單元五 三菱FX2N系列PLC步進指令的應(yīng)用

單元五三菱FX2N系列PLC步進指令的應(yīng)用快樂向?qū)В簭膫鹘y(tǒng)的繼電器邏輯設(shè)計方法繼承而來,我們稱之為經(jīng)驗法。經(jīng)驗法設(shè)計的PLC，對于比較復(fù)雜的程序設(shè)計起來就顯得較為困難，而對具有并發(fā)順序、選擇順序的問題就更顯得無能為力各元件之間的邏輯關(guān)系存在不確定性，閱讀、設(shè)計程序都需要花費大量的精力。本章我們學(xué)習(xí)一種能解決更廣泛順序類型問題的程序設(shè)計方法——順序功能圖法。順序功能圖是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能、特性的一種圖形，它最初很象一種工藝性的流程圖，它并不涉及所描述的控制功能的具體技術(shù)，是一種通用的技術(shù)語言。2023/9/11主頁單元五三菱FX2N系列PLC步進指令的應(yīng)用知識目標(biāo)：1、了解順序功能圖的相關(guān)知識及其應(yīng)用。2、掌握步進指令的含義及其應(yīng)用。技能目標(biāo)：1、掌握狀態(tài)器的含義及使用方法。2、掌握STL、RET指令的含義及其相關(guān)電路的工作原理。3、掌握STL功能圖的設(shè)計方法及STL梯形圖的編寫方法。2023/9/11單元五三菱FX2N系列PLC步進指令的應(yīng)用任務(wù)一兩臺電動機順序啟動PLC控制電路的設(shè)計任務(wù)二十字路口交通信號燈PLC控制電路設(shè)計任務(wù)三手動和自動洗車PLC控制電路設(shè)計2023/9/11單元五三菱FX2N系列PLC步進指令的應(yīng)用任務(wù)一兩臺電動機順序啟動PLC控制電路的設(shè)計一、概述：我們學(xué)習(xí)利用一種新的PLC程序的設(shè)計方法——順序功能圖法來解決兩臺電動機順序啟動控制的程序設(shè)計問題，該方法可以非常方便地解決那些對工作順序要求嚴(yán)格且比較復(fù)雜的程序設(shè)計問題。相比前面學(xué)習(xí)用基本指令實現(xiàn)的PLC設(shè)計，這種方法有很大優(yōu)勢。2023/9/11單元五三菱FX2N系列PLC步進指令的應(yīng)用任務(wù)一兩臺電動機順序啟動PLC控制電路的設(shè)計二、任務(wù)目標(biāo)：1、知識點：（1）掌握PLC程序設(shè)計的順序功能圖設(shè)計方法.（2）掌握步進指令的含義與使用方法。（3）掌握狀態(tài)器的含義及使用方法。（4）掌握單一順序狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖向梯形圖的轉(zhuǎn)換方法。2、技能點：（1）設(shè)計PLC的外部I/O接線圖。（2）設(shè)計PLC梯形圖。（3）實現(xiàn)順序控制電路的接線與調(diào)試。2023/9/11單元五三菱FX2N系列PLC步進指令的應(yīng)用任務(wù)一兩臺電動機順序啟動PLC控制電路的設(shè)計三、相關(guān)理論知識1、順序控制系統(tǒng)如果一個控制系統(tǒng)可以分解成幾個獨立的控制動作或工序，且這些動作或工序必須嚴(yán)格按照一定的先后次序執(zhí)行才能保證生產(chǎn)的正常進行，這樣的控制系統(tǒng)稱為順序控制系統(tǒng)。2023/9/11單元五三菱FX2N系列PLC步進指令的應(yīng)用任務(wù)一兩臺電動機順序啟動PLC控制電路的設(shè)計2、順序控制功能圖順序控制功能圖簡稱順序功能圖，它在PLC程設(shè)中有兩種用法：（1）直接根據(jù)功能圖的原理研制PLC，即將功能圖作為一種編程語言直接使用。（2）用功能圖說明PLC所要完成的控制功能，然后再據(jù)此找出邏輯關(guān)系并畫出梯形圖。2023/9/11單元五三菱FX2N系列PLC步進指令的應(yīng)用任務(wù)一兩臺電動機順序啟動PLC控制電路的設(shè)計3、功能圖的基本概念（1）步：在功能表圖中，步通常表示某個或某些執(zhí)行元件的狀態(tài)①起始步：起始步用雙線框表示，一般步用矩形框表示，矩形框中用數(shù)字表示步的編號。②步對應(yīng)的動作：步是一個穩(wěn)定的狀態(tài)，表示過程中的一個動作。2023/9/11單元五三菱FX2N系列PLC步進指令的應(yīng)用任務(wù)一兩臺電動機順序啟動PLC控制電路的設(shè)計(2)有向線段:在控制系統(tǒng)中步是變化的，按序向下轉(zhuǎn)移的，其轉(zhuǎn)移的方向是按有向線段規(guī)定的路線進行。(3)轉(zhuǎn)移條件:步的轉(zhuǎn)移是有條件的，轉(zhuǎn)移條件在有向線段上劃一短橫線表示。