状态转移图及其顺序控制梯形图设计.ppt

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,状态转移图及其顺序控制梯形图设计,主要内容,5.1,状态转移图,5.2,使用,STL,指令的编程方式,5.3,使用起保停电路的编程方式,5.4,以转换为中心的编程方式,5.5,仿,STL,指令的编程方式,5.6,各种编程方式的比较,5.7 STL,指令的优点,5.8,顺序控制法设计梯形图,5.1,状态转移图,状态转移图，又称为顺序功能图（,Sequential Function Chart,）、功能表图或流程图，它是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形。,5.1,状态转移图,(1),状态转移图的组成,步,:,矩形方框,初始步,:,双线方框,工作步,:,分为动步和静步,与步对应的动作,:,矩形方框,转移,:,有向连线,转移条件,:,用文字语言、逻辑表达式或符号标注在表示转换的短线的旁边,5.1,状态转移图,(1),状态转移图的组成,只有当一个步处于活动状态，而且与它相关的转移条件成立时，才能实现步的转移，转移的结果是它的后续步处于活动状态，而与其相连的前级步则处于非活动状态。,初始步：,与系统的初始状态对应的步。每一个顺序功能图至少有一个初始步。,活动步：,当系统处在某一步所在的阶段，称该步处于活动状态，亦称该步为“活动步”。步处于活动状态时，相应的动作被执行；反之，处于不活动状态时，则相应的步被停止执行。,5.1,状态转移图,(2),状态转移图构成规则,步与步不能相连，必须由转移分开；,转移与转移不能相连，必须用步分开；,步与转移、转移与步之间采用有向线连接，如果转移方向是从左至右或是从上到下，此时有向连线上的箭头可省；如果转移方向相反，应用有箭头的连线注明转移方向。,一个状态转移图至少有一个初始步。,5.1,状态转移图,(3),状态转移图的基本形式,单一顺序,动作是一个接着一个相,继完成,每步仅连接一个转移,每个转移仅连着一步,5.1,状态转移图,选择顺序,某一步后有若干单一顺序步选择。,一次只能选择进入一个顺序。,选择顺序的开始叫做分支，用一条水平线表示。,选择顺序的结束称为合并，用另一条水平线表示。,5.1,状态转移图,并行顺序,在某一转移条件下，同时启动若干顺序。,并行顺序的开始和结束也称为分支和合并，不过用双水平线表示。,单一顺序、选择顺序和并行顺序是状态转移图的基本形式，实际控制系统往往是基本形式的组合。,5.1,状态转移图,5.2,使用,STL,指令的编程方式,(1),步进顺控指令,步进开始指令,STL,（,Step Ladder Instruction,）,步进结束指令,RET,STL,和,RET,指令只有与状态器,S,配合才能具有步进功能。,使用,STL,指令且与母线连接的状态寄存器的常开触点称为,STL,触点，用符号 来表示,STL,触点有驱动负载、指定转移方向和指定转移条件三个功能。,(2),状态转移图与梯形图之间的关系,5.2,使用,STL,指令的编程方式,STL,触点可以直接驱动,Y,、,M,、,S,、,T,等继电器。,与,STL,触点相连的触点应使用,LD,或,LDI,指令。,同一状态寄存器的,STL,触点只能用一次。,STL,电路中不能使用,MC/MCR,指令，可以使用,CJ,指令（操作复杂，建议不用），,MPS,指令不能紧跟着,STL,触点使用。,同一元件的线圈可以被不同的,STL,触点驱动，即可以双线圈输出。,一系列的,STL,指令的最后必须写入,RET,指令。,5.2,使用,STL,指令的编程方式,(3),步进顺控指令的编程方式,单一顺序的,编程方式,步序 指 令 步序 指 令,0 LD M8002 15 LD X2,1 SET S0 16 SET S22,3 STL S0 18 STL S22,4 OUT Y0 19 OUT Y3,5 LD X0 20 LD X3,6 SET S20 21 OUT S0,8 STL S20 23 RET,9 OUT Y1,10 LD X1,11 SET S21,13 STL S21,14 OUT Y2,5.2,使用,STL,指令的编程方式,在状态转移图的起始位置的状态为初始状态，在编程时必须将初始状态放在其他状态之前，状态元件中的,S0,S9,可用作初始状态。,开始运行时初始状态必须用其它方法预先驱动，使之处于工作状态。当,PLC,由,STOP,向,RUN,切换的瞬间，使特殊辅助继电器,M8002,输出一个脉冲，可以激活初始状态；初始状态也可以由其他元件来驱动。,初始状态之外的其他状态元件必须用,STL,指令驱动。程序在一系列,STL,指令的最后必须要有,RET,指令；当返回,S0,时，必须用,OUT,指令。,5.2,使用,STL,指令的编程方式,选择顺序和并行顺序的编程方式,5.2,使用,STL,指令的编程方式,（,a,）状态转移图 （,b,）梯形图,14 OUT Y2,108 STL S21 121 STL S23 ,108 STL S21 119 OUT S20,30 OUT Y4,8 顺序控制法设计梯形图,7 LD X2,使用步进指令设计的梯形图,不允许出现双线圈现象，当某一输出继电器在几步中均为“1”状态时，应将代表这几步的辅助继电器常开触点并联来控制该输出继电器的线圈。