步进指令与编程

1第四节步进指令与编程4.1步进梯形图指令与状态转移图能使生产机械按预定顺序依次动作的控制称为顺序控制。步进的概念快进工进停留快退工件夹具钻头2右移左移上移夹紧松开工件AB左限位右限位下限位上限位工件搬运机械手动作示意图初始状态：左、上、松开第一次下移Y0夹紧SETY1T01s第一次上升Y2右移Y3第二次下移Y0松开RSTY1T11s第二次上移Y2左移Y4转步条件起动按钮按下下限位到延时时间到上限位到右限位到下限位到延时时间到上限位到左限位到X6X1X2X3X1X2X4T0T1下移3步进梯形图指令步进梯形图指令STL(StepLadder)和RET，是一种符合IEC1131—3标准中定义的SFC图(SequentialFunctionChart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”（GB6988.6-86）的功能表图(FunctionCharts)。STL/RET称为步进指令。对象为S继电器。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。RETSTLSTLRET或指令梯形图符号步进指令步进结束指令可用软元件S4•状态转移图和步进梯形图•SFC图的三种表达方式X3Y0S20S0M8002X0X1S0X3S20S0M8002X0X1SETSETY0S20(c)指令表(步进梯形图)(状态转移图)(a)SFC图(b)STL图STLANDOUTLDSTLS0S20Y0SETSETX3X0M8002S0S20LD初始状态步状态步转移条件转换条件转换条件驱动负载RETLDX1主母线副母线5每状态对应顺控中的一个动作（一步）。在每个状态中，包含三项内容：完成本步驱动处理Y***（所有用到的Y、M、S、T等继电器）转步条件X***判断实现转步—置位新状态Sm同时自动复位原状态SnS1X1S2Y0SETY1Y2a)状态S1有效时，Y0、Y1动作，程序等待X1动作。S1Y0SETY1S2Y2X1b)X1即使瞬间接通，状态也从S1转移到S2，使Y0复位、Y2接通。而Y1保持接通。注：可以使用触点的逻辑组合作转步条件6•送料车自动循环控制X0X1X2X3COMSBSQ1SQ2SQ3(b)送料车自动循环控制PLC接线图KM1Y1Y0KM2ABOX2X3X1SQ1SQ2SQ3X0(a)送料车自动循环示意图进退原位(A点)(B点)起动电源起动KM1KM2Y1Y0进退COM17•送料车自动循环控制程序X3X0X2X0S20S21S22S23S0M8002X0X1(c)指令表(步进梯形图)(状态转移图)(a)SFC图(b)STL图OUTOUTOUTOUTSTLSTLSTLLDLDLDLDENDRETS23原位SET原位Y1原位Y0(A点)S22(B点)X0起动SETS0S21SETY1S23S22S21X0X2X1S0步进梯形图结束ENDRET起动(B点)(A点)原位原位原位X3X2X0S20S21S22S23S23S0SETM8002X0X1SETSETS22X0SETS0S21S20SETY0Y1Y0Y1进退进退Y0Y1Y0Y1进退进退STLANDOUTLDSTLS0S20Y0SETSETX3X0M8002S0S20LD8•增加控制信号的运料车PLC梯形图增加控制信号的运料车PLC接线图与主接线图X3Y0X0Y1X2Y0X0Y1S20S21S22S23S0M8002进退进退X0X1(状态转移图)(a)SFC图原位原位原位(A点)(B点)起动X6X6单循环连续循环(C)总梯形图(b)梯形图S0步进梯形图结束ENDRET起动(B点)(A点)原位原位原位X3X2X0S20S21S22S23S23S0SETM8002X0X1SETSETS22X0SETS0S21S20SETY0Y1Y0Y1进退进退S20X6X6ZRSTS20S23M8034M8034X3X