FX2N系列PLC顺序控制设计法的应用
PLC基本指令的运用—台电动机顺序启动控制程序设计
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M8000:运行监控用,PLC运行时M8000接通。 M8002:仅在运行开始瞬间接通的初始脉冲特殊辅助继电器。 M8011~M8014分别是10ms,100ms,1s和1min时钟脉冲。
(3)特殊辅助继电器M8000~M8255(256点)
➢线圈驱动型
由用户程序驱动其线圈,使PLC执行特定的操作,用户并不使用它们的触点。例如:
M8030:其线圈“通电”后,“电池电压降低”发光二极管熄灭。 M8033:PLC停止时,所有输出继电器的状态保持不变。 M8034:其线圈“通电”后,禁止1 2
3
4
1
PLC中的定时器相当于继电控制系统的时间继电器,它在程序中的基本功能是延时控 制,但利用定时器可以组成丰富多彩的时时序序逻逻辑电电路路。
3~
3台电动机顺序起动控制 程序设计
(一)分配I/O地址
三个接触 器线圈
起动 停止
热继电器 为什么将三个 热继电器的触 点串联在一起
(二)程序设计
控制第二 台电机
控制第三 台电机
第一台电机 定时5S
第二台电机 定时10S
第三台电机
辅助继电器
知识目标
1 2
1
PLC 内有很多辅助继电器,它们都不能接收外部的输入信号,也不能直接驱动外部负载,在 PLC 内部只 起传递信号的作用,不与 PLC 外部发生联系,是一种内部的状态标志,作用相当于继电器控制系统中的
(2)掉电保持辅助继电器M500~M1023(524点)
某些控制系统要求记忆电源中断瞬时的状态,重新通电后再现其状态,掉电保持辅助继电器可以用于这种场合。
(3)特殊辅助继电器M8000~M8255(256点)
特殊辅助继电器共256点,它们用来表示PLC的某些状态,提供时钟脉冲和标志(如进位、借位标志), 设定PLC的运行方式,或者用于步步进顺控控、禁禁止中断断、设定计数数器器是加计数还是减计数等。特殊辅 助继电器分为两类:
FX系列PLC的程序设计方法

2
送料
已送料
3
返回
已返回
4
1 起动
5 夹紧 已夹紧
6 钻头下降 已钻完
7 钻头上升 已上升
8
松开
已松开
9
钻孔
旋转120度
10 测量头下降 合格
11 测量头上升 已上升
12 卸料 已卸料
13 返回 已返回
卸工件 返回
返回 装工件
校孔
不合格
15 测量头上升 已上升
16 取走次品 重新起动
4、STL触点可以直接驱动或通过别的触点驱动Y,M,S,T 等元件的线圈,STL触点也可以使Y,M,S等元件置位或 复位。
5、STL触点断开时,CPU不执行它驱动的电路块,即 CPU只执行活动步对应的程序。
6、由于CPU只执行活动步对应的电路块,使用STL指 令时允许双线圈输出。
7、状态元件S可以使用LD、LDI、AND、ANI、OR、 ORI、SET、RST、OUT指令。
变成活动步。而PLC开始进入RUN方式时各步均处于“0” 状态,因此必须要有初始化信号,将初始步预置为活动步, 否则功能表图中永远不会出现活动步,系统将无法工作。
三、顺序功能图的基本结构 1、单序列(无分支)
1 a
2 b
3 c
单序列
单序列由一系列相继激 活的步组成。每一步的后面 仅有一个转换条件,每一个 转换条件后面仅有一步。
6.3 使用启保停电路的编程方式
根据顺序功能图设计梯形图时,可以用辅助继电 器M来代表步。某一步为活动步时,对应的M为“1” 状态,转换实现时,该转换变为不活动步,而其后续 步变为活动步。
启保停电路仅仅使用与触点和线圈有关的指令, 任何一种可编程序控制器的指令系统都有这一类指令, 因此是一种通用的编程方式,可以用于任意型号的 PLC。
基于三菱FX—2N系列PLC的四节传送带模拟控制设计

基于三菱FX—2N系列PLC的四节传送带模拟控制设计作者:侯芳李子都来源:《无线互联科技》2018年第02期摘要:文章以模拟某企业的四节传送带的PLC控制为例,通过I/O分配、接口电路图、工作原理图、梯形图,故障分析等方面介绍如何用三菱FX-2N机型PLC来控制4节传送带。
关键词:PLC;传送带;控制随着我国工业生产的飞跃发展,自动化程度的迅速提高,工件的拆卸、转向、输送、装配等作业的自动化,己越来越引起人们的重视,各大企业及超市为了提高工作效率和加快生产进度,逐步使用传送带进行搬运货物或者物品。
PLC是英文Programmable Logic Controller的简称,翻译为中文即可编程逻辑控制器。
作为一种数字运算操作的电子系统,PLC的设计以在工业环境中的应用为目标[1]。
PLC优势突出:可靠、抗干扰;具有较强的通用性,可改变控制程序,便于使用;有强大的功能,适用范围比较广;易于编程与掌握;有利于控制系统设计与施工工作量的降低;小巧轻便、耗能小,容易维护[2]。
1 控制要求及PLC机型选择1.1系统控制要求本设计是基于PLC的4节传送带的控制系统。
该系统应满足以下控制要求:用4条皮带运输机的传送系统,分别借助4台带动机的带动作用,在启动之时,首先进行最末一条皮带机的启动,在1 s延时过后,按顺序对其他皮带机予以启动。
在启动停止之时,首先需停止处于最前端的皮带机,直至料运送结束之后,按顺序对其他皮带机予以停止。
示意如图1所示。
首先需要画出控制流程图,然后利用基本指令设计控制程序,其次要画出梯形图,并进行调试控制。
1.2 PLC类型的选择选择PLC主要从以下两方面考虑:一方面是PLC要进行容量大小的选择。
另一方面是对哪家公司PLC与外设进行选择。
首先,I/O的点数:对被控灯组的输入进行科学的把控,PLC的选型以输出点数的总需求量为基础,仔细列出输入点与输出点。
其次,进行I/O点总数的实际统计,基于这一结果添加15 %-20%的备用量,为后期的调整与扩充提供便利。
