步进梯形(修改)解析课件.ppt

1、Date:2022-12-5 Page:1第六章 步进梯形指令Date:2022-12-5 Page:2第一节 状态编程思想经验设计法的缺点：没有固定的方法和步骤遵循，很经验设计法的缺点：没有固定的方法和步骤遵循，很大的试探性和随意性，对复杂系统设计将使难度加大等等。大的试探性和随意性，对复杂系统设计将使难度加大等等。顺序控制：就是按照生产工艺预先规定的顺序，在各顺序控制：就是按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间顺序，在生产个输入信号的作用下，根据内部状态和时间顺序，在生产过程中各个执行机构自动地有秩序进行操作。过程中各个执行机构自动地有秩序进行操作。对于流程

2、作业的自动化控制系统而言，一般都包含若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，系统能够从一干个状态（也就是工序），当条件满足时，系统能够从一种状态转移到另一种状态，我们把这种控制叫做种状态转移到另一种状态，我们把这种控制叫做顺序控制顺序控制。对应的系统则称为对应的系统则称为顺序控制系统或流程控制系统顺序控制系统或流程控制系统。Date:2022-12-5 Page:3u状态编程思想状态编程思想 先来看一个小车运动控制的先来看一个小车运动控制的实例实例:如图所示如图所示 运货小车手动控制运行的过程：运货小车手动控制运行的过程：手动操作按钮手动操作按钮X

3、004接通并且小车底门关接通并且小车底门关闭闭（Y003断开断开）时，小车向前运动（）时，小车向前运动（Y000接通接通）并且停止在最前端位置（）并且停止在最前端位置（Y000断开断开，前限位开关前限位开关X001压下接通压下接通）。）。手动操作按钮手动操作按钮X006接通，漏斗翻门打开接通，漏斗翻门打开（Y001接通），货物通过漏斗卸下。接通），货物通过漏斗卸下。7s后后 自动关闭漏斗翻门（自动关闭漏斗翻门（Y001断开）；断开）；手手动操作按钮动操作按钮X005接通，小车向后运动接通，小车向后运动（Y002接通）至后限位开关位置停止接通）至后限位开关位置停止（Y002断开断开，后限位开关，

4、后限位开关X002接通接通）；）；手动操作按钮手动操作按钮X007接通，小车底门打开接通，小车底门打开（Y003接通），将小车中货物取下；接通），将小车中货物取下；5s后后 自动关闭小车翻门（自动关闭小车翻门（Y003断开）。断开）。Date:2022-12-5 Page:4小车手动控制运行的小车手动控制运行的梯形图程序。梯形图程序。输入I输出OKM1Y0小车前进驱动SQ1X1前限位开关Y1漏斗翻门打开SQ2X2后限位开关KM2Y2小车后退驱动SB4X7底门打开按钮Y3小车翻门打开SB1X4前进按钮SB2X5后退按钮SB3X6卸货按钮Date:2022-12-5 Page:5为了使小车能够按照

5、工艺为了使小车能够按照工艺 要要求顺序地求顺序地自动循环自动循环各个生产步骤各个生产步骤。我们将小车的各个工作步骤依工我们将小车的各个工作步骤依工作顺序连接成图所示，得到作顺序连接成图所示，得到功能功能流程图流程图。将图中的。将图中的“工序工序”更换更换为为“状态状态”，就得到了，就得到了状态转移状态转移图。图。状态编程的一般思想为：状态编程的一般思想为：将一个复杂的控制过程分解为将一个复杂的控制过程分解为若干个工作状态。若干个工作状态。弄清各状态的工作细节（状态弄清各状态的工作细节（状态的功能、转移条件的功能、转移条件 和转移方向与目标）。和转移方向与目标）。再依总的控制顺序要求，将这再依总

