第5章三菱PLC步进指令

激光设备及加工控制第5章步进顺控指令及其应用状态转移图及步进顺控指令5.1步进顺控的编程方法5.2复杂流程及跳转流程的程序编制5.3激光设备及加工控制5.1状态转移图及步进顺控指令5.1.1流程图•首先，还是来分析一下第5章的电动机循环正反转控制的例子，其控制要求为：电动机正转3s，暂停2s，反转3s，暂停2s，如此循环5个周期，然后自动停止；运行中，可按停止按钮停止，热继电器动作也应停止。激光设备及加工控制•从上述的控制要求中，可以知道：电动机循环正反转控制实际上是一个顺序控制，整个控制过程可分为如下6个工序（也叫阶段）：复位、正转、暂停、反转、暂停、计数；激光设备及加工控制•每个阶段又分别完成如下的工作（也叫动作）：初始复位、停止复位、热保护复位，正转、延时，暂停、延时，反转、延时，暂停、延时，计数；各个阶段之间只要条件成立就可以过渡（也叫转移）到下一阶段。因此，可以很容易地画出电动机循环正反转控制的工作流程图，如图6-1所示。激光设备及加工控制图6-1工作流程图激光设备及加工控制6.1.2状态转移图•1．状态转移图•一是将流程图中的每一个工序（或阶段）用PLC的一个状态继电器来替代；二是将流程图中的每个阶段要完成的工作（或动作）用PLC的线圈指令或功能指令来替代；激光设备及加工控制•三是将流程图中各个阶段之间的转移条件用PLC的触点或电路块来替代；四是流程图中的箭头方向就是PLC状态转移图中的转移方向。激光设备及加工控制2．设计状态转移图的方法和步骤（1）将整个控制过程按任务要求分解，其中的每一个工序都对应一个状态（即步），并分配状态继电器。电动机循环正反转控制的状态继电器的分配如下：•复位→S0，正转→S20，暂停→S21，反转→S22，暂停→S23，计数→S24。激光设备及加工控制（2）搞清楚每个状态的功能、作用。状态的功能是通过PLC驱动各种负载来完成的，负载可由状态元件直接驱动，也可由其他软触点的逻辑组合驱动。（3）找出每个状态的转移条件和方向，即在什么条件下将下一个状态“激活”。状态的转移条件可以是单一的触点，也可以是多个触点的串、并联电路的组合。（4）根据控制要求或工艺要求，画出状态转移图。激光设备及加工控制3．状态转移和驱动的过程4．状态转移图的特点（1）可以将复杂的控制任务或控制过程分解成若干个状态。（2）相对某一个具体的状态来说，控制任务简单了，给局部程序的编制带来了方便。（3）整体程序是局部程序的综合，只要搞清楚各状态需要完成的动作、状态转移的条件和转移的方向，就可以进行状态转移图的设计。（4）这种图形很容易理解，可读性很强，能清楚地反映全部控制的工艺过程。激光设备及加工控制图6-2电动机循环正反转控制的状态转移图激光设备及加工控制类别元件编号个数用途及特点初始状态S0～S910用作SFC的初始状态返回状态S10～S1910多运行模式控制当中，用作返回原点的状态一般状态S20～S499480用作SFC的中间状态掉电保持状态S500～S899400具有停电保持功能，停电恢复后需继续执行的场合，可用这些状态元件信号报警状态S900～S999100用作报警元件使用不同型号状态元件不同！！！6.1.3状态继电器激光设备及加工控制6.1.4步进顺控指令•FX系列PLC的步进顺控指令有两条：一条是步进触点（也叫步进开始）指令STL（StepLadder），一条是步进返回（也叫步进结束）指令RET。激光设备及加工控制•1．STL指令•STL步进触点指令用于“激活”某个状态，其梯形图符号为。•2．RET指令•RET指令用于返回主母线，其梯形图符号为。RET激光设备及加工控制图6-3状态转移图和状态梯形图的对应关系激光设备及加工控制5.2步进顺控的编程方法5.2.1状态转移图的编程方法顺序功能图，简称功能图，又叫状态流程图或状态转移图。它是专用于工业顺序控制程序设计的一种功能说明性语言，能完整地描述控制系统的控制过程、功能和特性，是分析、设计电气控制系统控制程序的重要工具。1．状态的三要素2．编程方法3．