第6章 PLC的顺序控制功能及应用.ppt

1、第6章 PLC的顺序控制功能及应用 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 高等职业技术教育机电类专业规划教材 PLC应用技术第2版 学习内容 顺序控制的表达方式 布尔指令编程实现顺序控制 移位指令编程实现顺序控制 顺序控制继电器指令编程实现顺序控制 第6章 PLC的顺序控制功能及应用 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 高等职业技术教育机电类专业规划教材 PLC应用技术第2版 学习目标 了解顺序控制的含义； 理解顺序控制功能图的概念及组成； 掌握顺序控制继电器指令的格式及功能； 能够根据生产工艺要求绘制控制系统顺序功能图； 能熟练使用各种控制指令编写顺序控制应用程序。 第6章 PLC的顺序控

2、制功能及应用 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 高等职业技术教育机电类专业规划教材 PLC应用技术第2版 6.1 顺序控制的表达方式顺序控制的表达方式 6.1.1顺序控制功能图的构成 1.1.顺序控制功能图的概念顺序控制功能图的概念 顺序控制功能图又叫状态流程图或状态转移图, 是一种描述顺序控制系统功能的图解表示方法，它 根据控制过程中输出量的状态变化，将控制过程顺 序划分为若干个“步”，每个“步”的状态，都在 上一“步”工作结束，满足一定的转移条件时改变， 控制过程即为“步”的状态依次转换的过程。 第6章 PLC的顺序控制功能及应用 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 高等职业技术教育

3、机电类专业规划教材 PLC应用技术第2版 6.1 顺序控制的表达方式顺序控制的表达方式 6.1.1顺序控制功能图的构成 1.1.顺序控制功能图的概念顺序控制功能图的概念 （1）状态步 将系统的工作过程分为若干阶段，这些阶段称为“状 态步”。它是功能图中的基本元素，用来说明控制系统的 稳定状态。状态步用矩形方框表示，方框中的数字是该步 的编号。状态步分为初始步和工作步两种形式。 初始步：与控制过程的初始状态相对应的步称为初 始步，用双线框表示。一个控制程序至少应有一个初始步。 工作步：工作步说明控制系统的正常运行状态。 第6章 PLC的顺序控制功能及应用 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 高

4、等职业技术教育机电类专业规划教材 PLC应用技术第2版 6.1 顺序控制的表达方式顺序控制的表达方式 6.1.1顺序控制功能图的构成 1.1.顺序控制功能图的概念顺序控制功能图的概念 （2）步动作 每步所驱动的负载，称为步动作，用方框中的 文字或符号表示，并用线将该方框和相应的步 相连。 （3）有向线段 状态步之间用带有箭头的有向连线连接，表示 状态步转移的路线及方向，有向连线上没有箭 头标注时，默认方向为自上而下，自左而右。 第6章 PLC的顺序控制功能及应用 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 高等职业技术教育机电类专业规划教材 PLC应用技术第2版 6.1 顺序控制的表达方式顺序控制的

5、表达方式 6.1.1顺序控制功能图的构成 1.1.顺序控制功能图的概念顺序控制功能图的概念 （4）转移条件 有向线段中间的短划线称为转移。转移条件是结束某一步的操作而启 动下一步操作的条件，又称为转换条件或步进条件。转移条件可以是外部 的输入信号，如按钮、指令开关、限位开关的通/断等；也可以是程序运行 中产生的信号，如定时器、计数器常开触点的接通等；转移条件还可能是 若干个信号逻辑运算的组合。当转移条件满足时，即封锁上一步，转向下 一步执行新的控制程序；若条件不满足则继续执行本步的操作。 第6章 PLC的顺序控制功能及应用 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 高等职业技术教育机电类专业规划教