6、的控制顺序要求，将这些状态联系起来，形成功能流程些状态联系起来，形成功能流程图。图。（选用（选用PLC,绘制绘制I/O接线图或接线图或I/O分分配表）配表）绘出状态转移图。绘出状态转移图。进而编制步进梯形图程序。进而编制步进梯形图程序。小车运动顺序控制的功能流程图小车运动顺序控制的功能流程图Date:2022-12-5 Page:6如上图小车顺序运动控制中，如上图小车顺序运动控制中，S0表示初始状态，表示初始状态，S20S23分别代表工序一分别代表工序一至工序四的状态，其至工序四的状态，其顺序控制工作过程顺序控制工作过程如下：如下：PLC运行时，运行时，M8002脉冲信号驱动初始状态脉冲信号驱

7、动初始状态S0。当启动按钮当启动按钮X000接通，接通，小车处于后限位位置（小车处于后限位位置（X002ON），小车翻门），小车翻门 关闭（关闭（Y003OFF），工作状态从），工作状态从S0转移到转移到S20。状态状态S20驱动后驱动后，输出，输出Y000接通，小车向前运动，直至前限位（接通，小车向前运动，直至前限位（X001 ON），工作状态从），工作状态从S20转移到转移到S21。状态状态S21驱动后，驱动后，输出输出Y001接通，漏斗翻门打开，同时定时器接通，漏斗翻门打开，同时定时器T3接通，接通，7s后，定时器后，定时器T3触点接通，工作状态从触点接通，工作状态从S21转移到转移到S

8、22。状态状态S22驱动后驱动后，输出，输出Y002接通，小车向后运动，直至后限位（接通，小车向后运动，直至后限位（X002 ON），工作状态从），工作状态从S22转移到转移到S23。状态状态S23驱动后，驱动后，输出输出Y003接通，小车翻门打开，同时定时器接通，小车翻门打开，同时定时器T4接通，接通，5s后，定时器后，定时器T4触点接通。此时，如果小车运行工作方式处于触点接通。此时，如果小车运行工作方式处于单循环单循环 方式（方式（X011接通），工作状态从接通），工作状态从S23转移到转移到S0，小车回到原初始状态，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

9、作方式处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 于于自动循环自动循环方式（方式（X010接通），工作状态从接通），工作状态从S23转移到转移到S20，小车重复，小车重复 的工作过程。的工作过程。Date:2022-12-5 Page:7小车运动顺序控制的状态转移图小车运动顺序控制的状态转移图Date:2022-12-5 Page:81 1、步、步2 2、初始步、初始步3 3、活动步、活动步4 4、与步对应、与步对应的动作或命令的动作或命令第二节 基本概念Date:2022-12-5 Page:95 5、有向连线、有向连线6 6、转换、转换7 7、转换条件转换条件Date:

10、2022-12-5 Page:10 顺序控制工序执行方式顺序控制工序执行方式1 1、单序列、单序列2 2、选择序列、选择序列3 3、并列序列、并列序列从头到尾只有一条路可走，称为单流程结构。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流程。若有多条路径，且必须同时执行，这种分支的方式称为并行分支流程。Date:2022-12-5 Page:11功能流程图的建立方法功能流程图的建立方法状态转移图的建立方法状态转移图的建立方法Date:2022-12-5 Page:12第三节 步进指令及应用举例u步进梯形指令（步进梯形指令（STL、RET）FX2N系列系列PLC的步进梯形指

11、令是采用的步进梯形指令是采用步进梯形图编制顺序控制步进梯形图编制顺序控制状态转状态转移图程序的指令，它包括移图程序的指令，它包括STL和和RET两条指令。两条指令。步进梯形指令步进梯形指令STL、RET助记符，名称功能回路表示和可用软元件程序步步进梯形图结束11RETSTLS步进梯形图开始RET返回STL步进梯形指令 每个状态提供了每个状态提供了三个功能三个功能：驱动处理、转移条件及相继状态。如在状态：驱动处理、转移条件及相继状态。如在状态S20，驱动接通输出，驱动接通输出Y000，当转移条件，当转移条件X001接通后，工作状态从接通后，工作状态从S20转移到转移到相继状态相继状态S21，状态