,不允许出现双线圈现象，当某一输出继电器在几步中均为“1”状态时，应将代表这几步的辅助继电器常开触点并联来控制该输出继电器的线圈。,8 顺序控制法设计梯形图,106 SET S21 119 SET S23,STL电路中不能使用MC/MCR指令，可以使用CJ指令（操作复杂，建议不用），MPS指令不能紧跟着STL触点使用。,31 LD X5,104 OUT Y0 115 LD X3,104 OUT Y0 115 LD X3,2 使用STL指令的编程方式,109 OUT Y1 121 STL S23,步序 指令,0 LD M8002,1 SET S0,3 STL S0,4 LD X0,5 SET S20,7 LD X2,8 SET S21,10 STL S20,11 OUT Y1,12 STL S21,13 OUT Y2,14 STL S20,步序 指令,15 LD X1,16 SET S22,18 STL S21,19 LD X3,20 SET S22,22 STL S22,23 OUT Y3,24 LD X4,25 SET S23,27 SET S25,29 STL S23,30 OUT Y4,步序 指令,31 LD X5,32 SET S24,34 STL S24,35 OUT Y5,36 STL S25,37 OUT Y6,38 LD X6,39 SET S26,41 STL S26,42 OUT Y7,43 STL S24,44 STL S26,步序 指令,45 LD X7,46 SET S27,48 STL S27,49 OUT Y10,50 LD X10,51 OUT S0,53 RET,(c),指令表,5.2,使用,STL,指令的编程方式,部分重复的编程方法,步序 指 令 步序 指 令,100 LD X0 111 SET S22,101 SET S20 113 STL S22,103 STL S20 114 OUT Y2,104 OUT Y0 115 LD X3,105 LD X1 116 SET S23,106 SET S21,118 LD X4,108 STL S21,119 OUT S20,109 OUT Y1 121 STL S23,110 LD X2 122 OUT Y3,5.2,使用,STL,指令的编程方式,同一分支内跳转的编程方法,步序 指 令 步序 指 令,100 LD X0 113 LD X2,101 SET S20 114 SET S22,103 STL S20,116 STL S22,104 OUT Y0 117 OUT Y2,105 LD X1,118 LD X3,106 SET S21,119 SET S23,108 LD X4,121 STL S23,109,OUT,S22,122 OUT Y3,111 STL S21,112 OUT Y1,5.2,使用,STL,指令的编程方式,跳转到另一条分支的编程方法,步序 指 令 步序 指 令 步序 指 令,100 LD X0,113 LD X4,130 LD X10,101 SET S20,114,OUT,S32,131 SET S30,103 STL S20 116 STL S22 133 STL S30,104 OUT Y0 117 OUT Y2 134 OUT Y20,105 LD X1 118 LD X3 135 LD X11,106 SET S21 119 SET S23 ,108 STL S21 121 STL S23,109 OUT Y1 122 OUT Y3,145 LD X13,110 LD X2,146 SET S33,111 SET S22,5.2,使用,STL,指令的编程方式,复位处理的编程方法,步序 指 令 步序 指 令,100 LD X0 111 SET S22,101 SET S20 113 STL S22,103 STL S20 114 OUT Y2,104 OUT Y0 115 LD X3,105 LD X1 116 SET S23,106 SET S21,118 LD X4,108 STL S21,119 RST S22,109 OUT Y1 121 STL S23,110 LD X2 122 OUT Y3,5.2,使用,STL,指令的编程方式,5.3,使用起保停电路的编程方式,编程时用辅助继电器,M,来代表步。由于转换条件大都是短信号，因此应使用有记忆（保持）功能的电路。,编程的关键是找出起动条件和停止条件。编程方式仅仅使用与触点和线圈有关的指令，可适用于任意型号的,PLC,。,5.3,使用起保停电路的编程方式,单,一,顺,序,的,编,程,方,式,5.3,使用起保停电路的编程方式,选择顺序和并行顺序的编程方式,仅由两步组成的小闭环的处理,仅由两步组成的小闭环电路中,因,M202,既是,M203,的前级步,又是后续步,用起保停电路设计无法正常工作。