③群 125873542 PLC程序设计步骤及方法 PLC程序设计步骤
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PLC程序设计方法
2 经验设计法
一、三相异步电动机单向运转控制（起保停回路）
控制思路
电动机的额定电流较大，PLC不能用直接控制主电路，需要主电路。
找出所有输入量和输出量，接入I/O接线图。
为了扩大输出电流，采用继电器输出方式。
热继电器的常闭触点可以作为输入信号进行过载保护，也可以在输出进行保护。
梯形图和指令表。
二、三相异步电动机可逆运转控制（正反转控制）
三、两台电机延时启动的基本环节
要求：一台启动10s后第二台启动，运行后能同时停止。
四、定时器应用
五、闪烁（振荡）电路
六、分频电路
七、十字路口交通灯控制
时间点及实现方法
3 顺序功能图设计法
步进指令的引入
分析生产工艺对控制的要求，我们发现不少生产过程都可以划分为若干工序，每一个工序要求一定的执行机构动作。在满足某些条件后，它又从一个工序转为另一个工序，通常这种控制称为顺序控制。
顺序控制是按顺序一步一步来进行控制的，进入下一步决定于转换条件是否满足。它的基本结构可以用状态转移图(顺序功能图)来描述
工作台自动往复控制系统
顺序控制的全部过程，可以分成有序的若干步序(STEP)，或说若干个阶段。各步都有自己应完成的动作(ACTION)。从每一步转移到下一步，一般都是有条件的，条件滿足则上一步动作结束，下一步动作开始上一步的动作会被清除，这就是状态转移图（SFC，Sequential Function Chart）的设计概念。
使用顺序控制设计首先根据系统的工艺过程，画出状态转移图，然后根据状态转移图画出梯形图。
状态转移图介绍
状态转移图（Sequential function chart，SFC）:顺序功能图或功能表图，它是一种通用的技术语言。
1987年IEC(国际电工委员会)：IEC848
1994年IEC(国际电工委员会)：IEC1131
状态转移图编程：
步、有向连线、转换、
转换条件和动作（或命令）
步
系统所处的阶段（状态），根据输出量的状态变化划分。任何一步内，各个输出量状态保持不变，同时相邻的两步输出量总的状态是不同的。
初始步：系统的初始状态相对应的步，一般是系统等待启动命令的相对静止状态
活动步：系统正处于某一步所在的阶段，相应的动作被执行
与步对应的动作或命令
有向连线和转换条件
有向连线（状态转移路线和方向）
步的活动状态的进展：从上到下，从左到右，有向连线上的箭头可省略。
转换（分割两个相邻步）
转换条件：是与转换相关的逻辑命题
步进指令及使用说明
使用步进指令的说明
（1）步进接点须与左母线连接，步进指令具有主控功能。STL指令用来将状态寄存器S的触点与母线相连并提供主控功能。STL指令与RET指令并不需要成对使用，但在系列STL电路结束后，必须写入RET指令
（2）当步进接点接通时，其后面的电路才能按逻辑动作。如果步进接点断开，则后面的电路则全部断开，相当于该段程序跳过。若需要保持输出结果，可用SET和RST指令。
（3）允许同一编号元件的线圈在不同的STL接点后面多次使用。在同一个程序段中，同一状态继电器地址号只能使用一次。
（4）可以在步进接点内处理顺控指令
（5）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。
（6）为了控制电机正反转时避免两个线圈同时接通短路，在状态内可实现输出线圈互锁。
编制SFC图的注意事项和规则
一、编制状态转移图SFC的注意事项
（1）对状态编程时必须使用步进接点指令STL。程序的最后必须使用步进返回指令RET，返回主母线。
（2）初始状态的软元件用S0～S9,要用双框表示；中间状态软元件用S20～S899等状态，用单框表示。
（3）状态编程顺序为：先进行驱动，再进行转移，不能颠倒。
（4）当同一负载需要连续多个状态驱动时，可使用多重输出，在状态程序中，不同时“激活”的“双线圈”是允许的。但相邻状态使用的T、C元件，编号不能相同。
同一负载需要多个状态驱动可使用多重输出，但相邻状态定时器编号不能相同
（5）负载的驱动、状态转移条件可能为多个元件的逻辑组合，视具体情况，按串、并联关系处理，不能遗漏。
（6）顺序状态转移用置位指令SET，若顺序不连续转移，也可以使用OUT指令进行状态转移。
（7）在STL与RET指令之间不能使用MC、MCR指令。
（8）一般用系统的初始条件，若无初始条件，可用M8002（PLC从STOP→RUN切换时的初始脉冲）进行驱动。
二、编制状态转移图SFC的规则
（1）若向上转移（称重复）、向非相连的下面转移或向其他流程状态转移（称跳转），称为顺序不连续转移，顺序不连续转移的状态不能使用SET指令，要用OUT指令进行状态转移，并要在SFC图中用“↓”符号表示转移目标。
（2）在流程中要表示状态的自复位处理时，要用“↓ ”符号表示,自复位状态在程序中用RST指令表示。
（2）在流程中要表示状态的自复位处理时，要用“ ”符号表示,自复位状态在程序中用RST指令表示。
4 多流程步进顺序控制
一、单流程结构
单流程结构，就是由一系列相继执行的工步组成的单条流程。
二、选择性分支与汇合的编程
选择性分支：从多个分支状态或分支状态序列中只选择一个。转换符号只能标在水平线之下，每个分支上必须具有一个或一个以上的转换条件，一般只允许同时选择一个序列。
几个选择序列合并一个公共序 列---即分支的结束，称为汇合，转换符号只允许在水平线上。一般只允许选择一个序列。
【应用范例】大小球分拣
三、并行分支与汇合的编程
并行分支：转换符号只有一个，同时启动若干个序列，称为并行序列分支。 并行序列用双水平线表示，转换符号在双水平线之上，为公共转换条件。
并行序列的结束称为合并（汇合），转换符号在水平线以下，当双水平线之上的所有前级都处于活动状态时，且转换条件成立，则下一步被激活。同时所有前级步都变为不活动步了。
按钮式人行横道
四、跳转与循环结构
跳转与循环是选择性分支的一种特殊形式。若满足某一转移条件，程序跳过几个状态往下继续执行，这是正向跳转，若要程序返回到上面某个状态再开始往下继续执行，这是逆向跳转，也称作循环。
跳转与循环控制的SFC图和STL图
【应用范例】机械手臂控制
控制说明：
①工件的补充使用人工控制，可直接将工件放在D点（LS0动作）。
②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）。
③A,B,C缸均为单作用气缸，使用电磁控制。
④C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。
⑤当E点有工件且B缸已上升到LS4时，传送带马达转动以运走工件，经2秒后传送带马达自动停止。工件若未完全运走（计时未到）时，则应等待传送带马达停止后才能将工件移走。
功能分析：
①原点复位：选定以A缸退回至右极限位置（LS2 ON）、B缸
上升至上极限位置（LS4 ON）及C缸松开为机械手臂的原点。
执行一个动作之后，应做原点复位的侦测（因为A、B、C缸
均为单作用气缸，所以会自动退回原点）。
②工件搬运流程：依题意其动作为一循环式单一顺序流程。
③传送带流程：在侦测到E点有工件且B缸在上极限位置时，应驱动传送带转动。
④上述两个流程可以同时进行，因此使用并进分支流程来完成组合。
总 结
掌握顺序控制程序编程方法；
掌握状态转移图的编制方法；
掌握状态转移图到梯形程序与指令列表的转换；
掌握顺序控制程序的实际应用。
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