第3章 可编程控制器步进指令的应用

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1、第3章可编程控制器步进指令的应用3.1全自动洗衣机控制3.2大小球分类控制3.3十字路口交通信号灯控制3.4机械手控制3.1全自动洗衣机控制3.1.1控制任务分析（1）按下启动按钮后，进水电磁阀打开开始进水，达到高水位时停止进水，进入洗涤状态。（2）洗涤时内桶正转洗涤15秒暂停3秒，再反转洗涤15秒暂停3秒，又正转洗涤15秒暂停3秒……，如此循环反复30次。（3）洗涤结束后，排水电磁阀打开，进入排水状态。当水位下降到低水位时，进入脱水状态（同时排水），脱水时间为10秒。这样完成从进水到脱水的一个大循环。（4）经过3次上述

2、大循环后，洗衣机自动报警，报警10秒后，自动停机结束全过程。1．控制要求洗衣机的进水和出水由进水电磁阀和出水电磁阀控制。进水时，洗衣机将水注入外桶；排水时，将水从外桶排出机外。外桶（固定，用于盛水）和内桶（可旋转，用于脱水）是以同一中心安装的。洗涤和脱水由同一台电动机拖动，通过脱水电磁离合器来控制，将动力传递到洗涤波轮或内桶。脱水电磁离合器失电，电动机拖动洗涤波轮实现正、反转，开始洗涤；脱水电磁离合器得电，电动机拖动内桶单向旋转，进行脱水（此时波轮不转）。2.控制任务分析全自动洗衣机控制流程图3.1.2相关基础知识1.状

3、态元件状态元件（S）是步进顺控程序设计时必不可少的软元件，每一个状态元件代表顺控程序中的一个步序，用来完成顺序控制中的一个工步。状态元件分类初始状态回零通用断电保持外部故障诊断序号分类编号说明1初始状态S0～S9步进程序开始时使用2回原点状态S10～S19系统返回原始位置时使用3通用状态S20～S499实现顺序控制的各个工步时使用4断电保持状态S500～S899具有断电保持功能5外部故障诊断S900～S999进行外部故障诊断时使用状态元件分类步进顺控程序相当于流水生产线，每条流水生产线都分为若干个工位，每个工位完成产品的

4、一个加工步骤，到生产线的结束工位单位产品生产成型。而在步进顺控程序中，同样按照控制要求把系统的控制过程划为若干个顺序相连的阶段，这些阶段称为状态或步，每个状态都执行若干个控制动作，并在状态元件S中完成，因此状态元件S相当于流水生产线中的工位，PLC执行完步进控制程序中的所有状态，也就实现了控制要求。状态元件（S）具有自动复位的特点，即当步进程序执行到某一状态时，该状态元件后的程序执行；若步进程序转移到下一个状态，则前一个状态自动复位，即其后的程序不再执行。状态元件在不用于步进程序时，可以作为通用辅助继电器（M）使用，其功

5、能和通用辅助继电器相同如图所示。所示梯形图为一振荡电路，按下X000后，Y000以接通1S断开2S的方式不停振荡，安下X001后停止；其中状态元件S20起接通和断开电路作用相当于一通用辅助继电器。2.状态转移图是将整个系统的控制过程分成若干个工作状态（S）,确定各个工作状态的控制功能、转移条件和转移方向，再按系统控制要求的顺序连成一个整体，以实现对系统的正确控制。单流程选择性分支并行分支按结构特点分类单流程状态转移图当PLC上电时M8002接通一个扫描周期，步进程序进入初始状态S0等待启动；按X000启动后，步进程序从状

6、态S0转移到S20，此时Y000接通，定时器T0开始延时，同时状态S0自动复位；延时1S后，T0常开接通，状态转移到S21，Y001接通，定时器T1开始延时，同时状态S20自动复位，Y000、T0断开；如此一个个状态依次往下执行，直到状态S24，当T4延时时间到步进程序转移到状态S0，等待下一次启动。该状态转移图实现了Y000～Y004的流水单循环控制，要实现自动循环可在最后从状态S24直接转移到状态S20。3.步进（STL、RET）指令STL：步进节点指令，用于步进节点驱动，并将母线移至步进节点之后。RET：步进返回指

7、令，用于步进程序结束返回，将母线恢复原位。三菱FX2系列PLC的步进指令只有上述两条，但步进程序中连续状态的转移需用SET指令完成，因此SET指令在步进程序中也是必不可少的。步进指令用法图中上电时步进程序用SET指令转入状态S0，母线转移到步进节点S0（STLS0）之后，因此其后的触点在写指令语句时应直接用LD、LDI指令；当转移条件X000为ON时，步进程序转入状态S20……依此类推；当程序执行至状态S21时，图中使用OUT指令实现了向状态S0的跳转，即用OUT指令代替SET指令可实现不连续状态之间的跳转。在步进程序结

8、束时，步进节点S21后加上步进返回指令RET，以使母线返回。（1）步进程序编程时必须使用步进节点STL指令，程序最后必须使用步进返回RET指令。（2）步进节点之后必须先进行线圈驱动，再进行状态转移，顺序不能颠倒。（3）三菱FX2系列PLC在步进程序中支持双线圈输出，即在不同状态可以驱动同一编号软元件的线圈，但在相邻的