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文檔簡介
第6章PLC步進(jìn)順控指令及其應(yīng)用第6章1
所謂順序控制,就是按照生產(chǎn)工藝的流程順序,在各個(gè)輸入信號(hào)及內(nèi)部軟元件的作用下,使各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)有序地運(yùn)行。使用順序功能圖設(shè)計(jì)程序時(shí),首先應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的工藝流程,畫出順序功能圖,然后根據(jù)順序功能圖畫出梯形圖或?qū)懗鲋噶畋怼?所謂順序控制,就是按照生產(chǎn)工藝的流程順序,在各個(gè)輸入信號(hào)2
狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖6.1步進(jìn)順控指令及其編程方法6.2單流程的程序設(shè)計(jì)6.3選擇性流程的程序設(shè)計(jì)6.4
狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖6.1步進(jìn)順控指令及其編程方法6.2單流程的3
并行性流程的程序設(shè)計(jì)6.5復(fù)雜流程及跳轉(zhuǎn)流程的程序設(shè)計(jì)6.6用輔助繼電器實(shí)現(xiàn)順序6.7并行性流程的程序設(shè)計(jì)6.5復(fù)雜流程及跳轉(zhuǎn)流程的程序設(shè)計(jì)646.1狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 6.1.1流程圖 實(shí)訓(xùn)8的彩燈循環(huán)點(diǎn)亮,實(shí)際上這是一個(gè)順序控制,整個(gè)控制過程可分為如下4個(gè)階段(或叫工序):復(fù)位、黃燈亮、綠燈亮、紅燈亮。6.1狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 6.1.1流程圖5
每個(gè)階段又分別完成如下的工作(也叫動(dòng)作):初始及停止復(fù)位,亮黃燈、延時(shí),亮綠燈、延時(shí),亮紅燈、延時(shí)。各個(gè)階段之間只要延時(shí)時(shí)間到就可以過渡(也叫轉(zhuǎn)移)到下一階段。因此,可以很容易地畫出其工作流程圖。 每個(gè)階段又分別完成如下的工作(也叫動(dòng)作):初始及停止復(fù)位6
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流程圖對(duì)大家來說并不陌生,那么,如何讓PLC來識(shí)別大家所熟悉的流程圖呢?這就要將流程圖“翻譯”成如圖6-2所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。 流程圖對(duì)大家來說并不陌生,那么,如何讓PLC來識(shí)別大家所8
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6.1.2狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 如何將流程圖轉(zhuǎn)化為狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖呢? 只要進(jìn)行如下的變換(即“漢譯英”): 一是將流程圖中的每一個(gè)階段(或工序)用PLC的一個(gè)狀態(tài)繼電器來表示。 6.1.2狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖10
二是將流程圖中的每個(gè)階段要完成的工作(或動(dòng)作)用PLC的線圈指令或功能指令來實(shí)現(xiàn)。 二是將流程圖中的每個(gè)階段要完成的工作(或動(dòng)作)用PLC的11
三是將流程圖中各個(gè)階段之間的轉(zhuǎn)移條件用PLC的觸點(diǎn)或電路塊來替代。 三是將流程圖中各個(gè)階段之間的轉(zhuǎn)移條件用PLC的觸點(diǎn)或電路12
四是流程圖中的箭頭方向就是PLC狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖中的轉(zhuǎn)移方向。 四是流程圖中的箭頭方向就是PLC狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖中的轉(zhuǎn)移方向。13
1.設(shè)計(jì)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的方法和步驟 ①將整個(gè)控制過程按任務(wù)要求分解成若干道工序,其中的每一道工序?qū)?yīng)一個(gè)狀態(tài)(即步),并分配狀態(tài)繼電器。 ②搞清楚每個(gè)狀態(tài)的功能。 1.設(shè)計(jì)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的方法和步驟14
彩燈循環(huán)點(diǎn)亮控制系統(tǒng)的各狀態(tài)功能如下。 S0:PLC初始及停止復(fù)位(驅(qū)動(dòng)ZRSTS20S22區(qū)間復(fù)位指令)。 S20:亮黃燈、延時(shí)(驅(qū)動(dòng)Y0、T0的線圈,使黃燈亮1
s)。 彩燈循環(huán)點(diǎn)亮控制系統(tǒng)的各狀態(tài)功能如下。15
S21:亮綠燈、延時(shí)(驅(qū)動(dòng)Y1、T1的線圈,使綠燈亮1
s)。 S22:亮紅燈、延時(shí)(驅(qū)動(dòng)Y2、T2的線圈,使紅燈亮1
s)。 S21:亮綠燈、延時(shí)(驅(qū)動(dòng)Y1、T1的線圈,使綠燈亮1
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③找出每個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移條件和方向,即在什么條件下將下一個(gè)狀態(tài)“激活”。 ③找出每個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移條件和方向,即在什么條件下將下一個(gè)17
彩燈循環(huán)點(diǎn)亮控制系統(tǒng)的各狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件如下。
彩燈循環(huán)點(diǎn)亮控制系統(tǒng)的各狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件如下。18
S0:初始脈沖M8002,停止按鈕(常開觸點(diǎn))X0,并且,這兩個(gè)條件是或的關(guān)系。 S0:初始脈沖M8002,停止按鈕(常開觸點(diǎn))X0,并且19
S20:一個(gè)是啟動(dòng)按鈕X1,另一個(gè)是從S22來的定時(shí)器T2的延時(shí)閉合觸點(diǎn)。 S20:一個(gè)是啟動(dòng)按鈕X1,另一個(gè)是從S22來的定時(shí)器T20
S21:定時(shí)器T0的延時(shí)閉合觸點(diǎn)。 S22:定時(shí)器T1的延時(shí)閉合觸點(diǎn)。 S21:定時(shí)器T0的延時(shí)閉合觸點(diǎn)。21
④根據(jù)控制要求或工藝要求,畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。 ④根據(jù)控制要求或工藝要求,畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。22
經(jīng)過以上4步,可畫出彩燈循環(huán)點(diǎn)亮的控制系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖,如圖6-2所示。 經(jīng)過以上4步,可畫出彩燈循環(huán)點(diǎn)亮的控制系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖,23
2.狀態(tài)的三要素 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖中的狀態(tài)有驅(qū)動(dòng)負(fù)載、指定轉(zhuǎn)移方向和轉(zhuǎn)移條件三個(gè)要素, 2.狀態(tài)的三要素24
3.狀態(tài)轉(zhuǎn)移和驅(qū)動(dòng)的過程 當(dāng)PLC開始運(yùn)行時(shí),M8002產(chǎn)生一初始脈沖使初始狀態(tài)S0置1,進(jìn)而使ZRST指令有效,使S20~S22復(fù)位。 3.狀態(tài)轉(zhuǎn)移和驅(qū)動(dòng)的過程25
當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕X1時(shí),狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S20,使S20置1,同時(shí)S0在下一掃描周期自動(dòng)復(fù)位,S20馬上驅(qū)動(dòng)Y0、T0(亮黃燈、延時(shí))。 當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕X1時(shí),狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S20,使S20置1,同26
當(dāng)延時(shí)到轉(zhuǎn)移條件T0閉合時(shí),狀態(tài)從S20轉(zhuǎn)移到S21,使S21置1,同時(shí)驅(qū)動(dòng)Y1、T1(亮綠燈、延時(shí)),而S20則在下一掃描周期自動(dòng)復(fù)位,Y0、T0線圈也就斷電。 當(dāng)延時(shí)到轉(zhuǎn)移條件T0閉合時(shí),狀態(tài)從S20轉(zhuǎn)移到S21,使27
