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1、第6章 顺序控制梯形图的编程方法,6.1 使用STL指令的编程方法 6.2 使用起保停电路的编程方法 6.3 以转换为中心的编程方法 6.4 仿STL的编程方法,1）使用STL指令的编程方式 2）使用通用指令的编程方式 3）以转换为中心的编程方式 4）仿STL指令的编程方式。,顺序控制梯形图的编程方式:,顺序功能图,梯形图的编程方式是指根据顺序功能图设计出梯形图的方法,某种编程方法,设计出梯形图,设计方法:,6.1 使用STL指令的编程方式,利用STL指令和RET指令可以很方便地设计出顺序控制梯形图程序 与STL指令相配的目标元件是S（状态继电器） 而且STL只能用S作目标元件，S专为STL设
2、置的,状态继电器S,1）S0S9 用于初始步 2）S10S19 用于返回原点 3）S20S499 是通用状态,1、STL指令,许多PLC厂家有专门用于编制顺序控制程序的指令和编程元件 STL指令叫步进梯形指令（Step Ladder Instruction)，有两条： STL指令及使STL指令复位的RET指令,STL触点驱动的电路块具有三个功能： 驱动负载 指定转换条件 指定转换目标。,STL触点： STL指令的状态继电器S的常开触点称为STL触点，是“胖”触点 STL指令相当于LD指令 STL触点是与左侧母线相连的常开触点，别处可以引用常闭,顺序功能图 梯形图 指令表,STL指令直接驱动负载
3、 通过别的触点驱动负载,1）与STL触点相连的触点用LD或LDI指令。 最后一个STL要用RET，使LD点返回左侧母线 2）STL指令可以直接驱动负载，也可通过别的触点驱动负载 3）STL指令允许双线圈输出，相邻两步同时ON一个扫描周期 4）后续步断开前级步 当前S得电，为活动步，原活动步复位，STL断开；用SET指令使后续步变为活动步，本步变为不活动步，一般只有一个活动步。,STL指令的特点：,2、单序列的编程,例：气囊硫化机控制系统,一个循环由7步组成，完了又回到初始步，要再按起动按钮X0，进入下一个循环,1200mm三角橡胶带的硫化： 1）按下起动按钮，关门、合齿 2 ）门关好，X1=O
4、N，开外压阀 3 ）延时到，开内压阀，硫化 4 ）硫化时间到，关内外压阀，排气 5 ）压力降为0后，再排气 6）延时到，开门分齿，取成品 7）回到初始状态,顺序功能图,M8002为初始化脉冲，使S0=ON，为以后作准备 返回初始步应用SET或OUT指令使S0=ON,顺序控制梯形图,气囊硫化机控制系统,1）X0 起动 2）X1 门关好 3）X2 零压 4）X3 门已开,3、选择序列的编程,顺序功能图,例：运输带控制系统,为了避免货物堆积，起动时按3-21的顺序起动。 3号-5S后2号-5S后1号,停机的顺序与起动的顺序相反，按下停止按钮，按1-23的顺序停机,起动时发现异常，应立即按停止按钮停车
5、。已只起动3号，回到S0；已起动3和2号，先停2号，再停3号,选择序列的编程,分支时，转换条件不同，目标不同 合并时，转换条件不同，目标相同,只有一个分支工作,选择分支 支路并联,选择合并 目标相同,运输带控制系统,顺序控制梯形图,双面镗孔专用镗床加工： 工件装入夹具后，左右两个动力滑台同时运动加工，同时进入快进工步，刀具电动机起动工作。以后两个动力滑台的工作独立进行，直到两侧都加工完、都退回到原位，松开工件，加工结束。,4、并行序列的编程,装入工件后： 1）按起动X0，工件夹紧 2）压力继电器X1ON，快进 3）到X2，X5工进 4）到x3，X6快退 5）到X4，X7松开工件 6）X10 O