PLC基础及应用教程(三菱FX2N系列)
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contents
目录
• PLC基础介绍 • 三菱FX2N系列PLC介绍 • 三菱FX2N系列PLC的应用实例 • 三菱FX2N系列PLC的常见问题与解决方
案 • 三菱FX2N系列PLC的发展趋势与展望
01
CATALOGUE
PLC基础介绍
PLC的定义与特点
自动化生产线控制应用实例
总结词
自动化生产线控制是PLC的重要应用领域,通过PLC实现对生产线上各个环节的 自动化控制。
详细描述
在自动化生产线控制应用实例中,三菱FX2N系列PLC可以连接各种传感器和执行 器,实时监测生产线上各设备的状态,并根据预设的程序自动控制设备的运行。 这不仅可以提高生产效率,还可以减少人工干预,降低生产成本。
维护方便
三菱FX2N系列PLC的模块化设计使得维护 更加方便快捷。
三菱FX2N系列PLC的硬件组成
主控模块
包括CPU模块和电源模块,是整个PLC的核心部分。
I/O模块
用于输入和输出信号的处理,包括数字量输入输出模块、模拟量输入输出模块等。
通讯模块
用于PLC之间的通讯或者与上位机之间的通讯。
扩展模块
THANKS
感谢观看
总结词
PLC(可编程逻辑控制器)是一种专门为工业环境设计的数字电子设备,用于执行顺序控制、逻辑运算、计数、 定时、算术运算等操作,并通过数字或模拟输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
详细描述
PLC采用微处理器技术,具有高可靠性、高抗干扰能力、易于编程和控制功能强等特点,广泛应用于自动化控制 系统中。
PLC在工业自动化中的重要地位和作用
核心控制元件
PLC作为工业自动化控制系统的核 心元件,承担着数据采集、处理 、输出等关键任务。
PLC应用技术(三菱) PLC的应用基础

栈存储器指令
在FX系列PLC中有11个存储单元,如图3-17a所示,它们采用先进后出的数据存 取方式,专门用来存储程序运算的中间结果,被称为栈存储器。
图3-17 栈存储器指令 堆栈指令的使用说明: ①堆栈指令没有目标元件。 ②MPS和MPP必须配对使用。 ③由于栈存储单元只有11个,所以栈的层次最多11层。
不同的是具有断电保护功能,即能记忆电源中断瞬时的状态,并在重新通电后再现其 状态。
图3-35 通用辅助继电器和断电保持辅助继电器比较
下面通过小车往复运动控制来说明断电保持辅助继电器的应用,如图3-36所示。
图3-36 断电保持辅助继电器的作用 运行的过程是X0= ON→M600=ON→Y0=ON→小车右行→停电→小车中途停止 →上电(M600=ON→Y0=ON)再右行→X1=ON→M600=OFF、M601=ON→Y1=ON (左行)。可见由于M600和M601具有断电保持,所以在小车中途因停电停止后,一 旦电源恢复,M600或M601仍记忆原来的状态,将由它们控制相应输出继电器,小车 继续原方向运动。
内部与输出资源
元件
Y1
KM1
Y2
KM2
T0
KT
作用 M1用交流接触器 M2用交流接触器
5s延时
根据资源分配,画出PLC的接线图如图3-25a所示,PLC 控制系统中的所有输 入触点类型全部采用常开触点,由此设计的梯形图如图3-25b所示。
图3-25 PLC控制二台电机顺序启动及运行
三、知识链接
1.编程元件──定时器
三、知识链接
1.编程元件──辅助继电器
(1)通用辅助继电器(M0~M499) FX2N系列共有500点通用辅助继电器。通用辅助继电器在PLC运行时,如果电源
三菱PLC应用14例(顺控设计法)

X0
X2 X1
X4 X5X5 X4
X1 X2
动作分析
M8002 M0 X0 M1 X1 M2 X2 M3 X5 全关 M4 T0 初始步 有人 Y0 减速位置 Y1 全开 T0 0.5s后 Y2 高速关门 定时0.5s 减速开门 T1 M6 X0 0.5s后 T1 有人 定时0.5s 高速开门
M0 M1 M0
如果某一步之前有N个转 换,则代表该步的辅助继 电器的启动电路由N条支 路并联而成,各支路由各 前级步对应的辅助继电器 的常开触点与相应转换条 件对应的触点或电路串联 而成。
(3)并行序列的分支的编程方法
如果某一步的后面有一个由 N条分支组成的并行序列, 则应将代表该步的辅助继电 器的常开触点与相应转换条 件对应的触点或电路串联作 为后续各步的启动电路。将 代表其中任一步的辅助继电 器的常闭触点作为结束该步 的条件。
例题4:信号灯控制系统的顺序功能图与梯形图
例题5:小车控制系统的顺序控制功能图与梯形图
例题6:跳步与循环结构 跳转与循环是选择性分支 的一种特殊形式。
(1) 跳步 Ø 正向跳步 Ø 逆向跳步
(2) 循环结构
图5.9 梯形图
例题7:运料小车
小车在初始位 置时停在左边,限 位开关X1为ON。 按下起动按钮X0后, 小车右行,碰到限 位开关X2后,停在 该处,3s后后开始 左行,碰到X1后返 回初始步,停止运 动。
图 运料 小车单周期工作 方式顺序功能图
例题2: 动力头控制系统的顺序功能图和梯形图
例题3:选择序列与并行序列的编程方法 (1) 选择序列的分支的编程方法
如果某一步的后面有 一个由N条分支组成 的选择序列,则应将 N个后续步对应的辅 助继电器的常闭触点 与该步的线圈串联作 为结束该步的条件。
基于PLC的两台电动机顺序启动顺序停止控制设计