當(dāng)轉(zhuǎn)移條件T1閉合時(shí),狀態(tài)從S21轉(zhuǎn)移到S22,使S22置1,同時(shí)驅(qū)動(dòng)Y2、T2(亮紅燈、延時(shí)),而S21則在下一掃描周期自動(dòng)復(fù)位,Y1、T1線圈也就斷電。 當(dāng)轉(zhuǎn)移條件T1閉合時(shí),狀態(tài)從S21轉(zhuǎn)移到S22,使S2228
當(dāng)轉(zhuǎn)移條件T2閉合時(shí),狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S20,使S20又置1,同時(shí)驅(qū)動(dòng)Y0、T0(亮黃燈、延時(shí)),而S22則在下一掃描周期自動(dòng)復(fù)位,Y2、T2線圈也就斷電,開始下一個(gè)循環(huán)。 當(dāng)轉(zhuǎn)移條件T2閉合時(shí),狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S20,使S20又置1,29
在上述過程中,若按下停止按鈕X0,則隨時(shí)可以使?fàn)顟B(tài)S20~S22復(fù)位,同時(shí)Y0~Y2、T0~T2的線圈也復(fù)位,彩燈熄滅。 在上述過程中,若按下停止按鈕X0,則隨時(shí)可以使?fàn)顟B(tài)S2030
4.狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的特點(diǎn) 形成了狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖和流程圖一樣,具有如下特點(diǎn)。 4.狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的特點(diǎn)31
①可以將復(fù)雜的控制任務(wù)或控制過程分解成若干個(gè)狀態(tài)。無論多么復(fù)雜的過程都能分解為若干個(gè)狀態(tài),有利于程序的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)。 ①可以將復(fù)雜的控制任務(wù)或控制過程分解成若干個(gè)狀態(tài)。無論32
②相對(duì)某一個(gè)具體的狀態(tài)來說,控制任務(wù)簡單了,給局部程序的編制帶來了方便。 ②相對(duì)某一個(gè)具體的狀態(tài)來說,控制任務(wù)簡單了,給局部程序33
③整體程序是局部程序的綜合,只要搞清楚各狀態(tài)需要完成的動(dòng)作、狀態(tài)轉(zhuǎn)移的條件和轉(zhuǎn)移的方向,就可以進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的設(shè)計(jì)。 ③整體程序是局部程序的綜合,只要搞清楚各狀態(tài)需要完成的34
④這種圖形很容易理解,可讀性很強(qiáng),能清楚地反映整個(gè)控制的工藝過程。 ④這種圖形很容易理解,可讀性很強(qiáng),能清楚地反映整個(gè)控制35
6.1.3狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的理解 若對(duì)應(yīng)狀態(tài)“有電”(即“激活”),則狀態(tài)的負(fù)載驅(qū)動(dòng)和轉(zhuǎn)移處理才有可能執(zhí)行;若對(duì)應(yīng)狀態(tài)“無電”(即“未激活”),則狀態(tài)的負(fù)載驅(qū)動(dòng)和轉(zhuǎn)移處理就不可能執(zhí)行。 6.1.3狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的理解36
可以將狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖理解為“接力賽跑”,只要跑完自己這一棒,接力棒傳給下一個(gè)人,就由下一個(gè)人去跑,自己就可以不跑了?;蛘呃斫鉃椤爸桓勺约盒枰傻氖拢瑹o需考慮其他”。 可以將狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖理解為“接力賽跑”,只要跑完自己這一棒,376.2步進(jìn)順控指令及其編程方法 6.2.1步進(jìn)順控指令 STL(StepLadder)是步進(jìn)開始指令,以使該狀態(tài)的負(fù)載可以被驅(qū)動(dòng)。6.2步進(jìn)順控指令及其編程方法 6.2.1步進(jìn)順控指令38
RET是步進(jìn)返回(也叫步進(jìn)結(jié)束)指令,使步進(jìn)順控程序執(zhí)行完畢時(shí),非步進(jìn)順控程序的操作在主母線上完成。 RET是步進(jìn)返回(也叫步進(jìn)結(jié)束)指令,使步進(jìn)順控程序執(zhí)行39
6.2.2狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的編程方法 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的編程原則為:先進(jìn)行負(fù)載的驅(qū)動(dòng)處理,然后進(jìn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)移處理。圖6-2的指令表程序如表6-1所示,其狀態(tài)梯形圖如圖6-3所示。 6.2.2狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的編程方法40
表6-1 圖6-2的指令表表6-1 圖6-2的指令表41
圖6-3狀態(tài)梯形圖圖6-3狀態(tài)梯形圖42
6.2.3編程注意事項(xiàng) 6.2.3編程注意事項(xiàng)436.3單流程的程序設(shè)計(jì) 所謂單流程就是指狀態(tài)轉(zhuǎn)移只有一個(gè)流程,沒有其他分支。由單流程構(gòu)成的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖就叫單流程狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。6.3單流程的程序設(shè)計(jì) 所謂單流程就是指狀態(tài)轉(zhuǎn)移只有一個(gè)流44
6.3.1設(shè)計(jì)方法和步驟 單流程控制的程序設(shè)計(jì)比較簡單,其設(shè)計(jì)方法和步驟如下。 6.3.1設(shè)計(jì)方法和步驟45
①根據(jù)控制要求,列出PLC的I/O分配表,畫出I/O分配圖。 ①根據(jù)控制要求,列出PLC的I/O分配表,畫出I/O分46
②將整個(gè)工作過程按工作步序進(jìn)行分解,每個(gè)工作步序?qū)?yīng)一個(gè)狀態(tài),將其分為若干個(gè)狀態(tài)。 ②將整個(gè)工作過程按工作步序進(jìn)行分解,每個(gè)工作步序?qū)?yīng)一47
③理解每個(gè)狀態(tài)的功能和作用,即設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)程序。 ④找出每個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移條件和轉(zhuǎn)移方向。 ③理解每個(gè)狀態(tài)的功能和作用,即設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)程序。48
⑤根據(jù)以上分析,畫出控制系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。 ⑥根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖寫出指令表。 ⑤根據(jù)以上分析,畫出控制系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。49
6.3.2程序設(shè)計(jì)實(shí)例 例1用步進(jìn)順控指令設(shè)計(jì)一個(gè)三相電動(dòng)機(jī)循環(huán)正反轉(zhuǎn)的控制系統(tǒng)。 6.3.2程序設(shè)計(jì)實(shí)例50
其控制要求如下:按下啟動(dòng)按鈕,電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)3
s,暫停2
s,反轉(zhuǎn)3
s,暫停2
s,如此循環(huán)5個(gè)周期,然后自動(dòng)停止;運(yùn)行中,可按停止按鈕停止,熱繼電器動(dòng)作也應(yīng)停止。 其控制要求如下:按下啟動(dòng)按鈕,電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)3
s,暫停2
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解:①根據(jù)控制要求,其I/O分配圖如圖6-4所示。 解:①根據(jù)控制要求,其I/O分配圖如圖6-4所示。52
圖6-4PLC的I/O接線圖圖6-4PLC的I/O接線圖53
②根據(jù)控制要求可知,這是一個(gè)單流程控制程序,其工作流程圖如圖6-5所示;再根據(jù)其工作流程圖可以畫出其狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖,如圖6-6所示。 ②根據(jù)控制要求可知,這是一個(gè)單流程控制程序,其工作流程54
圖6-5工作流程圖圖6-5工作流程圖55
圖6-6狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖圖6-6狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖56
