第7講步進(jìn)指令

1、Date: 2021-6-23 Page: 1 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 第五章 步進(jìn)指令 Date: 2021-6-23 Page: 2 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 本節(jié)講解本節(jié)講解 第一節(jié) 步進(jìn)指令及步進(jìn)梯形圖 一、順序功能圖 二、步進(jìn)指令 三、步進(jìn)梯形圖 四、步進(jìn)指令的表示及其動(dòng)作 Date: 2021-6-23 Page: 3 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) Date: 2021-6-23 Page: 4 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 1.順序控制系統(tǒng) 對于流程作業(yè)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)而言，一般都包含若干 個(gè)狀態(tài)（也就是工序），當(dāng)條件滿足時(shí)，系統(tǒng)能夠從

2、一種狀 態(tài)轉(zhuǎn)移到另一種狀態(tài)，我們把這種控制叫做順序控制。對應(yīng) 的系統(tǒng)則稱為順序控制系統(tǒng)或流程控制系統(tǒng)。 一、順序功能圖 Date: 2021-6-23 Page: 5 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 2.順序功能圖 以紅綠燈控制為例， 其對應(yīng)的順序功能圖如左 圖所示。 S0S0S9S9：初始狀態(tài)專用 S10S10S19S19：原點(diǎn)復(fù)位用 S20S20S499S499：一般用 S500S500S899S899：停電保持用 S900S900S999S999：報(bào)警用 針對順序控制要求，PLC提供了順序功能圖（SFC）語言支 持。順序功能圖又稱狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，由一系列狀態(tài)（用S表示）組 成。系統(tǒng)提供S0

3、S999共1000個(gè)狀態(tài)供編程使用，其中： Date: 2021-6-23 Page: 6 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 FX系列PLC提供了一對步進(jìn)指令。 STLSTL是利用內(nèi)部軟元件（狀態(tài)S S）在順控程序上進(jìn)行工序步 進(jìn)式控制的指令。 RETRET是用于狀態(tài)（S S）流程的結(jié)束，實(shí)現(xiàn)返回主程序（母線） 的指令。 二、步進(jìn)指令 Date: 2021-6-23 Page: 7 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 用步進(jìn)指令可以將順序功能圖轉(zhuǎn)換為步進(jìn)梯形圖，也可以直接 編寫步進(jìn)梯形圖。對梯形圖和順序功能圖應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1.狀態(tài)的動(dòng)作與輸出的重復(fù)使用 狀態(tài)編號不可重復(fù)使用。 如果如果狀態(tài)觸

4、點(diǎn)接通，則與其 相連的電路動(dòng)作；如果狀態(tài)觸點(diǎn) 斷開，則與其相連的電路停止工 作。 在不同狀態(tài)之間，允許對輸出元 件重復(fù)輸出，但對同一狀態(tài)內(nèi)不 允許雙重輸出。 三、步進(jìn)梯形圖 Date: 2021-6-23 Page: 8 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 3.輸出的互鎖 在狀態(tài)轉(zhuǎn)移過程中，由 于在瞬間（1個(gè)掃描周期）， 兩個(gè)相鄰的狀態(tài)會(huì)同時(shí)接通， 因此為了避免不能同時(shí)接通的 一對輸出同時(shí)接通，必須設(shè)置 外部硬接線互鎖或軟件互鎖。 定時(shí)器線圈與輸出線圈一樣， 也可對在不同狀態(tài)的同一軟元件編 程，但在相鄰的狀態(tài)中不能編程。 如果在相鄰狀態(tài)下編程，則工序轉(zhuǎn) 移時(shí)定時(shí)器線圈不能斷開，定時(shí)器 當(dāng)前值不能

5、復(fù)位。 2.定時(shí)器的重復(fù)使用 Date: 2021-6-23 Page: 9 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 如右圖所示，在狀態(tài)內(nèi) 的母線將LDLD或LDILDI指令寫入后， 對不需要觸點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)就不能 再編程，需要按下圖方式進(jìn) 行變換。 5.輸出的驅(qū)動(dòng)方法 或或 Date: 2021-6-23 Page: 10 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 OUT指令與SET指令對于STL指 令后的狀態(tài)具有同樣的功能，都 將原來的狀態(tài)自動(dòng)復(fù)位。此外， 還有自保持功能。但是，在使用 OUT指令時(shí)，用于向狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖中 的分離狀態(tài)轉(zhuǎn)移。 6.狀態(tài)的轉(zhuǎn)移方法 7.可在狀態(tài)內(nèi)處理的指令 Date: 2021-6-

