第5章顺序控制梯形图的编程方法.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样,*,PLC,基础及应用,淮南职业技术学院,实训中心,胡献泽,第,5,章 顺序控制梯形图的编程方法,根据系统的顺序功能图设计梯形图的方法，称为顺序控制梯形图的编程方法。,教学目标,自动控制程序的执行对硬件可靠性的要求是很高的，如果机械限位开关、接近开关、光电开关等不能提供正确的反馈信号，自动控制程序是无法成功执行的。在这种情况下，为了保证生产的进行，需要改为手动操作，在调试设备时也需要在手动状态下对各被控对象进行独立的操作。因此除了自动程序外，一般还需要设计手动程序。,较复杂的控制系统的梯形图一般采用右图所示的典型结构。,X10,是自动手动切换开关，当它为,ON,时将跳过自动程序，执行手动程序。为,OFF,时将跳过手动程序，执行自动程序。公用程序用于自动程序和手动程序相互切换的处理,开始执行自动程序时，要求系统处于与自动程序的顺序功能图中初始步对应的初始状态。如果开机时系统没有处于初始状态，则应进人手动工作方式，用手动操作使系统进入初始状态后，再切换到自动工作方式。,5.1,使用,STL,指令的编程方法,5.1.1 STL,指令,步进梯形指令,(Step Ladder Instruction),简称为,STL,指令，如图所示。,FX,系列,PLC,还有一条使,STL,指令复位的,RET,指令。利用这两条指令，可以很方便地编制顺序控制梯形图程序。,STL,指令可以生成流程和工作与顺序功能图非常接近的程序。顺序功能图中的每一步对应一小段程序，每一步与其他步是完全隔离开的。,根据要求将这些程序段按一定的顺序组合在一起，就可以完成控制任务。这种编程方法可以节约编程的时间，并能减少编程错误。,用,FX,系列,PLC,的状态,(S),编制顺序控制程序时，一般应与,STL,指令一起使用。,S0,S9,用于初始步,;,S10,S19,用于自动返回原点。,STL,触点驱动的电路块具有三个功能：,对负载的驱动处理,指定转换条件,指定转换目标,STL,触点一般是与左侧母线相连的常开触点，当某一步为活动步时，对应的,STL,触点接通，它右边的电路被处理，直到下一步被激活。,某一,STL,触点闭合后，该步的负载线圈被驱动。当该步后面的转换条件满足时，转换实现，即后续步对应的状态被,SET,指令或,OUT,指令置位，后续步变为活动步，同时与原活动步对应的状态被系统程序自动复位，原活动步对应的,STL,触点断开。,系统的初始步应使用初始状态,S0,S9,，它们应放在顺序功能图的最上面。,在由,STOP,状态切换到,RUN,状态时，可用此时只持续一个扫描周期的初始化脉冲,M8002,来将初始状态置为,ON,，为以后步的活动状态的转换作好准备。,需要从某一步返回初始步时，可以对初始状态使用,OUT,指令或,SET,指令。,用步进指令可以将顺序功能图转换为步进梯形图，也可以直接编写步进梯形图。对梯形图和顺序功能图应注意以下几点：,1.,状态的动作与输出的重复使用,状态,编号,不可重复使用。,如果状态触点,接通,，则与其,相连的电路动作；如果状态触点,断开,，则与其相连的电路停止工,作。,在不同状态之间，允许对输出元,件重复输出，但对同一状态内不,允许双重输出。,3.,输出的互锁,在状态转移过程中，由于在瞬间（,1,个扫描周期），两个相邻的状态会同时接通，因此为了避免不能同时接通的一对输出同时接通，必须设置外部硬接线互锁或,软件互锁,。,定时器线圈与输出线圈一样，也可对在不同状态的同一软元件编程，但在相邻的状态中不能编程。如果在相邻状态下编程，则工序转移时定时器线圈不能断开，定时器当前值不能复位。,2.,定时器的重复使用,如右图所示，在状态内的母线将,LD,或,LDI,指令写入后，对不需要触点的驱动就,不能,再编程，需要按下图方式进行变换。,5.,输出的驱动方法,或,OUT,指令与,SET,指令对于,STL,指令后的状态具有同样的功能，都将原来的状态自动复位。此外，还有自保持功能。但是，在使用,OUT,指令时，用于向状态转移图中的分离状态转移。,6.,状态的转移方法,7.,可在状态内处理的指令,1.,步进指令的顺序功能图表示及其动作,步进指令的表示及其动作,2.,步进指令的梯形图表示及其动作,步进指令的表示及其动作,5.1.2,单序列的编程方法,如,红,绿,灯,控制程序，虽然是循环控制，但都以一定顺序逐步执行且没有分支，所以属于单一顺序流程。