③圖6-6的指令如表6-2所示。 ③圖6-6的指令如表6-2所示。57
例2用步進(jìn)順控指令設(shè)計(jì)一個(gè)彩燈自動(dòng)循環(huán)閃爍的控制程序。 例2用步進(jìn)順控指令設(shè)計(jì)一個(gè)彩燈自動(dòng)循環(huán)閃爍的控制程序58
其控制要求如下:3盞彩燈HL1、HL2、HL3,按下啟動(dòng)按鈕后HL1亮,1
s后HL1滅HL2亮,1
s后HL2滅HL3亮,1
s后HL3滅,1
s后HL1、HL2、HL3全亮,1
s后HL1、HL2、HL3全滅,1
s后HL1、HL2、HL3全亮,1
s后HL1、HL2、HL3全滅,1
s后HL1亮……如此循環(huán);隨時(shí)按停止按鈕停止系統(tǒng)運(yùn)行。 其控制要求如下:3盞彩燈HL1、HL2、HL3,按下啟動(dòng)59
圖6-7彩燈閃爍的I/O分配圖圖6-7彩燈閃爍的I/O分配圖60
圖6-8彩燈閃爍的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖圖6-8彩燈閃爍的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖61
實(shí)訓(xùn)20單流程程序設(shè)計(jì) 1.實(shí)訓(xùn)目的 2.實(shí)訓(xùn)器材 3.實(shí)訓(xùn)任務(wù) 實(shí)訓(xùn)20單流程程序設(shè)計(jì)62
設(shè)計(jì)一個(gè)用PLC控制的將工件從A點(diǎn)移到B點(diǎn)的機(jī)械手的控制系統(tǒng),并在實(shí)訓(xùn)室完成模擬調(diào)試,其控制要求如下。 設(shè)計(jì)一個(gè)用PLC控制的將工件從A點(diǎn)移到B點(diǎn)的機(jī)械手的控制63
手動(dòng)操作時(shí),每個(gè)動(dòng)作均能單獨(dú)操作,用于將機(jī)械手復(fù)歸至原點(diǎn)位置;連續(xù)運(yùn)行時(shí),在原點(diǎn)位置按啟動(dòng)按鈕,機(jī)械手按圖6-9所示連續(xù)工作一個(gè)周期。 手動(dòng)操作時(shí),每個(gè)動(dòng)作均能單獨(dú)操作,用于將機(jī)械手復(fù)歸至原點(diǎn)64
圖6-9機(jī)械手動(dòng)作的示意圖
圖6-9機(jī)械手動(dòng)作的示意圖
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一個(gè)周期的工作過程如下:原點(diǎn)→放松(T)→下降→夾緊(T)→上升→右移→下降→放松(T)→上升→左移(同時(shí)夾緊)到原點(diǎn),時(shí)間T由教師現(xiàn)場規(guī)定。 一個(gè)周期的工作過程如下:原點(diǎn)→放松(T)→下降→夾緊(T66
說明:①機(jī)械手的工作是將工件從A點(diǎn)移到B點(diǎn);②原點(diǎn)位機(jī)械夾鉗處于夾緊位,且機(jī)械手處于左上角位;③機(jī)械夾鉗為有電放松,無電夾緊。 說明:①機(jī)械手的工作是將工件從A點(diǎn)移到B點(diǎn);②原點(diǎn)位機(jī)械67
4.實(shí)訓(xùn)步驟(1)I/O分配(2)程序設(shè)計(jì) 4.實(shí)訓(xùn)步驟68
圖6-10機(jī)械手的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖圖6-10機(jī)械手的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖69
(3)系統(tǒng)接線圖(3)系統(tǒng)接線圖70
71
(4)系統(tǒng)調(diào)試 ①輸入程序。 ②靜態(tài)調(diào)試。 ③動(dòng)態(tài)調(diào)試。(4)系統(tǒng)調(diào)試72
5.實(shí)訓(xùn)報(bào)告(1)分析與總結(jié) ①畫出機(jī)械手工作流程圖。 ②描述機(jī)械手的動(dòng)作情況,總結(jié)操作要領(lǐng)。 5.實(shí)訓(xùn)報(bào)告73
(2)鞏固與提高 ①機(jī)械手在原點(diǎn)時(shí),哪些信號(hào)必須閉合?自動(dòng)運(yùn)行時(shí),要求哪些信號(hào)必須閉合才能啟動(dòng)?(2)鞏固與提高74
②若在右限位增加一個(gè)光電檢測,檢測B點(diǎn)是否有工件,若無工件則下降,若有工件則不下降,請(qǐng)?jiān)诒緦?shí)訓(xùn)程序的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)其程序。 ②若在右限位增加一個(gè)光電檢測,檢測B點(diǎn)是否有工件,若無75
6.能力測試(100分) 用步進(jìn)順控指令設(shè)計(jì)一個(gè)電鍍槽生產(chǎn)線的控制程序。 6.能力測試(100分)76
其控制要求如下:具有手動(dòng)和自動(dòng)控制功能,手動(dòng)時(shí),各動(dòng)作能分別操作;自動(dòng)時(shí),按下啟動(dòng)按鈕后,從原點(diǎn)開始按圖6-12所示的流程運(yùn)行一周回到原點(diǎn);圖中SQ1~SQ4為行車進(jìn)退限位開關(guān),SQ5、SQ6為吊鉤上、下限位開關(guān)。 其控制要求如下:具有手動(dòng)和自動(dòng)控制功能,手動(dòng)時(shí),各動(dòng)作能77
圖6-12電鍍槽生產(chǎn)線的控制流程圖6-12電鍍槽生產(chǎn)線的控制流程786.4選擇性流程的程序設(shè)計(jì) 6.4.1選擇性流程及其編程 1.選擇性流程程序的特點(diǎn) 由兩個(gè)及兩個(gè)以上的分支流程組成的,但根據(jù)控制要求只能從中選擇1個(gè)分支流程執(zhí)行的程序,稱為選擇性流程程序。6.4選擇性流程的程序設(shè)計(jì) 6.4.1選擇性流程及其編79
圖6-13選擇性流程程序的結(jié)構(gòu)形式圖6-13選擇性流程程序的結(jié)構(gòu)形式80
2.選擇性分支的編程 選擇性分支的編程與一般狀態(tài)的編程一樣,先進(jìn)行驅(qū)動(dòng)處理,然后進(jìn)行轉(zhuǎn)移處理,所有的轉(zhuǎn)移處理按順序執(zhí)行,簡稱先驅(qū)動(dòng)后轉(zhuǎn)移。 2.選擇性分支的編程81
表6-4選擇性分支程序的指令表STLS20LDX010 第2分支的轉(zhuǎn)移條件OUTY000
驅(qū)動(dòng)處理SETS31 轉(zhuǎn)移到第2分支LDX000 第1分支的轉(zhuǎn)移條件LDX020 第3分支的轉(zhuǎn)移條件SETS21 轉(zhuǎn)移到第1分支SETS41 轉(zhuǎn)移到第3分支表6-482
表6-5選擇性匯合程序的指令表STLS21第1分支驅(qū)動(dòng)處理STLS50OUTY50OUTY042OUTY021LDX001SETS22STLS22SETS50OUTY022STLS31第2分支驅(qū)動(dòng)處理OUTY031由第2分支轉(zhuǎn)移到匯合點(diǎn)LDX011SETS32STLS32由第3分支轉(zhuǎn)移到匯合點(diǎn)OUTY032STLS41第3分支驅(qū)動(dòng)處理SETS50OUTY041表6-5選擇性匯合程序的指令83
6.4.2程序設(shè)計(jì)實(shí)例 例3用步進(jìn)指令設(shè)計(jì)三相電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制程序。其控制要求如下:按正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB1,電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn),按停止按鈕SB,電動(dòng)機(jī)停止;按反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB2,電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn),按停止按鈕SB,電動(dòng)機(jī)停止;熱繼電器具有保護(hù)功能。 6.4.2程序設(shè)計(jì)實(shí)例84
85
實(shí)訓(xùn)21選擇性流程程序設(shè)計(jì) 1.實(shí)訓(xùn)目的 2.實(shí)訓(xùn)器材 實(shí)訓(xùn)21選擇性流程程序設(shè)計(jì)86
與第5章實(shí)訓(xùn)18相同。 3.實(shí)訓(xùn)任務(wù) 設(shè)計(jì)一個(gè)三相電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)能耗制動(dòng)的控制系統(tǒng),并在實(shí)訓(xùn)室完成模擬調(diào)試。 與第5章實(shí)訓(xùn)18相同。87
其控制要求如下: 按SB1,KM1合,電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn);按SB2,KM2合,電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn);按SB,KM1或KM2斷開,KM3合,能耗制動(dòng)(制動(dòng)時(shí)間為Ts);要求有必要的電氣互鎖,不需按鈕互鎖;FR動(dòng)作,KM1或KM2或KM3釋放,電動(dòng)機(jī)自由停車;要求用步進(jìn)順控指令設(shè)計(jì)程序。 其控制要求如下:88
4.實(shí)訓(xùn)步驟(1)I/O分配(2)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 4.實(shí)訓(xùn)步驟89
