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1、控制理论基础(II),交通大学精品课程系列,2007,课程负责人：杨汝清 教授 曹其新教授,顾问：王显正 教授,一 顺序步进指令和编程,二 功能指令及其编程,7.1 状态器S,7.2 状态转移图,7.3 编程举例1,7.4 编程举例2,7.5 移位寄存器编程方式,7.6 用S、R指令,7.7 PLC控制系统设计,7.8 PLC系统设计说明,7.9 用户程序的结构,7.10 PLC编程和调试,1、顺序控制系统的基本功能1)、禁止约束功能：即动作次序是一定的，相互制约，不得随意变动；2)、记忆功能：即要记住过去的动作，后面的动作由前面的动作情况而定。2、顺序控制：凡具有上述两种功能的控制就是顺序控
2、制。3、F1系列PLC 的顺序步进指令：1、状态器S600S640；2、步进指令STL,一 顺序步进指令和编程,7.1 状态器S,状态器:用于顺序控制类型的控制程序中的编程器件.其在梯形图中的表示符为：状态器的特点：STL接点应与左母线相连，STL接点接通后，其后电路块才接通，而STL接点断开，其后电路块不再被执行；与STL接点相连的起始触点用LD/LDI指令开头；,1 如通过Sa的STL接点将状态器Sb置位，则状态器Sa立即自动复位.(即在STL指令中S状态转移后，上一状态具有自动复位功能）；2 只有用S/R指令，才能对STL接点后的状态器置位或复位；3 使用STL指令时允许双线圈输出；4
3、同一状态器的STL接点只能使用一次；5 STL状态器可作为一般辅助继电器使用，此时STL接点不能使用；6 STL接点后不能用MC/MCR指令，但可用CJP/EJP指令；7 在一系列STL指令的最后，须用RET指令返回。,7.2 状态转移图状态转移图是用状态来描述工艺流程图。通常，将一个动作要求作为一个状态，用一个相应的状态器来表示。一个完整的状态有三大要素组成。（驱动处理、转移条件、转移目标）,S601,驱动处理,Y431,转换条件,转换目标,S602,S603,X401,X402,S601,S602,Y431,X401,X402,Y432,S S602,S S603,驱动处理,Y431,7.
4、3 编程举例1,X400,X401,X402,X403,Y430,Y431,S600,S601,S602,S603,S604,M71,X400.M200,X403,X401,X402,X400,Y430,Y431,Y430,Y431,1,2,3,4,S601,S602,Y430,X403,X401,Y431,S S602,S S603,X404,X405,M200,M200,M71,S600,X400 M200,S603,X402,Y430,S S604,S604,X400,Y431,S S600,RET,LD X404OR M200ANI X405OUT M200LD M71S S600ST
5、L S600LD X400AND M200S S601,7.4 编程举例2(动力头控制),快进,工进,快退,X403,X401,X402,M200,M201,M202,M203,M71,X400,X401,X402,X403,Y430Y431,Y431,Y432,Mi-1,Xi,Mi+1,Mi,Mi,自锁、互锁指令实现,Mi,Xi+1,Mi+2,Mi+1,Mi+1,M203,X403,M71,M200,M201,M200,M200,X400,M202,M201,M201,Y430,M201,X401,M203,M202,M202,M202,X402,M200,M203,Y432,M203,M2
6、01,M202,Y431,7.5 移位寄存器编程方式,M201,M202,M203,OUT,RST,SFT,M200,M207,M204,M200,X400,M201,X401,M202,X402,M203,X403,M201,M203,Y430,Y432,Y431,M201,M202,7.6 用S、R指令,Xi+1,S,Mi+1,R,Mi,Xi+2,S,Mi+3,R,Mi+1,M71,S,M200,M200,X400,S,M201,R,M200,M201,X401,S,M202,R,M201,M202,X402,S,M203,R,M202,M203,X403,S,M200,R,M203,二
7、功能指令及其编程,包括数据传输、比较、变换、算术运算、高速计数器、模拟量处理等(自学),7.7 PLC控制系统设计,1.分析应用需求2.PLC选型，包括资源：容量，I/O，接口模块等,从性能、性价比、熟悉程度、维护性能、扩展性能等综合考虑.PLC控制系统的类型:单机/多机、集中控制/分布控制；PLC的机型（CPU）、容量、I/O模块、电源、功能模块、通信模块的确定；3.大型程序需要首先绘制程序状态转移图、I/O接线图、程序流程框图等，即确定程序框架和结构,7.8 PLC系统设计说明,步骤：1、将处理过程或设备分解成相互独立的部分：这些部分将确定PLC(或PLC中各IO站)之间的边界，并关系到功
8、能说明书和资源分配。,2、为处理过程或设备的每部分写动作说明,动作说明包括以下各项：输入输出(IO)点数 动作功能描述 每个执行器(电磁线圈，马达，驱动器等)的动作条件(动作前须达 到的状态)。说明操作接口 与处理过程或设备其他部分的接口,3、确定需要硬连线逻辑的设备来确保安全,从定义讲这些安全回路能独立于PLC工作(安全回路通常提供一个IO接口与用户程序一起)；典型的是将每个执行器连接到一特别紧急停止(E-stop)区。设计安全回路的任务是：确定动作之间逻辑和操作上的互锁 设计硬件电路,以提供过程中设备的手动安全性干预 确定其它与安全和健全运行有关的要求 为PLC定义故障形式和再启动特性,4
9、、根据功能说明书要求创建PLC配置图,1)每个PLC及其IO站与过程或设备相关的位置一览图 2)CPU和IO模板(包括机柜等)的机械布置图 3)每个CPU和IO模板(包括器件模块编号、通讯地址和IO地址)的电气连接图 若选用符号名寻址，要为PLC系统所用的绝对地址建立符号名表，这里不仅包括IO信号物理值，也包括程序中会用到的其他元素。,、,7.9 用户程序的结构,软件设计任务的复杂程度决定用户程序的结构。STEP 7有三种：线性编程：整个用户程序驻在一个指令连续的块中。程序以线性或顺序的方式执行每条指令。分布式编程：程序分成独立的指令块，每个块包含给定的设备或动作的逻辑。提供组织指令(驻留在一组织块中)的逻辑决定用户程序中各分块的执行。结构化编程：用户程序提供一些通用指令块，以便控制一些相似或重复的功能(如控制泵或马达的指令块)。在提供专用的信息(以参数形式)给指令块后，结构化的程序能反复调用这些通用块。,7.11 PLC编程和调试,调试软件编程器（简易编程器）,This is End of Chapter 7,