,图中在,S21,执行完后即结束,。,在步进阶梯图中，以复位,（,RST,）,正在执行的步阶来结束步进动作。,从头到尾只有一条路可走，称为,单流程结构。,右图中的旋转工作台用凸轮和限位开关来实现运动控制。在初始状态时左限位开关,X3,为,ON,，按下起动按钮,X0,，,Y0,变为,ON,，电动机驱动工作台沿顺时针正转，转到右限位开关,X4,所在位置时暂停,5s(,用,T0,定时,),。,定时时间到时,Y1,变为,ON,，工作台反转，回到限位开关,X3,所在的初始位置时停止转动，系统回到初始状态。,工作台一个周期内的运动由图中自上而下的,4,步组成，它们分别对应于,S0,和,S20,S22,，步,S0,是初始步。,PLC,上电时进入,RUN,状态，初始化脉冲,M8002,的常开触点闭合一个扫描周期，梯形图中第一行的,SET,指令将初始步,S0,置为活动步。,在梯形图的第二行中，,S0,的,STL,触点和,X0,、,X3,的常开触点组成的串联电路代表转换实现的两个条件，,S0,的,STL,触点闭合表示转换的前级步,S0,是活动步，,X0,和,X3,的常开触点同时闭合表示转换条件满足。,在初始步时按下起动按钮,X0,，如果,3,个触点同时闭合，转换实现的两个条件同时满足。此时置位指令“,SET S20”,被执行，后续步,S20,变为活动步，同时系统程序自动地将前级步,S0,复位为不活动步。,S20,的,STL,触点闭合后，,Y0,的线圈通电，工作台正转。限位开关,X4,动作时，转换条件得到满足，,S21,被置位，进入暂停步，同时前级步的状态,S20,被自动复位，系统将这样一步一步地工作下去，在最后一步，工作台反转，返回限位开关,X3,所在的位置时，“,OUT S0”,指令使初始步对应的,S0,变为,ON,并保持，系统返回并停止在初始步。,在图中梯形图的结束处，一定要使用,RET,指令，才能使,LD,点回到左侧母线上，否则系统将不能正常工作。,【,应用系统设计,】,简易,红,绿,灯控制系统,单流程程序设计实例,T0,T1,T2,T3,X0,SET,在步进梯形图中，作为,状态转移,指令使用。,STL,为状态,动作,的,步进,起始,指令,STL,与,SET,指令之间,的,部分,为该状态所需做的,动作,。,用,LD,或,LDI,指令设置转移条件,用,SET,指令,设置状态,以,STL,指令开始设置动作母线,用,OUT,指令设置动作,使用,STL,指令应注意以下问题：,(1),与,STL,触点相连的触点应使用,LD,或,LDI,指令，即,LD,点移到,STL,触点的右侧，该点成为临时母线。,下一条,STL,指令的出现意味着当前,STL,程序区的结束和新的,STL,程序区的开始。,RET,指令意味着整个,STL,程序区的结束，,LD,点返回左侧母线。,各,STL,触点驱动的电路一般放在一起，最后一个,STL,电路结束时,一定要使用,RET,指令,，否则将出现“程序错误”信息，,PLC,不能执行用户程序。,(2)STL,触点可以直接驱动或通过别的触点驱动,Y,、,M,、,S,、,T,等元件的线圈和应用指令。,STL,触点右边不能使用入栈,(MPS),指令。,(3),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，即不同的,STL,触点可以分别驱动同一编程元件的一个线圈。但是同一元件的线圈不能在可能同时为活动步的,STL,区内出现，在有并行序列的顺序功能图中，应特别注意这一问题。,(4),在步的活动状态的转换过程中，相邻两步的状态会同时,ON,一个扫描周期，可能会引发瞬时的双线圈问题。为了避免不能同时接通的两个输出同时动作，除了在梯形图中设置软件互锁电路外，还应在,PLC,外部设置由常闭触点组成的硬件互锁电路。,定时器在下一次运行之前，首先应将它复位。同一定时器的线圈可以在不同的步使用，但是如果用于相邻的两步，在步的活动状态转换时，该定时器的线圈不能断开，当前值不能复位，将导致定时器的非正常运行。,(5)OUT,指令与,SET,指令均可以用于步的活动状态的转换，将原来的活动步对应的状态寄存器复位，此外还有自保持功能。,SET,指令用于将,STL,状态置位为,ON,并保持，以激活对应的步。如果,SET,指令在,STL,区内，一旦当前的,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。