90
5.實(shí)訓(xùn)報(bào)告(1)分析與總結(jié) ①根據(jù)三相電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)能耗制動(dòng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖,寫出其指令表。 5.實(shí)訓(xùn)報(bào)告91
②比較用基本邏輯指令和STL指令編程的異同,并說明各自的優(yōu)缺點(diǎn)。 ③畫出三相電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)能耗制動(dòng)主電路的接線圖。 ②比較用基本邏輯指令和STL指令編程的異同,并說明各自的92
(2)鞏固與提高 ①用另外的方法編制程序。 ②從安全的角度分析一下狀態(tài)S22的作用,并說明原因。 ③若要在本實(shí)訓(xùn)功能的基礎(chǔ)上增加手動(dòng)正、反轉(zhuǎn)功能,則應(yīng)如何設(shè)計(jì)其狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖?(2)鞏固與提高93
6.能力測試(100分) 設(shè)計(jì)一個(gè)用PLC控制的皮帶運(yùn)輸機(jī)的控制系統(tǒng)。 6.能力測試(100分)94
其控制要求如下:供料由電磁閥DT控制;電動(dòng)機(jī)M1~M4分別用于驅(qū)動(dòng)皮帶運(yùn)輸線PD1~PD4;儲(chǔ)料倉設(shè)有空倉和滿倉信號(hào)。其動(dòng)作示意簡圖如圖6-16所示,其具體要求如下。 其控制要求如下:供料由電磁閥DT控制;電動(dòng)機(jī)M1~M4分95
圖6-16動(dòng)作示意簡圖圖6-16動(dòng)作示意簡圖96
①正常啟動(dòng)。倉空或按啟動(dòng)按鈕時(shí)的啟動(dòng)順序?yàn)镸1、DT、M2、M3、M4,間隔時(shí)間5
s。 ①正常啟動(dòng)。倉空或按啟動(dòng)按鈕時(shí)的啟動(dòng)順序?yàn)镸1、DT、97
②正常停止。為使皮帶上不留物料,要求順物料流動(dòng)方向按一定時(shí)間間隔順序停止,即正常停止順序?yàn)镈T、M1、M2、M3、M4,間隔時(shí)間5
s。 ②正常停止。為使皮帶上不留物料,要求順物料流動(dòng)方向按一98
③故障后的啟動(dòng)。為避免前段皮帶上造成物料堆積,要求按物料流動(dòng)相反方向按一定時(shí)間間隔順序啟動(dòng),即故障后的啟動(dòng)順序?yàn)镸4、M3、M2、M1、DT,間隔時(shí)間10
s。 ③故障后的啟動(dòng)。為避免前段皮帶上造成物料堆積,要求按物99
④緊急停止。當(dāng)出現(xiàn)意外時(shí),按下緊急停止按鈕,則停止所有電動(dòng)機(jī)和電磁閥。 ⑤具有點(diǎn)動(dòng)功能。 ④緊急停止。當(dāng)出現(xiàn)意外時(shí),按下緊急停止按鈕,則停止所有1006.5并行性流程的程序設(shè)計(jì) 6.5.1并行性流程及其編程 1.并行性流程程序的特點(diǎn) 由兩個(gè)及以上的分支流程組成的,但必須同時(shí)執(zhí)行各分支的程序,稱為并行性流程程序。6.5并行性流程的程序設(shè)計(jì) 6.5.1并行性流程及其101
圖6-17并行性流程程序的結(jié)構(gòu)形式圖6-17并行性流程程序的結(jié)構(gòu)形式102
2.并行性分支的編程 并行性分支的編程與選擇性分支的編程一樣,先進(jìn)行驅(qū)動(dòng)處理,然后進(jìn)行轉(zhuǎn)移處理,所有的轉(zhuǎn)移處理按順序執(zhí)行。 2.并行性分支的編程103
表6-6并行性分支程序的指令表STLS20SETS21轉(zhuǎn)移到第1分支OUTY000驅(qū)動(dòng)處理SETS31轉(zhuǎn)移到第2分支LDX000轉(zhuǎn)移條件SETS41轉(zhuǎn)移到第3分支表6-6并行性分支程序的指令表104
3.并行性匯合的編程 并行性匯合的編程與選擇性匯合的編程一樣,也是先進(jìn)行匯合前狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)處理,然后按順序向匯合狀態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)移處理。 3.并行性匯合的編程105
表6-7并行性匯合程序的指令表表6-7并行性匯合程序的指令106
4.編程注意事項(xiàng) ①并行性流程的匯合最多能實(shí)現(xiàn)8個(gè)流程的匯合。 ②在并行性分支、匯合流程中,不允許有如圖6-18(a)所示的轉(zhuǎn)移條件,而必須將其轉(zhuǎn)化為圖6-18(b)后,再進(jìn)行編程。 4.編程注意事項(xiàng)107
圖6-18并行性分支、匯合流程的轉(zhuǎn)化圖6-18并行性分支、匯合流程的轉(zhuǎn)化108
6.5.2程序設(shè)計(jì)實(shí)例 例4用步進(jìn)指令設(shè)計(jì)一個(gè)按鈕式人行橫道指示燈的控制程序。其控制要求如下:按X0或X1按鈕,人行橫道和車道指示燈按圖6-19所示點(diǎn)亮。 6.5.2程序設(shè)計(jì)實(shí)例109
圖6-19按鈕式人行橫道指示燈的示意圖圖6-19按鈕式人行橫道指示燈的示意圖110
圖6-20PLC外部接線圖圖6-20PLC外部接線圖111
112
實(shí)訓(xùn)22并行性流程的程序設(shè)計(jì) 1.實(shí)訓(xùn)目的 2.實(shí)訓(xùn)器材 3.實(shí)訓(xùn)任務(wù) 實(shí)訓(xùn)22并行性流程的程序設(shè)計(jì)113
設(shè)計(jì)一個(gè)用PLC控制的十字路口交通燈的控制系統(tǒng),并在實(shí)訓(xùn)室完成模擬調(diào)試。 設(shè)計(jì)一個(gè)用PLC控制的十字路口交通燈的控制系統(tǒng),并在實(shí)訓(xùn)114
其控制要求如下: 自動(dòng)運(yùn)行時(shí),按一下啟動(dòng)按鈕,信號(hào)燈系統(tǒng)按圖6-22所示要求開始工作(綠燈閃爍的周期為1
s);按一下停止按鈕,所有信號(hào)燈都熄滅;手動(dòng)運(yùn)行時(shí),兩方向的黃燈同時(shí)閃動(dòng),周期是1
s。 其控制要求如下:115
圖6-22交通燈自動(dòng)運(yùn)行的動(dòng)作要求圖6-22交通燈自動(dòng)運(yùn)行的動(dòng)作要求116
4.實(shí)訓(xùn)步驟(1)I/O分配(2)程序設(shè)計(jì) 4.實(shí)訓(xùn)步驟117
圖6-23交通燈控制的時(shí)序圖圖6-23交通燈控制的時(shí)序圖118
5.實(shí)訓(xùn)報(bào)告(1)分析與總結(jié) ①根據(jù)圖6-24所示狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖寫出其對(duì)應(yīng)的指令表。
5.實(shí)訓(xùn)報(bào)告119
圖6-24交通燈控制的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖圖6-24交通燈控制的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖120
②對(duì)照?qǐng)D6-24所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖理解計(jì)算機(jī)中的狀態(tài)梯形圖,并給梯形圖加必要的設(shè)備注釋。 ③比較一下選擇性流程和并行性流程的異同。 ②對(duì)照?qǐng)D6-24所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖理解計(jì)算機(jī)中的狀態(tài)梯形121
(2)鞏固與提高 ①在圖6-24所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖中,如何將M8013改為由定時(shí)器和計(jì)數(shù)器組成的振蕩電路?(2)鞏固與提高122
②請(qǐng)用單流程設(shè)計(jì)本實(shí)訓(xùn)程序。 ③描述該交通燈的動(dòng)作情況,并與實(shí)際的交通燈進(jìn)行比較,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一個(gè)功能更完善的控制程序。 ②請(qǐng)用單流程設(shè)計(jì)本實(shí)訓(xùn)程序。123
6.能力測試(100分) 設(shè)計(jì)一個(gè)用PLC控制的雙頭鉆床的控制系統(tǒng)。雙頭鉆床用來加工圓盤狀零件上均勻分布的6個(gè)孔,如圖6-26所示。 6.能力測試(100分)124
圖6-26雙頭鉆床的工作示意圖圖6-26雙頭鉆床的工作示意圖125
其控制過程如下:操作人員將工件放好后,按下啟動(dòng)按鈕,工件被夾緊,夾緊時(shí)壓力繼電器為ON,此時(shí)兩個(gè)鉆頭同時(shí)開始向下進(jìn)給。 其控制過程如下:操作人員將工件放好后,按下啟動(dòng)按鈕,工件126
大鉆頭鉆到設(shè)定的深度(SQ1)時(shí),鉆頭上升,升到設(shè)定的起始位置(SQ2)時(shí),停止上升;小鉆頭鉆到設(shè)定的深度(SQ3)時(shí),鉆頭上升,升到設(shè)定的起始位置(SQ4)時(shí),停止上升。 大鉆頭鉆到設(shè)定的深度(SQ1)時(shí),鉆頭上升,升到設(shè)定的起127
