PDF《第5章FX 系列 PLC 步进顺序控制指令系统》

第5 章FX 系列PLC 步进顺序控制指令系统 前面介绍的基本逻辑指令和梯形图主要用于设计满足一般控制要求的 PLC 程序.

对于 复杂控制系统来说,系统输入/输出点数较多,工艺复杂,每一工序的自锁要求及工序与工 序间的相互连锁关系也复杂,直接采用逻辑指令和梯形图进行设计较为困难.在实际控制 系统中,可将生产过程的控制要求按工序划分成若干段,每一个工序完成一定的功能,在 满足转移条件后,从当前工序转移到下道工序,这种控制通常称为顺序控制(以下简称顺 控) . 为了方便地进行顺控设计, 许多可编程控制器设置都有专门用于顺控或称步进控制的 指令.FX 系列 PLC 在基本逻辑指令之外增加了两条步进指令,同时辅之以大量的状态器 S,结合状态转移图就可很容易地编辑出复杂的顺控程序. 本章内容要点如下. ? 状态转移图的概念、作用、组成等基本知识;

? 步进梯形图指令的功能、编程方法以及编程注意事项;

? 单流程、选择性分支与汇合、并行分支与汇合、分支与汇合的组合等几种形式;

? 步进指令应用实例. 5.1 状态转移图基本知识 状态转移图又叫顺序功能图(Sequential Function Chart,SFC) ,是用状态元件描述工 步状态的工艺流程图.它通常由初始状态、一系列一般状态、转移线和转移条件组成,每 个状态提供三个功能:驱动有关负载、指定转移条件和指定转移目标,如图 5-1 所示. 图5-1 状态转移图 第5章FX 系列 PLC 步进顺序控制指令系统 ・79・ 在状态转移图中,用矩形框来表示 步 或 状态 ,框中用状态器 S 及其编号 表示. 与控制过程的初始情况相对应的状态称为初始状态,每个状态的转移图应有一个初始 状态,初始状态用双线框来表示.与步相关的动作或命令用与步相连的梯形图符来表 示.当某步激活时,相应动作或命令被执行.一个活动步可以有一个或几个动作或命令 被执行. 步与步(状态与状态)之间用有向线段来连接,如果进行方向是从上到下或从左到右, 则线段上的箭头可以不画.状态转移图中,会发生步的活动状态的进展,该进展按有向连 续规定的线路进行,这种进展是由转换条件的实现来完成连接的. 下面结合实例讲述状态转移图的使用方法. 实例 5-1 运料小车的控制 控制要求 对运料小车的控制要求如图 5-2 所示. ? 料车处于原点,下限位开关 LS1 被压合,料斗门关上,原点指示灯亮;

? 当选择开关 SA 闭合,按下启动按钮 SB1 时料斗门打开,时间为 8s,给料车 装料;

? 装料结束,料斗门关上,延时 1s 后料车上升,直至压合上限位开关 LS2 后停止, 延时 1s 之后卸料 10s,料车复位并下降至原点,压合 LS1 后停止;

? 当开关 SA 断开,料车工作一个循环后停止在原位,原点指示灯亮.按下停车按钮 SB2 后则立即停止运行. 图5-2 运料小车示意图 设计过程 (1)根据控制要求,用功能

图表示的程序如图 5-3(a)所示. (2)将功能图程序变换成步进梯形图程序,结果如图 5-3(b)所示. 基础篇 ・80・ (a) (b) 图5-3 运料小车控制 (3)转换成指令编程为: LD M8002 SET S0 第5章FX 系列 PLC 步进顺序控制指令系统 ・81・ STL S0 LD X003 ANI Y003 SET S20 STL S20 OUT Y000 LD X000 SET S21 STL S21 LDI T0 OUT Y003 LD M8000 OUT T0 K80 LD T0 OUT T1 K10 LD T1 SET S22 STL S22 LDI Y002 OUT Y001 LD X004 SET S23 LD X001 OUT S0 STL S23 OUT T2 K10 LD T2 SET S24 OUT Y004 OUT T3 K100 LD T3 SET S25 LD X001 OUT S0 STL S25 LDI Y001 OUT Y002 LD X003 AND X002 OUT S21 LD X003 ANI X002 OUT S0 LD X001 OUT S0 RET END 5.2 步进顺控指令及编程方法 三菱 FX 系列 PLC 步进顺控指令虽然只有两条,但其功能较为强大,可以实现复杂的 顺控程序设计,其编程方式与普通梯形图编程略有区别. 基础篇 ・82・ 5.2.1 步进顺控指令介绍 1.指令定义及应用对象 步进顺控指令共有两条,如表 5-1 所示. 表5-1 步进顺控指令 指令符名称指令意义STL 步进指令 在顺控程序中进行工序步进型控制的指令 RET 步进复位指令 表示状态流程的结束,返回主程序(母线)的指令 2.指令功能及说明 步进顺控指令功能比较强大.每个状态器都有三个功能:驱动有关负载、指定转换目 标元件和指定转移条件.如图 5-4 所示,状态继电器 S20 驱动输出 Y000 指令,转移条件 为X001,当X001 闭合时,状态由 S20 转换到 S21. 图5-4 指令功能说明 1)主控功能 ? STL 指令仅仅对状态器 S 有效;