12、，状态S20自动复位。自动复位。状态状态S具有具有触点触点的功能（驱动输出线圈或相继的状态）以及的功能（驱动输出线圈或相继的状态）以及线圈线圈的功能的功能（在转移条件下被驱动）。（在转移条件下被驱动）。Date:2022-12-5 Page:13u步进梯形指令的特点步进梯形指令的特点 步进梯形指令仅对状态器步进梯形指令仅对状态器S有效。有效。对于用作一般继电器的状态器对于用作一般继电器的状态器S，则不能采用，则不能采用STL指令，而只能采用指令，而只能采用 基本指令。基本指令。在在STL指令后，只能采用指令后，只能采用SET和和RST指令作为状态器指令作为状态器S的置位或复位输出。的置位或复位

13、输出。STL指令与取指令指令与取指令LD相比较具有的特点：相比较具有的特点：转移源自动复位：转移源自动复位：采用采用STL指令，当状态器指令，当状态器Sn接通，转移条件接通时顺接通，转移条件接通时顺 序控制转移到状态器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自动复位。自动复位。主控功能主控功能：使用：使用STL指令，取指令（指令，取指令（LD、LDI）点移至右边。使用）点移至右边。使用RET 指令后，取指令（指令后，取指令（LD、LDI）点返回到原来的母线上。）点返回到原来的母线上。Date:2022-12-5 Page:14例：一液压滑台由图1的

14、液压系统驱动，滑台的运动过程如图2所示，滑台的每个工作阶段中，电磁铁的通断电情况和每个阶段之间的转移条件如表1所示。图图1 1：图图2 2：Date:2022-12-5 Page:15电磁铁滑台运动YA1YA2YA3YA4转移条件快进1010SB1一次工进1000SQ1二次工进1001SQ2快退0100SQ3停止0000SQ0表表1 1：功能流程图Date:2022-12-5 Page:16状态转移图（顺序功能图）输入I输出OSB1X0YA1Y1SQ1X1YA2Y2SQ2X2YA3Y3SQ3X3YA4Y4SQ0X4可选用PLC型号为：FX2N-16MRDate:2022-12-5 Page:1

15、7例二：一送料系统如图所示。初始时，送料小车停在行程开关SQ1处，当按下启动按钮SB1后，小车右行至料斗下，当小车碰到行程开关SQ2时，小车制动，料斗放料门开启。12s后放料门自动关闭，小车左行，当小车碰到SQ1时，小车制动，小车卸料门开启卸料，卸料时间为10s。小车卸完料后，自动开始下一轮工作。小车由某三相交流异步电动机M正反转驱动运行,右行、左行分别对应KM1、KM2接触器得电。料斗放料门由电磁铁YA2控制，YA2通电时开门、失电关门。小车卸料门由电磁铁YA1控制，YA1通电时开门、失电关门。Date:2022-12-5 Page:18试绘出该滑台的PLC控制的功能流程图；给出I/O分配表

16、；绘出状态转移图；绘出步进梯形图。Date:2022-12-5 Page:19功能流程图Date:2022-12-5 Page:20输入I输出OSB1X0KM1Y0SQ2X1YA2Y1SQ1X2KM2Y2YA1Y3可选用PLC型号为：FX2N-16MRDate:2022-12-5 Page:21功能流程图状态转移图Date:2022-12-5 Page:22Date:2022-12-5 Page:23【应用系统设计】简易红绿灯控制系统Date:2022-12-5 Page:24Date:2022-12-5 Page:25Date:2022-12-5 Page:26绘制功能流程图：根据红绿灯的状

17、态转移规律和转换条件，绘制功能流程图。Date:2022-12-5 Page:27Date:2022-12-5 Page:28Date:2022-12-5 Page:29Date:2022-12-5 Page:30T0T1T2T3X0Date:2022-12-5 Page:31绘制状态转移图：根据红绿灯的状态转移规律和转换条件，绘制状态转移图。Date:2022-12-5 Page:32SETSET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:2022-12-5 Page:33用LD或LDI

