循环方式（I1.0接通），工作状态从接通），工作状态从S1.3转移转移(zhuny)到到S1.0，小车重复，小车重复S1.0S1.3的工作过程。的工作过程。第3页/共21页第三页，共21页。2022-5-2电气控制与电气控制与PLC4u S7-200系列系列PLC的的SCR指令是按照顺序控制工艺在指令是按照顺序控制工艺在LAD、FBD或或STL中编制状态控制程序的指令，包括中编制状态控制程序的指令，包括LSCR、SCRT、CSCRE和和SCRE四条指令。四条指令。u 装载装载SCR指令（指令（LSCR）：将）：将S位的值装载到位的值装载到SCR和逻辑

8、堆栈中，和逻辑堆栈中，SCR堆栈的结果值决定是否执行堆栈的结果值决定是否执行SCR程序段，程序段，SCR堆栈的值会被复制到逻辑堆栈中，因此可以堆栈的值会被复制到逻辑堆栈中，因此可以(ky)直接将指令框或者输出线圈连接到左侧的能流线上而不经过中间触点。直接将指令框或者输出线圈连接到左侧的能流线上而不经过中间触点。u LSCR指令标志着指令标志着SCR段的开始，段的开始，SCR结束指令（结束指令（SCRE）则标志着）则标志着SCR段的结束。在装载段的结束。在装载SCR指令与指令与SCR结束指令结束指令SCRE之间的所有逻辑操作的执行取决于之间的所有逻辑操作的执行取决于S堆栈的值，而在堆栈的值，而在

9、SCR结束指令结束指令SCRE和下一条装载和下一条装载SCR指令指令LSCR之间的逻辑操作则不依赖于之间的逻辑操作则不依赖于S堆栈的值。堆栈的值。u SCR传输指令（传输指令（SCRT）：将程序控制权从一个激活的）：将程序控制权从一个激活的SCR段传递到另一个段传递到另一个SCR段。执行段。执行SCRT指令可以指令可以(ky)使当前激活的程序段的使当前激活的程序段的S位复位，同时使下一个将要执行的程序段的位复位，同时使下一个将要执行的程序段的S位置位。在位置位。在SCRT指令执行时，复位当前激活的程序段的指令执行时，复位当前激活的程序段的S位并不会影响位并不会影响S堆栈，堆栈，SCR段会一直保

10、持能流直到退出。段会一直保持能流直到退出。LADFBDSTL 操作数 SCRS_BitS_BitSCRLSCR S_BitSCRTSCRTS_BitS_BitSCRT S_BitCSCRECSCRECSCRE SCRE SCRES_Bit：SSCRE无l SCR条件条件(tiojin)结束指令（结束指令（CSCRE）：可以使程序退出一个激活的程序段而不执行）：可以使程序退出一个激活的程序段而不执行CSCRE与与SCRE之间的指令，之间的指令，CSCRE指令不影响任何指令不影响任何S位，也不影响位，也不影响S堆栈。堆栈。第4页/共21页第四页，共21页。2022-5-2电气控制与电气控制与PLC

11、5首次扫描首次扫描SM0.1置位置位S0.1，从而在首次扫描中，激活状态，从而在首次扫描中，激活状态1，延时，延时2秒后，秒后，T37导致导致(dozh)切换到状态切换到状态2，切换使状态，切换使状态1停止，激活状态停止，激活状态2。第5页/共21页第五页，共21页。2022-5-2电气控制与电气控制与PLC6u 每个状态提供的功能：驱动处理、转移条件每个状态提供的功能：驱动处理、转移条件(tiojin)及相继状态。如状态及相继状态。如状态S1.0，驱动接通输出，驱动接通输出Q0.0，当转移条件，当转移条件(tiojin)I0.1接通后，工作状态从接通后，工作状态从S1.0转移到相继状态转移到

12、相继状态S1.1，状态，状态S1.0自动复位。自动复位。u 状态状态S具有的功能：具有的功能：u 触点功能：驱动输出线圈或相继的状态触点功能：驱动输出线圈或相继的状态u 线圈功能：在转移条件线圈功能：在转移条件(tiojin)下被驱动下被驱动LADFBDSTL 操作数 SCRS_BitS_BitSCRLSCR S_BitSCRTSCRTS_BitS_BitSCRT S_BitCSCRECSCRECSCRE SCRE SCRES_Bit：SSCRE无第6页/共21页第六页，共21页。2022-5-2电气控制与电气控制与PLC7第7页/共21页第七页，共21页。2022-5-2电气控制与电气控制与