? STL 指令将状态器 S 的触点与主母线相连并提供主控功能;

? 使用 STL 指令后,触点的右侧起点处要使用 LD(LDI)指令,步进复位指令 RET 使LD 点返回主母线. 2)自动复位功能 ? 使用 STL 指令时,新的状态器 S 被置位,前一个状态器 S 将自动复位;

? OUT 指令和 SET 指令都能使转移源自动复位,另外还具有停电自保持功能;

? OUT 指令在状态转移图中只用于向分离的状态转移,而不是向相邻的状态转移;

? 状态转移源自动复位须将状态转移电路设置在 STL 回路中,否则原状态不会自动 复位. 3)驱动功能 可以驱动 Y、M、T 等继电器. 第5章FX 系列 PLC 步进顺序控制指令系统 ・83・ 5.2.2 步进顺控梯形图编程方法 下面结合实例讲述步进梯形图的编程方法以及注意事项. 1.输出的驱动方法 在状态内的母线,一旦写入 LD 或LDI 指令后,对不需要触点的指令就不能再编程. 如图 5-5(a)所示,Y003 前面已经没有触点,因此无法编程,只有人为加上触点之后程序 才能够执行.按图 5-5(b) 、 (c)所示的方法改变回路,即为正确的驱动方法. (a) (b) (c) 图5-5 输出驱动方法实例 2.MPS、MRD和MPP指令的位置 在顺控状态内,不能在 STL 内母线中直接使用 MPS、MRD、MPP 指令(参见图 5-6) , 而应在 LD 或LDI 指令以后使用,所以加入了 X001 触点. 图5-6 MPS、MRD 和MPP 指令的位置 3.状态的转移方法 OUT 指令与 SET 指令对于 STL 指令后的状态(S)具有同样的功能,都将自动复位转 移源,如图 5-7 所示.此外,它还有自保持功能.OUT 指令在 STL 图中用于向分离的状态 转移. 4.转移条件回路中不能使用的指令 在转移条件回路中,不能使用 ANB、ORB、MPS、MRD 和MPP 指令,如图 5-8 所示. 基础篇 ・84・ 图5-7 状态转移方法 (a) (b) 图5-8 转移条件回路指令的应用 图5-8(a)中,X

000、X

001、X

002、X003 共同构成了块与功能模块,需要用到 ORB 指令,但是在转移条件中不能使用,于是只能做变形处理,如图 5-8(b)所示. 5.符号应用场合 在流程中表示状态的复位处理时,要用符号表示,如图 5-9 所示.而符号则表示向上 面的状态转移重复,如图 5-9(a)所示,或向下面的状态转移,如图 5-9(b)所示(跳转) , 或者向分离的其他流程上的状态转移,如图 5-9(c)所示. (a) (b) (c) 图5-9 符号应用 6.状态复位 在必要的情况下, 可以选择使用功能指令将多个状态继电器同时复位. 如图 5-10 所示, 第5章FX 系列 PLC 步进顺序控制指令系统 ・85・ 执行 ZRST 指令之后,可使 S0~S50 等51 个状态继电器全部复位. 7.禁止输出操作 如图 5-11 所示,当禁止触点闭合之后,M10 被置位,M10 的常闭触点断开,后面的 Y

005、M

30、T4 将不再执行. 图5-10 状态复位 图5-11 禁止输出操作 8.断开输出继电器(Y)操作 如图 5-12 所示,禁止触点闭合之后,特殊辅助继电器 M8034 ........