6西门子S7200系列PLC顺控继电器指令详解.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,2019/12/4,电气控制与,PLC,#,西门子,S7-200,系列,PLC,顺控继电器指令,Prof.Qi Hanhong,Yanshan University,hhqi,2025/2/5 周三,1,电气控制与,PLC,小车运动手动控制,2025/2/5 周三,电气控制与,PLC,2,小车手动控制运行过程：,小车向前运动,：手动操作按钮,I0.4,接通，并且小车底门关闭（,Q0.3,断开）时，小车向前运动（,Q0.0,接通）并且停止在最前端位置（,Q0.0,断开，前限位开关,I0.1,接通）；,漏斗翻门控制,：手动超作按钮,I0.6,接通，漏斗翻门打开（,Q0.1,接通），货物通过漏斗卸下，,7s,后自动关闭漏斗翻门（,Q0.1,断开）；,小车向后运动,：手动操作按钮,I0.5,接通，小车向后运动（,Q0.2,接通）至后限位开关位置停止（,Q0.2,断开，后限位开关,I0.2,接通）；,小车翻门控制,：手动操作按钮,I0.7,接通，小车底门打开（,Q0.3,接通），将小车中货物取下；,5s,后自动关闭小车翻门（,Q0.3,断开）。,小车运动顺序控制,2025/2/5 周三,电气控制与,PLC,3,小车手动控制每一个运动过程都需要人为手动操作。为提高生产效率，要求在满足初始条件时，小车能够按照工艺要求顺序地自动循环各个生产步骤。将小车的各个工作步骤用工序表示，并依工作顺序将工序连接成顺序控制图，其特点是：,将复杂的任务或过程分解成若干个工序。无论多复杂的顺序控制过程均能分化成小的工序，有利于程序的结构化设计。,相对某个具体的工序来说，控制任务实现了简化，给局部程序的编制带来了方便。,整体程序是局部程序的综合，只要弄清楚各工序成立的条件，工序转移的条件和转移的方向，就可以进行这类图形的设计。,图很容易理解，可读性强，能清楚地反映全部控制工艺过程。,状态编程思想,2025/2/5 周三,电气控制与,PLC,4,状态编程思想,：将一个复杂的控制过程分解为若干个工作状态，弄清各状态的工作细节（,状态的功能,、,转移条件,和,转移方向,），再依总的控制顺序要求，将这些状态联系起来，形成状态转移图，进而编制梯形图程序。将“工序”更换为“状态”，就得到状态转移图，是状态编程法的重要工具。,S7-200,系列,PLC,的顺控继电器,S,，是为状态编程提供的软元件。小车顺序运动控制中，,S0.0,表示初始状态，,S1.0,S1.3,分别代表工序一至工序四的状态，顺序控制工作过程如下：,PLC,运行时，,SM0.1,脉冲信号驱动初始状态,S0.0,当启动按钮,I0.0,接通，小车处于后限位位置,I0.2=ON,，小车翻门关闭,Q0.3=OFF,，工作状态从,S0.0,转移到,S1.0,。,状态,S1.0,驱动后，输出,Q0.0,接通，小车向前运动，至前限位,I0.1=ON,，工作状态从,S1.0,转移到,S1.1,。,状态,S1.1,驱动后，输出,Q0.1,接通，漏斗翻门打开，同时定时器,T37,接通，,7s,后，定时器,T37,触点接通，工作状态从,S1.1,转移到,S1.2,。,状态,S1.2,驱动后，输出,Q0.2,接通，小车向后运动，至后限位,I0.2,ON,，工作状态从,S1.2,转移到,S1.3,。,状态,S1.3,驱动后，输出,Q0.3,接通，小车翻门打开，同时定时器,T38,接通，,5s,后，定时器,T38,触点接通。此时，如果小车运行工作方式处于单循环方式（,I1.1,接通），工作状态从,S1.3,转移到,S0.0,，小车回到原初始状态，等待启动按钮重新按下，开始第二次循环；如果小车运行工作方式处于自动循环方式（,I1.0,接通），工作状态从,S1.3,转移到,S1.0,，小车重复,S1.0,S1.3,的工作过程。