状态转移图的理解激光设备及加工控制一.组成•顺序功能图由步、有向连线、转换、转换条件和动作（或命令）组成。•（1）步：•步是控制系统中的一个相对不变的性质，它对应于一个稳定的状态。在顺序功能图中步通常表示某个执行元件的状态变化。步是根据输出量的状态变化来划分的，在任何一步内，各个输出量的ON/OFF状态不变，但是相邻步的输出量总的状态是不同的。步用矩形框表示，框中的数字是该步的编号，编号可以是该步对应的工步序号，也可以是与该步相对应的编程元件（如状态元件、PLC内部的通用辅助继电器、步标志继电器等）。步的图形符号如图4.1（a）所示。FX2系列的PLC表示步用状态元件S20-S899。激光设备及加工控制图4.1步和初始步S21S0(a)(b)初始步（S0-S9）初始步对应于控制系统的初始状态，是系统运行的起点。一个控制系统至少有一个初始步，初始步用双线框表示，如图4.1（b）所示。激光设备及加工控制•（2）有向线段和转换•有向线段和转换及转换条件如图4.2所示。•有向线段：用来表示步的活动状态和进展方向，从上到下和从左到右这两个方向上的箭头可以省略。其他方向上必须加上箭头用来注明步的进展方向。•转换：用与有向连线垂直的短划线表示，用来将相邻两步分隔开。•转换条件是与转换有关的逻辑命题，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线的旁边。图4.2激光设备及加工控制•在顺序功能图中，步的活动状态是由转换的实现来完成的。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。•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。为了强调同步实现，有向连线的水平部分用双线表示。转换的实现应该完成以下两个操作：①使所有由有向连线与相应转换条件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条件相连的前级步都变为不活动步。激光设备及加工控制•（3）动作（命令）说明•一个步表示控制过程中的稳定状态，它可以对应一个或多个动作。可以在步右边加一个矩形框，在框中用简明的文字说明该步对应的动作，如下图4.3所示。•图中（a）表示一个步对应一个动作；图（b）和（c）表示一个步对应多个动作，两种方法任选一种。激光设备及加工控制•例如：有四个广告灯，每个灯亮一秒，则状态图如下特点：当转移条件满足时，则会从上一个状态转移到下一个状态，而上一个状态自动复位激光设备及加工控制5.3．编程实例例1小车自动往返控制一个周期控制工艺如下：（1）按下启动按钮SB，小车电机M正转，小车第一次前进，碰到限位开关SQ1后，小车电机M反转，小车后退；（2）小车后退碰到限位开关SQ2后，小车电机M停转。停止5s后，第二次前进，碰到限位开关SQ3后再次后退；（3）第二次后退碰到限位开关SQ2时，小车停止激光设备及加工控制状态转移图编程的步骤•1.将整个控制过程分解成若干个状态•2.分配状态元器件，确定状态器的功能•3.找出每个状态的转移条件•4.画出状态转换流程图激光设备及加工控制1.分解控制过程状态•准备•第一次前进：从启动按钮按下开始前进•第一次后退：碰到SQ1后开始后退•开始等待：碰到SQ2上开始等待•第二次前进：等待5秒后开始第二次前进•第二次后退：碰到SQ3后开始后退，碰到SQ2后停止并回到初始状态激光设备及加工控制2.分配状态元器件，确定其功能•准备(S0)•第一次前进(S20)：Y1输出即正转•第一次后退(S21)：Y2输出即反转•开始等待(S22)：开始延时T0，时长为5s•第二次前进(S23)：Y1输出即正转•第二次后退(S24)：Y2输出即反转•S20与S23、S21与S24功能相同但是状态转移图中不同状态，故要用不同编号。激光设备及加工控制3.