6、N，一次加工完成,控制工件的夹紧和松开使用双线圈电磁阀，具有记忆功能，用脉冲驱动,双面镗孔专用镗床加工PLC外部接线图,输入信号接PLC的X，起动按钮X0，夹紧X1，左侧滑台限位X2、X3、X4（快进、工进、快退），右侧滑台限位X5、X6、X7 （快进、工进、快退），松开X10.,输出信号接PLC的Y： 夹紧Y0；左侧快进、工进、快退Y1、Y2、Y3； 右侧快进、工进、快退Y4、Y5、Y6；松开Y7,并行序列的编程：,1）初始步S0由初始化脉冲M8002驱动 2）左右滑台位于初始位置，分别压下限位开关X4、X7 3）工件夹紧后，左右滑台同时进入快进工步，并行序列开始。各分支同时工作 4）以后左
7、右滑台分别独立工作 5）左右滑台结束时间不同，分别设置了一个等待步S24和S28 6）“=1”表示转换条件总是满足,与S相连接的Y被驱动，不与S相连接的Y被复位，同一元件要在多步被驱动时，应在多处出现，或者用SET指令置位，以后用RST复位,并行分支,并行合并,顺序功能图,串联STL触点不能超过8个，即并行序列中的分支不能超过8个 STL触点一般在梯形图中只能使用一次，并行序列例外，在并行合并时又出现了一次。,并行序列的编程,并行分支 同时置位,并行合并 触点串联,6.2 使用起保停电路的编程方式,用辅助继电器M来代表步 某步为活动步，相应的M=ON,某一转换实现时，该转换的后续步变为活动步，
8、 同时前级步变为不活动步 转换一般用按钮，都是短信号，要用起保停电路使M自保,起保停电路仅使用线圈和触点有关的指令，各种PLC都有这类指令，因此这是一种通用的编程方法。,M1、M2、M3构成SFC的三步： 1）M1为活动步，X1满足，则M2变为ON 2）同时使M1变为不活动步 3）用M2的常开触点保持 4）用M3的常闭触点断M2，后步断前步,关键是找出：起动条件和停止条件,1、单序列的编程,某组合机床的运动控制,工作台停在左边，X1=ON 1）按下起动按钮X0，工件夹紧，液压系统加载 2）压力继电器ON，快进，起动主电机 3）到X3，工进加工 4）到X4，快退 5）回到初始位置X1=ON，松开
9、，停机,顺序功能图,夹紧Y2，松开Y1（双线圈电磁阀）；起动主电机用SET Y0，停主用RST Y0,1）液压系统加载，用SET Y5 2）主电机起动，用SET Y0 3）工件的夹紧松开用双线圈电磁阀，脉冲驱动，用Y2、Y1,起保停电路自保， 后步断前步， 能直接驱动负载,避免双线圈输出,某组合机床的运动控制,1）前步Mi-1为活动步及转换条件Xi满足 2）则Mi变为活动步，并自保 3）下一步Mi+1变为活动步时，断本步Mi成为不活动步 也可以用Xi+1来断Mi这一步，但转换条件是多个时就复杂了,通式：,活动步Mi的起保停梯形图,输出处理： 1）只在一处出现的输出，可直接与M并联 2）某一输出
10、多处为ON，可合并写成并联,2、选择序列的编程,运料矿车停在料斗下面，X1=ON 1）按下起动X3，开闸门装料 2）8S后关闸门，矿车左行 3）到X2，卸料 4）10S后小车右行 5）到X1，重新开始装料、左行、卸料、右行,运料矿车控制,按下停止按钮X4，M7=OFF，完成当前周期后，回到初始步M0，停下。,分支： M4后是选择序列分支 M4、X1、M7都为ON启动M1 M4、X1为ON，M7为OFF启动M0 用M0、M1都可断M4，串,运料矿车控制,都可断M4,选择合并 支路并联,选择分支 两行,合并： M1前是选择序列合并 M4、X1、M7满足驱动M1， M 0、X1、X3满足驱动M1（支