电气控制技术课程设计两台电机顺序起动与停止控制专业班级:姓名:学号:完成时间:目录摘要 (3)第一章绪论 (4)第二章课程设计的原理及选用器材的介绍 (5)2.1电动机的顺序启动/停止控制电路 (5)2.2电动机的选型 (6)2.3两台电动机顺序控制PLC方案的选择 (7)2.4熔断器的原理 (8)2.5继电器 (8)2.6常开常闭开关器的选择 (10)第三章工作原理 (12)3.1两台电动机的顺序启动/停止控制电路如下: (12)3.2工作过程: (12)3.3PLC控制两台电动机的顺序启动/停止 (13)课程设计的体会 (17)参考文献 (18)摘要本文介绍了基于电力拖动的2台电动机的顺序启动停止的设计方案。
我们运用其原理的思路是:用两套异步电机M1和M2,顺序启动、停止控制电路是在一个设备启动之后另一个设备才能启动运行的一种控制方法,常用于主、辅设备之间的控制,我们使用了时间继电器,当按下SB1时,电动机M1会立即启动,而M2会延迟几秒启动。
当按下SB2时。
电动机M1会停止,而M2会延迟几秒钟停止。
同时我们还采用PLC进行控制。
本设计两台电动机的顺序启动/停止可以运用到生活的各个方面这也充分体现了PLC在当今社会对生活的重要之处。
本设计在顺序控制的基础上采用PLC对电动机的控制通过合理的选择和设计提高了电动机的控制水平使电动机达到了较为理想的控制效果。
根据顺序功能图的设计法联系到现实做出了本设计两台电动机顺序启动/停止控制的PLC系统设计。
关键词:继电器、PLC控制第一章绪论与单相异步电动机相比,三相异步电动机运行性能好,并可节省各种材料。
按转子结构的不同,三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。
笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜,得到了广泛的应用,其主要缺点是调速困难。
绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。
调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。
第3章三菱FX2N系列可编程控制器的步进指令

3.2 步进指令及多流程步进顺序控制
3.2.2 单流程步进顺序控制
所谓单流程,是指状态转移只可能有一种顺序,没有 其它可能。
1.状态转移图的设计
(1)将整个工作过程按任务要求分解,其中 的每个工序均对应一个状态,并分配状态元件。
①准备(初始状态) ②启动电动机1 ③启动电动机2 ④启动电动机3 ⑤停止电动机3 ⑥停止电动机2 ⑦停止电动机1 S0 S20 S21 S22 S23 S24 S25
活且转移条件满足时才能被激活,同时一旦下一个状态被激
活,上一个状态自动关闭。因此,对于单流程状态转移图来 说,同一时间,只有一个状态是处于激活状态的。 (4)若为顺序连续转移(即按状态继电器元件编号顺序向 下),使用SET指令进行状态转移;若为顺序不连续转移, 不能使用SET指令,应改用OUT指令进行状态转移。
S0 S20 S21 S22 S23 S24 转移条件 转移条件 转移条件 转移条件 转移条件 转移条件 按下SB1 按下SB2 按下SB3 按下SB4 按下SB5 按下SB6
a)单一条件 b)多条件组合 图3-9 状态的转移条件
3.2.2 单流程步进顺序控制
图3-10 电动机顺序控制系统状态转移图
想一想 练一练
练习思考题:三台电动机的顺序控制(二)。 要求用一只启动按钮(SBl)和一只停止按钮 (SB3)实现三台电动机的顺序启停控制,每按 一次按钮能顺序启停一台电动机。PLC接线及电 气控制原理图参考图3-1 b),工序图如图3-14, 要求1)根据所示的状态转移图,设计梯形图; 2)将梯形图转换成指令表。
2.RET:步进返回指令
RET指令没有操作元件。RET指令的功能是:当步进顺控程序执行完 毕时,使子母线返回到原来主母线的位置,以便非状态程序的操作在 主母线上完成,防止出现逻辑错误。
《PLC应用技术(三菱)》课件.第四单元-顺序功能图

三、知识链接
1.经验设计法与顺序控制设计法
第三单元中各梯形图的设计方法一般称为经验设计法,经验设计法没有一套固 定的方法步骤可循,具有很大的试探性和随意性,对于不同的控制系统,没有一种 通用的容易掌握的设计方法。
顺序控制设计法是一种先进的设计方法,很容易被初学者接受,有经验的工程 师使用顺序控制设计法,也会提高设计的效率,程序调试、修改和阅读也更方便。
四、任务实施
1.将二个模拟按钮开关的常开触点分别接到PLC的X0和X1(如图4-18所示的 输入部分),并连接PLC电源。检查电路正确性,确保无误。
2.输入图4-16所示的梯形 图,进行程序调试,调试时 要注意动作顺序,运行后可 任意按下X0(或X1),监控 观察各输出(Y1~Y3、Y4、 Y5)和相关定时器(T0~T4) 的变化,检查是否完成了按 钮式人行道交通灯所要求的 功能。
图4-2 运料小车时序图
运料小车的一个工作周期分为装料、右行、卸料和左行4步,再加上等待装料 的初始步,一共有5步。各限位开关、按钮和定时器提供的信号是各步之间的转换 条件,由此画出顺序功能图如图4-3所示。
图4-3 运料 小车单周期工作 方式顺序功能图
运料小车单周期工作方 式梯形图如图4-4所示。
图4-13 按钮式人行道交通灯示意图
二、原理分析
为了用PLC控制器来实现任务,PLC需要2个输入点,5个输出点,输入输出 点分配见表4-2。
表4-2 输入输出点分配
输出继电器 Y1 Y2 Y3 Y5 Y6
作用 主干道红灯 主干道黄灯 主干道绿灯 人行道红灯 人行道绿灯
由提出的任务画出时序图,如图4-14所示。
图4-14 按钮式人行道交通灯时序图
高职《PLC原理及应用》课程项目教学探索

高职《PLC原理及应用》课程项目教学探索摘要:针对当前高职PLC教学的不足,进行了项目教学探索,给出了以FX2N系列PLC为载体的项目设计方案,凸显出课程内容和项目重点,介绍了项目实施的特色。
实践表明,这能增强学生的“工程意识”,提升课程教学效果,发展学生职业能力。