找出每个状态的转移条件•S20SBX0•S21SQ1X1•S22SQ2X2•S23定时器T0•S24SQ3X3激光设备及加工控制4、I/O分配激光设备及加工控制S0S20X0（启动前进）S21X1（后退）S22S23S24Y1Y2T0Y1Y2（动作：前进）（动作：后退）（动作：延时5s）（动作：前进）（动作：后退）X2（后退停）T0延时前进X3后退X2后退停5.画出状态转换流程图激光设备及加工控制6、状态转移图激光设备及加工控制•根据状态转移图画出梯形图，根据梯形图写出指令表S21X1转换条件S22转换目标Y0驱动处理STLS21OUTY0LDX1SETS22S21STLLD驱动处理Y0X1SETS22转换条件转换目标激光设备及加工控制激光设备及加工控制再由状态转移图绘梯形图状态程序的开头常用M8002进入，状态程序结束时应在最后一个状态中加入RET指令。激光设备及加工控制7.写出下图所示梯形图的指令表程序。S21S22S23X5X6SETS23Y2S1RET图5.72题7的图激光设备及加工控制10.如图8.61所示。小车在初始位置时，限位开关X0为逻辑1状态，按下启动按钮X3，小车按下图顺序运动，最后返回并停在初始位置。试画出该系统的顺序功能图，并设计其梯形图。序号地址说明1X0起始位置2X1右边限位3X2左边限位4X3启动按钮5Y0正向电机控制线圈6Y1反向电机控制线圈（2）梯形图如下：解：（1）I/O表如下激光设备及加工控制2.1FX-20GM定位器硬件？每个脚的含义参照编程手册激光设备及加工控制激光设备及加工控制2.2FX-20GM的定位指令？见附件指令列表COD00（DRV）高速定位COD01（LIN）线性插补定位COD02（CW）顺圆插补定位COD03（CCW）逆圆插补定位COD04（TIM）延时时间COD28（DRVZ）返回机械零点位置COD29（SETR）设置电气零点位置COD30（DRVR）返回到电气零点位置COD90（ABS）指定绝对地址COD91（INC）指定相对地址FNC02CALL调用子程序FNC03RET子程序返回M02END程序结束语句激光设备及加工控制2.2FX-20GM的定位指令？见附件指令列表激光焊接过程中，PLC除了控制二维工作台运动以外，通常还需要控制激光输出、吹气电磁阀、光闸等开关量，系统分配输出端口Y000、Y002、Y003分别控制激光、光闸、气阀，通过下述指令进行控制：SETY000出激光SETY002光闸关断（光闸正常情况是处于打开状态）SETY003气阀打开RSTY000关激光RSTY002光闸打开RSTY003气阀关断激光设备及加工控制2.3FX-20GM的编程？手编器使用参数设置激光设备及加工控制激光设备及加工控制FNC08RPT，K*循环开始，K后循环次数FNC09RPE循环结束FNC04JMP04P*无条件跳转FNC90OUTY0线圈输出激光设备及加工控制2.3FX-20GM的编程？Flow指令符号包括如图所示的指令图标。Start(程序开始)End(程序结束)Subroutine(子程序开始)Return(子程序返回)、ProgramInText(文本框里程序指令)Jump(程序跳转)、Pointer(指针指令)Condition(条件指令)Call(子程序调用始)FX-PCS-VIP/WIN-E软件使用激光设备及加工控制2.3FX-20GM的编程？(条件指令)条件指令可有3种条件表达式选择：①位信号条件②比较表达式③零比较表达式激光设备及加工控制2.3FX-20GM的编程？Code指令符号Drive(高速定位指令)DriveZ(返回机械零点位置指令)Line(线性插补定位指令)Circular(顺圆插补定位/逆圆插补定位指令)Inc/Abs(指定相对地址/指定绝对地址指令)Time(延时时间指令)SETAddr(更改座标系)CheckDRVRtnINTERRUPT(定量进给速度)Correct(移动量修正)Mcode激光设备及加工控制2.3FX-20GM的编程？Function指令符号Repeat(重复)Move(传送指令)BCD/BIN()Arithmetic()