兩個(gè)都到位后,工件旋轉(zhuǎn)120°,旋轉(zhuǎn)到位時(shí)SQ5為ON,然后又開始鉆第2對(duì)孔,3對(duì)孔都鉆完后,工件松開,松開到位時(shí),限位開關(guān)SQ6為ON,系統(tǒng)返回初始位置,系統(tǒng)要求具有急停、手動(dòng)和自動(dòng)運(yùn)行功能。 兩個(gè)都到位后,工件旋轉(zhuǎn)120°,旋轉(zhuǎn)到位時(shí)SQ5為ON,1286.6復(fù)雜流程及跳轉(zhuǎn)流程的
程序設(shè)計(jì) 6.6.1復(fù)雜流程的程序編制 在復(fù)雜的順序控制中,常常會(huì)有選擇性流程、并行性流程的組合。6.6復(fù)雜流程及跳轉(zhuǎn)流程的
129
1.選擇性匯合后的選擇性分支的編程 2.復(fù)雜選擇性流程的編程 3.并行性匯合后的并行性分支的編程 1.選擇性匯合后的選擇性分支的編程130
4.選擇性匯合后的并行性分支的編程 5.并行性匯合后的選擇性分支的編程 6.選擇性流程里嵌套并行性流程的編程 4.選擇性匯合后的并行性分支的編程131
6.6.2跳轉(zhuǎn)流程的程序編制 6.6.2跳轉(zhuǎn)流程的程序編制1326.7用輔助繼電器實(shí)現(xiàn)順序控制的
程序設(shè)計(jì) 前面介紹了基于狀態(tài)繼電器的順序控制的程序設(shè)計(jì),那么,如何用輔助繼電器來實(shí)現(xiàn)順序控制的程序設(shè)計(jì)呢?6.7用輔助繼電器實(shí)現(xiàn)順序控制的
133
6.7.1用輔助繼電器實(shí)現(xiàn)順序控制的設(shè)計(jì)思想 用輔助繼電器設(shè)計(jì)順序控制程序的設(shè)計(jì)思想為:首先用輔助繼電器M來代替狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖中的步(即狀態(tài)繼電器),即設(shè)計(jì)順序功能圖,然后根據(jù)順序功能圖設(shè)計(jì)梯形圖。 6.7.1用輔助繼電器實(shí)現(xiàn)順序控制的設(shè)計(jì)思想134
6.7.2使用啟保停電路的程序設(shè)計(jì) 1.設(shè)計(jì)思想 6.7.2使用啟保停電路的程序設(shè)計(jì)135
136
2.單流程的程序設(shè)計(jì) 2.單流程的程序設(shè)計(jì)137
圖6-35小車控制系統(tǒng)圖圖6-35小車控制系統(tǒng)圖138
3.選擇性流程的程序設(shè)計(jì) 4.并行性流程的程序設(shè)計(jì) 3.選擇性流程的程序設(shè)計(jì)139
6.7.3使用置位復(fù)位指令的程序設(shè)計(jì) 1.設(shè)計(jì)思想 6.7.3使用置位復(fù)位指令的程序設(shè)計(jì)140
141
2.單流程的程序設(shè)計(jì) 2.單流程的程序設(shè)計(jì)142
143
3.選擇性流程的程序設(shè)計(jì) 4.并行性流程的程序設(shè)計(jì) 3.選擇性流程的程序設(shè)計(jì)144
實(shí)訓(xùn)23用輔助繼電器實(shí)現(xiàn)順序控制 1.實(shí)訓(xùn)目的 2.實(shí)訓(xùn)器材 3.實(shí)訓(xùn)任務(wù) 實(shí)訓(xùn)23用輔助繼電器實(shí)現(xiàn)順序控制145
分別使用啟保停電路的編程方法和置位復(fù)位指令的編程方法設(shè)計(jì)本章實(shí)訓(xùn)20、21、22的控制程序。 分別使用啟保停電路的編程方法和置位復(fù)位指令的編程方法設(shè)計(jì)146
4.實(shí)訓(xùn)步驟 請(qǐng)參照本章實(shí)訓(xùn)20、21、22的實(shí)訓(xùn)步驟執(zhí)行。 4.實(shí)訓(xùn)步驟147
5.實(shí)訓(xùn)報(bào)告 ①總結(jié)使用啟保停電路的編程方法和置位復(fù)位指令的編程方法的異同。 ②簡述用輔助繼電器設(shè)計(jì)順控程序和使用步進(jìn)順控指令設(shè)計(jì)順控程序的優(yōu)劣。 5.實(shí)訓(xùn)報(bào)告148
第6章PLC步進(jìn)順控指令及其應(yīng)用第6章149
所謂順序控制,就是按照生產(chǎn)工藝的流程順序,在各個(gè)輸入信號(hào)及內(nèi)部軟元件的作用下,使各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)有序地運(yùn)行。使用順序功能圖設(shè)計(jì)程序時(shí),首先應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的工藝流程,畫出順序功能圖,然后根據(jù)順序功能圖畫出梯形圖或?qū)懗鲋噶畋怼?所謂順序控制,就是按照生產(chǎn)工藝的流程順序,在各個(gè)輸入信號(hào)150
狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖6.1步進(jìn)順控指令及其編程方法6.2單流程的程序設(shè)計(jì)6.3選擇性流程的程序設(shè)計(jì)6.4
狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖6.1步進(jìn)順控指令及其編程方法6.2單流程的151
并行性流程的程序設(shè)計(jì)6.5復(fù)雜流程及跳轉(zhuǎn)流程的程序設(shè)計(jì)6.6用輔助繼電器實(shí)現(xiàn)順序6.7并行性流程的程序設(shè)計(jì)6.5復(fù)雜流程及跳轉(zhuǎn)流程的程序設(shè)計(jì)61526.1狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 6.1.1流程圖 實(shí)訓(xùn)8的彩燈循環(huán)點(diǎn)亮,實(shí)際上這是一個(gè)順序控制,整個(gè)控制過程可分為如下4個(gè)階段(或叫工序):復(fù)位、黃燈亮、綠燈亮、紅燈亮。6.1狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 6.1.1流程圖153
每個(gè)階段又分別完成如下的工作(也叫動(dòng)作):初始及停止復(fù)位,亮黃燈、延時(shí),亮綠燈、延時(shí),亮紅燈、延時(shí)。各個(gè)階段之間只要延時(shí)時(shí)間到就可以過渡(也叫轉(zhuǎn)移)到下一階段。因此,可以很容易地畫出其工作流程圖。 每個(gè)階段又分別完成如下的工作(也叫動(dòng)作):初始及停止復(fù)位154
155
流程圖對(duì)大家來說并不陌生,那么,如何讓PLC來識(shí)別大家所熟悉的流程圖呢?這就要將流程圖“翻譯”成如圖6-2所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。 流程圖對(duì)大家來說并不陌生,那么,如何讓PLC來識(shí)別大家所156
157
6.1.2狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 如何將流程圖轉(zhuǎn)化為狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖呢? 只要進(jìn)行如下的變換(即“漢譯英”): 一是將流程圖中的每一個(gè)階段(或工序)用PLC的一個(gè)狀態(tài)繼電器來表示。 6.1.2狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖158
二是將流程圖中的每個(gè)階段要完成的工作(或動(dòng)作)用PLC的線圈指令或功能指令來實(shí)現(xiàn)。 二是將流程圖中的每個(gè)階段要完成的工作(或動(dòng)作)用PLC的159
三是將流程圖中各個(gè)階段之間的轉(zhuǎn)移條件用PLC的觸點(diǎn)或電路塊來替代。 三是將流程圖中各個(gè)階段之間的轉(zhuǎn)移條件用PLC的觸點(diǎn)或電路160
四是流程圖中的箭頭方向就是PLC狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖中的轉(zhuǎn)移方向。 四是流程圖中的箭頭方向就是PLC狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖中的轉(zhuǎn)移方向。161
1.設(shè)計(jì)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的方法和步驟 ①將整個(gè)控制過程按任務(wù)要求分解成若干道工序,其中的每一道工序?qū)?yīng)一個(gè)狀態(tài)(即步),并分配狀態(tài)繼電器。 ②搞清楚每個(gè)狀態(tài)的功能。 1.設(shè)計(jì)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的方法和步驟162
彩燈循環(huán)點(diǎn)亮控制系統(tǒng)的各狀態(tài)功能如下。 S0:PLC初始及停止復(fù)位(驅(qū)動(dòng)ZRSTS20S22區(qū)間復(fù)位指令)。 S20:亮黃燈、延時(shí)(驅(qū)動(dòng)Y0、T0的線圈,使黃燈亮1
s)。 彩燈循環(huán)點(diǎn)亮控制系統(tǒng)的各狀態(tài)功能如下。163
S21:亮綠燈、延時(shí)(驅(qū)動(dòng)Y1、T1的線圈,使綠燈亮1
s)。 S22:亮紅燈、延時(shí)(驅(qū)動(dòng)Y2、T2的線圈,使紅燈亮1
s)。 S21:亮綠燈、延時(shí)(驅(qū)動(dòng)Y1、T1的線圈,使綠燈亮1
164
③找出每個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移條件和方向,即在什么條件下將下一個(gè)狀態(tài)“激活”。 ③找出每個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移條件和方向,即在什么條件下將下一個(gè)165