关键词:PLC 项目教学职业能力传统的高职《PLC原理及应用》课程教学分为“理论”与“实验”两个部分。
在教学过程中,“教”、“学”、“做”分割为独立的活动。
教学以理论讲授为主,实验处于附属地位。
开设实验的目的,是为了让学生验证理论知识的正确性。
这就很容易造成理论和实践脱节,难以在学生中建立“工程项目开发”的整体概念。
《教育部关于以就业为导向深化高等职业教育改革的若干意见》中提出:高职院校必须把学生动手能力、实践能力和可持续发展能力放在突出的地位,促进学生技能的培养。
为了适应现代教学的需要,项目教学作为一种先进的教学方法应运而生。
各高职院校也开始纷纷尝试《PLC原理及应用》课程的项目式教学。
笔者在总结多年PLC工程经验和教学实践的基础上,对重点内容进行深入剖析,以日本三菱公司FX2N系列PLC为载体,提出了能增强学生“工程意识”的项目设计方案。
1 项目教学法德国著名教育专家弗雷德·海因里希教授提出了项目教学法理论,它把传统的课程理论知识、技能和职业素养融合到若干项目中,是培养高技能人才的新途径。
项目教学法强调学生动手实践能力和理论联系实际能力的培养,一改过去以理论讲授为主的传统教学方式,让学生通过实践构建理论知识[1],提高他们分析问题和解决问题综合技能,较快地适应就业岗位。
在教学实施过程中,教师将任务以项目的形式递交给学生,学生是主体,教师是指导者。
学生组成小组,共同制订计划,各自明确任务分工,团结协作共同完成项目。
通过项目教学,学生可充分发掘创造潜能,培养解决问题能力、创新能力、接纳新知识的学习能力以及与人协作的社会能力。
毕业设计(论文)-基于PLC控制的多段调速系统实现

摘要随着工业控制要求的发展,对电机速度的控制越来越高。
传统的模拟信号控制方式存在抗干扰能力差、对设备要求复杂、控制精度不高等问题,难以适应日益复杂的工业环境。
本文主要介绍了多段调速系统的结构,并完成了以PLC为控制器,以增量式光电编码器为速度采集的闭环PID控制系统,通过RS-485对变频器的控制实现了三相异步电机的多段调速。
关键字:PLC;RS-485;多段调速;光电编码器AbstractWith the requirements of the development of industrial control, the speed of motor control is more and more strict. The traditional analog signal control mode has poor capacity of resisting disturbance, the requirement of complex equipment, the control precision low and some other problems, it is difficult to adapt to the increasingly complex industrial environment. In this article, mainly introduces the structure of various speed system, and completed the closed loop PID control system through the PLC as controller and incremental photoelectric encoder for speed acquisition, achieve the multistage speed control three-phase asynchronous motor through Frequency converter based on RS-485.Key words: PLC; RS-485; multistage speed; encoder目录第一章概述 (4)1.1 课题研究的背景及意义 (4)1.2 课题研究现状 (5)1.3 本课题研究的主要内容 (6)第二章系统分析 (7)2.1 PLC基本知识 (7)2.1.1 PLC的基本功能 (8)2.1.2 PLC的特点 (9)2.1.3 PLC的展望 (11)2.2 变频器基本知识 (12)2.2.1 变频器的应用 (12)2.2.2 变频器的分类 (13)2.2.3 变频器控制的展望 (14)2.3 光电编码器 (15)2.3.1 增量式编码器 (15)2.3.2 绝对式编码器 (16)第三章系统设计 (19)3.1 总体方案 (19)3.2 硬件设计 (19)3.2.1 变频器的连接 (20)3.2.2 光电编码器的配置 (20)3.2.3 PLC输入输出口分配 (21)3.3 软件设计 (21)3.3.1 变频器的参数设置 (22)3.3.2 PLC的设计 (23)第四章结论 (28)结束语 (29)致谢 (30)参考文献 (31)第一章概述1.1 课题研究的背景及意义随着计算机技术、电子技术的不断进步,PLC(可编程逻辑控制器)技术、变频(变频器)调速技术的发展极为迅速,已渗透到各个领域,以它们为主导的现代生产技术正以史无前例的速度迅猛发展。
《PLC》课程标准

高等职业教育示范院校建设电气自动化专业《PLC基础及应用》课程标准泰山职业技术学院二〇一三年二月《PLC应用技术》课程标准一、课程基本信息(一)课程名称《PLC应用技术》(二)课程类别职业核心课程(三)学时学分96学时,6学分(四)适用专业电气自动化专业二、课程定位本课程是电气自动化专业、机电一体化学生必修的一门专业课,属于基本职业素质模块类课程。
它是将继电器技术、计算机技术、控制技术、网络通信技术集于一体的综合性、应用型课程。
同时,该课程在生产过程自动化技术、机电一体化技术、数控技术、数控设备应用与维护、自动化生产设备应用等诸多制造大类专业中也是一门非常重要的专业课程。