11、路并）,3、并行序列的编程,工作过程： 1）初始状态，车道绿灯，人行道红灯，禁止行人通过（30S） 2）30S后，车道黄灯，人行道依然红灯，同时进行，并行序列开始 3）5S后，车道红灯，人行道绿灯（15S） 4）15S后，人行道绿灯闪烁5次，共5S，返回到初始状态，重复以上过程 共分为4个阶段，每个阶段都由定时器来控制,人行横道交通灯波形图,人行横道交通灯控制,分支： 写成两行，都用M0、T2驱动 断M0可用M2或M4,并行分支,并行合并,人行横道交通灯控制,顺序功能图,合并： 前步M3、M6与条件T1串，驱动M0,并行合并 串触点,并行分支 两行,人行横道交通灯控制,梯形图,人行道绿灯闪，用
12、M8013实现，0.5S高，0.5S低的脉冲，在M6为活动步时，驱动绿灯Y4闪烁,分支： 写成两行，都用M0、T2驱动 断M0可用M2或M4,合并： 前步M3、M6与条件T1串，驱动M0,1）不允许出现双线圈现象 2）仅有由两步组成的小闭环的的处理,4、用起保停电路编程注意的问题：,M3被驱动的梯形图中，M2和X2均ON时，M3接通，但是M2的常闭触点是断开的，M3不能得电。M2常开与常闭在一个电路块中，总有一个断开，电路不能正常通。,原因是：M2既是M3的前级步，又是M3的后续步，根据起保停电路后步断前步设计的。,解决办法： 方法1：用虚拟步。增加一步M10，驱动定时器定时一很短的时间（如0
13、.1S），就可以了。,改进后,原设计,方法2：在梯形图中X2常闭触点改成X3的常闭触点,6.3 以转换为中心的编程方式,1）用活动步的M直接驱动输出 2）不用起保停电路，转换电路块只通一个扫描周期 3）先不管输出，只写转换，最后写输出，防止双线圈输出 4）保证同一时刻只有一个M得电，一个活动步,用SET、RST指令将后续步置1，前级步清0，实现活动步的转换,M1自己断自己，因此该电路块只接通一个扫描周期，不能用其直接驱动负载。,转换电路块,要驱动M2为活动步，转换电路块如图 用SET置位M2=1，用RST复位M1=0,注意,1、单序列的编程,深孔钻控制系统,细长孔钻削不易排屑，一般采用分级进给
14、法加工。钻到一定深度，钻头退出排屑，再进入到上次的约3-5mm处，由快进变为工进，反复多次。,按下起动按钮X0，按图示运动，循环一次后，回到初始态,顺序功能图,深孔钻控制系统,1）用SET、RST指令写转换电路块 2）用代表步M的并写输出电路块,梯形图,转换电路块,输出电路块,输出线圈不能与转换电路块并在一起，应用代表步的M或M的并来驱动Y,X0为压钳的上限位 X1为剪刀的上限位 X2为剪刀的下限位 X3为板料的限位 X4为压力继电器 X10为起动按钮,动作顺序,1）按下起动X10，板料右行（Y0=ON），用X3作板料限位 2）压钳下行（Y1=ON），保持。用X4压力继电器控制，压力上升到位
15、3）剪刀下行（Y2=ON），用X2作限位 4）剪完，压钳、剪刀上行（Y3、Y4=ON，上升）。同时返回，并行序列 5）压钳、剪刀上升到位，用X0、X1限位，又开始剪下一个，剪完10块停,例：剪板机的顺序控制,2、选择序列的编程,3、并行序列的编程,M5、M7为等待步，这两步都为活动步后发生转移到M8 “=1”表示转换条件总是满足,自动,手动，X10,M8002为初始化脉冲 用作系统从复位到开始工作的转换条件 以后就由手动按钮X10起动系统工作,剪板机顺序功能图,剪板机控制梯形图 以转换为中心,并行分支 两条SET,并行合并 两条RST,选择序列的分支合并与单序列相同,6.4 仿步进指令的编程方
