步進順控指令
1.採用梯形圖及指今表方式編程是可編程控制器最基本的編程方式,它採用的是常規控制電路的設計思路,所以很容易被廣大電氣工作者接受。用梯形圖可以實現各種各樣的控制要求。在工業控制中存在著大量的順序控制,如工具機的自動加工、自動生產線的自動運行、機械手的動作等,都是按照固定的順序進行動作的。對於這種順序動作的控制用梯形圖方式編程往往要考慮各動作之間的互鎖、狀態的記憶等一系列問題,需要一定的編程技巧,而且很容易遺漏其中的細節。如果控制過程複雜,梯形圖往往很長,前後之間的相互關聯會給讀圖帶來困難。
2.介紹一種用於順序控制的編程方法:狀態轉移圖。
① 步進梯形圖指令源
三菱公司的小型PLC在基本邏輯指令之外增加了兩條步進梯形圖指令STL(Ste Ladder)和RET,是一種符合1EC1131-3標準中定義的SFC圖(Sequential Function Chat.順序功能圖)的通用流程圖語言。順序功能圖也叫狀態轉移圖,相當於國家標準「電氣製圖」(GB6988.686)的功能表圖(Function Charts)。SFC圖特別適合於步進順序的控制,而且編程十分直觀、方便,便於讀圖,初學者也很容易掌握和理解。
② 步進梯形圖指令如圖下所示。
③ 步進梯形圖指令STL使用的軟元件為狀態繼電器S,元件編號範圍為S0~S899,共900點。步進梯形圖是SFC圖的另一種表達方式。
通用型狀態繼電器為S0~S499,共500點,其中S0~S9共10點用於初始狀態,S10~
S19共10點用於回零狀態。
失電保持型狀態繼電器為S500~S899,共400點,可在失電時保持原來的狀態不變。
3.狀態轉移圖和步進梯形圖
① 狀態轉移圖(SFC圖)主要由「狀態步」、「轉移條件」和「驅動負載」3部分組成,如圖5-1(a)所示。
初始狀態步一般使用初始狀態繼電器S0~S9。SFC圖將一個控制程序分成若干狀態步,每個狀態步用一個狀態繼電器S表示,由每個狀態步驅動對應的負載,完成對應的動作.狀態步必須滿足對應的轉移條件才能處於動作狀態(狀態繼電器得電)。
② 初始狀態步可以由梯形圖的接點作為轉移條件,也常常用M802(初始化脈衝)的接點作為轉移條件。當一個狀態步處於動作狀態時,如果與下面相連的轉移條件接通後,該狀態步將自動復位,它下面的狀態步置位處於動作狀態,並驅動對應的負載。
③ 如圖5-1(a)所示當PLC初次運行時,M8002產生一個脈神,使初始狀態繼電器S0得電,即初始狀態步動作,S0沒有驅動負載,處於等待狀態,當轉移條件X0和X3都閉合時,S0失電復位,S20得電置位,S20所驅動的負載YO也隨之得電。
④ SFC圖便於閱讀,也便於設計。SFC圖也可以用STL圖(步進梯形圖)來表示,如圖5-1(b)所示,狀態步的線圈要用SET指令。其主控接點用STL指令,主控接點右邊為副母線。在SFC圖結束後要用RET指令,圖5-1(c)所示為圖5-1(a)和上圖指令表。
4.用基本邏輯指令編程的送料車自動循環控制梯形圖
① 這是一個比較典型的步進順序控制。下面以如圖5-2(a)所示的送料車為例,用SFC圖來編程。送料車為單循環控制方式,PLC輸入輸出接線圖如圖5-2(b)所示。
② 送料車單循環控制過程可分為4個狀態步:前進一後退一前進一後退。每個狀態步用一個狀態繼電器表示,按照圖5-2(a)所示的送料車運行方式畫出SFC圖,如圖5-3(a)所示。工作原理如下:
③ 當PLC運行時,初始化脈衝M8002使初始狀態步S0置位,等待命令。運料車在原位時X0=1,當按下起動按鈕時X3=1,滿足轉移條件,SO復位,S20置位,S20驅動輸出繼電器Y0,運料車向前運行。到A點時碰到限位開關SQ2,X1=1,S20復位,YO也相應失電。S21置位,S21驅動輸出繼電器Y1,運料車向後運行。回到O點時碰到限位開關SQ1,X0=1,S21復位,S22置位,運料車再次向前。到B點時碰到限位開關SQ3,X2=1,S22復位,S23置位,運料車向後運行到O點時碰到限位開關SQ1,X0=1,S23復位,S0置位,運料車停止,完成一個循環過程。
5.SFC圖
① 與圖4-52所示的控制梯形圖相比,SFC圖簡潔明了,不需要考慮輸出量之間的互鎖,也不需要考慮狀態的記憶,編程方法比較簡單。
② SFC圖適用於具有比較固定順序的控制,但是某些步進順序控制過程中要加入一些隨機控制信號的控制。例如運料車在運行過程中要求立即退回原位、停止等隨機控制信號。這對於用SFC圖來處理隨機控制信號是不方便的。對於這類的隨機控制信號,還需要用梯形圖來補充。
③ 如在圖5-2運料車單循環控制的基礎上再增加連續循環控制、暫停和退回原位控制,其控制梯形圖如圖5-4所示,PLC控制接線圖如圖5-5(a)所示。
④ 料車的連續循環控制由開關SA(X6)來控制,如圖5-4(a)所示,當X6-0時,運料車運行一 個循環過程到原位後X0=1,由S23狀態步回到S0狀態步,運料車停止運行。當X6=1時,運料車運行一個循環後由S23回到S20狀態步,運料車連續循環運行。
⑤ 圖5-4(b)所示的梯形圖用於隨機控制信號。當按下後退按鈕SB2時,X4閉合,將S20~S23復位,回到SO狀態步,Y1得電,運料車後退到原位停止。
⑥按下暫停按鈕SB3時,X5閉合,特殊輔助繼電器M8034得電自鎖,PLC的全部輸出繼電器不輸出,運料車停止。再按起動按鈕X3,輸出繼電器恢復輸出,運料車繼續按停止前的運行方式工作。
圖5-4(c)所示是圖5-4(a)和圖5-4(b)的總梯形圖。