,SEL,指令一般用于驱动状态的元件号比当前步的状态的元件号大的,STL,步。,在,STL,区内的,OUT,指令用于顺序功能图中的闭环和跳步，如果想向前跳过若干步，或跳回已经处理过的步，可以对状态使用,OUT,指令。,OUT,指令还可以用于远程跳步，即从顺序功能图中的一个序列跳到另外一个序列。以上情况虽然也可以使用,SET,指令，但最好使用,OUT,指令。,正向跳步 逆向跳步 远程跳步,(6)STL,指令不能与,MC-MCR,指令一起使用。在,FOR-NEXT,结构中、子程序和中断程序中，不能有,STL,程序块，,STL,程序块不能出现在,FEND,指令之后。,STL,程序块中可以使用最多,4,级嵌套的,FOR-NEXT,指令，虽然并不禁止在,STL,触点驱动的电路块中使用,CJ,指令，但是可能引起附加的和不必要的程序流程混乱。为了保证程序易于维护和快速查错，建议不要在,STL,程序中使用跳步指令。,(7),并行序列或选择序列中分支处的支路数不能超过,8,条，总的支路数不能超过,16,条。,(8),在转换条件对应的电路中，不能使用,ANB,、,ORB,、,MPS,、,MRD,和,MPP,指令。可以用转换条件对应的复杂电路来驱动辅助继电器，再用后者的常开触点来作转换条件。,(9),与条件跳步指令,(CJ),类似，,CPU,不执行处于断开状态的,STL,触点驱动的电路块中的指令，在没有并行序列时，只有一个,STL,触点接通。,(10)M2800,M3071,是单操作标志，借助单操作标志，可以用一个转换条件实现多次转换。下图中，当,S20,为活动步，,X0,的常开触点闭合时，,M2800,的线圈通电，,M2800,的第一个上升沿检测触点闭合一个扫描周期，实现了步,S20,到步,S21,的转换。,X0,的常开触点下一次由断开变为接通时，因为,S20,是不活动步，没有执行图中的第一条,LDP M2800,指令，,S21,的,STL,触点之后的触点是,M2800,的线圈之后遇到的第一个上升沿检测触点，所以该触点闭合一个扫描周期，系统由步,S21,转换到步,S22,。,5.1.3,选择序列的编程方法,复杂的控制系统的顺序功能图由单序列、选择序列和并行序列组成，掌握了选择序列和并行序列的编程方法，就可以将复杂的顺序功能图转换为梯形图。,当,S0,之行后，若,X1,先有效，则跳到,S21,执行，此后即使,X2,有效，,S22,也无法,执行,。之后若,X3,有效，则脱离,S21,而跳到,S23,执行，当,X5,有效后，则结束流程。,选择分支与汇合流程,当,S0,之行后，若,X2,先有效，则跳到,S2,2,执行，此后即使,X,1,有效，,S2,1,也无法,执行,。,若有多条路径，而只能选择其中一条路径来执行，这种分支方式称为,选择分支,。,选择分支流程不能交叉，对左图所示的流程必须按右边所示的流程进行修改。,选择分支与汇合流程,跳转流程,向下面状态的直接转移或向系列外的状态转移被成为,跳转,，用符号指向转移的目标状态。,重复流程,向前面状态进行转移的流程称为,重复,。用指向转移的目标状态。使用重复流程可以实现一般的重复，也可以对当前状态复位。,右图是自动门控制系统的顺序功能图。人靠近自动门时，感应器,X0,为,ON,，,Y0,驱动电动机高速开门，碰到开门减速开关,X1,时，变为低速开门。碰到开门极限开关,X2,时电动机停转，开始延时。若在,0.5s,内感应器检测到无人，,Y2,起动电动机高速关门。碰到关门减速开关,X4,时，改为低速关门，碰到关门极限开关,X5,时电动机停转。,在关门期间若感应器检测到有人，停止关门，,T1,延时,0.5s,后自动转换为高速开门。,右图中的步,S23,之后有一个选择序列的分支。当步,S23,是活动步,(S23,为,ON),时，如果转换条件,X0,为,ON(,检测到有人,),，将转换到步,S25,；,如果转换条件,X4,为,ON,，将进入步,S24,。,如果在某一步的后面有,N,条选择序列的分支，则该步的,STL,触点开始的电路块中应有,N,条分别指明各转换条件和转换目标的并联电路。例如步,S23,之后有两条支路，两个转换条件分别为,X4,和,X0,，可能分别进入步,S25,和步,S24,，在,S0,的,STL,触点开始的电路块中，有两条分别由,X4,和,X0,作为置位条件的电路。