6、材 PLC应用技术第2版 6.1 顺序控制的表达方式顺序控制的表达方式 6.1.1顺序控制功能图的构成 1.1.顺序控制功能图的概念顺序控制功能图的概念 第6章 PLC的顺序控制功能及应用 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 高等职业技术教育机电类专业规划教材 PLC应用技术第2版 6.1 顺序控制的表达方式顺序控制的表达方式 6.1.1顺序控制功能图的构成 2.顺序控制功能图构成规则顺序控制功能图构成规则 1）步与步不能相连，必须用转移分开； 2）转移与转移不能相连，必须用步分开； 3）步与转移、转移与步之间的连接必须采用有向线段， 从上向下画时，可以省略箭头。当有向线段从下向上画时， 必

7、须画上箭头，以表示转移方向； 4）一个功能图至少要有一个初始步，初始步一般对应 于系统等待启动的初始状态，这一步可以没有输出，只是 做好预备状态。 第6章 PLC的顺序控制功能及应用 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 高等职业技术教育机电类专业规划教材 PLC应用技术第2版 6.1 顺序控制的表达方式顺序控制的表达方式 6.1.2顺序控制功能图的基本结构形式顺序控制功能图的基本结构形式 1.单序列单序列 单序列功 能图由一系列 相继激活的步 组成。每一步 仅连接一个转 移，每个转移 也仅连接一个 步。 X3=（X2 a+X3） X4 第6章 PLC的顺序控制功能及应用 普通高等教育“十一五

8、”国家级规划教材 高等职业技术教育机电类专业规划教材 PLC应用技术第2版 6.1 顺序控制的表达方式顺序控制的表达方式 6.1.2顺序控制功能图的基本结构形式顺序控制功能图的基本结构形式 2.选择序列选择序列 选择序列 是指在一步后 有若干个单序 列等待着选择， 且一次仅能选 择进入其中的 一个序列。 第6章 PLC的顺序控制功能及应用 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 高等职业技术教育机电类专业规划教材 PLC应用技术第2版 6.1 顺序控制的表达方式顺序控制的表达方式 6.1.2顺序控制功能图的基本结构形式顺序控制功能图的基本结构形式 3.并行序列并行序列 并行序列是指在 某一转移条

9、件下，同 时启动若干个序列。 并行序列之间的关系 是逻辑“与”关系， 只要转移条件得到满 足，其下面的所有序 列必须同时都被执行。 第6章 PLC的顺序控制功能及应用 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 高等职业技术教育机电类专业规划教材 PLC应用技术第2版 6.1 顺序控制的表达方式顺序控制的表达方式 6.1.2顺序控制功能图的基本结构形式顺序控制功能图的基本结构形式 4.跳步与循环跳步与循环 跳步逻辑 第6章 PLC的顺序控制功能及应用 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 高等职业技术教育机电类专业规划教材 PLC应用技术第2版 6.1 顺序控制的表达方式顺序控制的表达方式 6.1.

10、2顺序控制功能图的基本结构形式顺序控制功能图的基本结构形式 重复逻辑 4.跳步与循环跳步与循环 第6章 PLC的顺序控制功能及应用 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 高等职业技术教育机电类专业规划教材 PLC应用技术第2版 6.1 顺序控制的表达方式顺序控制的表达方式 6.1.2顺序控制功能图的基本结构形式顺序控制功能图的基本结构形式 5.几个特殊问题几个特殊问题 （1）循环系统的启动 （2）空阶段的使用 第6章 PLC的顺序控制功能及应用 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 高等职业技术教育机电类专业规划教材 PLC应用技术第2版 6.2顺序控制的程序实现顺序控制的程序实现 6.2.1

