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1、第四章 步进顺控指令系统,第一节 步进指令及步进梯形图,第二节 顺序功能图（状态转移图）的类型,第三节 步进梯形图设计实例,本节讲解,第一节 步进指令及步进梯形图,一、顺序功能图,二、步进指令,三、步进梯形图,四、步进指令的表示及其动作,1.顺序控制系统 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，系统能够从一种状态转移到另一种状态，我们把这种控制叫做顺序控制。对应的系统则称为顺序控制系统或流程控制系统。,一、顺序功能图,2.顺序功能图,以红绿灯控制为例，其对应的顺序功能图如左图所示。,S0S9：初始状态专用S10S19：原点复位用 S20S499：一般
2、用S500S899：停电保持用S900S999：报警用,针对顺序控制要求，PLC提供了顺序功能图（SFC）语言支持。顺序功能图又称状态转移图，由一系列状态（用S表示）组成。系统提供S0S999共1000个状态供编程使用，其中：,FX系列PLC提供了一对步进指令。,STL是利用内部软元件（状态S）在顺控程序上进行工序步进式控制的指令。,RET是用于状态（S）流程的结束，实现返回主程序（母线）的指令。,二、步进指令,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
3、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。,三、步进梯形图,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），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。,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,如右图所示，在状态内的母线将LD或LDI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,1.步进指令的
4、顺序功能图表示及其动作,四、步进指令的表示及其动作,2.步进指令的梯形图表示及其动作,四、步进指令的表示及其动作,本节讲解,第二节 顺序功能图的类型,一、单流程结构,二、选择分支流程结构,三、并进分支流程结构,四、跳转流程结构,五、重复流程结构,一、单流程结构,如红绿灯控制程序，虽然是循环控制，但都以一定顺序逐步执行且没有分支，所以属于单一顺序流程。,图中在S21执行完后即结束。,在步进阶梯图中，以复位（RST）正在执行的步阶来结束步进动作。,从头到尾只有一条路可走，称为单流程结构。,当S0之行后，若X1先有效，则跳到S21执行，此后即使X2有效，S22也无法执行。之后若X3有效，则脱离S21
5、而跳到S23执行，当X5有效后，则结束流程。,二、选择分支与汇合流程,当S0之行后，若X2先有效，则跳到S22执行，此后即使X1有效，S21也无法执行。,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。,选择分支流程不能交叉，对左图所示的流程必须按右边所示的流程进行修改。,二、选择分支与汇合流程,当S0执行后，若X1有效，则S20及S21同时执行。,若有多条路径，且必须同时执行，这种分支的方式称为并进分支流程。在各条路径都执行后，才会继续往下指令，像这,种有等待功能的方式称之为并进汇合。,当S22及S23都已执行后，若X4有效，则脱离S22及S23而跳到S24执行，程序结
6、束。,当左边路径已执行到S22，而右边路径尚停留在S21时，此时即使X4有效，也不会跳到S24执行。,三、并进分支与汇合流程,三、并进分支与汇合流程,如左图所示的流程都是可能的程序。B流程没有问题，但A流程在并进汇合处有等待动作的状态，请务必注意。,三、并进分支与汇合流程,如在并进分支与汇合点处不允许符号*或符号 的转移条件，应按右图修改。,四、跳转流程,向下面状态的直接转移或向系列外的状态转移被成为跳转，用符号指向转移的目标状态。,五、重复流程,向前面状态进行转移的流程称为重复。用指向转移的目标状态。使用重复流程可以实现一般的重复，也可以对当前状态复位。,一、单流程设计二、选择分支流与汇合程
7、设计三、并进分支与汇合流程设计,【应用系统设计】简易红绿灯控制系统,T0,T1,T3,T2,【应用范例】洗车流程控制,二、选择分支与汇合流程设计,若方式选择开关（COS）置于手动方式，当按下START启动后，则按下列程序动作：执行泡沫清洗（用MC1驱动）；按PB1则执行清水冲洗（用MC2驱动）；按PB2则执行风干（用MC3驱动）；按PB3则结束洗车。,若方式若选择开关（COS）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、清水冲洗20 秒、风干5秒，结束后回到待洗状态。,任何时候按下STOP，则所有输出复位，停止洗车,项目说明：,功能分析：,手动、自动只能选择其
8、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PB按钮或设定时间而顺序执行的状态。,手动状态状态S21MC1动作状态S22MC2动作状态S23MC3动作状态S24停止,自动状态状态S31MC1动作状态S32MC2动作状态S33MC3动作状态S24停止,元件分配：,启动按钮、停止按钮，使用输入继电器X0、X2,方式选择开关，使用输入继电器X1,清水冲洗按钮，使用输入继电器X3,泡沫清洗驱动，使用输出继电器Y1,风干机驱动，使用输出继电器Y2,清水冲洗驱动，使用输出继电器Y0,风干按钮，使用输入继电器X4,结束按钮，使用输入继电器X5,绘绘制状态流程图,STOP动
9、作,设置M0，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,允许再次启动电路,步进阶梯图转换,键入程序：,将程序录入编程器并下载到目标PLC,将步进阶梯图转换为语句表,交通信号灯控制,三、并进分支与汇合流程设计,【应用系统设计】气压式冲孔加工机控制系统,并进分支与汇合流程设计,工件的补充、冲孔、测试及搬运可同时进行。,控制说明：,工件的补充由传送带（电机M0驱动）送入。,工件的搬运分合格品及不合格品两种，由测孔部分判断。若测孔机在设定时间内能测孔到底（MS2 ON），则为合格品，否则即为不合格品。,不合格品在测孔完毕后，由A缸抽离隔离板，让不合格的工件自动掉入废料箱；若
10、为合格品，则在工件到达 搬运点后，由B缸抽离隔离板，让合格的工件自动调入包装箱。,功能分析：,系统由5个流程组成：复位流程，清除残余工件；工件补充流程，根据有无工件控制传送带的启停；冲孔流程，根据冲孔位置有无工件控制冲孔机是否实施冲孔加工；测孔流程，检测孔加工是否合格，由此判断工件的处理方式；搬运流程，将合格工件送入包装箱。,因为只有一个放在工件补充位置的PH0来侦测工件的有无，而另外的钻孔、测孔及搬运位置并没有其他传感装置，那么应如何得知相应位置有无工件呢？本题所使用的方式是为工件补充、钻孔、测孔及搬运设置4个标志，即M10-M13。当PH0侦测到传送带送来的工件时，则设定M10为1，当转盘
11、转动后，用左移指令将M10-M13左移一个位元，亦即M11为1,钻孔机因此标志为1而动作。其他依此类推，测孔机依标志M12动作、包装搬运依M13动作。,元件分配及端子接线：,绘绘制功能流程图,a.原点复位流程,OFF动作,定位由OFF变为ON时转盘停止,驱动转盘电机（M1 ON）,A缸抽离隔离板,判断是否做完四次,绘绘制功能流程图,b.工件补充流程,传送带转动(M0 ON),设定M10为1(表示有工件),有工件（PH0动作）,时间到没有工件,c.气压冲孔流程,钻孔机动作（Y4 ON）,钻孔机返回,有无工件标志（M11为1表示有工件）,设置8秒等待时间,绘绘制功能流程图,d.测孔流程,e.工件搬运流程,步进阶梯图转换,本章小结,本章主要介绍了步进指令、顺序功能图类型及设计步骤、顺序功能图到步进梯形图的转换方法、步进梯形图设计注意事项。并结合实例详细分析了单流程设计、选择分支与汇合流程设计和并进分支与汇合流程设计。,谢谢!,
