PLC编程语言教案3.docx

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PLC编程语言教案3

plc应用技术教案

课题

Plc顺序控制及状态流程图编写

授课班级

电气可编程控制器培训班

授课时间

2015.8.19/2015.8.26

教学目标

1、能够运用顺序控制指令及状态流程图

2、能够说出步进指令的功能

3、能够正确使用步进指令

教学重点

运用顺序控制指令及状态流程图

正确使用步进指令编写程序

教学难点

正确使用步进指令编写程序

教学内容纲要

教法与说明

顺序控制及状态流程图编写

FX系列PLC除了20条基本指令外，还有两条功能很强的步进顺控指令，简称步进指令。

采用步进指令编程，方法简单，规律性较强，初学者容易掌握，利用步进指令可以编写出较复杂的控制程序。

状态继电器S0～S899共900个点，其中S0～S9为初始状态的专用继电器，S10～S19作为回零状态的专用继电器，S20～S899为一般通用的状态继电器，可以按顺序连续使用。

一、顺序控制及状态流程图

（一）、顺序控制简介：

所谓顺序控制，就是按照生产工艺所需要的动作规律，在各个输入信号的作用下，根据内部的状态和时间顺序，使生产过程的各个执行机构自动地、有次序地进行操作。

例：

三相异步电动机Y—Δ降压启动控制。

可以看着是简单的顺序控制过程，其控制流程图如图1所示。

在Y-△降压启动控制过程中：

输入信号：

启动SB1停止SB2

输出信号：

KM1、KMY、KM△

图1图2

分析可知顺序控制具有以下特点：

1、每个工步（或状态）都应分配一个控制元件，确保顺序控制正常进行。

2、每个工步（或状态）都具有驱动能力，能使该工步的输出执行机构动作。

3、每个工步（或状态）在转换条件满足时，都会转移到下一个工步，而旧工步自动复位。

顺序控制的动作流程图是画状态流程图的基础，对动作流程图的了解，有助于理解状态的流程图。

（二）、状态流程图：

在状态流程图中，一个完整的状态必须包括：

1、该状态的控制元件；

2、该状态所驱动的负载（Y、M、T、C）；

3、向下一个状态转移的条件，它可以是单个常开触点或常闭触点，也可以是各类继电器触点的逻辑组合；

4、明确转移方向。

图2是一个完整的三相异步电动机的Y—Δ降压启动控制状态流程图。

初始状态是状态转移的起始“位置”，也是准备阶段。

一个完整的状态流程图必须要设置初始状态。

图2中的S0为初始状态，用双线框表示。

在状态流程图中，一段延时也看成一个状态，例如图2中S22状态，是延时10s的动作。

例：

某组合机床的液压动力滑台的工作循环如图3（a）所示，电磁阀动作如表1所示。

表1

YV1

YV2

YV3

YV4

快进

＋

－

＋

－

一次快进

＋

－

－

－

二次快进

＋

－

－

＋

长挡铁停留

＋

－

－

＋

快退

－

＋

－

－

停止

－

－

－

－

解：

1、分配PLC的I/O点，及接线图如图3（b）所示；

2、分析控制过程；

图3

3、分配状态控制元件；

4、确定每一个状态的转移条件；

5、将所有转移条件设置清楚后，画出完整的状态流程图。

如图3（c）所示；

二、步进顺控指令及编程方法

（一）、步进顺控指令及编程方法

FX系列PLC中采用状态继电器作为控制元件，状态继电器是利用其常开触点来控制状态是否动作的，因此，该常开触点的作用不同于普通常开触点。

控制某一个状态的常开触点称为步进接点，在梯形图中用图1所示的符号表示。

步进接点的闭合是利用SET指令将

状态继电器置位。

此时顺序控制就进入该步进接点所控制的状态。

当条件满足时，利用SET指令将下一个状态的控制元件置

位后，上一个状态的继电器自动复位，而不图1

必采用指令复位。

其状态流程图中的某一状态，如果用梯形图表示，如图2所示。

一、步进指令：

步进指令共有两条：

STL指令和RET指令。

图2

1、STL指令：

称为“步进接点”指令。

功能是将步进接点连接到左母线。

操作元件是状态继电器S。

应用如图2所示。

2、RET指令：

称为“步进返回”指令。

其功能是使副母线返回到原来左母线的位置。

没有操作元件。

应用如图3所示。

图3

在每条步进指令后，不必要加上一条RET指令，只需要在一系列步进指令最后一条接一条RET指令，但必须要有RET指令。

3、步进指令使用注意事项：

（1）步进接点与左母线相连时，具有主控和跳转作用。

（2）状态继电器S0～S899只有在使用SET指令以后才具有步进控制功能，提供步进接点。