11、布尔指令编程实现顺序控制布尔指令编程实现顺序控制 1.触点及线圈指令触点及线圈指令 编程编程 例例1 钢板自动剪切 机的PLC控制 第6章 PLC的顺序控制功能及应用 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 高等职业技术教育机电类专业规划教材 PLC应用技术第2版 6.2 顺序控制的程序实现顺序控制的程序实现 6.2.1布尔指令编程实现顺序控制布尔指令编程实现顺序控制 例例1 钢板自动剪切机的PLC控制 第6章 PLC的顺序控制功能及应用 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 高等职业技术教育机电类专业规划教材 PLC应用技术第2版 6.2 顺序控制的程序实现顺序控制的程序实现 6.2.1布尔指

12、令编程实现顺序控制布尔指令编程实现顺序控制 （1）控制要求）控制要求 1）Y1得电，压钳下压，Y1失电，压钳返回； 2）Y2得电，剪刀剪切，Y2失电，剪刀返回； 3）剪切机工作前，压钳和剪刀均在上方，分别压合SQ2和SQ4； 4）按下启动按钮SB2，剪切液压系统的液压泵启动，10S后输送辊道 启动，钢板经输送辊道送至剪切机，当钢板移动到位后，SQ1压下， 输送辊道停止； 5）SQ1压下，剪切系统工作，其工作过程及液压系统元件动作表如 图6-10及表6-1所示； 6）当压钳回到SQ2时，可再次启动输送辊道，直到剪完指定的块数， 液压泵停止，系统恢复原始状态； 7）设备如遇紧急情况，可按下急停按钮

13、SB1，立即停车。 例例1 钢板自动剪切机的PLC控制 第6章 PLC的顺序控制功能及应用 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 高等职业技术教育机电类专业规划教材 PLC应用技术第2版 6.2 顺序控制的程序实现顺序控制的程序实现 6.2.1布尔指令编程实现顺序控制布尔指令编程实现顺序控制 例例1 钢板自动剪切机的PLC控制 表6-2 钢板自动剪切机I/O分配表 输入 输出 急停按钮SB1 I0.5 输送辊道驱动KM1 Q0.0 启动按钮SB2 I0.0 液压泵驱动KM2 Q0.1 钢板到位SQ1 I0.1 压钳驱动Y1 Q0.2 压钳复位SQ2 I0.2 剪刀驱动Y2 Q0.3 压钳到位S

14、Q3 I0.3 剪刀复位SQ4 I0.4 第6章 PLC的顺序控制功能及应用 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 高等职业技术教育机电类专业规划教材 PLC应用技术第2版 6.2 顺序控制的程序实现顺序控制的程序实现 6.2.1布尔指令编程实现顺序控制布尔指令编程实现顺序控制 例例1 钢板自动剪切机的PLC控制 第6章 PLC的顺序控制功能及应用 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 高等职业技术教育机电类专业规划教材 PLC应用技术第2版 6.2 顺序控制的程序实现顺序控制的程序实现 6.2.1布尔指令编程实现顺序控制布尔指令编程实现顺序控制 2.置位置位/复位指令编程复位指令编程 例例2

15、运料小车的PLC控制 第6章 PLC的顺序控制功能及应用 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 高等职业技术教育机电类专业规划教材 PLC应用技术第2版 6.2 顺序控制的程序实现顺序控制的程序实现 6.2.1布尔指令编程实现顺序控制布尔指令编程实现顺序控制 2.置位置位/复位指令编程复位指令编程 例例2运料小车的PLC控制 表6-3 运料小车I/O分配表 输入 输出 名称及符号 地址 名称及符号 地址 方式开关SA1 I0.0 小车前进KM1 Q0.0 启动按钮SB2 I0.1 甲料斗装料Y1 Q0.1 停止按钮SB1 I0.2 乙料斗装料Y2 Q0.2 小车原位SQ1 I0.3 小车后退K