2023/9/11單元五三菱FX2N系列PLC步進指令的應(yīng)用任務(wù)一兩臺電動機順序啟動PLC控制電路的設(shè)計4、功能圖的的構(gòu)成規(guī)則：（1）步與步不能直接相連，必須使用轉(zhuǎn)移條件分開。（2）轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)移不能相連，必須用步分開。（3）步與步之間的連接采用有向線段從上至下或由左至右畫出，可以省略箭頭。當(dāng)有向線段從下至上或由右至左時，必須畫出箭頭以明示方向。（4）至少有1個起始步。2023/9/11單元五三菱FX2N系列PLC步進指令的應(yīng)用任務(wù)一兩臺電動機順序啟動PLC控制電路的設(shè)計5、順序功能圖的形式順序功能圖有單一順序功能圖、選擇順序功能圖、并發(fā)順序功能圖和循環(huán)與跳轉(zhuǎn)順序功能圖四種形式2023/9/11單元五三菱FX2N系列PLC步進指令的應(yīng)用任務(wù)一兩臺電動機順序啟動PLC控制電路的設(shè)計四、任務(wù)分析在本任務(wù)中，要實現(xiàn)兩臺電動機順序控制的具體控制要求為：按下啟動按鈕后，電動機M1開始啟動，10秒后電動機M2開始啟動；若M1不啟動則M2無法啟動。按下停止按鈕，兩臺電動機同時停止。2023/9/11單元五三菱FX2N系列PLC步進指令的應(yīng)用任務(wù)一兩臺電動機順序啟動PLC控制電路的設(shè)計2023/9/11五、任務(wù)實施1、M8002產(chǎn)生初始化脈沖，S0～S21狀態(tài)器復(fù)位，再將S0置位。初始狀態(tài)下，電動機M1、M2都處于停止?fàn)顟B(tài)。2、按下啟動按鈕X000，狀態(tài)由S0轉(zhuǎn)到S20，Y0得電（同時S0復(fù)位）M1運轉(zhuǎn)，且定時器T0開始計時梯型圖

單元五三菱FX2N系列PLC步進指令的應(yīng)用任務(wù)一兩臺電動機順序啟動PLC控制電路的設(shè)計3、10秒后T0動作，其動合觸點閉合，狀態(tài)轉(zhuǎn)入S21（同時S20復(fù)位），輸出Y0、Y1均得電，M1、M2一起運轉(zhuǎn)起來。4、若電動機M1發(fā)生過載，X002由OFF變?yōu)镺N狀態(tài)，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S0；當(dāng)電動機M2發(fā)生過載，X003由OFF變?yōu)镺N，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S0，此時，M1、M2同時停止運轉(zhuǎn)。5、當(dāng)按下停止按鈕X1，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S0，實現(xiàn)電動機的停車。2023/9/11單元五三菱FX2N系列PLC步進指令的應(yīng)用任務(wù)二十字路口交通信號燈PLC控制電路設(shè)計一、概述城市的交通秩序卻井然有序離不開交通信號燈，一般情況下，十字路口的交通信號燈共有12盞，東西南北每個方向各有紅、綠、黃三盞燈，南北方向的信號燈同步工作，東西方向的信號燈同步工作，而且交通燈的變化是有規(guī)律可循的。隨著我國城市的交通日益繁忙，可以利用PLC來設(shè)計十字路口交通信號燈的控制系統(tǒng)，這樣可以隨時根據(jù)交通狀況隨時調(diào)節(jié)紅綠燈時間，從而大大提高了城市交通效率。2023/9/11單元五三菱FX2N系列PLC步進指令的應(yīng)用任務(wù)二十字路口交通信號燈PLC控制電路設(shè)計二、任務(wù)目標(biāo)1、知識點：（1）掌握PLC程序設(shè)計的STL功能圖設(shè)計方法。（2）掌握步進指令的使用方法。（3）掌握狀態(tài)器的使用方法。（4）掌握并發(fā)順序STL功能圖的畫法和STL梯形圖的畫法。2、技能點：（1）設(shè)計PLC的外部I/O接線圖。（2）設(shè)計PLC梯形圖。（3）在實驗室模擬交通燈控制電路的接線與調(diào)試。2023/9/11單元五三菱FX2N系列PLC步進指令的應(yīng)用任務(wù)二十字路口交通信號燈PLC控制電路設(shè)計三、相關(guān)理論知識1、并發(fā)順序STL功能圖并發(fā)順序STL功能圖用雙水平線表示。雙水平線表示若干個順序同時開始和結(jié)束。并發(fā)順序是指在某一轉(zhuǎn)移條件下，同時啟動若干個順序，完成各自相應(yīng)的動作后，同時結(jié)束并轉(zhuǎn)移到并行的下一個狀態(tài)。