,顺控继电器（,SCR,）指令,2025/2/5 周三,电气控制与,PLC,5,S7-200,系列,PLC,的,SCR,指令,是按照顺序控制工艺在,LAD,、,FBD,或,STL,中编制状态控制程序的指令，包括,LSCR,、,SCRT,、,CSCRE,和,SCRE,四条指令,。,装载,SCR,指令（,LSCR,）,：,将,S,位的值装载到,SCR,和逻辑堆栈中，,SCR,堆栈的结果值决定是否执行,SCR,程序段，,SCR,堆栈的值会被复制到逻辑堆栈中，因此可以直接将指令框或者输出线圈连接到左侧的能流线上而不经过中间触点,。,LSCR,指令标志着,SCR,段的开始，,SCR,结束指令（,SCRE,）,则标志着,SCR,段的结束。在装载,SCR,指令与,SCR,结束指令,SCRE,之间的所有逻辑操作的执行取决于,S,堆栈的值，而在,SCR,结束指令,SCRE,和下一条装载,SCR,指令LSCR,之间的逻辑操作则不依赖于,S,堆栈的值,。,SCR,传输指令（,SCRT,）,：,将程序控制权从一个激活的,SCR,段传递到另一个,SCR,段。执行,SCRT,指令可以使当前激活的程序段的,S,位复位，同时使下一个将要执行的程序段的,S,位置位。在,SCRT,指令执行时，复位当前激活的程序段的,S,位并不会影响,S,堆栈，,SCR,段会一直保持能流直到退出,。,SCR,条件结束指令（,CSCRE,）,：,可以使程序退出一个激活的程序段而不执行,CSCRE,与,SCRE,之间的指令，,CSCRE,指令不影响任何,S,位，也不影响,S,堆栈。,顺控继电器（,SCR,）指令示例,2025/2/5 周三,电气控制与,PLC,6,首次扫描,SM0.1,置位,S0.1,，从而在首次扫描中，激活状态,1,，延时,2,秒后，,T37,导致切换到状态,2,，切换使状态,1,停止，激活状态,2,。,顺控继电器（,SCR,）指令,2025/2/5 周三,电气控制与,PLC,7,每个状态提供的功能,：,驱动处理,、,转移条件,及,相继状态,。如,状态,S1.0,，,驱动,接通输出,Q0.0,，当,转移条件,I0.1,接通后，工作状态从,S1.0,转移到,相继状态,S1.1,，,状态,S1.0,自动复位,。,状态,S,具有的功能,：,触点功能,：驱动输出线圈或相继的状态,线圈功能,：在转移条件下被驱动,小车顺序控制步进梯形图,2025/2/5 周三,电气控制与,PLC,8,顺控继电器指令特点及注意事项,2025/2/5 周三,电气控制与,PLC,9,SCR,指令仅对状态器,S,有效，对于用作一般辅助继电器的状态器,S,，不能采用,SCR,指令，而只能采用基本指令。在,SCR,指令后，只能采用,SCRT,指令作为状态器,S,的置位转移。,SCR,指令的特点：,转移源自动复位,：采用,SCR,指令，当状态器,Sn,接通，转移条件接通时，顺序控制转移到状态器,Sn,相继的状态，同时，转移源状态器,Sn,自动复位。,允许双重输出,：由于,SCR,指令具有转移源自动复位功能，因此,SCR,指令允许双重甚至多重输出，而不会出现前后矛盾的输出驱动。,顺控继电器指令应用注意事项,：,状态器编号不能重复使用，不能把同一个,S,位用于不同程序中。,状态转移过程中，在一个扫描周期内两种状态同时接通，因此为了避免不能同时接通的一对输出同时接通，除了在,PLC,外部设置互锁外，在相应的程序上也应设置互锁。,定时器线圈与输出线圈一样，也可在不同状态间对同一定时器软元件编程，但是，在相邻状态下对同一定时器编程时，则状态转移时定时器线圈不断开，当前值不能复位，因此需要注意在相邻状态不要对同一定时器编程。,在中断程序与子程序内不能采用,SCR,指令。,SCR,指令内不禁止使用跳转指令，但由于动作复杂，建议不要使用。,SCR,段之间不能使用,JMP,和,LBL,指令。,SCR,段中不能使用,END,指令,单流程状态转移图,2025/2/5 周三,电气控制与,PLC,10,单流程,：状态转移只有一种顺序，是状态转移的基本形式。,采用定时器控制电动机,M1,M4,按顺序起动，以相反顺序停止。其状态转移图是以单流程为基础进行状态的跳转。