16、M2 Q0.3 小车甲位SQ2 I0.4 小车卸料Y3 Q0.4 小车乙位SQ3 I0.5 第6章 PLC的顺序控制功能及应用 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 高等职业技术教育机电类专业规划教材 PLC应用技术第2版 6.2 顺序控制的程序实现顺序控制的程序实现 6.2. 2移位指令编程实现顺序控制移位指令编程实现顺序控制 1.数据移位指令编程数据移位指令编程 例例3 钻孔动力头的PLC控制 表6-4液压滑台元件动作表 驱动元件 Y1 Y2 Y3 滑台快进 + 滑台工进 + + 滑台停留 + + 滑台返回 + 第6章 PLC的顺序控制功能及应用 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 高等

17、职业技术教育机电类专业规划教材 PLC应用技术第2版 6.2 顺序控制的程序实现顺序控制的程序实现 6.2. 2移位指令编程实现顺序控制移位指令编程实现顺序控制 1.数据移位指令编程数据移位指令编程 例例3 钻孔动力头的PLC控制 表6-5 钻孔动力头控制I/O分配表 输 入 输 出 液压泵按钮SB1 I0.1 电磁阀Y1 Q0.1 滑台按钮SB2 I0.0 电磁阀Y2 Q0.2 停止按钮SB3 I0.5 电磁阀Y3 Q0.3 急停按钮SB4 I0.6 液压泵KM1 Q0.4 原位开关SQ1 I0.4 冷却泵KM2 Q0.5 快进转工进SQ2 I0.2 动力头KM3 Q0.0 工进转停留SQ3

18、 I0.3 第6章 PLC的顺序控制功能及应用 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 高等职业技术教育机电类专业规划教材 PLC应用技术第2版 6.2 顺序控制的程序实现顺序控制的程序实现 6.2. 2移位指令编程实现顺序控制移位指令编程实现顺序控制 1.数据移位指令编程数据移位指令编程 例例3 钻孔动力头的PLC控制 第6章 PLC的顺序控制功能及应用 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 高等职业技术教育机电类专业规划教材 PLC应用技术第2版 6.2 顺序控制的程序实现顺序控制的程序实现 6.2. 2移位指令编程实现顺序控制移位指令编程实现顺序控制 2.位移位寄存器指令编程位移位寄存器指

19、令编程 例例4 自动线加工站的PLC控制 （1）控制要求）控制要求 1）初始状态：设备上电和气源接通后，加工台移动气缸伸出处于左侧位 置，加工台气动手爪处于松开状态，冲压气缸处于缩回位置，急停按钮没有按 下。 2）工作过程：按下启动按钮，设备启动，如有待加工工件送到加工台上 并被检出后，气动手指将工件夹紧，加工台移动至冲压气缸正下方，冲压气缸 活塞杆向下伸出冲压工件，完成冲压动作后向上缩回，加工台左移伸出，到位 后气动手指松开，并向系统发出加工完成信号，等待工件取走，为下一次工件 到来加工做准备。 如果没有停止信号输入，当再有待加工工件送到加工台上时，加工站又开 始下一周期工作。 在工作过程中

20、，若按下停止按钮，加工单元在完成本周期的动作后停止工作。 第6章 PLC的顺序控制功能及应用 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 高等职业技术教育机电类专业规划教材 PLC应用技术第2版 6.2 顺序控制的程序实现顺序控制的程序实现 6.2. 2移位指令编程实现顺序控制移位指令编程实现顺序控制 例例4 自动线加工站的PLC控制 表6-6 自动线加工站 I/O分配表 输入端子 加工台物料检测 I0.0 工件夹紧检测 I0.1 加工台左移到位 I0.2 加工台右移到位 I0.3 冲压缸上限位 I0.4 冲压缸下限位 I0.5 启动按钮 I1.3 停止按钮 I1.2 急停按钮 I1.4 输出端子