彩燈循環(huán)點(diǎn)亮控制系統(tǒng)的各狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件如下。
彩燈循環(huán)點(diǎn)亮控制系統(tǒng)的各狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件如下。166
S0:初始脈沖M8002,停止按鈕(常開觸點(diǎn))X0,并且,這兩個(gè)條件是或的關(guān)系。 S0:初始脈沖M8002,停止按鈕(常開觸點(diǎn))X0,并且167
S20:一個(gè)是啟動(dòng)按鈕X1,另一個(gè)是從S22來的定時(shí)器T2的延時(shí)閉合觸點(diǎn)。 S20:一個(gè)是啟動(dòng)按鈕X1,另一個(gè)是從S22來的定時(shí)器T168
S21:定時(shí)器T0的延時(shí)閉合觸點(diǎn)。 S22:定時(shí)器T1的延時(shí)閉合觸點(diǎn)。 S21:定時(shí)器T0的延時(shí)閉合觸點(diǎn)。169
④根據(jù)控制要求或工藝要求,畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。 ④根據(jù)控制要求或工藝要求,畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。170
經(jīng)過以上4步,可畫出彩燈循環(huán)點(diǎn)亮的控制系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖,如圖6-2所示。 經(jīng)過以上4步,可畫出彩燈循環(huán)點(diǎn)亮的控制系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖,171
2.狀態(tài)的三要素 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖中的狀態(tài)有驅(qū)動(dòng)負(fù)載、指定轉(zhuǎn)移方向和轉(zhuǎn)移條件三個(gè)要素, 2.狀態(tài)的三要素172
3.狀態(tài)轉(zhuǎn)移和驅(qū)動(dòng)的過程 當(dāng)PLC開始運(yùn)行時(shí),M8002產(chǎn)生一初始脈沖使初始狀態(tài)S0置1,進(jìn)而使ZRST指令有效,使S20~S22復(fù)位。 3.狀態(tài)轉(zhuǎn)移和驅(qū)動(dòng)的過程173
當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕X1時(shí),狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S20,使S20置1,同時(shí)S0在下一掃描周期自動(dòng)復(fù)位,S20馬上驅(qū)動(dòng)Y0、T0(亮黃燈、延時(shí))。 當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕X1時(shí),狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S20,使S20置1,同174
當(dāng)延時(shí)到轉(zhuǎn)移條件T0閉合時(shí),狀態(tài)從S20轉(zhuǎn)移到S21,使S21置1,同時(shí)驅(qū)動(dòng)Y1、T1(亮綠燈、延時(shí)),而S20則在下一掃描周期自動(dòng)復(fù)位,Y0、T0線圈也就斷電。 當(dāng)延時(shí)到轉(zhuǎn)移條件T0閉合時(shí),狀態(tài)從S20轉(zhuǎn)移到S21,使175
當(dāng)轉(zhuǎn)移條件T1閉合時(shí),狀態(tài)從S21轉(zhuǎn)移到S22,使S22置1,同時(shí)驅(qū)動(dòng)Y2、T2(亮紅燈、延時(shí)),而S21則在下一掃描周期自動(dòng)復(fù)位,Y1、T1線圈也就斷電。 當(dāng)轉(zhuǎn)移條件T1閉合時(shí),狀態(tài)從S21轉(zhuǎn)移到S22,使S22176
當(dāng)轉(zhuǎn)移條件T2閉合時(shí),狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S20,使S20又置1,同時(shí)驅(qū)動(dòng)Y0、T0(亮黃燈、延時(shí)),而S22則在下一掃描周期自動(dòng)復(fù)位,Y2、T2線圈也就斷電,開始下一個(gè)循環(huán)。 當(dāng)轉(zhuǎn)移條件T2閉合時(shí),狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S20,使S20又置1,177
在上述過程中,若按下停止按鈕X0,則隨時(shí)可以使?fàn)顟B(tài)S20~S22復(fù)位,同時(shí)Y0~Y2、T0~T2的線圈也復(fù)位,彩燈熄滅。 在上述過程中,若按下停止按鈕X0,則隨時(shí)可以使?fàn)顟B(tài)S20178
4.狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的特點(diǎn) 形成了狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖和流程圖一樣,具有如下特點(diǎn)。 4.狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的特點(diǎn)179
①可以將復(fù)雜的控制任務(wù)或控制過程分解成若干個(gè)狀態(tài)。無論多么復(fù)雜的過程都能分解為若干個(gè)狀態(tài),有利于程序的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)。 ①可以將復(fù)雜的控制任務(wù)或控制過程分解成若干個(gè)狀態(tài)。無論180
②相對(duì)某一個(gè)具體的狀態(tài)來說,控制任務(wù)簡單了,給局部程序的編制帶來了方便。 ②相對(duì)某一個(gè)具體的狀態(tài)來說,控制任務(wù)簡單了,給局部程序181
③整體程序是局部程序的綜合,只要搞清楚各狀態(tài)需要完成的動(dòng)作、狀態(tài)轉(zhuǎn)移的條件和轉(zhuǎn)移的方向,就可以進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的設(shè)計(jì)。 ③整體程序是局部程序的綜合,只要搞清楚各狀態(tài)需要完成的182
④這種圖形很容易理解,可讀性很強(qiáng),能清楚地反映整個(gè)控制的工藝過程。 ④這種圖形很容易理解,可讀性很強(qiáng),能清楚地反映整個(gè)控制183
6.1.3狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的理解 若對(duì)應(yīng)狀態(tài)“有電”(即“激活”),則狀態(tài)的負(fù)載驅(qū)動(dòng)和轉(zhuǎn)移處理才有可能執(zhí)行;若對(duì)應(yīng)狀態(tài)“無電”(即“未激活”),則狀態(tài)的負(fù)載驅(qū)動(dòng)和轉(zhuǎn)移處理就不可能執(zhí)行。 6.1.3狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的理解184
可以將狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖理解為“接力賽跑”,只要跑完自己這一棒,接力棒傳給下一個(gè)人,就由下一個(gè)人去跑,自己就可以不跑了?;蛘呃斫鉃椤爸桓勺约盒枰傻氖?,無需考慮其他”。 可以將狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖理解為“接力賽跑”,只要跑完自己這一棒,1856.2步進(jìn)順控指令及其編程方法 6.2.1步進(jìn)順控指令 STL(StepLadder)是步進(jìn)開始指令,以使該狀態(tài)的負(fù)載可以被驅(qū)動(dòng)。6.2步進(jìn)順控指令及其編程方法 6.2.1步進(jìn)順控指令186
RET是步進(jìn)返回(也叫步進(jìn)結(jié)束)指令,使步進(jìn)順控程序執(zhí)行完畢時(shí),非步進(jìn)順控程序的操作在主母線上完成。 RET是步進(jìn)返回(也叫步進(jìn)結(jié)束)指令,使步進(jìn)順控程序執(zhí)行187
6.2.2狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的編程方法 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的編程原則為:先進(jìn)行負(fù)載的驅(qū)動(dòng)處理,然后進(jìn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)移處理。圖6-2的指令表程序如表6-1所示,其狀態(tài)梯形圖如圖6-3所示。 6.2.2狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的編程方法188
表6-1 圖6-2的指令表表6-1 圖6-2的指令表189
圖6-3狀態(tài)梯形圖圖6-3狀態(tài)梯形圖190
6.2.3編程注意事項(xiàng) 6.2.3編程注意事項(xiàng)1916.3單流程的程序設(shè)計(jì) 所謂單流程就是指狀態(tài)轉(zhuǎn)移只有一個(gè)流程,沒有其他分支。由單流程構(gòu)成的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖就叫單流程狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。6.3單流程的程序設(shè)計(jì) 所謂單流程就是指狀態(tài)轉(zhuǎn)移只有一個(gè)流192