6、23 Page: 11 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 1.步進(jìn)指令的順序功能圖表示及其動(dòng)作 四、步進(jìn)指令的表示及其動(dòng)作 Date: 2021-6-23 Page: 12 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 2.步進(jìn)指令的梯形圖表示及其動(dòng)作 四、步進(jìn)指令的表示及其動(dòng)作 Date: 2021-6-23 Page: 13 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 本節(jié)講解本節(jié)講解 第二節(jié) 順序功能圖的類型 一、單流程結(jié)構(gòu) 二、選擇分支流程結(jié)構(gòu) 三、并進(jìn)分支流程結(jié)構(gòu) 四、跳轉(zhuǎn)流程結(jié)構(gòu) 五、重復(fù)流程結(jié)構(gòu) Date: 2021-6-23 Page: 14 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 一、單流程結(jié)構(gòu) 如如紅

7、紅綠綠燈燈控制程序，雖然是 循環(huán)控制，但都以一定順序 逐步執(zhí)行且沒有分支，所以 屬于單一順序流程。 圖中在S21S21執(zhí)行完后即結(jié)束。 在步進(jìn)階梯圖中，以復(fù)位 （RSTRST）正在執(zhí)行的步階來結(jié)束 步進(jìn)動(dòng)作。 從頭到尾只有一條路可走，稱為單流程結(jié)構(gòu)。 Date: 2021-6-23 Page: 15 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 當(dāng)S0S0之行后，若X1X1先有效，則跳 到S21S21執(zhí)行，此后即使X2X2有效，S22S22也 無法執(zhí)行。之后若X3X3有效，則脫離 S21S21而跳到S23S23執(zhí)行，當(dāng)X5有效后，則 結(jié)束流程。 二、選擇分支與匯合流程 當(dāng)S0S0之行后，若X2X2先有效，

8、則跳 到S2S22 2執(zhí)行，此后即使X X1 1有效，S2S21 1也 無法執(zhí)行。 若有多條路徑，而只能選擇其中一條路徑來執(zhí)行，這種 分支方式稱為選擇分支。 Date: 2021-6-23 Page: 16 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 選擇分 支流程不能 交叉，對左 圖所示的流 程必須按右 邊所示的流 程進(jìn)行修改。 二、選擇分支與匯合流程 Date: 2021-6-23 Page: 17 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 當(dāng)S0S0執(zhí)行后，若X1X1有效，則 S20S20及S21S21同時(shí)執(zhí)行。 若有多條路徑，且必須同時(shí)執(zhí)行，這種分支的方式稱為并 進(jìn)分支流程。在各條路徑都執(zhí)行后，才會(huì)繼續(xù)

9、往下指令，像這 種有等待功能的方式稱之為并進(jìn) 匯合。 當(dāng)S22S22及S23S23都已執(zhí)行后，若X4X4 有效，則脫離S22S22及S23S23而跳到S24S24執(zhí) 行，程序結(jié)束。 當(dāng)左邊路徑已執(zhí)行到S22S22，而 右邊路徑尚停留在S21S21時(shí)，此時(shí)即 使X4X4有效，也不會(huì)跳到S24S24執(zhí)行。 三、并進(jìn)分支與匯合流程 Date: 2021-6-23 Page: 18 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 三、并進(jìn)分支與匯合流程 如左圖所 示的流程都是 可能的程序。 B流程沒有問 題，但A流程 在并進(jìn)匯合處 有等待動(dòng)作的 狀態(tài)，請務(wù)必 注意。 Date: 2021-6-23 Page: 19

10、 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 三、并進(jìn)分支與匯合流程 如在并進(jìn) 分支與匯合點(diǎn) 處不允許符號 *或符號 的轉(zhuǎn) 移條件，應(yīng)按 右圖修改。 Date: 2021-6-23 Page: 20 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 四、跳轉(zhuǎn)流程 向下面狀態(tài) 的直接轉(zhuǎn)移或向 系列外的狀態(tài)轉(zhuǎn) 移被成為跳轉(zhuǎn)， 用符號指向轉(zhuǎn) 移的目標(biāo)狀態(tài)。 Date: 2021-6-23 Page: 21 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 五、重復(fù)流程 向前面狀 態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)移的 流程稱為重復(fù)。 用指向轉(zhuǎn)移 的目標(biāo)狀態(tài)。 使用重復(fù)流程 可以實(shí)現(xiàn)一般 的重復(fù)，也可 以對當(dāng)前狀態(tài) 復(fù)位。 Date: 2021-6-23 Page:

11、22 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 一、單流程設(shè)計(jì) 二、選擇分支流與匯合程設(shè)計(jì) 三、并進(jìn)分支與匯合流程設(shè)計(jì) Date: 2021-6-23 Page: 23 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) Date: 2021-6-23 Page: 24 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 【應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)】 簡易紅綠燈控制系統(tǒng) Date: 2021-6-23 Page: 25 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 Date: 2021-6-23 Page: 26 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 Date: 2021-6-23 Page: 27 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 Date:

