步进顺控指令
1.采用梯形图及指今表方式编程是可编程控制器最基本的编程方式,它采用的是常规控制电路的设计思路,所以很容易被广大电气工作者接受。用梯形图可以实现各种各样的控制要求。在工业控制中存在着大量的顺序控制,如机床的自动加工、自动生产线的自动运行、机械手的动作等,都是按照固定的顺序进行动作的。对于这种顺序动作的控制用梯形图方式编程往往要考虑各动作之间的互锁、状态的记忆等一系列问题,需要一定的编程技巧,而且很容易遗漏其中的细节。如果控制过程复杂,梯形图往往很长,前后之间的相互关联会给读图带来困难。
2.介绍一种用于顺序控制的编程方法:状态转移图。
①步进梯形图指令源
三菱公司的小型PLC在基本逻辑指令之外增加了两条步进梯形图指令STL(SteLadder)和RET,是一种符合1EC-3标准中定义的SFC图(SequentialFunctionChat.顺序功能图)的通用流程图语言。顺序功能图也叫状态转移图,相当于国家标准“电气制图”(GB.)的功能表图(FunctionCharts)。SFC图特别适合于步进顺序的控制,而且编程十分直观、方便,便于读图,初学者也很容易掌握和理解。
②步进梯形图指令如图下所示。
③步进梯形图指令STL使用的软元件为状态继电器S,元件编号范围为S0~S,共点。步进梯形图是SFC图的另一种表达方式。
通用型状态继电器为S0~S,共点,其中S0~S9共10点用于初始状态,S10~
S19共10点用于回零状态。
失电保持型状态继电器为S~S,共点,可在失电时保持原来的状态不变。
3.状态转移图和步进梯形图
①状态转移图(SFC图)主要由“状态步”、“转移条件”和“驱动负载”3部分组成,如图5-1(a)所示。
初始状态步一般使用初始状态继电器S0~S9。SFC图将一个控制程序分成若干状态步,每个状态步用一个状态继电器S表示,由每个状态步驱动对应的负载,完成对应的动作.状态步必须满足对应的转移条件才能处于动作状态(状态继电器得电)。
②初始状态步可以由梯形图的接点作为转移条件,也常常用M(初始化脉冲)的接点作为转移条件。当一个状态步处于动作状态时,如果与下面相连的转移条件接通后,该状态步将自动复位,它下面的状态步置位处于动作状态,并驱动对应的负载。
③如图5-1(a)所示当PLC初次运行时,M产生一个脉神,使初始状态继电器S0得电,即初始状态步动作,S0没有驱动负载,处于等待状态,当转移条件X0和X3都闭合时,S0失电复位,S20得电置位,S20所驱动的负载YO也随之得电。
④SFC图便于阅读,也便于设计。SFC图也可以用STL图(步进梯形图)来表示,如图5-1(b)所示,状态步的线圈要用SET指令。其主控接点用STL指令,主控接点右边为副母线。在SFC图结束后要用RET指令,图5-1(c)所示为图5-1(a)和上图指令表。
4.用基本逻辑指令编程的送料车自动循环控制梯形图
①这是一个比较典型的步进顺序控制。下面以如图5-2(a)所示的送料车为例,用SFC图来编程。送料车为单循环控制方式,PLC输入输出接线图如图5-2(b)所示。
②送料车单循环控制过程可分为4个状态步:前进一后退一前进一后退。每个状态步用一个状态继电器表示,按照图5-2(a)所示的送料车运行方式画出SFC图,如图5-3(a)所示。工作原理如下:
③当PLC运行时,初始化脉冲M使初始状态步S0置位,等待命令。运料车在原位时X0=1,当按下起动按钮时X3=1,满足转移条件,SO复位,S20置位,S20驱动输出继电器Y0,运料车向前运行。到A点时碰到限位开关SQ2,X1=1,S20复位,YO也相应失电。S21置位,S21驱动输出继电器Y1,运料车向后运行。回到O点时碰到限位开关SQ1,X0=1,S21复位,S22置位,运料车再次向前。到B点时碰到限位开关SQ3,X2=1,S22复位,S23置位,运料车向后运行到O点时碰到限位开关SQ1,X0=1,S23复位,S0置位,运料车停止,完成一个循环过程。
5.SFC图
①与图4-52所示的控制梯形图相比,SFC图简洁明了,不需要考虑输出量之间的互锁,也不需要考虑状态的记忆,编程方法比较简单。
②SFC图适用于具有比较固定顺序的控制,但是某些步进顺序控制过程中要加入一些随机控制信号的控制。例如运料车在运行过程中要求立即退回原位、停止等随机控制信号。这对于用SFC图来处理随机控制信号是不方便的。对于这类的随机控制信号,还需要用梯形图来补充。
③如在图5-2运料车单循环控制的基础上再增加连续循环控制、暂停和退回原位控制,其控制梯形图如图5-4所示,PLC控制接线图如图5-5(a)所示。
④料车的连续循环控制由开关SA(X6)来控制,如图5-4(a)所示,当X6-0时,运料车运行一个循环过程到原位后X0=1,由S23状态步回到S0状态步,运料车停止运行。当X6=1时,运料车运行一个循环后由S23回到S20状态步,运料车连续循环运行。
⑤图5-4(b)所示的梯形图用于随机控制信号。当按下后退按钮SB2时,X4闭合,将S20~S23复位,回到SO状态步,Y1得电,运料车后退到原位停止。
⑥按下暂停按钮SB3时,X5闭合,特殊辅助继电器M得电自锁,PLC的全部输出继电器不输出,运料车停止。再按起动按钮X3,输出继电器恢复输出,运料车继续按停止前的运行方式工作。
图5-4(c)所示是图5-4(a)和图5-4(b)的总梯形图。