16、式,使用STL指令编程易掌握，程序短，但对于没有STL指令的PLC，可以仿照STL指令的设计思路来设计梯形图。,例：粉末冶金制品压制,1）装好粉末后，按下起动按钮X0，冲头下行 2）压到位，压力继电器X1=ON 3）保压5S后，冲头上行 4）上行到限位开关X2，模具下行，脱模 5）下行到X3，取走压制品 6）人按下复位按钮X5，模具上行 6）上行到X4，回到初始状态,动作顺序,X0为起动按钮 X1为压力继电器 X2为冲头上限位开关 X3为模具下限位开关 X4为模具上限位开关 X5为模具复位按钮,粉末压制顺序功能图,工艺过程： 装粉压制保压下浮脱模取成品模具复位,设计思路： 当前步为活动步时，驱
17、动线圈，用RST指令 当转换条件成立，用SET指令置位后步,特点： 1）用M代替S 2）可以直接驱动线圈 3）M没有自动复位前步的功能，应用RST复位前步为不活动步 4）在M步的M指令后，不能用LD或LDI，而是用AND或ANI 5）不能双线圈输出,与起保停的不同，要用RST、SET指令 与用以转换为中心不同，复位、置位与驱动放在一起，不分开,粉末压制控制梯形图 仿STL指令,6.5 具有多种工作方式的编程方法,多种工作方式：手动方式和自动工作方式 自动工作方式又分为：连续、单周期、单步、自动返回初始状态,例：机械手搬运货物,将货物从A点搬运到B点 动作过程： 下降、夹紧、 上升、右行、 下降
18、、松开、 上升、左行,工作方式选择开关的位置对应5种工作方式： 手动、单周期、单步、连续、回原位 操作面板上有6个手动按钮： 上升、下降、右行、左行、夹紧、松开,机械手搬运货物,起动、停止按钮 负载电源、紧急停止按钮,负载电源按钮的作用： 按下，KM得电并保持，给外部负载提供交流电源,紧急停止按钮的作用： 在紧急情况下，断开负载电源,操作控制面板,操作开关和按钮,机械手搬运货物,负载电源按钮的作用： 按下，KM得电并保持，给外部负载提供交流电源,紧急停止按钮的作用： 在紧急情况下，断开负载电源,PLC外部接线图,选择开关： X10、X11、X12、X13、X14,手动按钮： X20、X21、X
19、22、X23、X24、X25,限位开关： X1、X2、X4、X5,手动工作方式： X10=ON，执行公用程序和调用手动子程序,回原点工作方式： X11=ON，调用回原点程序,自动工作方式： X12、X13、X14为ON，调用自动程序 包含连续、单周期、单步工作方式,说明： P为指针，用于分支和子程序调用 CALL为子程序调用指令 FEND为主程序结束 SRET为子程序返回,程序总体结构,机械手搬运货物,初始状态： 机械手在最上面、最左边，且夹紧装置松开，称为系统处于原点状态,单周期工作方式： 按下起动按钮，系统从初始状态开始，机械手将货物从A点搬运到B点，又回到初始位置,连续工作方式： 按下起
20、动按钮，系统从初始状态开始，一个周期一个周期的反复连续工作，按下停止按钮，执行完一个周期后，停在初始步。,单步工作方式： 从初始步开始，按一下起动按钮，系统走一步。用于系统调试。,机械手搬运货物,回原点工作方式： 系统如不在原点，选择回原点方式（X11=ON），按下起动按钮X16，系统自动返回原点。,多种工作方式的含义,原点： 机械手在最上面X4、最左边X1，夹紧装置松开Y4,切换： 在原点M5=ON 时，M8002或选择手动X10或回原位X11，M0=ON。为进入单步、单周期、连续工作做好准备，即进入自动程序必须有初始步M0=ON。 不在原点M5=OFF 时，M0=OFF，禁止单步、单周期、