,右图中的步,S20,之前有一个由两条支路组成的选择序列的合并，当,S0,为活动步，转换条件,X0,得到满足，或者步,S25,为活动步，转换条件,T1,得到满足，都将使步,S20,变为活动步，同时系统程序将步,S0,或步,S25,复位为不活动步。,2,选择序列的合并的编程方法,在梯形图中，由,S0,和,S25,的,STL,触点驱动的电路块中均有转换目标,S20,，对它们的后续步,S20,的置位是用,SET,指令实现的，对相应前级步的复位是由系统程序自动完成的。,【,应用范例,】,洗车,流程控制,选择分支与汇合流程设计实例,-,洗车流程程序设计,若方式选择开关,（,COS,）,置于手动方式，当按下,START,启动后，,则按下列程序动作：,执行泡沫清洗（用,MC1,驱动）；,按,PB1,则执行清水冲洗（用,MC2,驱动）；,按,PB2,则执行风干（用,MC3,驱动）；,按,PB3,则结束洗车。,若方式若选择开关,（,COS,）,置于自动方式，当按,START,启动后，,则自动按洗车流程执行。其中,泡沫清洗,10,秒、,清水冲洗,20,秒、,风干,5,秒，结束后回到,待洗,状态。,任何时候按下,STOP,，则所有输出复位，停止洗车,项,目说明：,功,能分析：,手动、自动只能选择其一，因此使用,选择分支,来做。,依题目说明可将电路规划为,两种功能,，而每种功能有三种依,PB,按钮或设定时间而顺序执行的状态。,手动状态,状态,S21,MC1,动作,状态,S22,MC2,动作,状态,S23,MC3,动作,状态,S24,停止,自动状态,状态,S31,MC1,动作,状态,S32,MC2,动作,状态,S33,MC3,动作,状态,S24,停止,元,件分配,：,启动,按钮、,停止,按钮，使用输入继电器,X0,、,X1,方式选择,开关，使用输入继电器,X2,清水冲洗,按钮，使用输入继电器,X3,泡沫清洗,驱动，使,用输出继电器,Y1,风干机,驱动，使用,输出继电器,Y2,清水冲洗,驱动，使,用输出继电器,Y0,风干,按钮，使用输入继电器,X4,结束,按钮，使用输,入继电器,X5,绘,绘制状态流程图,STOP,动作,设置,M0,，可暂存,START,按钮状态，避免一直按住按钮,另一种结束方式：,清除本身,允许再次,启动电路,步,进阶梯图转换,键,入程序：,将程序录入,编程器,并下载到目标,PLC,将步进阶梯图转换为语句表,当,S0,执行后，若,X1,有效，则,S20,及,S21,同时执行。,若有多条路径，且必须同时执行，这种分支的方式称为并进分支流程。在各条路径都执行后，才会继续往下指令，像这,种有等待功能的方式称之为,并进汇合,。,当,S22,及,S23,都已执行后，若,X4,有效，则脱离,S22,及,S23,而跳到,S24,执行，程序结束。,当左边路径已执行到,S22,，,而右边路径尚停留在,S21,时，此时即使,X4,有效，也不会跳到,S24,执行。,5.1.4,并行序列的编程方法,三、并进分支与汇合流程,如左图所示的流程都是可能的程序。,B,流程没有问题，但,A,流程在并进汇合处有等待动作的状态，请务必注意,。,三、并进分支与汇合流程,如在并进分支与汇合点处不允许符号,*,或符号 的转移条件，应按右图修改。,右图为专用钻床控制系统的顺序功能图,图中分别由,S22,S24,和,S25,S27,组成的两个单序列是并行工作的，设计梯形图时应保证这两个序列同时开始工作和同时结束，即两个序列的第一步,S22,和,S25,应同时变为活动步，两个序列的最后一步,S24,和,S27,应同时变为不活动步。,并行序列的分支的处理是很简单的，当步,S21,是活动步，且,X1,为,ON,时，步,S22,和,S25,同时变为活动步，两个序列开始同时工作。在梯形图中，用,S21,的,STL,触点和,X1,的常开触点组成的串联电路来控制,SET,指令，对,S22,和,S25,同时置位，系统程序将前级步,S21,变为不活动步。,图中并行序列合并处的转换有两个前级步,S24,和,S27,，当它们均为活动步并且转换条件满足，将实现并行序列的合并。未钻完,3,对孔时，,C0,的常闭触点闭合，转换条件,C0,满足，将转换到步,S28,，即该转换的后续步,S28,变为活动步，系统程序自动地将该转换的前级步,S24,和,S27,同时变为不活动步。在梯形图中，用,S24,和,S27,的,STL,触点和,C0,的常闭触点组成的串联电路使,S28,置位。,图中，,S27,的,STL,触点出现了两次，如果不涉及并行序列的合并，同一状态的,STL,触点只能在梯形图中使用一次。