2023/9/11單元五三菱FX2N系列PLC步進指令的應(yīng)用任務(wù)二十字路口交通信號燈PLC控制電路設(shè)計2、并發(fā)順序STL功能圖及其與STL梯形圖的轉(zhuǎn)換2023/9/11單元五三菱FX2N系列PLC步進指令的應(yīng)用任務(wù)二十字路口交通信號燈PLC控制電路設(shè)計三、任務(wù)分析：1、交通信號燈工作示意圖：2023/9/11單元五三菱FX2N系列PLC步進指令的應(yīng)用任務(wù)二十字路口交通信號燈PLC控制電路設(shè)計2、交通信號燈控制要求啟動開關(guān)接通為ON時，信號燈系統(tǒng)開始工作；停止開關(guān)接通為ON時，交通信號燈系統(tǒng)停止工作。（1）對稱無閃爍時，控制如圖。2023/9/11東西信號綠燈點亮黃燈點亮紅燈點亮?xí)r間23S2S25S南北信號紅燈點亮綠燈點亮黃燈點亮?xí)r間25S23S2S東西信號綠燈點亮綠燈閃爍黃燈點亮紅燈點亮?xí)r間20S3S2S30S南北信號紅燈點亮綠燈點亮綠燈閃爍黃燈點亮?xí)r間25S25S3S2S（2）南北、東西方向的紅綠燈點亮?xí)r間不對稱如圖。單元五三菱FX2N系列PLC步進指令的應(yīng)用任務(wù)二十字路口交通信號燈PLC控制電路設(shè)計2023/9/11四、任務(wù)實施1、第一種控制有四種狀態(tài)，它們是按一定的時間順序定時切換的。起始時我們應(yīng)用初始脈沖M8002進入，按下啟動按鈕后交通信號燈開始工作，然后使用定時器作為狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移條件。由于南北方向和東西方向交通燈的工作狀態(tài)是對稱的，因此可以使用單一順序STL功能圖即可實現(xiàn)。單元五三菱FX2N系列PLC步進指令的應(yīng)用任務(wù)二十字路口交通信號燈PLC控制電路設(shè)計梯形圖2023/9/11單元五三菱FX2N系列PLC步進指令的應(yīng)用任務(wù)二十字路口交通信號燈PLC控制電路設(shè)計2023/9/112、第二種交通信號燈PLC控制電路程序設(shè)計STL功能圖如圖所示。按照步進順序控制STL功能圖要求，每一個順序流程圖至少應(yīng)有一個初始狀態(tài)，初始狀態(tài)一般是處于等待啟動命令（或停止復(fù)位）時使用，因此本例將S0設(shè)為初始狀態(tài)。為了實現(xiàn)整個周期狀態(tài)的自動循環(huán)，還應(yīng)增設(shè)循環(huán)起始S10狀態(tài)，將二路并列運行流程從這里分為兩支進行：單元五三菱FX2N系列PLC步進指令的應(yīng)用任務(wù)二十字路口交通信號燈PLC控制電路設(shè)計（1）第一分支為東西方向信號燈控制，狀態(tài)S20激活之后，綠燈亮20秒(Y001)，同時定時器T0開始計時；T0計時20秒時間到，狀態(tài)進入S21，綠燈閃爍3秒(Y001)，同時T1開始計時；T1計時3秒時間到，狀態(tài)進入S22，黃燈亮2秒(Y002)，同時T2開始計時；T2計時2秒時間到，狀態(tài)進入S23，紅燈亮30秒（Y004），同時T3開始計時；T3計時30秒時間到，狀態(tài)進入S24，等待匯合。2023/9/11單元五三菱FX2N系列PLC步進指令的應(yīng)用任務(wù)二十字路口交通信號燈PLC控制電路設(shè)計（2）第二分支為南北方向信號燈控制，狀態(tài)S30激活之后，紅燈亮25秒(Y000)，同時定時器T4開始計時；T4計時25秒時間到，狀態(tài)進入S31,綠燈亮25秒(Y003)，同時T5開始計時；T5計時25秒時間到，狀態(tài)進入S32，綠燈閃爍3秒(Y005)，同時T6開始計時；T6計時3秒時間到，狀態(tài)進入S33，黃燈亮秒S（Y005），同時T7開始計時；T7計時2秒時間到，狀態(tài)進入S34，等待匯合。狀態(tài)S24、S34匯合后轉(zhuǎn)移進入S10，開始進入循環(huán)階段。（3）按下X001后，系統(tǒng)會自動轉(zhuǎn)向S0狀態(tài)，因此不管在任何時刻按下停止按鈕X001，交通信號燈立即停止工作。2023/9/11單元五三菱FX2N系列PLC步進指令的應(yīng)用任務(wù)二十字路口交通信號燈PLC控制電路設(shè)計

梯形圖2023/9/11單元五三菱FX2N系列PLC步進指令的應(yīng)用任務(wù)二十字路口交通信號燈PLC控制電路設(shè)計本節(jié)任務(wù)指令表及知識拓展參見配套教材2023/9/11單元五三菱FX2N系列PLC步進指令的應(yīng)用任務(wù)三手動和自動洗車PLC控制電路設(shè)計一、概述：隨著現(xiàn)