21、连续工作方式（自动）,起保停公用程序,手动工作方式： 必须将除初始步以外的各步（M20-M27）复位，用区间复位指令ZRST 复位连续工作的状态位M7，,原点条件： 在原点M5=ON，不在原点M5=OFF,公用程序的作用： 用于自动程序和手动程序的切换,公用程序,联锁保护： 上升Y0与下降Y1，右行Y2与左行Y3之间的互锁； 用限位开关X1、X2、X4、X5 防止机械手超限； 用上限位开关X4为ON作为手动左右行的条件，禁止机械手在低位运行碰地上的东西。,起保停手动程序,操作： 操作面板上6个手动按钮 X20-X25对应 夹紧X20、松开X21、 上升X22、下降X23、 右行X24、左行X2
22、5,限位开关： X1左限位，X2右限位 X4上限位，X5下限位,手动程序,回原点过程： 1）选择原点方式X11=ON，按下起动按钮X16，M10=ON，机械手上升； 2）升到X4=ON，机械手左行； 3）左行到X1=ON，夹紧装置松开，Y4复位，同时要复位M11.,起保停自动回原点程序,回原点子程序,a) 顺序功能图,b) 起保停梯形图,说明： 1）用X1断M11，这里没有活动步了，但由公用程序可知，回到原点后M5=ON，M0=ON，为进入自动程序做好了准备，可以认为M0是M11的后续步 ； 2）Y4复位的指令应放在M11起保停电路块的前面，否则，不能对Y4复位,说明： 1）能正常复位Y4；
23、2）输出电路块中，X4、X1的常闭触点用于保护,起保停自动回原点程序,c) 以转换为中心梯形图,回原点子程序,a) 顺序功能图,起保停自动程序,顺序功能图,1）自动程序由单周期、连续、单步组成； 2）进入初始步由M5驱动，与公用程序有关 3）系统在原点，按下起动按钮，起动自动程序 4）M7为连续标志，选择连续方式X14，M7=1,起保停自动程序,1）选连续X14，按起动X16，M 7=1 2）按下停止，执行完一个周期后停在M0 3）选择单周期X14=0，M7=0 4）选择单步X12=1，M6=0，按一次起动X16，走一步 5）选非单步，X12=0，M6=1，不起作用,M5=1，在原点 M5=0
24、，不在原点,M6=1，非单步 M6=0，单步,M7=1，连续 M7=0，单周期,几个标志,单周期,连续,单步,原点,连续 起动,起保停单步工作时,1）单步工作按起动按钮，用上升沿检测，M6只ON一个扫描周期，保证不跳两步 2）M0电路块要放在M20电路块的后面，否则，会出现连续跳两步的现象，不允许 3）如M0在M20前，M27为活动步，按下起动X16，M0=1，接着M20的起动条件满足，马上进入M20，连续跳了两步。,单周期,连续,M0放在M20后时，按下起动X16，首先第一个扫描周期M6=1，使M0=1；下一个扫描周期，到M20电路，此时M6=0，M20不能驱动，要等下一个起动。,注意,起保
25、停自动程序,输出电路,1）单步时，每按一次起动转移一次，不能自动转移，到限位开关后步也不通 2）没有后步断前步，碰到限位开关，不会停，输出会继续接通运行，危险 3）在输出电路中用限位开关作为断的条件，单步到限位开关，就断开电路,限位开关,用限位开关断电路,转换为中心的编程,用以转换为中心的编程方法，其总体结构、顺序功能图、公用程序、手动程序、自动程序中的输出电路完全相同。自动返回原点程序前面已有。 控制连续的标志M7和控制单步的标志M6的电路也相同。 不用起保停电路，用SET置位，用RST复位实现步的转移，不需要后步断前步的常闭触点，转移电路与输出电路分开独立。 M0电路块要放在M20电路块的后面，否则，单步工作时从步M27转移到M0时，会马上进入M20步。与起保停电路的分析一样，问题一样。,