串联的,STL,触点的个数不能超过,8,个，或说一个并行序列中的序列数不能超过,8,个。,钻完,3,对孔时，,C0,的常开触点闭合，转换条件,C0,满足，将转换到步,S29,。在梯形图中，用,S24,和,S27,的,STL,触点和,C0,的常开触点组成的串联电路，使,S29,置位。,【,应用系统设计,】,气压式冲孔加工机,控制系统,并进分支与汇合流程设计实例,-,气压式冲孔加工机控制系统,工件的补充、冲孔、测试及搬运可同时进行。,控,制说明：,工件的补充由传送带（电机,M0,驱动）送入。,工件的搬运分合格品及不合格品两种，由测孔部分判断。若测孔机在设定时间内能测孔到底（,MS2 ON,），则为合格品，否则即为不合格品。,不合格品在测孔完毕后，由,A,缸抽离隔离板，让不合格的工件自,动,掉入废料箱；若为合格品，则在工件到达 搬运点后，由,B,缸抽离隔离板，让合格的工件自动调入包装箱。,功,能分析：,系统由,5,个流程组成：复位流程，清除残余工件；工件补充流程，根据有无工件控制传送带的启停；冲孔流程，根据冲孔位置有无工件控制冲孔机是否实施冲孔加工；测孔流程，检测孔加工是否合格，由此判断工件的处理方式；搬运流程，将合格工件送入包装箱。,因为只有一个放在工件补充位置的,PH0,来侦测工件的有无，而另外的钻孔、测孔及搬运位置并没有其他传感装置，那么应如何得知相应位置有无工件呢？本题所使用的方式是为工件补充、钻孔、测孔及搬运设置,4,个标志，即,M10-M13,。当,PH0,侦测到传送带送来的工件时，则设定,M10,为,1,，当转盘转动后，用左移指令将,M10-M13,左移一个位元，亦即,M11,为,1,钻孔机因此标志为,1,而动作。其他依此类推，测孔机依标志,M12,动作、包装搬运依,M13,动作。,元,件分配及端子接线,：,绘,绘制功能流程图,a,.,原点复位流程,OFF,动作,定位由,OFF,变为,ON,时转盘停止,驱动转盘电机,（,M1 ON,）,A,缸抽离隔离板,判断是否,做完四次,绘,绘制功能流程图,b,.,工件补充流程,传送带转动,(,M0 ON,),设定,M10,为,1(,表示有工件,),有工件,（,PH0,动作）,时间到,没有工件,c,.,气压冲孔流程,钻孔机动作,（,Y4 ON,）,钻孔机,返回,有无工件标志,（,M11,为,1,表示有工件）,设置,8,秒,等待时间,绘,绘制功能流程图,d,.,测孔流程,e,.,工件搬运流程,初始,复位,流程,定位格由,OFF,变为,ON,时转盘停止,工件,搬运,流程,测孔,流程,钻孔,流程,步,进阶梯图转换,【,练习,】,机械手臂,控制系统,工件的补充使用人工控制，可直接将工件放在,D,点（,LS0,动）。,控,制说明：,只要,D,点有工件，机械手臂即先下降（,B,缸,动作）将工件抓取（,C,缸,动作）后上升（,B,缸,复位），再将工件搬运（,A,缸,动作）到,E,点上 方，机械手臂再次下降（,B,缸,动作）后放开（,C,缸,复位）工件，机械手臂上升（,B,缸,复位），最后机械手臂再回到原点（,A,缸,复位）。,A,B,C,缸均为,单作用气缸,，使用电磁控制。,C,缸在抓取或放开工件后，都需有,1,秒,的间隔，机械手臂才能动作。,当,E,点有工件且,B,缸已上升到,LS4,时，传送带电机转动以运走工件，经,2,秒后传送带电机自动停止。工件若未完全运走（计时未到）时，则应等待传送带电机停止后才能将工件移走。,要,求,：,进行功能分析、元件分配、绘制顺序功能图、将顺序功能流程转换为步进梯形图，然后将程序录入计算机并下载到,PLC,，进行最后的调试。,5,2,使用起保停电路的编程方法,根据顺序功能图来设计梯形图时，可以用辅助继电器,M,来代表步。,起保停电路仅仅使用与触点和线圈有关的指令，这是一种通用的编程方法，可以用于任意型号的,PLC,。,右下图中的步,M1,、,M2,和,M3,是顺序功能图中顺序相连的,3,步。设计起保停电路的关键是找出它的起动条件和停止条件。,根据转换实现的基本规则，步,M2,变为活动步的条件是它的前级步,M1,为活动步，且转换条件,X1=1,。,在起保停电路中，则应将前级步,M1,和转换条件,X1,对应的常开触点串联，作为控制,M2,的起动电路。,控制,M2,的起动电路接通后，在下一个扫描周期，前级步,M1,变为不活动步，,M1,的常开触点断开，,M2,自保。