FX系列PLC的程序设计方法

旋转120。，最后系统返回。
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。
顺序功能图由步、动作（命令）、有向连线、转换 和转换条件组成。
1、步
“步”用矩形方框表示，方框中是编程元件的代号，一般 用状态元件S或辅助继电器M代表步。
初始步：用双线框表示。每个功能流程图起码应有一个初 始步（S0 ～ S9）。
活动步：当系统处于某一步所在的阶段时，叫做该步处于 活动状态，相应的动作被执行。Fra bibliotek SET S0
➢系统从最后一步返回初始步时，既 可以对初始步对应的状态使用OUT指 令，也可以使用SET指令。
SET S0
2 选择序列的编程方式
M8002
S0
X0
S20
Y1
X1
X2
S21
Y2
X3
S22
Y3
X4
S23
Y4
X5
S24
Y5
X7
S27
Y10
X10
S25
Y6
X6
3、并行性分支与汇合
并行性分支与汇合
并行性分支举例：按钮式人行横道系统
➢PLC在由停机转入运行时，初始状态S0动作，通常为车道=绿，人行道=红(通过M8002) ➢若按人行横道按钮X0或X1，则状态S21为车道=绿，S30为人行道=红，红绿灯状态不变化 ➢30s后车道=黄，再过10s车道=红，以后定时器T2(5s)启动，5s后T2触点接通人行道=绿 ➢l5s后人行道绿灯开始闪烁(S32=灭，S33=亮) ➢闪烁中S32、S33的动作反复进行，计数器C0(设定值为5次)触点一接通，状态向S34转移， 人行道=红，5s后，返回初始状态 ➢在状态转移过程中，即使按动人行横道按钮X0，X1也无效
8、最后返回初始步时，既可以对初始状态元件使用 SET指令，也可以使用OUT指令。
1 单序列的编程方式 例1：两处卸料循环小车
起动按钮X3
Y1
Y0
X0
X1
X2
小车控制系统及顺序控制功能图
M8002
S0 X3 启动
S20
Y0
X1
S21
Y1
X0
S22
Y0
X2
S23
Y1
X0
M8002
S0 X3 启动
S20
FX系列PLC的程序设 计方法
6.1 顺序控制设计法中 的顺序功能图绘制
顺序控制设计法：根据工艺流程画出顺序功能图，然 后根据顺序功能图画出梯形图。
一、顺序控制功能图的组成
顺序功能图（SFC）又叫做状态转移图或功能表图， 它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。
1）使所有的前级步都变为不活动步。 2）使所有的后续步都变为活动步；
典型
顺序控制系统
A车道
B车道
B车道 A车道
二、设计顺序功能图应注意的问题
❖ 两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们隔开。 ❖ 顺序功能图应该是一个由方框和有向线段组成的闭环。 ❖ 功能表图中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
梯形图编程
启动按钮 停止按钮
✓启动信号X3和停止信号X4启保停辅助继电器M8，如果 M8为ON，M0为ON后能够马上状态转移，系统继续工作； 如果M8为OFF，M0为ON后不转移，系统停在初始步。 ✓M4、M5两步都驱动负载Y2，为避免双线圈输出，用M4、 M5的常开触点并联集中驱动Y2。
2、选择序列的编程方式
2、与STL触点相连的触点应使用LD或LDI指令，即母 线移到STL触点的右侧，直到出现下一条STL指令或出 现RET指令，RET指令使LD点返回左侧母线。各个 STL触点驱动的电路一般放在一起，最后一个电路结束 时一定要使用RET指令。
3、STL触点驱动的电路块中不能使用使用MC、MCR 和MPS指令，但是可以使用CJ指令。
4、转换
转换用有向连线上与有向连线垂直的短划线来表示，将相邻两步 分隔开。 两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换隔开。
5、转换条件
使系统由当前步转入下一步的信号称为转换条件。转换条件可以 用文字语言、布尔代数表达式或图形符号标注在表示转换的短横 线旁。
转换条件的确定
• 转换条件可能是外部输入信号，如按钮、指令开关、限位 开关的接通/断开等，也可能是PLC内部产生的信号，如定 时器、计数器触点的接通/断开等，
M8002
M200
X0
M201
Y0
Y1
X1
M202
Y1
X2
M203
Y2
X3
M8002
M200
X0
M201
Y0
Y1
X1
M202
Y1
X2
M203
Y2
X3
M201 M203 X3 M8002 M200
M202 M200 X0 M201
M203 M201 X1 M202
M200 M202 X2 M203
M201 M202
14
1 17 工作台旋转
已旋转
三工位钻床顺序功能图
6.2 梯形图的顺序控制设计法
是指根据顺序功能图设计出梯形图的方法。 为了适应各PLC在编程元件、指令功能和表示方法上的差异，
本章介绍： 1）使用启保停电路的编程方式 2）使用STL指令的编程方式 3）以转换为中心的编程方式
为便于分析，假设刚开始执行用户程序时，系统已处于初 始步（用初始化脉冲M8002将初始步置位），而其余各 步的编程元件均为OFF，为转换的实现做好了准备。
Mi-1
Xi
Mi
Xi+1
Mi+1
Mi-1 Xi Mi+1
Mi Mi
具有记忆功能的启保停电路
设计启保停电路的关键是找出它的起动条件和 停止条件。
1、单序列的编程方式（例1）
快进