4X5暂停X0X4Y1退ZRSTS20S23M8034M8034X3X4X5暂停X0X4Y1退X4X4手动回原位X0X1X2X3COMSB1SQ1SQ2SQ3KM1Y1Y0KM2进退原位(A点)(B点)起动电源KM1KM2SB2停止后退单次/连续SB3SAX4X5X6FRQS(a)运料车PLC控制接线图之二FU1KM1KM2FRM3～QSFU2(b)主接线图接PLCL1L2L3NCOM19•SFC图和STL图编程注意事项Y0Y0Y2T1T1T1K300K100K250T1S20S21S22X0X1X2X3编程说明1编程说明2Y0Y2T1C1K300K2T1S20S21S22X1X2X3T1Y0Y1Y2Y3Y4Y2Y1M0SETY0RSTM1M2M3Y0T1K300X2Y1SETT1X3Y0M0S21SETC1K2S20S21S22T1Y2Y3Y2Y1Y0RSTX1M1M2S20S21S22SETSETY2Y4M3S25S25主母线副母线副母线副母线副母线副母线副母线接点组接点组连续步连续步连续步不连续步不连续步MPS、MRD、MPPMPS、MRD、MPP10状态转移条件的有关处理方法相邻两个状态步的转移条件同时接通时的处理举例：用PLC控制一个圆盘，圆盘的旋转由电动机控制，要求按下启动按钮后每转一圈停3秒，转5圈后停止S0S20S21RSTC0Y0T0C0K5K30S20X0X1M8002T0C0旋转S0S20S21RSTC0Y0T0C0K5K30X0X1M8002T0C0旋转PLSPLSM0M1M0M1(b)SFC图1(c)SFC图2起动按钮起动按钮限位开关限位开关SQ(a)圆盘示意图X1限位开关Y0X0起动按钮11•利用同一信号的状态转移•圆盘旋转控制用PLC控制一个圆盘，圆盘的旋转由电动机控制。要求按下起动按钮后正转1圈，反转2圈后停止。S0PLSX1M8002限位开关M0S20PLSY0X0正转起动按钮M1S21PLSY1反转M1S22PLSY1反转M2M3M2M3M0M0M0S0X1M8002限位开关S20Y0X0正转起动按钮S21Y1反转S22Y1反转M2800M2800M2800M2800SQ(a)圆盘示意图X1限位开关Y0(b)SFC图1(c)SFC图2X0起动按钮12用多个边沿接点作转移条件时，会出现一种特殊现象。X3S21X1S20SETY0X0S21X3S21S20SETY0M0S21X1X0M0(a)(b)•用多个边沿接点作转移条件13步进流程图的跳转方式SFC图的跳转有如下几种形式向下跳：向上跳：跳向另一条分支：复位：S0S20S21S22跳转重复重复S0S20S21S22JumpJumpJumpS0S20S22＊S1S30S31S32S0S20S21S22OUTOUTOUTOUTOUTRSTS0S20S21S22JumpJumpS21S31＊S1S30S31S32ResetS32＊跳转复位X0X1X2X3X4X5X6X7X4X10X11X12X13X14X15(a)(b)(c)(d)14小车运行控制一辆小车在A、B两点之间运行，如图所示。在A、B两点分别设有后限位开关SQ2和前限位开关SQ1，小车在A、B两点之间时可以控制小车前进或后退。小车运行后，在A、B两点之间自动往返运行，在B点要求停留10秒钟。SQ1SQ2后限位前限位X6X5Y0Y1后退前进AB15•小车运行PLC接线图和SFC图Y0Y1后退前进结束停后限位前限位X0X1X5X6后退前进T0K100T0S0S20S21S22跳转重复重复X3QS～SQ1SQ2后限位前限位KM1KM2KM1X0X1X2X3X4X5立即停X6Y0Y1（急停）暂停后退KM2前进结束停COMCOM1SB0SB1SA1SA2SB2后退前进X3(b)小车运行SFC图(a)PLC接线图16•小车运行梯形图和SFC图Y1后退后限位前限位X0X1X5后退前进T0K100T0S0S20S21S22Y0前进SETSETSETS0S20S21S22X6S20RETENDS22S0S20S21S22JumpJumpJumpS0S20S22JumpJumpJumpX2M8002SETS0X3X4立即停暂停ZRSTS20S22M8034X3结束停X6＊(c)SFC图(a)步进梯形图(b)梯形图17•SFC图的分支S23S24S26S27S28X2X3X4X5Y1Y3X2X6Y2Y4Y5S22Y0(a)状态转移图(c)指令表S23S24S26S27S28X2X3X4X5Y1X2Y2Y4Y5S22Y0SETSETS23Y3SETS24SETS28X6S26SETS27SETS28(b)步进梯形图S24S27SETSETSETSETSETSETSTLSTLSTLSTLSTLSTLS23S24S26S27S28S28S22S23S24S26S27S28OUTOUTOUTOUTOUTOUTLDLDILDLDLDLDLDY0Y1Y2Y3Y4Y5X2X3X4X5X6X2STLS27STLS24左分支右分支选择分支选择合并左分支右分支选择分支选择合并•状态转移图可分为:•单分支•选择分支•并行分支•混合分支•选择分支18在选择分支和跳转的转移条件中，如将图(a)改为图(b)，可消除MPS、MRD、MPP指令，可在由编程软件所生成的SFC图中的转移条件能明确地表示。X0Y0T0K20SETS22S25SETX2X2T0S21S31X1X7X7Y4S0S21X0Y0T0K20SETS22S25SETX2X2T0S21S31X1X7X7Y4S0S21T0X1(a)(b)19•并行分支S23S24S26S27S28X2X3X4X5Y1Y2Y4Y5S22Y0SETSETS23Y3SETS24SETS26SETS27S28S23S24S26S27S28X2X3X4X5Y1Y3Y2Y4Y5S22Y0S24S27SETSETSETSETSETSTLSTLSTLSTLSTLSTLS23S24S26S27S28S22S23S24S26S27S28OUTOUTOUTOUTOUTOUTLDLDLDLDLDY0Y1Y2Y3Y4Y5X2X3X4X5STLSTLS24S27(a)状态转移图(b)步进梯形图(c)指令表左分支右分支并行分支并行合并左分支右分支并行分支并行合并20S23S24S26S27S28X2X3X4X5Y1Y3X2X6Y2Y4Y5S22Y0S29Y6S23S24S26S27S28X2X3X4X5Y1Y3Y2Y4Y5S22Y0S28X10Y6X6X7X7(a)混合分支1(b)混合分支2•混合分支21•步进控制程序设计的一般步骤与设计举例一般步骤:确定控制须完成的动作和动作的顺序与条件。分配I/O，确定系统有哪些现场信号。为信号分配编号。画出梯形图。对步进控制先画出状态图，确定转步条件，再画出梯形图。编译后送PLC，或将梯形图转换成助记符语言键入PLC。调试、修改程序。程序固化。22•不同编译软件的步进梯形图表示方法不同，但指令表相同23•GXDeveloper软件编写的一个完整的步进梯形图及其指令表24例1笼型异步电动机自耦降压起动的步进控制编程初始化程序，置位初态并复位所有后续状态。初始化条件通常都采用M8002，自耦降压起动仅有两步动作，即低压和全压起动，靠时间继电器转换。在过载FR或停车SB1动作时，电动机断电停车。根据工作要求，首先分配I/O如下：输入：过载X0、停车X1、起动X2；输出：KM1由Y1、KM2由Y2控制。程序分为三个状态即停车状态S0降压起动状态S21全压起动运行状态S22先根据转步条件画出状态转换图，然后在梯形图中先安排对所用状态的初始化，最后再编制步进程序，程序末尾不要遗漏RET。25S0X2S21Y1S22Y3XT0K0.5T0XXM8002SETS0RSTS21RSTS22S0X2SETS21S21Y1T0K0.5T0SETS22X0SETS0X=X0+X1FRSB1停车条件S22Y