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第6章
PLC步进顺控
指令及其应用
所谓顺序控制，就是按照生产工艺的流程顺序，在各个输入信号及内部软元件的作用下，使各个执行机构自动有序地运行。使用顺序功能图设计程序时，首先应根据系统的工艺流程，画出顺序功能图，然后根据顺序功能图画出梯形图或写出指令表。
状态转移图
6.1
步进顺控指令及其编程方法
6.2
单流程的程序设计
6.3
选择性流程的程序设计
6.4
并行性流程的程序设计
6.5
复杂流程及跳转流程的程序设计
6.6
用辅助继电器实现顺序
6.7
6.2 步进顺控指令及其编程方法
6.2.1 步进顺控指令
STL（Step Ladder）是步进开始指令，以使该状态的负载可以被驱动。
RET是步进返回（也叫步进结束）指令，使步进顺控程序执行完毕时，非步进顺控程序的操作在主母线上完成。
6.2.2 状态转移图的编程方法
状态转移图的编程原则为：先进行负载的驱动处理，然后进行状态的转移处理。图6-2的指令表程序如表6-1所示，其状态梯形图如图6-3所示。
表6-1 图6-2的指令表
图6-3 状态梯形图
6.2.3 编程注意事项
6.3 单流程的程序设计
所谓单流程就是指状态转移只有一个流程，没有其他分支。由单流程构成的状态转移图就叫单流程状态转移图。
6.3.1 设计方法和步骤
单流程控制的程序设计比较简单，其设计方法和步骤如下。
① 根据控制要求，列出PLC的I/O分配表，画出I/O分配图。
② 将整个工作过程按工作步序进行分解，每个工作步序对应一个状态，将其分为若干个状态。
③ 理解每个状态的功能和作用，即设计驱动程序。
④ 找出每个状态的转移条件和转移方向。
⑤ 根据以上分析，画出控制系统的状态转移图。
⑥ 根据状态转移图写出指令表。
6.3.2 程序设计实例
例1 用步进顺控指令设计一个三相电动机循环正反转的控制系统。
其控制要求如下：按下启动按钮，电动机正转3 s，暂停2 s，反转3 s，暂停2 s，如此循环5个周期，然后自动停止；运行中，可按停止按钮停止，热继电器动作也应停止。
解：① 根据控制要求，其I/O分配图如图6-4所示。
图6-4 PLC的I/O接线图
② 根据控制要求可知，这是一个单流程控制程序，其工作流程图如图6-5所示；再根据其工作流程图可以画出其状态转移图，如图6-6所示。
图6-5 工作流程图
图6-6 状态转移图
③ 图6-6的指令如表6-2所示。
例2 用步进顺控指令设计一个彩灯自动循环闪烁的控制程序。
其控制要求如下：3盏彩灯HL1、HL2、HL3，按下启动按钮后HL1亮，1 s后HL1灭HL2亮，1 s后HL2灭HL3亮，1 s后HL3灭，1 s后HL1、HL2、HL3全亮，1 s后HL1、HL2、HL3全灭，1 s后HL1、HL2、HL3全亮，1 s后HL1、HL2、HL3全灭，1 s后HL1亮……如此循环；随时按停止按钮停止系统运行。
图6-7 彩灯闪烁的I/O分配图
图6-8 彩灯闪烁的状态转移图
实训20 单流程程序设计
1．实训目的
2．实训器材
3．实训任务
设计一个用PLC控制的将工件从A点移到B点的机械手的控制系统，并在实训室完成模拟调试，其控制要求如下。
手动操作时，每个动作均能单独操作，用于将机械手复归至原点位置；连续运行时，在原点位置按启动按钮，机械手按图6-9所示连续工作一个周期。
图6-9 机械手动作的示意图
一个周期的工作过程如下：原点→放松（T）→下降→夹紧（T）→上升→右移→下降→放松（T）→上升→左移（同时夹紧）到原点，时间T由教师现场规定。
说明：①机械手的工作是将工件从A点移到B点；②原点位机械夹钳处于夹紧位，且机械手处于左上角位；③机械夹钳为有电放松，无电夹紧。
4．实训步骤
（1）I/O分配
（2）程序设计
图6-10 机械手的状态转移图
（3）系统接线图
（4）系统调试
① 输入程序。
② 静态调试。
③ 动态调试。
5．实训报告
（1）分析与总结
① 画出机械手工作流程图。
② 描述机械手的动作情况，总结操作要领。
（2）巩固与提高
① 机械手在原点时，哪些信号必须闭合？自动运行时，要求哪些信号必须闭合才能启动？
② 若在右限位增加一个光电检测，检测B点是否有工件，若无工件则下降，若有工件则不下降，请在本实训程序的基础上设计其程序。
6．能力测试（100分）
用步进顺控指令设计一个电镀槽生产线的控制程序。
其控制要求如下：具有手动和自动控制功能，手动时，各动作能分别操作；自动时，按下启动按钮后，从原点开始按图6-12所示的流程运行一周回到原点；图中SQ1～SQ4为行车进退限位开关，SQ5、SQ6为吊钩上、下限位开关。
图6-12 电镀槽生产线的控制流程

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