13、PLC8u SCR指令仅对状态器指令仅对状态器S有效，对于用作一般辅助继电器的状态器有效，对于用作一般辅助继电器的状态器S，不能采用，不能采用SCR指令，而只能采用基本指令。在指令，而只能采用基本指令。在SCR指令后，只能采用指令后，只能采用SCRT指令作为状态器指令作为状态器S的置位转移。的置位转移。SCR指令的特点：指令的特点：u 转移源自动转移源自动(zdng)复位：采用复位：采用SCR指令，当状态器指令，当状态器Sn接通，转移条件接通时，顺序控制转移到状态器接通，转移条件接通时，顺序控制转移到状态器Sn相继的状态，同时，转移源状态器相继的状态，同时，转移源状态器Sn自动自动(zdng)

14、复位。复位。u 允许双重输出：由于允许双重输出：由于SCR指令具有转移源自动指令具有转移源自动(zdng)复位功能，因此复位功能，因此SCR指令允许双重甚至多重输出，而不会出现前后矛盾的输出驱动。指令允许双重甚至多重输出，而不会出现前后矛盾的输出驱动。u 顺控继电器指令应用注意事项：顺控继电器指令应用注意事项：u 状态器编号不能重复使用，不能把同一个状态器编号不能重复使用，不能把同一个S位用于不同程序中。位用于不同程序中。u 状态转移过程中，在一个扫描周期内两种状态同时接通，因此为了避免不能同时接通的一对输出状态转移过程中，在一个扫描周期内两种状态同时接通，因此为了避免不能同时接通的一对输出(

15、shch)同时接通，除了在同时接通，除了在PLC外部设置互锁外，在相应的程序上也应设置互锁。外部设置互锁外，在相应的程序上也应设置互锁。u 定时器线圈与输出定时器线圈与输出(shch)线圈一样，也可在不同状态间对同一定时器软元件编程，但是，在相邻状态下对同一定时器编程时，则状态转移时定时器线圈不断开，当前值不能复位，因此需要注意在相邻状态不要对同一定时器编程。线圈一样，也可在不同状态间对同一定时器软元件编程，但是，在相邻状态下对同一定时器编程时，则状态转移时定时器线圈不断开，当前值不能复位，因此需要注意在相邻状态不要对同一定时器编程。u 在中断程序与子程序内不能采用在中断程序与子程序内不能采用

16、SCR指令。指令。u SCR指令内不禁止使用跳转指令，但由于动作复杂，建议不要使用。指令内不禁止使用跳转指令，但由于动作复杂，建议不要使用。u SCR段之间不能使用段之间不能使用JMP和和LBL指令。指令。u SCR段中不能使用段中不能使用END指令指令 第8页/共21页第八页，共21页。2022-5-2电气控制与电气控制与PLC9u 单流程：状态转移只有单流程：状态转移只有(zhyu)一种顺序，是状态转移的基本形式。一种顺序，是状态转移的基本形式。采用定时器控制电动机采用定时器控制电动机M1M4按顺序起动，以相反顺序停止按顺序起动，以相反顺序停止(tngzh)。其状态转移图是以单流程为基础进

17、行状态的跳转。其状态转移图是以单流程为基础进行状态的跳转。 第9页/共21页第九页，共21页。2022-5-2电气控制与电气控制与PLC10第10页/共21页第十页，共21页。2022-5-2电气控制与电气控制与PLC11第11页/共21页第十一页，共21页。2022-5-2电气控制与电气控制与PLC12u 选择选择(xunz)性分支：从多个流程顺序中选择性分支：从多个流程顺序中选择(xunz)执行某一个流程。执行某一个流程。l 选择性分支示例：使用传送带，将大、小球分类选择传送。左上方为原点，传送机械的动作顺序为下降、吸住、上升、右行、下降、释放、上升、左行。机械臂下降，当电磁铁压着大球时，

18、下限位开关选择性分支示例：使用传送带，将大、小球分类选择传送。左上方为原点，传送机械的动作顺序为下降、吸住、上升、右行、下降、释放、上升、左行。机械臂下降，当电磁铁压着大球时，下限位开关LS2断开，压着小球时，断开，压着小球时，LS2导通。导通。l 根据根据LS2的状态的状态(zhungti)（即对应大、小球）有两个分支，此处为分支点，且属于选择性分支。分支在机械臂下降之后根据（即对应大、小球）有两个分支，此处为分支点，且属于选择性分支。分支在机械臂下降之后根据LS2的通断，分别将球吸住、上升、右行到的通断，分别将球吸住、上升、右行到LS4（小球位置（小球位置I0.4动作）或动作）或LS5（大