同时，状态继电器还可以提供普通常开和常闭触点。

如图4所示。

（3）状态继电器也可以作为普通辅助继电器使用，功能与辅助继电器完全相同，但这时不能提供步进接点。

如图5所示。

图4图5

（4）在状态转移过程中，会出现在一个扫描周期内两个状态同时动作。

因此，在两个状态中不允许同时动作的负载之间必须有联锁措施。

如图6所示。

因在一个扫描周期内两个状态同时动作，所以，在相邻的两个状态中不能同时使用一个定时器，因为其指令会相互影响，使定时器无法复位。

如果不是相邻的两个状态，则可以使用同一个定时器。

这样可以节省定时器。

如图7所示。

图6图7

（5）状态继电器可以按顺序编号，也可以不按顺序编号。

但不准重复使用。

（6）步进触点之后的电路块不允许使用主控MC/MCR指令。

（二）、步进指令的编程方法：

步进指令编程方法步骤与基本指令编程方法步骤很相似，在细节上略有区别。

1、基本步骤与方法：

（1）分析控制要求：

了解熟悉生产机械的工艺过程和机械的动作情况；根据生产机械的工艺过程和机械的动作情况，画出强电部分控制电路图；

（2）确定PLC的I/O点数；

（3）确定与继电器电路图的接触器、继电器等对应的梯形图中的继电器I/O的地址，并绘制出PLC的I/O接线图；

（4）根据控制要求或工艺要求，画出顺序控制状态流程图。

（5）根据流程图，画出相应的梯形图；

（6）写出指令语句表。

（7）程序录入到PLC，调试。

例：

设计一个三相异步电动机Y－△降压启动控制程序。

解：

（1）分析控制要求：

Y－△降压启动控制工作条件是按钮作为启动/停止现场信号，由交流接触器控制异步电动机。

（2）画出强电部分控制电路图：

如图所示：

（3）确定PLC的I/O点数：

（4）确定I/O的地址，并绘制出PLC的I/O接线图，如图所示。

（5）根据控制要求或工艺要求，画出顺序控制状态流程图。

（6）根据流程图，画出相应的梯形图，

（7）写出指令语句表。

2、多流程顺序控制及编程方法：

多流程顺序控制有选择性分支与汇合、并行性分支与汇合、跳步与循环等几种。

（1）选择性分支与汇合：

选择性分支的支路数量没有限制。

选择性分支与汇合编程的步骤与单流程的顺序控制是一样的，但在画所对应的梯形图时，仍然遵循步进接点之后先进行驱动处理，然后设置条件转移的原则。

注意分支处与汇合处的画法。

状态流程图与对应的梯形图如图3所示。

图3

※注意：

选择性分支与汇合在条件具备时才执行相应的分支。

（2）并行性分支与汇合：

并行性分支与汇合与选择性分支与汇合不同的是，并行性分支与汇合允许同时执行多条单独分支流程，并且要等到所有单独分支流程执行完毕后，才能转移到下一个状态。

状态流程图与对应的梯形图如图4所示。

图4

（3）跳步与循环：

跳步与循环是在步进指令控制下利用不同的转移条件和转移目标来实现的。

画跳步与循环的状态流程图对应的梯形图时，处理方法与选择性分支相同，采用并联转移置位指令。

跳步状态流程图与对应的梯形图如图5、循环状态流程图如图6所示。

图5图6

例：

1、任务：

用PLC控制Y－△降压启动

2、分析：

某些生产机械的拖动电动机功率比较大。

但在电源变压器容量不够大而电动机功率大的情况下，采用直接启动将会造成电源变压器输出电压下降，不仅减小电动机本身的启动转矩，而且会影响同一供电线路的中其它电气设备的正常工作。

因此容量比较大的电动机必须采用降压启动。

控制线路如图所示。

操作要领讲解

1、根据生产机械的工艺过程和机械的动作情况，画出强电部分控制电路图；

2、确定PLC的I/O点数；

3、确定与继电器电路图的接触器、继电器等对应的梯形图中的继电器I/O的地址，并绘制出PLC的I/O接线图；

4、根据控制要求或工艺要求，画出顺序控制状态流程图。

5、根据流程图，画出相应的梯形图，上图所示；

6、写出指令语句表，上图所示。

7、程序录入到PLC，调试。

讲授法、提问法

讲授法

讲授法、强调法

分步骤详细分解，并与Y—Δ降压启动继电控制原理图对比讲解。

每个方框表示一步

总结法

讲授法，对比法

举例法

讲授法、强调法

图示法

讲解法、强调法

强调法、总结法

图示法

图示法、总结法

讲解法

举例法

比较法、讲授法

强调法

图示法

举例法

教学

反思

利用步进状态流程图设计程序更简单。

步进顺序控制指令编程提高效率。

调试、修改程序方便。

步进指令共有两条：

STL指令和RET指令。

作业

布置

1、什么叫状态流程图？

它如何描述顺序控制的工艺流程？

2、状态流程图中，每个状态包含几个方面，有哪几个方面是必须具备的？