本课程在专业中起着承上启下的重要作用,为后续的专业课学习奠定必要的理论基础。
以课程《计算机应用基础》、《电工技术》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《电机与拖动》、《电气控制技术》、《电气测量技术》等为基础,同时为后续课程《交直流调速系统》、《自动化综合课程实训》等奠定学习基础,为学生顶岗实习、毕业后胜任专业技术岗位工作起到必要的支撑作用。
三、课程目标(一)总体目标通过本课程的训练与学习,学生能掌握PLC的基本硬件结构与基本指令,掌握有关的功能指令,掌握三菱FX2N系列PLC的应用,初步具备使用PLC进行自动控制系统的设计、安装与调试等方面能力,为后续与此相关专业课的学习打下良好的理论和技能基础;为从事工控自动化等专业技术工作做好基本培养和锻炼。
(二)具体目标表1 《PLC》教学目标四、学习情境设计(一)设计思路本课程在具体教学过程中分为两个阶段。
从“同步教学”到“项目实训”。
“同步教学”是在开设的PLC基础知识教学,主要学习日本三菱PLC产品FX2N机型。
所谓“同步教学”,指理论课与实验课相同步,使学生当堂课就把所学的理论内容灵活运用,便于学生很好的吸收理论知识,便于理论联系实际,更便于提高学生的实际操作能力。
在“项目实训”阶段,根据具体的实训项目,结合日本三菱PLC产品FX2N机型初步具备分析实际PLC控制系统的能力,能合作完成简单控制系统的设计、安装、编程和调试工作,使学生对PLC有深入的学习。
三菱plc实现顺序控制的四种编程方法

三菱plc实现顺序控制的四种编程方法plc外部接线简单方便,它的控制主要是程序的设计,编制梯形图是最常用的编程方式,使用中一般有经验设计法,逻辑设计法,继电器控制电路移植法和顺序控制设计法,其中顺序控制设计法也叫功能表图设计法,功能表图是一种用来描述控制系统的控制过程功能、特性的图形,它主要是由步、转换、转换条件、箭头线和动作组成。
这是一种先进的设计方法,对于复杂系统,可以节约60%~90%的设计时间.我国1986年颁布了功能表图的国家标准(gb6988.6-86)。
有了功能表图后,可以用四种方式编制梯形图,它们分别是:起保停编程方式、步进梯形指令编程方式、移位寄存器编程方式和置位复位编程方式。
本文以三菱plc为例,说明实现顺序控制的四种编程方式。
例如:某plc控制的回转工作台控制钻孔的过程是:当回转工作台不转且钻头回转时,若传感器x400检测到工件到位,钻头向下工进y430当钻到一定深度钻头套筒压到下接近开关x401时,计时器t450计时,4s后快退y431到上接近开关x402,就回到了原位。
功能表图见图1:图1 功能表图1 使用起保停电路的编程方式起保停电路仅仅使用与触点和线圈有关的指令,无需编程元件做中间环节,各种型号plc的指令系统都有相关指令,加上该电路利用自保持,从而具有记忆功能,且与传统继电器控制电路基本相类似,因此得到了广泛的应用。
这种编程方法通用性强,编程容易掌握,一般在原继电器控制系统的plc改造过程中应用较多。
如图2为使用起保停电路编程方式编制的与图1顺序功能图所对应的梯形图,图2中只有常开触点、常闭触点及输出线圈组成。
图2 起保停电路实现顺序控制2 使用步进梯形指令的编程方式步进梯形指令是专门为顺序控制设计提供的指令,它的步只能用状态寄存器s来表示,状态寄存器有断电保持功能,在编制顺序控制程序时应与步进指令一起使用,而且状态寄存器必须用置位指令set置位,这样才具有控制功能,状态寄存器s才能提供stl触点,否则状态寄存器s与一般的中间继电器m相同。
三菱FX2N系列可编程控制器步进阶梯指令

• 例:液体混合装置。
– 上限位、下限位和中限位液位传感器被液体淹没时为 ON,电磁阀A、B和C的线圈通电时打开,线圈断电时 关闭。初始状态时容器是空的,各阀门均关闭,各传 感器均为OFF。
– 按下起动按钮后,打开阀A,液体A流入容器,中限位 开关变为ON时,关闭阀A,打开阀B,液体B流人容器。 液面到达上限位开关时,关闭阀B,电动机M开始运行, 搅拌液体,60 s后停止搅拌,打开阀C,放出混合液, 液面降至下限位开关之后再过5s,容器放空,关闭阀C, 打开阀A,又开始下一周期的操作。按下停止按钮,在 当前工作周期的操作结束后,才停止操作(停在初始 状态)。
• 例:动力头控制系统的顺序功能图和梯形 图
• 注:
– 如某一输出量仅在某一步中为1状态,可将它们 的线圈分别与对应步的辅助继电器线圈并联, 如图中的Y0、 Y2、T0。
– 如某一输出量在几步中都为1状态,为避免出现 双线 圈现象,应将代表各有关步的辅助继电器 的常开触点 并联后驱动该输出继电器的线圈。 例图中的Y1。
• 2、选择序列的编程方法
– (1)选择序列的分支的编程方法
如果某一步的后面有一个 由N条分支组成的选择序 列,则应将N个后续步对 应的辅助继电器的常闭触 点与该步的线圈串联作为 结束该步的条件。
– (2)选择序列的合并的编程方法
如果某一步之前有N个转 换,则代表该步的辅助继 电器的启动电路由N条支 路并联而成,各支路由各 前级步对应的辅助继电器 的常开触点与相应转换条 件对应的触点或电路串联 而成。
环,相应的辅助继电器将不能“通电”,为解决 此问题应增设一中间单元,如下图所示:
X2 X3
二、以转换为中心的编程方法
• 1、中心思想:以顺序功能图中的转换为中 心,使用置位、复位指令的编程方法。
三菱PLC步进指令SFC编程方法功能指令表
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指
63
INCD
增量值式凸轮顺控
令
64
TTMR
示教定时器
65
STMR
特殊定时器
66
ALT
交替输出
67
RAMP
斜坡信号
68
ROTC
旋转台控制
69
SORT
数据排序