19、球位置（大球位置I0.5动作）处下降，此处应为汇合点。然后再释放、上升、左移到原点。动作）处下降，此处应为汇合点。然后再释放、上升、左移到原点。第12页/共21页第十二页，共21页。2022-5-2电气控制与电气控制与PLC13u 两个分支：若吸住的是小球，则两个分支：若吸住的是小球，则I0.2为为ON，执行左侧流程；若为大球，执行左侧流程；若为大球，I0.2为为OFF，执行右侧流程。，执行右侧流程。u 初始状态由初始状态由SM0.1初始脉冲驱动，在步进梯形图外编制机械臂处于原点时的指示梯形图程序（初始脉冲驱动，在步进梯形图外编制机械臂处于原点时的指示梯形图程序（Q0.7指示）。指示）。u 步

20、进梯形图程序中，增加了机械臂上电磁铁下降至接近开关步进梯形图程序中，增加了机械臂上电磁铁下降至接近开关PS0位置时的控制功能，与限位开关位置时的控制功能，与限位开关LS2共同作用（状态转移共同作用（状态转移(zhuny)图中未表示）。图中未表示）。第13页/共21页第十三页，共21页。2022-5-2电气控制与电气控制与PLC14第14页/共21页第十四页，共21页。2022-5-2电气控制与电气控制与PLC15第15页/共21页第十五页，共21页。2022-5-2电气控制与电气控制与PLC16u 并行并行(bngxng)分支：多个分支可以同时执行的分支流程。分支：多个分支可以同时执行的分支流

21、程。人行道与车道交叉路口红绿灯控制状态转移图：人行道与车道交叉路口红绿灯控制状态转移图： PLC从从STOPRUN时，初始状态时，初始状态S0.0动作动作(dngzu)，车道信号灯为绿灯，人行道信号灯为红灯。，车道信号灯为绿灯，人行道信号灯为红灯。 按下人行道信号灯控制按钮按下人行道信号灯控制按钮I0.0或或I0.1，状态，状态S2.1控制车道信号灯为绿灯，状态控制车道信号灯为绿灯，状态S3.0控制人行道信号灯为红灯。控制人行道信号灯为红灯。 30s钟后，状态钟后，状态S2.2控制车道信号灯变为黄灯；再过控制车道信号灯变为黄灯；再过10s钟，状态钟，状态S2.3控制车道信号灯变为红灯。人行道信

22、号灯仍为红灯不变。控制车道信号灯变为红灯。人行道信号灯仍为红灯不变。 此后，定时器此后，定时器T39起动，起动，5s后，状态后，状态S3.1控制人行道信号灯变为绿灯。车道信号灯为红灯不变。控制人行道信号灯变为绿灯。车道信号灯为红灯不变。 15s后，人行道绿灯开始闪烁（状态后，人行道绿灯开始闪烁（状态S3.2时人行道信号绿灯熄灭，状态时人行道信号绿灯熄灭，状态S3.3时人行道信号绿灯亮）。车道信号灯为红灯不变。时人行道信号绿灯亮）。车道信号灯为红灯不变。 闪烁时，闪烁时，S3.2、S3.3反复动作反复动作(dngzu)，计数器，计数器C0计数计数5次时，触点接通，动作次时，触点接通，动作(dng

23、zu)状态向状态向S3.4转移，人行道信号灯变为红灯。转移，人行道信号灯变为红灯。 5s后返回初始状态后返回初始状态S0.0。 动作动作(dngzu)过程中，控制按钮过程中，控制按钮I0.0或或I0.1无效。无效。第16页/共21页第十六页，共21页。2022-5-2电气控制与电气控制与PLC17第17页/共21页第十七页，共21页。2022-5-2电气控制与电气控制与PLC18第18页/共21页第十八页，共21页。2022-5-2电气控制与电气控制与PLC19u 运用状态编程思想解决问题时，当状态转移图设计出来后，有些状态转移图不单单是某一种分支、汇合流程，往往是若干个或若干类分支、汇合流程的组合。如上述人行道与车道交叉路口红绿灯控制的状态转移图，并行分支、汇合中存在运用状态编程思想解决问题时，当状态转移图设计出来后，有些状态转移图不单单是某一种分支、汇合流程，往往是若干个或若干类分支、汇合流程的组合。如上述人行道与车道交叉路口红绿灯控制的状态转移图，并行分支、汇合中存在(cnzi)选择性分支。选