12、2021-6-23 Page: 28 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 Date: 2021-6-23 Page: 29 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 T0 T1 T2 T3 X0 Date: 2021-6-23 Page: 30 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 Date: 2021-6-23 Page: 31 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 SETSET在步進(jìn)梯形圖 中，作為狀態(tài)轉(zhuǎn) 移指令使用。 STLSTL為狀態(tài)動(dòng)作的 步進(jìn)起始指令 STLSTL與SETSET指令之間 的部分為該狀態(tài)所 需做的動(dòng)作動(dòng)作。 Date: 2021-6-23 Page: 32 電子信息工程學(xué)院電子信息工程

13、學(xué)院 用LD或LDI指令設(shè) 置轉(zhuǎn)移條件 用SET指令 設(shè)置狀態(tài) 以STL指令開始 設(shè)置動(dòng)作母線 用OUT指令設(shè) 置動(dòng)作 Date: 2021-6-23 Page: 33 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 【應(yīng)用范例】洗車洗車流程控制 二、選擇分支與匯合流程設(shè)計(jì) Date: 2021-6-23 Page: 34 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 若方式選擇開關(guān)（COSCOS）置于手動(dòng)方式，當(dāng)按下STARTSTART啟動(dòng)后， 則按下列程序動(dòng)作： 執(zhí)行泡沫清洗（用MC1MC1驅(qū)動(dòng)）； 按PB1PB1則執(zhí)行清水沖洗（用MC2MC2驅(qū)動(dòng)）； 按PB2PB2則執(zhí)行風(fēng)干（用MC3MC3驅(qū)動(dòng)）； 按PB3PB

14、3則結(jié)束洗車。 若方式若選擇開關(guān)（COSCOS）置于自動(dòng)方式，當(dāng)按START啟動(dòng)后， 則自動(dòng)按洗車流程執(zhí)行。其中泡沫清洗10秒、清水沖洗20 秒、風(fēng)干5秒，結(jié)束后回到待洗狀態(tài)。 任何時(shí)候按下STOPSTOP，則所有輸出復(fù)位，停止洗車 項(xiàng)目說明： Date: 2021-6-23 Page: 35 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 功能分析： 手動(dòng)、自動(dòng)只能選擇其一，因此使用選擇分支來做。 依題目說明可將電路規(guī)劃為兩種功能，而每種功能有三種 依PBPB按鈕或設(shè)定時(shí)間而順序執(zhí)行的狀態(tài)。 手動(dòng)狀態(tài) 狀態(tài)S21S21MC1MC1動(dòng)作 狀態(tài)S22S22MC2MC2動(dòng)作 狀態(tài)S23S23MC3MC3動(dòng)作 狀

15、態(tài)S24S24停止 自動(dòng)狀態(tài) 狀態(tài)S31S31MC1MC1動(dòng)作 狀態(tài)S32S32MC2MC2動(dòng)作 狀態(tài)S33S33MC3MC3動(dòng)作 狀態(tài)S24S24停止 Date: 2021-6-23 Page: 36 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 元件分配： 啟動(dòng)按鈕、停止按鈕，使用輸入繼電器 方式選擇開關(guān)，使用輸入繼電器 清水沖洗按鈕，使用輸入繼電器 泡沫清洗驅(qū)動(dòng)，使 用輸出繼電器 風(fēng)干機(jī)驅(qū)動(dòng)，使用 輸出繼電器 清水沖洗驅(qū)動(dòng)，使 用輸出繼電器 風(fēng)干按鈕，使用輸入繼電器 結(jié)束按鈕，使用輸 入繼電器 Date: 2021-6-23 Page: 37 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 繪繪制狀態(tài)流程圖 ST

16、OP 動(dòng)作 設(shè) 置M 0， 可 暫 存 START按鈕狀態(tài)，避 免一直按住按鈕 另一種結(jié)束方 式：清除本身 手手 動(dòng)動(dòng) 流流 程程 手手 動(dòng)動(dòng) 流流 程程 自自 動(dòng)動(dòng) 流流 程程 自自 動(dòng)動(dòng) 流流 程程 允許再次 啟動(dòng)電路 Date: 2021-6-23 Page: 38 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 步進(jìn)階梯圖轉(zhuǎn)換 Date: 2021-6-23 Page: 39 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 鍵入程序： 將程序錄入編程器 并下載到目標(biāo) PLC 將步進(jìn)階梯圖轉(zhuǎn) 換為語句表 Date: 2021-6-23 Page: 40 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 【應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)】氣壓式?jīng)_孔加