70
TKY
10键输入
7l
HKY
16键输入
72
DSW
数字开关
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外
73
部
74 75
设
76
备
77 78
79
80
81
82
83
84
85
RET指令用于返回主母线,其梯形图符号为
RET
。
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STL指令的编程方法
STL指令
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梯形图
STL指令的特点:
1. 与STL触点相连的触点应使用LD/LDI指令 。 2. STL触点可以直接驱动或通过别的触点驱动 Y、M、S、
T等元件的线圈,STL触点也可以使Y、M、S等元件置 位或复位。
校验码 读变量 变量整标 PID运算
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功能指令简表
实数处理
110 ECMP 实数比较 111 EZCP 实数区间比较
118 EBCD 浮点数一科学 记数变换
119 EBIN 科学记数一浮 点数变换
120 EADD 实数加法 121 ESUB 实数减法 122 EMUL 实数乘法 123 EDIV 实数除法
与
12
MOV
比
13 14
SMOV CML
PLC应用技术知识点1顺序控制法与顺序功能图2.1 知识点1顺序控制设计法与顺序功能图

案例模块二材料搬运机械手控制装置安装调试案例提出机械手在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。
它可以搬运货物、分拣物品、代替人的繁重劳动。
可以实现生产的机械化和自动化,能在有害环境下操作以保护人身安全,因此被广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。
知识点1顺序控制法与顺序功能图1.知识目标(1)掌握顺序控制法的基本思想(2)熟悉顺序控制法中基本概念及顺序功能图的结构要素(3)熟悉顺序功能图的结构分类及各自特点(4)掌握顺序功能图的基本画法(5)熟悉PLC控制系统设计的方法和步骤。
2.能力目标(1)理解顺序控制法步的转换规则及执行的操作(2)能正确画出不同序列的顺序功能图2.1.1顺序控制法与顺序功能图:一、用经验设计法设计梯形图存在的问题(1)设计方法很难掌握,设计周期长。
(2)装置交付使用后维修困难。
二、顺序控制设计法的基本思想用顺序功能图描述工作过程,将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段,如案例中的机械就严格按照设定的动作顺序来工作的,每个动作阶段称为步,使系统由前级步进入下一步的信号称为转换条件、每一步完成一定的动作或命令。
顺序控制法就是靠步的进展来实现机构的顺序控制。
具体来说,顺序控制,就是按照生产工艺预先规定的顺序,在各个输入信号的作用下,根据内部状态和时间的顺序,在生产过程中各个执行机构自动的有秩序的进行操作。
使用顺序控制设计法是首先根据系统的工艺过程,画出顺序功能图,然后根据顺序功能图画出梯形图。
有的PLC编程软件为用户提供了顺序功能图(SFC)语言,在编程软件中生成顺序功能图后便完成了编程工作。
1. 顺序功能图顺序功能图(Sequential Function Chart ,SFC)是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形,也是设计PLC的顺序控制程序的有力工具。
顺序功能图并不涉及所描述的控制功能的具体技术,它是一种通用的技术语言,可以供进一步设计和不同专业的人员之间进行技术交流之用。
三菱FX2n-状态转移图与步进梯形指令

转换条件是使系统从当前步进入下一步的条件。 常见的转换条件有按钮、行程开关、定时器和计数 器的触点的动作(通/断)等。
3.顺序功能图的绘制
分析被控对象工作内容、步骤、顺序和控制要求,根据 以上要求按照规范画出顺序功能图。绘制顺序功能图是顺序 控制设计法中最为关键的一步。
4.梯形图的绘制
步进梯形指令(STL、RET)
➢ FX2N系列PLC的步进梯形指令是采用步进梯形图编制顺序控制状态转 移图程序的指令,它包括STL和RET两条指令。
步进梯形指令STL、RET
助记符,名称
STL 步进梯形指令
功能 步进梯形图开始
回路表示和可用软元件
S STL
程序步 1
RET 返回
步进梯形图结束
RET
就是针对顺序控制系统的一
种专门的设计方法。这种设计方
法很容易被初学者接受,对于有 经验的工程师,也会提高设计的 效率,程序的调试、修改和阅读 也很方便。
梯形图
PLC的设计者们为顺序控制系统的程序编制提供了通用和 专用的编程元件,开发了专门供编制顺序控制程序用的功 能表图,使这种先进的设计方法成为当前PLC程序设计的 主要方法。
六、设计顺序功能图的注意事项
➢ 状态器编号不能重复使用。 ➢ 两个步之间必须有转换条件,如果没有,则应当将这两步
合成一步、或者将转换条件写为1,表示转换条件总是满 足。即两个步绝对不能直接相连,必须用一个转换将它们 隔开。 ➢ 两个转换也不能直接相连,必须用一个步将它们隔开。 ➢ 从生产实际考虑,初始步是必不可少的,否则系统没有停 止状态。只有当某一步所有的前级步都是活动步时,该步 才有可能变成活动步。PLC开始进入RUN方式时各步均处 于“0”状态,因此必须要有初始化信号,将初始步预置为 活动步,否则功能表图中永远不会出现活动步,系统将无 法工作。 ➢ 状态转移过程中,在一个扫描周期内两种状态同时接通, 相应的程序上应设置互锁。