,电机顺序起停控制步进梯形图,2025/2/5 周三,电气控制与,PLC,11,电机顺序起停控制指令表,2025/2/5 周三,电气控制与,PLC,12,选择性分支,2025/2/5 周三,电气控制与,PLC,13,选择性分支,：从多个流程顺序中选择执行某一个流程。,选择性分支示例,：使用传送带，将大、小球分类选择传送。左上方为原点，传送机械的动作顺序为下降、吸住、上升、右行、下降、释放、上升、左行。机械臂下降，当电磁铁压着大球时，下限位开关,LS2,断开，压着小球时，,LS2,导通。,根据,LS2,的状态（即对应大、小球）有两个分支，此处为分支点，且属于选择性分支。分支在机械臂下降之后根据,LS2,的通断，分别将球吸住、上升、右行到,LS4,（小球位置,I0.4,动作）或,LS5,（大球位置,I0.5,动作）处下降，此处应为汇合点。然后再释放、上升、左移到原点。,大、小球分类选择控制状态转移图,2025/2/5 周三,电气控制与,PLC,14,两个分支,：若吸住的是小球，则,I0.2,为,ON,，执行左侧流程；若为大球，,I0.2,为,OFF,，执行右侧流程。,初始状态由,SM0.1,初始脉冲驱动，在步进梯形图外编制机械臂处于原点时的指示梯形图程序（,Q0.7,指示）。,步进梯形图程序中，增加了机械臂上电磁铁下降至接近开关,PS0,位置时的控制功能，与限位开关,LS2,共同作用（状态转移图中未表示）。,大、小球分类选择控制步进梯形图,2025/2/5 周三,电气控制与,PLC,15,大、小球分类选择控制步进梯形图,2025/2/5 周三,电气控制与,PLC,16,并行分支状态转移图,2025/2/5 周三,电气控制与,PLC,17,并行分支,：多个分支可以同时执行的分支流程。,人行道与车道交叉路口红绿灯控制状态转移图：,PLC,从,STOPRUN,时，初始状态,S0.0,动作，车道信号灯为绿灯，人行道信号灯为红灯。,按下人行道信号灯控制按钮,I0.0,或,I0.1,，状态,S2.1,控制车道信号灯为绿灯，状态,S3.0,控制人行道信号灯为红灯。,30s,钟后，状态,S2.2,控制车道信号灯变为黄灯；再过,10s,钟，状态,S2.3,控制车道信号灯变为红灯。人行道信号灯仍为红灯不变。,此后，定时器,T39,起动，,5s,后，状态,S3.1,控制人行道信号灯变为绿灯。车道信号灯为红灯不变。,15s,后，人行道绿灯开始闪烁（状态,S3.2时人行道信号绿灯熄灭，状态,S3.3,时人行道信号绿灯亮）。,车道信号灯为红灯不变。,闪烁时，,S3.2,、,S3.3,反复动作，计数器,C0,计数,5,次时，触点接通，动作状态向,S3.4,转移，人行道信号灯变为红灯。,5s,后返回初始状态,S0.0,。,动作过程中，控制按钮,I0.0,或,I0.1,无效。,交叉路口红绿灯控制步进梯形图,2025/2/5 周三,电气控制与,PLC,18,交叉路口红绿灯控制步进梯形图,2025/2/5 周三,电气控制与,PLC,19,不能直接编程状态转移图变换,2025/2/5 周三,电气控制与,PLC,20,运用状态编程思想解决问题时，当状态转移图设计出来后，有些状态转移图不单单是某一种分支、汇合流程，往往是若干个或若干类分支、汇合流程的组合。如上述人行道与车道交叉路口红绿灯控制的状态转移图，并行分支、汇合中存在选择性分支。,只要严格按照分支、汇合的原则和方法，就能对状态转移图编程。,对于某些不能直接编程的分支、汇合组合流程，需要经过某些变换，才能进行编程。,组合流程虚拟状态的设置,2025/2/5 周三,电气控制与,PLC,21,有一些分支、汇合状态的状态转移图，连续地直接从汇合线转移到下一个分支线，没有中间状态。这样的组合流程既不能直接编程，又不能采用变换后编程。,这时需要在汇合线到分支线之间插入一个状态，以改变直接从汇合线到下一个分支线的状态转移，但在实际工艺中这个状态并不存在，所以只是虚设，这种状态称为虚拟状态。加入虚拟状态后，状态转移图就可以进行编程了。,