,当,M2,和,X2,均为,ON,时，步,M3,变为活动步，这时步,M2,应变为不活动步，因此可以将,M3=1,作为使辅助继电器,M2,变为,OFF,的条件，即将后续步,M3,的常,闭触点与,M2,的线圈串联，作为起保停电路的停止电路。,梯形图可以用逻辑代数式表示为：,M2=(M1X1+M2)/M3,5.2.1,单序列的编程方法,右图是某小车运动的示意图。设小车在初始位置时停在右边，限位开关,X2,为,ON,。按下起动按钮,X3,后，小车左行，碰到限位开关,X1,时，变为右行；返回限位开关,X2,处变为左行，碰到限位开关,X0,时，变为右行，返回起始位置后停止运动。,一个工作周期可以分为一个初始步和,4,个运动步，分别用,M0,M4,来代表这,5,步。起动按钮,X3,、限位开关,X0,X2,的常开触点是各步之间的转换条件。,如某一输出继电器在几步中都应为,ON,，应将代表各有关步的辅助继电器的常开触点并联后，驱动该输出继电器的线圈。如图中,Y0,在步,M1,和,M3,中都应为,ON,，所以将,M1,和,M3,的常开触点并联后，来控制,Y0,的线圈。,5.2.2,选择序列与并行序列的编程方法,如人行横道处的交通信号灯。按下起动按钮,X0,，步,M1,和步,M5,同时变为活动步。,按下停止按钮,X1,，在完成顺序功能图中一个工作周期的最后一个步,(,车道黄灯亮、人行道红灯亮,),的工作后返回初始状态，所有的灯熄灭。为了实现在最后一步返回初始状态，在梯形图中用起保停电路和起动、停止按钮来控制,M10,，按下起动按钮,X0,，,M10,变为,ON,并保持，按下停止按钮,X1,，,M10,变为,OFF,，但是系统不会马上返回初始步，因为,M10,只是在步,M8,之后起作用。交通灯的闪动是用周期为,1s,的时钟脉冲,M8013,的触点实现的。,车道交通灯和人行道交通灯是同时工作的，可以用并行序列来表示它们的工作情况。在顺序功能图中，为了避免从并行序列的汇合处直接转换到并行序列的分支处，在步,M4,和,M7,的后面设置了一个虚设步，该步没有什么具体的操作，进入该步后，将马上转移到下一步。,1,选择序列的分支的编程方法,如果某一步的后面有一个由,N,条分支组成的选择序列，该步可能转换到不同的,N,步去，应将这,N,个后续步对应的辅助继电器的常闭触点与该步的线圈串联，作为结束该步的条件。,右图中步,M8,之后有一个选择序列的分支，当它的后续步,M0,、,M1,和,M5,变为活动步时，它应变为不活动步。因为,M1,和,M5,是同时变为活动步的，所以只需将,M0,和,M1,或,M0,和,M5,的常闭触点与,M8,的线圈串联。,2,选择序列的合并的编程方法,对于选择序列的合并，如果某一步之前有,N,个转换，则代表该步的辅助继电器的起动电路由,N,条支路并联而成，各支路由某一前级步对应的辅助继电器的常开触点与相应转换条件对应的触点或电路串联而成。,右图中，步,M1,和步,M5,之前有一个选择序列的合并，当步,M0,为活动步并且转换条件,X0,满足，或者步,M8,为活动步，并且转换条件,M10,满足，步,M1,和步,M5,都应变为活动步，即控制,M1,和,M5,的起保停电路的起动条件应为,M0X0+M8M10,，对应的起动电路由两条并联支路组成，每条支路分别由,M0,、,X0,和,M8,、,M10,的常开触点串联而成。,3,并行序列的分支的编程方法,并行序列中各单序列的第一步应同时变为活动步。对控制这些步的起保停电路使用同样的起动电路，可以实现这一要求。,右图中步,M0,之后有一个并行序列的分支，当步,M8,为活动步并且转换条件,M10,满足，或步,M0,为活动步并且转换条件,X0,得到满足，都应转换到步,M1,和步,M5,，,M1,和,M5,应同时变为,ON,，这是用逻辑关系式,M0X0+M8M10,对应的电路同时作为控制,M1,和,M5,的起保停电路的起动电路实现的。,4,并行序列的合并的编程方法,步,M8,之前有一个并行序列的合并，该转换实现的条件是所有的前级步,(,即步,M4,和,M7),都是活动步且转换条件,T5,满足。由此可知，应将,M4,，,M7,和,T5,的常开触点串联，作为控制,M8,的起保停电路的起动电路。,5.2.3,仅有两步的闭环的处理,如果在顺序功能图中有仅由两步组成的小闭环，相应的辅助继电器的线圈将不能“通电”。例如在,M3,和,X3,均为,1,状态时，,M2,的起动电路接通，但是这时与它串联的,M3,的常闭触点却是断开的，所以,M2,的线圈将不能“通电”。