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以有一个或多个 PLC 的输出触点动作,但是也可以没有任何输出触点动作。 “动作”是指某步活动时,PLC 向被控系统发出的命令,或被控系统应执行的动作。 动作用矩形框中的文字或符号表示, 该矩形框应与相应步的矩形框相连接。 如果某一步有几 个动作,可以用图 3-3 中的两种画法来表示,但是并不隐含这些动作之间的任何顺序。
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b 2 c 3 d 4 e 5
图 3-6 单序列结构 4.用“起-保-停”电路实现的单序列的编程方法 根据系统的顺序功能图设计出梯形图的方法, 称为顺序控制功能图的编程方法。 目前常 用的编程方法有三种,即使用起-保-停电路的编程方法、使用 STL 指令的编程方法、以转换 为中心的编程方法。 用户可以自行选择编程方法将顺序功能图改画为梯形图。 在此节先介绍 利用“起-保-停”电路由顺序功能图画出梯形图的编程方法。 “起-保-停” 电路仅仅使用与触点和线圈有关的指令, 任何一种 PLC 的指令系统都有这 一类指令,因此,这是一种通用的编程方法,可以用于任意型号的 PLC。 利用“起-保-停”电路由顺序功能图画出梯形图,要从步的处理和输出电路两方面来考 虑。 (1)步的处理 用辅助继电器 M 来代表步,某一步为活动步时,对应的辅助继电器为 ON,某一转换 实现时,该转换的后续步变为活动步,前级步为不活动步。由于很多转换条件都是短信号, 即它存在的时间比它激活后续步为活动步的时间短,因此,应使用有记忆(或称保持)功能 的电路(如“起-保-停”电路和置位/复位指令组成的电路)来控制代表步的辅助继电器。 如图 3-7 所示的步 Mi-1、Mi、Mi+1 是顺序功能图中顺序相连的 3 步,Xi 是步 Mi 之前的 转换条件。设计“起-保-停”电路的关键是找出它的起动条件和停止条件。转换实现的条件 是它的前级步为活动步,并且满足相应的转换条件,所以步 Mi 变为活动步的条件是它的前 级步 Mi-1 为活动步,且转换条件 Xi=1。在“起-保-停”电路中,则应将前级步 Mi-1 和转换条 件 Xi 对应的常开触点串联,作为控制 Mi 的“起动”电路。
Yi+1
(a)
(b)
图 3-7 使用“起-保-停”电路的编程方法 (a)顺序功能图(b)梯形图 当 Mi 和 Xi+1 均为 ON 时,步 Mi+1 变为活动步,这时步 Mi 应变为不活动步,因此,可 以将 Mi+1=1 作为使辅助继电器 Mi 变为 OFF 的条件, 即将后续步 Mi+1 的常闭触点与 Mi 的线 圈串联,作为“起-保-停”电路的停止电路。如图 3-8 所示的梯形图可以用逻辑代数式表示 为: Mi=(Mi-1·Xi+ Mi) ·Mi+1 上图 3-7 中所示的常闭触点 Mi+1 也可以用 Xi+1 的常闭触点来代替。但是,当转换条件 由多个信号经“与、或、非”逻辑运算组合而成时,应将它的逻辑表达式求反,再将对应的 触点串并联电路作为“起-保-停”电路的停止电路。但这样不如使用后续步的常闭触点简单 方便。 采用“起-保-停”电路编程方法进行编程时,相应步成为活动步和成为非活动步的条件 在一个梯级中实现。该步相应的命令或动作则安排在该梯级之后,或集中安排在输出段(如 图 3-7 所示) 。 (2)输出电路 由于步是根据输出量的状态变化划分的, 它们之间的关系极为简单, 可以分为两种情况 来处理: ①如果某一输出量仅在某一步中为 ON 时, 一种方法是将它们的线圈分别与对应的辅助 继电器的常开触点串联;另一种方法是将它们的线圈分别与对应步的辅助继电器的线圈并 联。 有些人会认为,既然如此,不如用这些输出继电器来代表该步。这样做可以节省一些编 程元件,但是辅助继电器是完全够用的,多用一些不会增加硬件费用,在设计和键入程序时 也不会花费很多时间。全部用辅助继电器来代表步具有概念清楚、编程规范、梯形图易于阅 读和查错的优点。 ②某一输出继电器在几步中都为 ON,应将代表各有关步的辅助继电器的常开触点并联 后,驱动该输出继电器的线圈。
a 触点 a 与 b 同时闭合
b
a a·b b
&
图 3-4 转换与转换条件 转换条件 X 和 X,分别表示当二进制逻辑信号 X 为“1”和“0”状态时条件成立;转 换条件 X↓和 X↑分别表示当 X 从“1” (接通)到“0” (断开)和从“0”到“1”状态时 条件成立。
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在顺序功能图中, 步的活动状态的进展是由转换来实现的。 转换的实现必须同时满足两 个条件:①该转换所有的前级步都是活动步,②相应的转换条件得到满足。 当同时具备以上两个条件时,才能实现步的转换。转换实现时应完成以下两个操作:① 使所有由有向连线与相应转换符号相连的后续步都变为活动步, ②使所有由有向连线与相应 转换符号相连的前级步都变为不活动步。例如在图 3-2(b)中 M2 步为活动步的情况下若转换 条件 X002 成立,则转换实现,即 M3 步变为活动步,而 M2 步变为不活动步。 如果转换的前级步或后续步不止一个,转换的实现称为同步实现(见图 3-5) 。为了强 调同步实现,有向连线的水平部分用双线表示。
小车
SQ0
SQ1
图 3-1 小车往复运动示意图 3.1.3 编程的基本知识 1.顺序控制设计法 第 2 章中各梯形式图的设计方法一般称为经验设计法, 经验设计法实际上是试图用输入 信号 X 直接控制输出信号 Y,如果无法直接控制或为了解决记忆、连锁和互锁功能,只好 被动地增加一些辅助元件和辅助触点。由于各系统输出量 Y 与输入量 X 之间的关系和对联 锁、互锁的要求千变万化,当然不可能找出一种简单通用的设计方法。 顺序控制设计法实际上是用输入信号 X 控制代表各步的编程元件(例如辅助继电器 M 和 状态继电器 S),再用它们控制输出信号 Y。步是根据输出信号 Y 的状态来划分的。顺序控 制设计法又称为步进控制设计法,它是一种先进的设计方法,很容易被初学者接受,程序的 调试、修改和阅读也很容易,并且大大缩短了设计周期,提高了设计效率。所谓顺序控制, 就是按照生产工艺预先规定的顺序, 在各个输入信号的作用下, 根据内部状态和时间的顺序,