快退 X3
工进
X1
X2
M8002 X0 X1 X2
X3
M200 初始
M201
快进
M202
工进
M203
快退
Y0
Y1 Y2
动力头控制系统顺序功能图
• 转换条件也可能是若干个信号的与、或、非逻辑组合。
“转换”实现的基本规则
“转换”实现的条件：在功能表图中步的活动状态的进展
是由转换的实现来完成。实现“转换” 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。
转换实现应完成的操作：转换的实现应 完成两个操作：
③ 8s后停止搅动，打开 C阀放出均匀的混合液 体；
④ 当液体下降到露出下传感器（亦即下传感器由ON变为OFF） 时，开始计时，3s后关闭C阀（以确保容器放空）系统回到初 始状态，系统运行完一个完整的周期。
顺序功能图设计
注意:M4步的转换条件是液面露出下传 感器，也就是X2由ON变为OFF，所以 转换条件应该是X2
总例：三工位钻床
旋转120度
钻孔
返回 送工件
卸工件 返回
校孔
工作台示意图
左图是一个三工位钻床的工作 台俯视示意图，该工作台按下起动 按钮后，三个工位同时工作。一个 工位将工件送到圆形工作台上，然 后送料液压缸退回。另一个工位将 工件夹紧并钻孔，钻完后钻头向上 返回初始位置，并放开工件。第三 个工位用深度计测量加工的孔是否 合格，合格则测量头上升，并自动 卸下加工好的工件，然后卸料缸返 回；如果不合格，测量头返回后由 工人取走次品，并用按钮发出人工 卸料完成的重新启动信号。三个工 位的操作都完成后，工作台顺时针
单序列举例： 机械手工作系统
2、选择性分支与汇合
选择性分支与汇合
选择性分支举例：大小球分类系统
限位
根据球的大小选择程序流， 小球时(X2=ON)左侧流程 有效；大球时，右侧流程有 效(X2=OFF)
小球时若X4动作，大球时 若X5动作，将向汇合状态 S30转移
在状态S24、S27 、S33时，右行 输出Y3、左行输出Y4中用有关触点 串联，可作联锁保护
➢ 系统初始状态为电机停 止，所有阀门关闭，装置 内没有液体，上、中、下 三个传感器处于OFF状态。
控制要求：
① 按下启动按钮后，打开 A阀，液体A流入；当 中传感器被淹没变为 ON时，A阀关闭，B阀 打开，B液体流入容器；
② 当上传感器被淹没变 为ON时，B阀关闭， 电机M开始运行，带 动搅拌机搅动液体；
驱动处理
S21
Y0
X1 转换条件
S22 转换目标
STL S21
LD
X1
Y0 SET S22
STL OUT LD SET
S21 Y0 X1 S22
STL指令与顺序功能图、梯形图
步进梯形指令(Step Ladder Instruction)简称为STL指令，FX系 列还有一条使STL指令复位的RET指令。
动力头控制系统的梯形图
M200 初始
M201 快进 Y0
M202 工进
M203 快退 Y2 Y1
1、单序列的编程方式（例2）
➢ 右图为饮料、酒或化工生产中常用的混料设备。阀A、B、 C为电磁阀，用于控制管路。线圈通电时，打开管路；线圈 断电后，关断管路。上、中、下三个液位传感器被液体淹没 时为ON。
起动按钮X3 停止按钮X4
自动循环装卸料控制系统的顺序功能图与梯形图
3、并行序列的编程方式
( M4 )
K300
K50 K150 K50
人行横道交通灯的顺序控制功能图与梯形图
只有两步的闭环处理：
6.4 使用STL指令的编程方式
许多PLC生产厂家都设计了专门用于编制顺序控制程序的指 令和编程元件，例如美国GE公司、GOULD公司的鼓形控制器， 日本东芝公司的步进顺序指令，三菱公司的步进梯形指令。
Y0
X1
S21
Y1
X0
S22
Y0
X2
S23
Y1
X0
M8002
S0
X3
S20
X1
S21
X0
S22
X2 S23
X0
SET S0
SET S20
Y0
SET S21
Y1
SET S22
Y0
SET S23
Y1
SET S0 RET
例2：三相异步电动机Y—△降压启动控制
用常开按钮输入X0、X1端口控制启动和停止，Y0、 Y1、Y2端口分别控制电源接触器KM1、星形接触 器KM2及三角接触器KM3。
FX2N系列PLC的状态S0～S9用于初始步，S10～S19用于返回原 点，S20～S499是通用状态，S500～S899有断电保持功能，S900～ S999用于报警。用它们编制顺序控制程序时，应与步进梯形指令一 起使用。
STL指令特点：
1、STL指令用于将状态继电器S置位并保持，以激活对 应的步。如果SET指令在STL区内，一旦下一个STL步 被激活，原来的活动步对应的STL线圈被系统程序自动 复位。
步的划分
• 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，并且用编程元件来代表各步。
• 步是根据 PLC 输出量的状态划分的，只要输出量的状态 发生了改变，系统就由一步进入新的步，在每一步中， PLC 的输出量保持不变。相邻步之间输出状态是不同的。
2、动作
将动作或命令统称为“动作”，并用矩形框中的文字或符 号表示，该矩形框应与相应的步相连。“步”也可以无动 作。
保持型动作：若为保持型动作，则该步不活动时继续执行 该动作。—— SET、RST指令 非保持型动作：若为非保持型动作，则指该步不活动时， 动作也停止执行。
3、有向连线
步与步、步与动作之间用有向线连接，使图成为一个 整体。
有向连线的方向代表了系统动作的顺序。顺序功能图中， 从上到下、从左到右的方向，有向连线代表方向的箭头 可以省略；除此之外的箭头不能省略。