17、工機(jī)氣壓式?jīng)_孔加工機(jī)控制系統(tǒng) 三、并進(jìn)分支與匯合流程設(shè)計(jì) Date: 2021-6-23 Page: 41 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 工件的補(bǔ)充、沖孔、測試及搬運(yùn)可同時(shí)進(jìn)行。 控制說明： 工件的補(bǔ)充由傳送帶（電機(jī)M0M0驅(qū)動(dòng)）送入。 工件的搬運(yùn)分合格品及不合格品兩種，由測孔部分判斷。若 測孔機(jī)在設(shè)定時(shí)間內(nèi)能測孔到底（MS2 ONMS2 ON），則為合格品，否則即 為不合格品。 不合格品在測孔 完畢后，由A缸抽離隔 離板，讓不合格的工件 自動(dòng)掉入廢料箱；若為 合格品，則在工件到達(dá) 搬運(yùn)點(diǎn)后，由B缸抽離 隔離板，讓合格的工件 自動(dòng)調(diào)入包裝箱。 Date: 2021-6-23 Page: 4

18、2 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 功能分析： 系統(tǒng)由5個(gè)流程組成：復(fù)位流程，清除殘余工件；工件補(bǔ)充流 程，根據(jù)有無工件控制傳送帶的啟停；沖孔流程，根據(jù)沖孔位置有無 工件控制沖孔機(jī)是否實(shí)施沖孔加工；測孔流程，檢測孔加工是否合格， 由此判斷工件的處理方式；搬運(yùn)流程，將合格工件送入包裝箱。 因?yàn)橹挥幸粋€(gè)放在工件補(bǔ)充位置的PH0PH0來偵測工件的有無，而另 外的鉆孔、測孔及搬運(yùn)位置并沒有其他傳感裝置，那么應(yīng)如何得知相 應(yīng)位置有無工件呢？本題所使用的方式是為工件補(bǔ)充、鉆孔、測孔及 搬運(yùn)設(shè)置4個(gè)標(biāo)志，即M10-M13M10-M13。當(dāng)PH0PH0偵測到傳送帶送來的工件時(shí)，則設(shè) 定M10M10為1，當(dāng)轉(zhuǎn)

19、盤轉(zhuǎn)動(dòng)后，用左移指令將M10-M13M10-M13左移一個(gè)位元，亦即 M11M11為1,鉆孔機(jī)因此標(biāo)志為1而動(dòng)作。其他依此類推，測孔機(jī)依標(biāo)志M12M12 動(dòng)作、包裝搬運(yùn)依M13M13動(dòng)作。 Date: 2021-6-23 Page: 43 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 元件分配及端子接線： Date: 2021-6-23 Page: 44 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 繪繪制功能流程圖 a.原點(diǎn)復(fù)位流程 OFFOFF 動(dòng)作動(dòng)作 定位由定位由OFF 變?yōu)樽優(yōu)镺N時(shí)轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn) 盤停止盤停止 驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤 電機(jī)電機(jī) （M1 ON） A缸抽離缸抽離 隔離板隔離板 判斷是否判斷是否 做完四次做完

20、四次 Date: 2021-6-23 Page: 45 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 繪繪制功能流程圖 b.工件補(bǔ)充流程 傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng) (M0 ON) 設(shè)定設(shè)定M10M10 為為1(1(表示表示 有工件有工件) ) 有工件有工件 （PH0PH0動(dòng)作）動(dòng)作） 時(shí)間到時(shí)間到 沒有工件沒有工件 c.氣壓沖孔流程 鉆孔機(jī)動(dòng)作鉆孔機(jī)動(dòng)作 （Y4 ONY4 ON） 鉆孔機(jī)鉆孔機(jī) 返回返回 有無工件標(biāo)志有無工件標(biāo)志 （M11M11為為1 1表示表示 有工件）有工件） 設(shè)置設(shè)置8 8秒秒 等待時(shí)間等待時(shí)間 Date: 2021-6-23 Page: 46 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 繪繪制功能流程圖 d.測孔流程 e.工件搬運(yùn)流程 Date: 2021-6-23 Page: 47 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 初始 復(fù)位 流程 定位格由OFF變?yōu)?ON時(shí)轉(zhuǎn)盤停止 工件 搬運(yùn) 流程 測孔 流程 鉆孔 流程 步進(jìn)階梯圖轉(zhuǎn)換 Date: 2021-6-23 Page: 48 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 【練習(xí)】機(jī)械手臂控制系統(tǒng) Date: 2021-6-23 Page: 49 電子信息工程學(xué)院電子信息工程學(xué)院 工件的補(bǔ)充使用人工控制，可直接將工件放在D