M10
M11
X005+ X001
M12
M13
图 3-5 转换的同步实现 在梯形图中,用编程元件(例如 M 和 S)代表步,当某步为活动步时,该步对应的编 程元件为 ON。当该步之后的转换条件满足时,转换条件对应的触点或电路接通,因此可以 将该触点或电路与代表所有前级步的编程元件的常开触点串联, 作为与转换实现的两个条件 同时满足对应的电路。例如图 3-5 中的转换条件为 X005+X001,它的两个前级步为步 M10 和步 M11,应将逻辑表达式(X005+X001) ·M10·M11 对应的触点串关联电路作为转换实 现的两个条件同时满足电路对应的电路。在梯形图中,该电路接通时,应使代表前级步的编 程元件 M10 和 M11 复位,同时使代表后续步的编程元件 M12 和 M13 置位(变为 ON 并保 持) 。 3.单序列结构形式的顺序功能图 根据步与步之间转换的不同情况, 顺序功能图有三种不同的基本结构形式: 单序列结构、 选择序列结构和并行序列结构。此节项目所应用的顺序功能图为单序列结构形式。 顺序功能图的单序列结构形式没有分支,它由一系列按顺序排列、相继激活的步组成。 每一步的后面只有一个转换,每一个转换后面只有一步,如图 3-6 所示。
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图 3-2 送料小车控制过程 (a)示意图(b)顺序功能图
(2)与步对应的动作或命令 可以将一个控制系统划分为被控系统和施控系统, 例如在数控车床系统中, 数控装置是 施控系统,而车床是被控系统。对于被控系统,在某一步中要完成某些“动作” ;对于施控 系统,在某一步中则要向被控系统发出某些“命令” 。为了叙述方便,将命令或动作统称为 动作。 步并不是 PLC 的输出触点动作,步只是控制系统中的一个稳定状态。在这个状态,可
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Mi-1
Xi
Mi+1 Mi
Mi Mi-1 Xi Mi Xi+1 Mi+1 Yi+1 Mi Yi Mi+1 输 出 部 分 Yi Mi Xi+1 Mi+2 Mi+1 Mi+1 顺 序 控 制 部 分
第3章
模块三
FX2N 系列 PLC 顺序控制设计法的应用
3.1
项目一
小车往复运动控制——单序列结构的基本指令编程方法
3.1.1 教学目的 1.基本知识 掌握顺序功能图的组成要素和基本结构 2.技能培养 (1)会根据工艺要求绘制单序列顺序功能图 (2)会利用“起-保-停”的编程方法将单序列顺序功能图转换为梯形图 3.1.2 项目控制要求 如图 3-1 所示,设小车在初始位置时停在右边,限位开关 SQ2 为 ON。按下起动按钮 SB0 后,小车向左运动,碰到限位开关 SQ1 时,变为右行;返回限位开关 SQ2 处变为左行, 碰到限位开关 SQ0 时,变为右行,返回起始位置后停止运动。项目要求用 PLC 控制小车往 复运动,用单序列的顺序功能图编程。
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在生产过程中各个执行机构自动地有秩序地进行操作。 2.顺序功能图的组成要素 使用顺序控制设计法时首先根据系统的工艺过程, 画出顺序功能图, 然后根据顺序功能 图画出梯形图。顺序功能图主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作(或命令)五大要 素组成,如第 1 章图 1-5 所示。 (1)步及其划分 顺序控制设计法最基本的思想是分析被控对象的工作过程及控制要求, 根据控制系统输 出状态 的变 化 将 系统 的 一 个 工 作周期 划分 为 若干个 顺序 相 连 的 阶段 , 这 些 阶段 称 为 步 (Step) , 可以用编程元件 (例如辅助继电器 M 和状态继电器 S) 来代表各步。 步是根据 PLC 输出量的状态变化来划分的,在每一步内,各输出量的 ON/OFF 状态均保持不变,但是相邻 两步输出量总的状态是不同的。 只要系统的输出量状态发生变化, 系统就从原来的步进入新 的步。 总之,步的划分应以 PLC 输出量状态的变化来划分。如果 PLC 输出状态没有变化,就 不存在程序的变化, 步的这种划分方法使代表各步的编程元件的状态与各输出量的状态之间 有着极为简单的逻辑关系。 ①初始步 与系统的初始状态相对应的步称为初始步, 初始状态一般是系统等待起动命令的相对静 止的状态。初始步用双线框表示,每一个顺序功能图至少应该有一个初始步。 ②活动步 当系统处于某一步所在的阶段时,该步处于活动状态,称该步为活动步。步处于活动状 态时,相应的动作被执行;步处于不活动状态时,相应的非存储型命令被停止执行。 如图 3-2(a)送料小车示意图所示,小车开始停在右侧限位开关 X001 处,按下起动按钮 X003, 打开储料斗的闸门, 开始装料 (Y002) , 8s 后关闭储料斗的闸门, 小车开始左行 (Y001) 。 碰到左侧限位开关 X002 后停下来卸料(Y003) ,10s 后开始右行(Y000) ,碰到限位开关 X001 后返回初始状态。分析送料小车的工作过程,可得出其一个工作周期可以分为装料 (M1) 、左行(M2) 、卸料(M3)和右行(M4)这 4 个工作步,另外还应设置等待起动的 初始步(M0) 。