18、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:2022-12-5 Page:34 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。如果状态触点接通，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。二、步进梯形图注意问题二、步进梯形图注意问题Date:2022-12-5 Page:35 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

19、），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，定时器当前值不能复位。2.定时器的重复使用Date:2022-12-5 Page:36 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。4.输出的驱动方法或或Date:2022-12-5 Page:37OUT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

20、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。5.状态的转移方法 6.可在状态内处理的指令Date:2022-12-5 Page:38【练习】机械手臂控制系统Date:2022-12-5 Page:39工件的补充使用人工控制，可直接将工件放在D D点（LS0LS0动）。控制说明：只要D D点有工件，机械手臂即先下降（B B缸动作）将工件抓取（C C缸动作）后上升（B B缸复位），再将工件搬运（A A缸动作）到E E点上 方，机械手臂再次下降（B B缸动作）后放开（C C缸复位）工件，机械手臂上升（B B缸复位），最后机械手臂再回到原点（A A缸复位）。A

21、,B,C缸均为单作用气缸，使用电磁阀控制。C缸在抓取或放开工件后，都需有1秒的间隔，机械手臂才能动作。当E点有工件且B缸已上升到LS4LS4时，传送带电机转动以运走工件，经2秒后传送带电机自动停止。Date:2022-12-5 Page:40要求：进行功能分析、I/O分配表与I/O接线图、绘制功能流程图、将功能流程图转换为状态转移图，再转换为步进梯形图。Date:2022-12-5 Page:41功能流程图Date:2022-12-5 Page:42Y5C缸抓紧YA5X5Y3B缸降YA3X3LS4Y2A缸缩YA2X2LS3Y1A缸伸YA1X1LS2Y0电机KM1X0LS1输出O输入ILS5LS

22、0X4B缸升YA4Y4C缸松开YA6Y6Date:2022-12-5 Page:43Date:2022-12-5 Page:44【应用范例】洗车洗车流程控制三、选择分支与汇合流程设计Date:2022-12-5 Page:45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PB3PB3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

23、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:2022-12-5 Page:46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:2022-12-5 Page:47元件分配：

24、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:2022-12-5 Page:48绘绘制状态流程图STOP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:2022-12-5 Page:49步进阶梯图转换Date:2022-12-5 Page:50（1）串电阻减压启动控制线路（2）按下按钮

25、SB2后，KM1线圈得电触点自锁，时间继电器线圈得电，KM1主触点闭合，电动机先进行串电阻减压起动。；定时时间到，KT延时动合触点使KM2线圈得电，并自锁，KM1线圈断开，进入正常运行阶段；按下按钮SB，电机停止运行。（3）减小启动电流Date:2022-12-5 Page:51（1）反接制动控制线路（2）按下按钮SB2后，KM1得电自锁，电动机正常运行，速度继电器KS1的常开触点闭合，为反接制动做好准备；按SB1，KM1线圈所在支路断电，电机正转主电路分断；同时，SB1的复合常开触点接通，KM2线圈所在支路得电，电机反转主电路接通，进入反接制动；电机速度下降至100r/min后，KS1触点复

26、位，KM2线路断电，制动结束。（3）分压限流Date:2022-12-5 Page:52由以下给出的梯形图，写出对应的指令表。Date:2022-12-5 Page:53Date:2022-12-5 Page:54阅读下列梯形图，根据已给出的时序图，画出指定的时序图。Date:2022-12-5 Page:55由以下给出的指令表，画出对应的梯形图。0 LD X0 1 OR Y0 2 ANI X1 3 OR M10 4 LD X2 5 AND X3 6 LDI X4 7 AND X5 8 ORB 9 ANB 10 OUT Y0 11 ENDDate:2022-12-5 Page:56由以下给出的指令表，画出对应的梯形图。0LDIX11MPS2AND3MPS4ANIM1006OUTY07MPP8ANDM1029OUTY110MPP11ANDX312MPS13ANDM10014OUTY215MPP16ANDM10517OUTY3