21、夹紧电磁阀YV1 Q0.0 加工台电磁阀YV2 Q0.2 冲压电磁阀YV3 Q0.3 第6章 PLC的顺序控制功能及应用 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 高等职业技术教育机电类专业规划教材 PLC应用技术第2版 6.2 顺序控制的程序实现顺序控制的程序实现 6.2. 3顺序控制继电器指令编程实现顺序控制顺序控制继电器指令编程实现顺序控制 1.1.顺序控制继电器指令顺序控制继电器指令 表6-7 顺序控制继电器指令的格式及功能 梯形图LAD 语句表STL 功 能 操作码 操作数 LSCR N 当顺序控制继电器位n为1时，SCR （LSCR）指令被激活，标志着该顺序控 制程序段的开始 SCRT

22、 N 当满足条件使SCRT指令执行时，则复位 本顺序控制程序段，激活下一顺序控制程 序段n SCRE 执行SCRE指令，结束由SCR（LSCR）开 始到SCRE之间顺序控制程序段的工作 n SCR n （SCRT） （SCRE） 第6章 PLC的顺序控制功能及应用 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 高等职业技术教育机电类专业规划教材 PLC应用技术第2版 6.2 顺序控制的程序实现顺序控制的程序实现 6.2. 3顺序控制继电器指令编程实现顺序控制顺序控制继电器指令编程实现顺序控制 1.1.顺序控制继电器指令顺序控制继电器指令 说明： 1）顺序控制继电器位n必须寻址顺序控制继电器S的位。不能

23、把同 一编号的顺序控制继电器位用在不同的程序中，例如，如果在主程 序中使用S0.1，则不能在子程序中再使用； 2）在SCR段之间不能使用JMP和LBL指令，即不允许跳入或跳出 SCR段。可以使用跳转和标号指令在SCR段内跳转； 3）不能在SCR段中使用FOR、NEXT和END指令。 第6章 PLC的顺序控制功能及应用 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 高等职业技术教育机电类专业规划教材 PLC应用技术第2版 6.2 顺序控制的程序实现顺序控制的程序实现 6.2. 3顺序控制继电器指令编程实现顺序控制顺序控制继电器指令编程实现顺序控制 2.2.顺序控制继电器指令举例顺序控制继电器指令举例 例

24、例5 红绿灯循环点亮的PLC控制 （1）控制要求）控制要求 按下启动按钮，红灯点亮1S后熄灭，绿灯点亮；绿 灯点亮1S后熄灭，再点亮红灯，不断循环直至按下 停止按钮。 第6章 PLC的顺序控制功能及应用 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 高等职业技术教育机电类专业规划教材 PLC应用技术第2版 6.2 顺序控制的程序实现顺序控制的程序实现 6.2. 3顺序控制继电器指令编程实现顺序控制顺序控制继电器指令编程实现顺序控制 2.2.顺序控制继电器指令举例顺序控制继电器指令举例 例例5 红绿灯循环点亮的PLC控制 表6-8 红绿灯循环点亮I/O分配 表 输 入 输 出 启动按钮 I0.0 红灯

25、Q0.0 停止按钮 I0.1 绿灯 Q0.1 第6章 PLC的顺序控制功能及应用 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 高等职业技术教育机电类专业规划教材 PLC应用技术第2版 本章小结本章小结 本章介绍了顺序控制功能图的组成、构成规则及基本形式，介绍 了使用S7-200系列PLC的布尔指令、移位指令以及顺序控制继电器指 令编制顺序控制程序的方法。 1.顺序控制系统可用顺序控制功能图描述。顺序控制功能图由状 态步、工作步、转移条件及有向线段等元素组成，其构成规则描述了 上述组成元素之间的关系，其基本结构形式分为单序列、选择序列以 及并行序列3种。 2.布尔指令编写顺序控制程序时，可直接将顺序控制功能图对应 的逻辑表达式，用触点的串并联形式实现。 3.移位指令编写顺序控制程序时，需要处理好移位指令的移位控 制信号以及移位寄存器的初始状态问题。 4.顺序控制继电器指令编写顺序控制程序时，用SCR、SCRT、 SCRE三条指令直接转换顺序控制功能图，使程序编制更容易更简单。