6.3.1設(shè)計(jì)方法和步驟 單流程控制的程序設(shè)計(jì)比較簡單,其設(shè)計(jì)方法和步驟如下。 6.3.1設(shè)計(jì)方法和步驟193
①根據(jù)控制要求,列出PLC的I/O分配表,畫出I/O分配圖。 ①根據(jù)控制要求,列出PLC的I/O分配表,畫出I/O分194
②將整個(gè)工作過程按工作步序進(jìn)行分解,每個(gè)工作步序?qū)?yīng)一個(gè)狀態(tài),將其分為若干個(gè)狀態(tài)。 ②將整個(gè)工作過程按工作步序進(jìn)行分解,每個(gè)工作步序?qū)?yīng)一195
③理解每個(gè)狀態(tài)的功能和作用,即設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)程序。 ④找出每個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移條件和轉(zhuǎn)移方向。 ③理解每個(gè)狀態(tài)的功能和作用,即設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)程序。196
⑤根據(jù)以上分析,畫出控制系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。 ⑥根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖寫出指令表。 ⑤根據(jù)以上分析,畫出控制系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。197
6.3.2程序設(shè)計(jì)實(shí)例 例1用步進(jìn)順控指令設(shè)計(jì)一個(gè)三相電動(dòng)機(jī)循環(huán)正反轉(zhuǎn)的控制系統(tǒng)。 6.3.2程序設(shè)計(jì)實(shí)例198
其控制要求如下:按下啟動(dòng)按鈕,電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)3
s,暫停2
s,反轉(zhuǎn)3
s,暫停2
s,如此循環(huán)5個(gè)周期,然后自動(dòng)停止;運(yùn)行中,可按停止按鈕停止,熱繼電器動(dòng)作也應(yīng)停止。 其控制要求如下:按下啟動(dòng)按鈕,電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)3
s,暫停2
199
解:①根據(jù)控制要求,其I/O分配圖如圖6-4所示。 解:①根據(jù)控制要求,其I/O分配圖如圖6-4所示。200
圖6-4PLC的I/O接線圖圖6-4PLC的I/O接線圖201
②根據(jù)控制要求可知,這是一個(gè)單流程控制程序,其工作流程圖如圖6-5所示;再根據(jù)其工作流程圖可以畫出其狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖,如圖6-6所示。 ②根據(jù)控制要求可知,這是一個(gè)單流程控制程序,其工作流程202
圖6-5工作流程圖圖6-5工作流程圖203
圖6-6狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖圖6-6狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖204
③圖6-6的指令如表6-2所示。 ③圖6-6的指令如表6-2所示。205
例2用步進(jìn)順控指令設(shè)計(jì)一個(gè)彩燈自動(dòng)循環(huán)閃爍的控制程序。 例2用步進(jìn)順控指令設(shè)計(jì)一個(gè)彩燈自動(dòng)循環(huán)閃爍的控制程序206
其控制要求如下:3盞彩燈HL1、HL2、HL3,按下啟動(dòng)按鈕后HL1亮,1
s后HL1滅HL2亮,1
s后HL2滅HL3亮,1
s后HL3滅,1
s后HL1、HL2、HL3全亮,1
s后HL1、HL2、HL3全滅,1
s后HL1、HL2、HL3全亮,1
s后HL1、HL2、HL3全滅,1
s后HL1亮……如此循環(huán);隨時(shí)按停止按鈕停止系統(tǒng)運(yùn)行。 其控制要求如下:3盞彩燈HL1、HL2、HL3,按下啟動(dòng)207
圖6-7彩燈閃爍的I/O分配圖圖6-7彩燈閃爍的I/O分配圖208
圖6-8彩燈閃爍的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖圖6-8彩燈閃爍的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖209
實(shí)訓(xùn)20單流程程序設(shè)計(jì) 1.實(shí)訓(xùn)目的 2.實(shí)訓(xùn)器材 3.實(shí)訓(xùn)任務(wù) 實(shí)訓(xùn)20單流程程序設(shè)計(jì)210
設(shè)計(jì)一個(gè)用PLC控制的將工件從A點(diǎn)移到B點(diǎn)的機(jī)械手的控制系統(tǒng),并在實(shí)訓(xùn)室完成模擬調(diào)試,其控制要求如下。 設(shè)計(jì)一個(gè)用PLC控制的將工件從A點(diǎn)移到B點(diǎn)的機(jī)械手的控制211
手動(dòng)操作時(shí),每個(gè)動(dòng)作均能單獨(dú)操作,用于將機(jī)械手復(fù)歸至原點(diǎn)位置;連續(xù)運(yùn)行時(shí),在原點(diǎn)位置按啟動(dòng)按鈕,機(jī)械手按圖6-9所示連續(xù)工作一個(gè)周期。 手動(dòng)操作時(shí),每個(gè)動(dòng)作均能單獨(dú)操作,用于將機(jī)械手復(fù)歸至原點(diǎn)212
圖6-9機(jī)械手動(dòng)作的示意圖
圖6-9機(jī)械手動(dòng)作的示意圖
213
一個(gè)周期的工作過程如下:原點(diǎn)→放松(T)→下降→夾緊(T)→上升→右移→下降→放松(T)→上升→左移(同時(shí)夾緊)到原點(diǎn),時(shí)間T由教師現(xiàn)場規(guī)定。 一個(gè)周期的工作過程如下:原點(diǎn)→放松(T)→下降→夾緊(T214
說明:①機(jī)械手的工作是將工件從A點(diǎn)移到B點(diǎn);②原點(diǎn)位機(jī)械夾鉗處于夾緊位,且機(jī)械手處于左上角位;③機(jī)械夾鉗為有電放松,無電夾緊。 說明:①機(jī)械手的工作是將工件從A點(diǎn)移到B點(diǎn);②原點(diǎn)位機(jī)械215
4.實(shí)訓(xùn)步驟(1)I/O分配(2)程序設(shè)計(jì) 4.實(shí)訓(xùn)步驟216
圖6-10機(jī)械手的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖圖6-10機(jī)械手的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖217
(3)系統(tǒng)接線圖(3)系統(tǒng)接線圖218
219
(4)系統(tǒng)調(diào)試 ①輸入程序。 ②靜態(tài)調(diào)試。 ③動(dòng)態(tài)調(diào)試。(4)系統(tǒng)調(diào)試220
5.實(shí)訓(xùn)報(bào)告(1)分析與總結(jié) ①畫出機(jī)械手工作流程圖。 ②描述機(jī)械手的動(dòng)作情況,總結(jié)操作要領(lǐng)。 5.實(shí)訓(xùn)報(bào)告221
(2)鞏固與提高 ①機(jī)械手在原點(diǎn)時(shí),哪些信號(hào)必須閉合?自動(dòng)運(yùn)行時(shí),要求哪些信號(hào)必須閉合才能啟動(dòng)?(2)鞏固與提高222
②若在右限位增加一個(gè)光電檢測,檢測B點(diǎn)是否有工件,若無工件則下降,若有工件則不下降,請(qǐng)?jiān)诒緦?shí)訓(xùn)程序的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)其程序。 ②若在右限位增加一個(gè)光電檢測,檢測B點(diǎn)是否有工件,若無223
6.能力測試(100分) 用步進(jìn)順控指令設(shè)計(jì)一個(gè)電鍍槽生產(chǎn)線的控制程序。 6.能力測試(100分)224
其控制要求如下:具有手動(dòng)和自動(dòng)控制功能,手動(dòng)時(shí),各動(dòng)作能分別操作;自動(dòng)時(shí),按下啟動(dòng)按鈕后,從原點(diǎn)開始按圖6-12所示的流程運(yùn)行一周回到原點(diǎn);圖中SQ1~SQ4為行車進(jìn)退限位開關(guān),SQ5、SQ6為吊鉤上、下限位開關(guān)。 其控制要求如下:具有手動(dòng)和自動(dòng)控制功能,手動(dòng)時(shí),各動(dòng)作能225
圖6-12電鍍槽生產(chǎn)線的控制流程圖6-12電鍍槽生產(chǎn)線的控制流程2266.4選擇性流程的程序設(shè)計(jì) 6.4.1選擇性流程及其編程 1.選擇性流程程序的特點(diǎn) 由兩個(gè)及兩個(gè)以上的分支流程組成的,但根據(jù)控制要求只能從中選擇1個(gè)分支流程執(zhí)行的程序,稱為選擇性流程程序。6.4選擇性流程的程序設(shè)計(jì) 6.4.1選擇性流程及其編227
圖6-13選擇性流程程序的結(jié)構(gòu)形式圖6-13選擇性流程程序的結(jié)構(gòu)形式228