解决的办法是在小闭环中增设一步,M210,（仅起延时作用）。,5.3,使用起保停电路的编程方式,5.4,以转换为中心的编程方式,以转换为中心的编程方式的特点：用,SET,命令将转换的后续步变为活动步，用,RST,命令将该转换的前级步变为不活动步。,使用这种编程方式,不能将输出继电器线圈与,SET,和,RST,指令并联。,例：信号灯控制,5.5,仿,STL,指令的编程方式,例：小车控制,仿步进指令的编程方式的注意事项：,与代替,STL,触点的常开触点（如图中,M300,M304,的常开触点）相连的触点，应使用,AND,或,ANI,指令，而不是,LD,或,LDI,指令。,在梯形图中用,RST,指令来完成代表前级步的辅助继电器的复位，而不是由系统程序自动完成。,不允许出现双线圈现象，当某一输出继电器在几步中均为,“,1,”,状态时，应将代表这几步的辅助继电器常开触点并联来控制该输出继电器的线圈。,5.5,仿,STL,指令的编程方式,5.6,各种编程方式的比较,1.,编程方式的通用性,起保停电路的编程方式的通用性最强；,STL,指令是专门为顺序控制设计的专用命令；以转换为中心和仿,STL,指令的编程方式，要求指令的置位和复位功能分开，应用范围也很广。,2.,不同编程方式设计的程序长度的比较,用,STL,指令编程程序最短，其它的编程方式设计的程序长度差不多。,3.,电路结构及其它方面的比较,起保停电路：用一个电路来实现编程元件的置位和复位；,以转换为中心的编程：用,SET,和,RST,直接对元件置位和复位，思路清楚；,仿,STL,编程：以辅助继电器的常开触点为中心展开；,STL,：以,STL,触点为中心展开。,建议用,STL,指令编程。,5.7 STL,指令的优点,实现转换时,对前级步的复位由系统自动完成,使用,STL,指令编程程序最短,;,使用,STL,指令后,LD,点移到,STL,触点的右边,;,在,STL,驱动的电路中,一次只有一个,STL,触点接通,(,除并行序列外,),可缩短程序执行的时间,提高系统的响应速度,;,允许双线圈输出,大大简化了输出电路的设计。,5.8,顺序控制法设计梯形图,顺序控制法设计梯形图的步骤,:,步的划分,转换条件的确定,功能表图的绘制,梯形图的编制,5.8,顺序控制法设计梯形图,液压元件列表,控制任务,:,液压滑台的控制。,5.8,顺序控制法设计梯形图,步的划分,步是根据被控对象工作状态的变化来划分的。,步,1,步,2,步,3,步,4,5.8,顺序控制法设计梯形图,转换条件的确定,使系统由当前步转入下一步的信号称为转换条件。,转换条件可能是外部输入信号，如按钮、指令开关、限位开关的接通,/,断开等，也可能是,PLC,内部产生的信号，如定时器、计数器触点的接通,/,断开等，,转换条件也可能是若干个信号的与、或、非逻辑组合。,这里采用初始化脉冲M8002将初始步置位。,43 STL S24,101 SET S20 114 OUT S32 131 SET S30,105 LD X1 116 SET S23,使用STL指令后LD点移到STL触点的右边;,7 STL指令的优点,31 LD X5,103 STL S20 116 STL S22 133 STL S30,使用步进指令设计的梯形图,初始步：与系统的初始状态对应的步。,30 OUT Y4,31 LD X5,5.8,顺序控制法设计梯形图,顺序功能图的绘制,根据以上分析和被控对象工作内容、步骤、顺序和控制要求画出顺序功能图。绘制顺序功能图是顺序控制设计法中最为关键的一步。,5.8,顺序控制法设计梯形图,梯形图的编制,根据顺序功能图，按某种编程方式写出梯形图程序。这里选择,STL,指令编程，首先用,FX2N,系列的编程元件来代替顺序功能图中的转移条件、各步和各步的动作。这里采用初始化脉冲,M8002,将初始步置位。,5.8,顺序控制法设计梯形图,使用步进指令设计的梯形图,LD M8002,SET S0,STL S0,LD X0,SET S20,STL S20,OUT Y0,LD X1,SET S21,STL S21,OUT Y0,OUT Y2,LD X2,SET S22,STL S22,OUT Y1,LD X3,OUT S0,RET,思考题,3,如图所示两条运输带顺序相连,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。停机的顺序刚好相反，间隔仍为,5s,。画出顺序功能图，设计出梯形图程序。,1,在哪些情况下允许双线圈输出？,2 P158 6-2,思考题,4,某组合机床动力头进给运动示意图如下图所示（各限位开关的输入信号和,M8002,提供的初始化脉冲画在一个波形图中），设动力头在初始状态时停在最左边，限位开关,X3,为,ON,，,Y0Y2,是控制动力头运动的,3,个电磁阀。按下起动按钮,X0,后，动力头向右快速进给（快进），碰到限位开关,X1,后转为工作进给（工进），到限位开关,X2,后快速退回（快退），返回初始位置后停止运动。画出控制系统的顺序功能图。,(P129 5-9),作业,P159 6-16,6-8,6-4,6-5,谢谢观看,谢谢观看,