出现上述问题的根本原因是闭环中只有两步，步,M2,既是步,M3,的前级步，又是它的后续步。,为了解决这一问题，增设了一个受,X2,控制的中间元件,M10,，用,M10,的常闭触点取代图中,X2,的常闭触点。如果,M2,为活动步时,X2,变为,l,状态，执行图中的第,1,个起保停电路时，,M10,尚为,0,状态，它的常闭触点闭合，,M2,的线圈通电，保证了控制,M3,的起保停电路的起动电路接通，使,M3,的线圈通电，转换到步,M3,。执行完图中最后一行电路后，,M10,变为,1,状态，在下一个扫描周期使,M2,的线圈断电。,M10,=1,5.3,以转换为中心的编程方法,5.3.1,单序列的编程方法,下图实现图中,X1,对应的转换需要同时满足两个条件，即该转换的前级步是活动步和转换条件满足。在梯形图中，可以用,M1,和,X1,的常开触点组成的串联电路来表示上述条件。该电路接通时，两个条件同时满足，此时应完成两个操作，即将该转换的后续步变为活动步和将该转换的前级步变为不活动步。,右图为两条运输带顺序相连，应先起动,2,号运输，按下起动按钮，,2,号运输带开始运行，,5s,后,1,号运输带自动起动。停机的顺序与起动的顺序刚好相反，间隔仍然为,5s,。,在顺序功能图中，如果某一转换所有的前级步都是活动步并且相应的转换条件满足，则转换实现。在以转换为中心的编程方法中，将该转换所有前级步对应的辅助继电器的常开触点与转换对应的触点或电路串联，作为执行,SET,指令和,RST,指令的条件。用,SE,指令使所有后续步对应的辅助继电器置位，用,RST,指令使所有前级步对应的辅助继电器复位。,5.3.2,选择序列与并行序列的编程方法,在地下停车场的出人口处，同时只允许一辆车进出，在进出通道的两端设置有红绿灯，光电开关,X,和,X1,用于检测是否有车经过，光线被车遮住时,X,或,X1,为,ON,。,有车进入通道时光电开关检测到车的前沿，两端的绿灯灭，红灯亮，以警示两方后来的车辆不可再进入通道。车开出通道时，光电开关检测到车的后沿，两端的红灯灭，绿灯亮，别的车辆可以进入通道。,图中的转换条件,X0,和,X1,实际上是在上升沿时起作用，,X0,和,1,的普通触点和上升沿检测触点在这种情况下是等效的。,组合机床是针对特定工件和特定加工要求设计的自动化加工设备，通常由标准通用部件和专用部件组成，,PLC,是组合机床电气控制系统中的主要控制设备。,5.3.3,并行序列的编程方法,用于双面钻孔的组合机床在工件相对的两面钻孔，机床由动力滑台提供进给运动，刀具电动机固定在动力滑台上。,工件装入夹具后，按下起动按钮,X0,，工件被夹紧，,X1,变为,ON,，,M2,和,M6,变为活动步，两侧同时进入快速进给工步。两侧的加工均完成后，两侧的动力滑台退回原位，系统进入步,M10,。工件被松开后，限位开关,X10,变为,N,，系统返回初始步,M0,，一次加工的工作循环结束。,为了保证并行序列中的各子序列同时结束，在各子序列的末尾增设了一个等待步,(,即步,M5,和,M9),，如果两个子序列分别进入了步,M5,和,M9,，表示两侧滑台的快速退回均已结束，应转换到步,M10,。步,M5,和,M9,之后的转换条件为“,=1”,，表示应无条件转换，在梯形图中，该转换等效为一根短接线，或理解为不需要转换条件。,下图中转换的上面是并行序列的合并，转换的下面是并行序列的分支，该转换实现的条件是所有的前级步,(,即步,M13,和,M17),都是活动步和转换条件,X5+/X7,满足。由此可知，应将,M13,、,M17,、,X5,的常开触点和,X7,的常闭触点组成的串并联电路，作为使,M22,、,M26,置位和使,M13,、,M17,复位的条件。,5.4,具有多种工作方式的系统的编程方法,5.4.1,工作方式,为了满足生产的需要，很多工业设备要求设置多种工作方式，例如手动和自动,(,包括连续、单周期、单步和自动返回初始状态,),工作方式。如何将多种工作方式的功能融合到一个程序中，是梯形图设计的难点之一。,总体结构右图所示。选择手动工作方式时手动开关,X10,为,ON,，将跳过自动程序，执行公用程序和手动程序。选择自动工作方式时,X10,为,OFF,，将跳过手动程序，执行公用程序和自动程序。,某机械手用来分选钢质大球和小球，控制面板如右图。,5,种工作方式选择开关，,6,个按钮是手动按钮。为了保证在紧急情况下,(,包括,PLC,发生故障时,),能可靠地切断,PLC,的负载电源，设置了交流接触器,KM,。