2.選擇性分支的編程 選擇性分支的編程與一般狀態(tài)的編程一樣,先進(jìn)行驅(qū)動(dòng)處理,然后進(jìn)行轉(zhuǎn)移處理,所有的轉(zhuǎn)移處理按順序執(zhí)行,簡稱先驅(qū)動(dòng)后轉(zhuǎn)移。 2.選擇性分支的編程229
表6-4選擇性分支程序的指令表STLS20LDX010 第2分支的轉(zhuǎn)移條件OUTY000
驅(qū)動(dòng)處理SETS31 轉(zhuǎn)移到第2分支LDX000 第1分支的轉(zhuǎn)移條件LDX020 第3分支的轉(zhuǎn)移條件SETS21 轉(zhuǎn)移到第1分支SETS41 轉(zhuǎn)移到第3分支表6-4230
表6-5選擇性匯合程序的指令表STLS21第1分支驅(qū)動(dòng)處理STLS50OUTY50OUTY042OUTY021LDX001SETS22STLS22SETS50OUTY022STLS31第2分支驅(qū)動(dòng)處理OUTY031由第2分支轉(zhuǎn)移到匯合點(diǎn)LDX011SETS32STLS32由第3分支轉(zhuǎn)移到匯合點(diǎn)OUTY032STLS41第3分支驅(qū)動(dòng)處理SETS50OUTY041表6-5選擇性匯合程序的指令231
6.4.2程序設(shè)計(jì)實(shí)例 例3用步進(jìn)指令設(shè)計(jì)三相電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制程序。其控制要求如下:按正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB1,電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn),按停止按鈕SB,電動(dòng)機(jī)停止;按反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB2,電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn),按停止按鈕SB,電動(dòng)機(jī)停止;熱繼電器具有保護(hù)功能。 6.4.2程序設(shè)計(jì)實(shí)例232
233
實(shí)訓(xùn)21選擇性流程程序設(shè)計(jì) 1.實(shí)訓(xùn)目的 2.實(shí)訓(xùn)器材 實(shí)訓(xùn)21選擇性流程程序設(shè)計(jì)234
與第5章實(shí)訓(xùn)18相同。 3.實(shí)訓(xùn)任務(wù) 設(shè)計(jì)一個(gè)三相電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)能耗制動(dòng)的控制系統(tǒng),并在實(shí)訓(xùn)室完成模擬調(diào)試。 與第5章實(shí)訓(xùn)18相同。235
其控制要求如下: 按SB1,KM1合,電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn);按SB2,KM2合,電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn);按SB,KM1或KM2斷開,KM3合,能耗制動(dòng)(制動(dòng)時(shí)間為Ts);要求有必要的電氣互鎖,不需按鈕互鎖;FR動(dòng)作,KM1或KM2或KM3釋放,電動(dòng)機(jī)自由停車;要求用步進(jìn)順控指令設(shè)計(jì)程序。 其控制要求如下:236
4.實(shí)訓(xùn)步驟(1)I/O分配(2)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 4.實(shí)訓(xùn)步驟237
238
5.實(shí)訓(xùn)報(bào)告(1)分析與總結(jié) ①根據(jù)三相電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)能耗制動(dòng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖,寫出其指令表。 5.實(shí)訓(xùn)報(bào)告239
②比較用基本邏輯指令和STL指令編程的異同,并說明各自的優(yōu)缺點(diǎn)。 ③畫出三相電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)能耗制動(dòng)主電路的接線圖。 ②比較用基本邏輯指令和STL指令編程的異同,并說明各自的240
(2)鞏固與提高 ①用另外的方法編制程序。 ②從安全的角度分析一下狀態(tài)S22的作用,并說明原因。 ③若要在本實(shí)訓(xùn)功能的基礎(chǔ)上增加手動(dòng)正、反轉(zhuǎn)功能,則應(yīng)如何設(shè)計(jì)其狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖?(2)鞏固與提高241
6.能力測試(100分) 設(shè)計(jì)一個(gè)用PLC控制的皮帶運(yùn)輸機(jī)的控制系統(tǒng)。 6.能力測試(100分)242
其控制要求如下:供料由電磁閥DT控制;電動(dòng)機(jī)M1~M4分別用于驅(qū)動(dòng)皮帶運(yùn)輸線PD1~PD4;儲(chǔ)料倉設(shè)有空倉和滿倉信號(hào)。其動(dòng)作示意簡圖如圖6-16所示,其具體要求如下。 其控制要求如下:供料由電磁閥DT控制;電動(dòng)機(jī)M1~M4分243
圖6-16動(dòng)作示意簡圖圖6-16動(dòng)作示意簡圖244
①正常啟動(dòng)。倉空或按啟動(dòng)按鈕時(shí)的啟動(dòng)順序?yàn)镸1、DT、M2、M3、M4,間隔時(shí)間5
s。 ①正常啟動(dòng)。倉空或按啟動(dòng)按鈕時(shí)的啟動(dòng)順序?yàn)镸1、DT、245
②正常停止。為使皮帶上不留物料,要求順物料流動(dòng)方向按一定時(shí)間間隔順序停止,即正常停止順序?yàn)镈T、M1、M2、M3、M4,間隔時(shí)間5
s。 ②正常停止。為使皮帶上不留物料,要求順物料流動(dòng)方向按一246
③故障后的啟動(dòng)。為避免前段皮帶上造成物料堆積,要求按物料流動(dòng)相反方向按一定時(shí)間間隔順序啟動(dòng),即故障后的啟動(dòng)順序?yàn)镸4、M3、M2、M1、DT,間隔時(shí)間10
s。 ③故障后的啟動(dòng)。為避免前段皮帶上造成物料堆積,要求按物247
④緊急停止。當(dāng)出現(xiàn)意外時(shí),按下緊急停止按鈕,則停止所有電動(dòng)機(jī)和電磁閥。 ⑤具有點(diǎn)動(dòng)功能。 ④緊急停止。當(dāng)出現(xiàn)意外時(shí),按下緊急停止按鈕,則停止所有2486.5并行性流程的程序設(shè)計(jì) 6.5.1并行性流程及其編程 1.并行性流程程序的特點(diǎn) 由兩個(gè)及以上的分支流程組成的,但必須同時(shí)執(zhí)行各分支的程序,稱為并行性流程程序。6.5并行性流程的程序設(shè)計(jì) 6.5.1并行性流程及其249
圖6-17并行性流程程序的結(jié)構(gòu)形式圖6-17并行性流程程序的結(jié)構(gòu)形式250
2.并行性分支的編程 并行性分支的編程與選擇性分支的編程一樣,先進(jìn)行驅(qū)動(dòng)處理,然后進(jìn)行轉(zhuǎn)移處理,所有的轉(zhuǎn)移處理按順序執(zhí)行。 2.并行性分支的編程251
表6-6并行性分支程序的指令表STLS20SETS21轉(zhuǎn)移到第1分支OUTY000驅(qū)動(dòng)處理SETS31轉(zhuǎn)移到第2分支LDX000轉(zhuǎn)移條件SETS41轉(zhuǎn)移到第3分支表6-6并行性分支程序的指令表252
3.并行性匯合的編程 并行性匯合的編程與選擇性匯合的編程一樣,也是先進(jìn)行匯合前狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)處理,然后按順序向匯合狀態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)移處理。 3.并行性匯合的編程253
表6-7并行性匯合程序的指令表表6-7并行性匯合程序的指令254
4.編程注意事項(xiàng) ①并行性流程的匯合最多能實(shí)現(xiàn)8個(gè)流程的匯合。 ②在并行性分支、匯合流程中,不允許有如圖6-18(a)所示的轉(zhuǎn)移條件,而必須將其轉(zhuǎn)化為圖6-18(b)后,再進(jìn)行編程。 4.編程注意事項(xiàng)255
圖6-18并行性分支、匯合流程的轉(zhuǎn)化圖6-18并行性分支、匯合流程的轉(zhuǎn)化256
6.5.2程序設(shè)計(jì)實(shí)例 例4用步進(jìn)指令設(shè)計(jì)一個(gè)按鈕式人行橫道指示燈的控制程序。其控制要求如下:按X0或X1按鈕,人行橫道和車道指示燈按圖6-19所示點(diǎn)亮。 6.5.2程序設(shè)計(jì)實(shí)例257
圖6-19按鈕式人行橫道指示燈的示意圖圖6-19按鈕式人行橫道指示燈的示意圖258
圖6-20PLC外部接線圖圖6-20PLC外部接線圖259
260
實(shí)訓(xùn)22并行性流程的程序設(shè)計(jì) 1.實(shí)訓(xùn)目的 2.實(shí)訓(xùn)器材 3.實(shí)訓(xùn)任務(wù) 實(shí)訓(xùn)22并行性流程的程序設(shè)計(jì)261
設(shè)計(jì)一個(gè)用PLC控制的十字路口交通燈的控制系統(tǒng),并在實(shí)訓(xùn)室完成模擬調(diào)試。 設(shè)計(jì)一個(gè)用PLC控制的十字路口交通燈的控制系統(tǒng),并在實(shí)訓(xùn)262
其控制要求如下: 自動(dòng)運(yùn)行時(shí),按
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