,右图是外部接线图。,Y4,为,ON,时钢球被电磁铁吸住，为,OFF,时被释放,.,对于电磁吸盘这一类执行机构，在紧急停车时如果切断它的电源，它吸住的铁磁物体会掉下来，可能造成事故，一般不允许这样处理。,系统设有手动、单周期、单步、连续和回原点,5,种工作方式，机械手在最上面、最左边且电磁铁线圈断电时，称为系统处于原点状态,(,或称初始状态,),。在公用程序中，左限位开关,X1,、上限位开关,X4,的常开触点和表示电磁铁线圈断电的,Y4,的常闭触点的串联电路接通时，“原点条件”辅助继电器,M5,变为,ON,。,如果选择的是单周期工作方式，按下起动按钮,X16,后，从初始步,M0,开始，机械手按顺序功能图,(,右图,),的规定完成一个周期的工作后，返回并停留在初始步。,如果选择连续工作方式，在初始状态按下起动按钮后，机械手从初始步开始一个周期一个周期地反复连续工作。按下停止按钮，并不马上停止工作，完成最后一个周期的全部工作后，系统才返回并停留在初始步。,在单步工作方式，从初始步开始，按一下起动按钮，系统转换到下一步，完成该步的任务后，自动停止工作并停留在该步，再按一下起动按钮，才往前走一步。单步工作方式常用于系统的调试。,在选择单周期、连续和单步工作方式之前，系统应处于原点状态；如果不满足这一条件，可以选择回原点工作方式，然后按回原点起动按钮,X15,，使系统自动返回原点状态。在原点状态，顺序功能图中的初始步,M0,为,ON,，为进入单周期、连续和单步工作方式作好了准备。,5,4,2,使用起保停电路的编程方法,l.,公用程序,公用程序,(,下图,),用于自动程序和手动程序相互切换的处理，当系统处于手动工作方式时，必须将除初始步以外的各步对应的辅助继电器,(M20,M30),复位，否则当系统从自动工作方式切换到手动工作方式，然后又返回自动工作方式时，可能会出现同时有两个活动步的异常情况，引起错误的动作。,在非连续工作方式，用,X14,的常闭触点将表示连续工作的标志,M7,复位。,当机械手处于原点状态,(M5 ON),，在开始执行用户程序,(M8002,为,ON),、系统处于手动状态或回原点状态,(X10,或,X11,为,ON),时，初始步对应的,M0,将被置位，为进入单步、单周期和连续工作方式作好准备。如果此时,M5,为,OFF,状态，,M0,将被复位，初始步为不活动步，按起动按钮也不能转换到后续步,M20,，自动运行被禁止，系统不能在单步、单周期和连续工作方式工作。,2,手动程序,下图是手动程序，,X10,为,l,时执行图中的手动程序，反之将跳过手动程序。手动操作时用,X20,X25,对应的,6,个按钮控制钢球的吸合和释放、机械手的升、降、右行和左行。为了保证系统的安全运行，在手动程序中设置了上升与下降之间、左行与右行之间的互锁，以防止功能相反的两个输出继电器同时为,ON,。,上、下、左、右极限开关,X1,、,X3,X5,的常闭触点分别与控制机械手移动的,Y0,Y3,的线圈串联，以防止因机械手运行超限出现事故。上限位开关,X4,的常开触点用来保证机械手在最上面时才能左右运行。,3,自动程序,用起保停电路设计的自动程序由图,530,、图,531,和图,532b,组成。图,530,包含了单周期、连续和单步,3,种工作方式，图,531,是输出电路，图,5-32,是自动返回原点程序。,用,X10,的常开触点控制跳步指令“,CJ P0,，,X10,为,0,时,(,非手动工作方式时,),执行自动程序，反之将跳过自动程序。,图,5-30,中的,M0,和,M20,M30,用典型的起保停电路控制。单周期、连续和单步这,3,种工作方式用连续标志,M7,和转换允许标志,M6,来区分。,机械手控制系统自动控制的顺序功能图,用起保停电路设计的自动程序梯形图,输出电路,(1),单步与非单步的区分。系统工作在连续、单周期,(,非单步,),工作方式时，,X12,的常闭触点接通，使转换允许标志,M6,为,ON,，串联在各起保停电路的起动电路中的,M6,的常开触点接通，允许步与步之间的转换。,在单步工作方式，,X12,为,ON,，它的常闭触点断开，“转换允许”辅助继电器,M6,在一般情况下为,OFF,，不允许步与步之间的转换。,当某一步的工作结束后，转换条件满足，如果没有按起动按钮,X16,，,M6,处于,OFF,状态，不会转换到下一步，要等到按下起动按钮,X16,，,M6,在,X16,的上升沿,ON,一个扫描周期，,