彭愛紅

摘 要：在實(shí)際編程過程中，順序功能圖（SFC），可以用四種方法對應(yīng)編寫梯形圖程序：步進(jìn)指令編程方法、起保停電路編程方法、置位復(fù)位指令編程方法和循環(huán)移動指令編程方法。下面結(jié)合三菱FX2N系列PLC，以某液壓動力滑臺運(yùn)動控制為例，本文來探究實(shí)現(xiàn)順序控制的四種編程方法，并對他們的特點(diǎn)進(jìn)行比較。d關(guān)鍵詞：順序控制 順序功能圖 步進(jìn)指令 起保停電路 置位/復(fù)位指令 循環(huán)移位指令

中圖分類號：G718 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（a）-0013-02

在工業(yè)控制領(lǐng)域中，順序控制系統(tǒng)的應(yīng)用非常廣泛，尤其是在機(jī)械加工行業(yè)，幾乎都要利用順序控制來實(shí)現(xiàn)加工的自動循環(huán)。順序控制系統(tǒng)是按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序，根據(jù)相應(yīng)輸入條件的滿足，使生產(chǎn)過程中各個執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動有序地進(jìn)行動作。一般，在順序控制系統(tǒng)中，某一工作流程通常分為幾個狀態(tài)步，每個狀態(tài)步下有不同的執(zhí)行裝置動作，完成每個狀態(tài)步特定的工作任務(wù)。當(dāng)滿足一定條件時，實(shí)現(xiàn)從一個狀態(tài)步向另一個狀態(tài)步的轉(zhuǎn)換。順序功能圖（SFC）是一種描述這種順序控制系統(tǒng)控制功能的圖解表示法，它能清楚地描述順序控制系統(tǒng)中各狀態(tài)步的順序及各步之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。PLC提供了豐富的指令系統(tǒng)，本文將用四種不同的編程方法來編制這種順序功能圖對應(yīng)的梯形圖程序。

1 某液壓動力滑臺運(yùn)動控制要求

某液壓動力滑臺在初始狀態(tài)時停在最左邊，行程開關(guān)X000接通。按下起動按鈕X004，動力滑臺的進(jìn)給運(yùn)動如圖1所示，工作一個循環(huán)后，返回并停在初始位置。

2 控制步序圖和順序功能圖

由液壓動力滑臺的控制要求得知：整個順序控制系統(tǒng)中包括初始狀態(tài)、快進(jìn)、工進(jìn)1、工進(jìn)2、快退五種完全不同的狀態(tài)步，分別用狀態(tài)寄存器S0、S20、S21、S22、S23表示；每步對應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件是輔助寄存器M8002、輸入寄存器X000、X004、X001、X002、X003、X000的接通；電磁閥Y001、Y002、Y003、Y004的通電使液壓動力滑臺執(zhí)行相應(yīng)的四種動作；工作一個循環(huán)后，返回并停在初始位置，可以畫出該系統(tǒng)的步序圖和順序功能圖SFC，分別為圖2和圖3所示。

3 實(shí)現(xiàn)順序控制的四種編程方法

3.1 采用步進(jìn)指令的編程方法

步進(jìn)指令[1]是專門為順序控制設(shè)計提供的指令，它的步只能用狀態(tài)寄存器S來表示，狀態(tài)寄存器有斷電保持功能，在編制順序控制程序時應(yīng)與步進(jìn)指令一起使用，而且狀態(tài)寄存器必須用置位指令SET置位，這樣才具有控制功能，狀態(tài)寄存器S才能提供STL觸點(diǎn)，否則狀態(tài)寄存器S與一般的中間繼電器M相同。在步進(jìn)梯形圖中不同的步進(jìn)段允許有雙重輸出，即允許有重號的負(fù)載輸出，在步進(jìn)觸點(diǎn)結(jié)束時要用RET指令使后面的程序返回原母線。把控制要求中的五個狀態(tài)步用狀態(tài)寄存器S0、S20、S21、S22、S23代替，使用步進(jìn)指令編程方法編制的梯形圖如圖4所示。

3.2 采用起保停電路的編程方法

起保停電路[2]僅僅使用與觸點(diǎn)和線圈有關(guān)的指令，無需編程元件做中間環(huán)節(jié)，各種型號PLC的指令系統(tǒng)都有相關(guān)指令，加上該電路利用自保持，從而具有記憶功能，且與傳統(tǒng)繼電器控制電路基本相類似，因此得到了廣泛的應(yīng)用。使用起保停電路編程方法編制的梯形圖如圖5所示。

3.3 采用置位/復(fù)位指令的編程方法

在以置位/復(fù)位指令的編程方式中，用某一轉(zhuǎn)換所有前級步對應(yīng)的輔助繼電器的常開觸點(diǎn)與轉(zhuǎn)換對應(yīng)的觸點(diǎn)或電路串聯(lián)，作為使所有后續(xù)步對應(yīng)的輔助繼電器置位和使所有前級步對應(yīng)的輔助繼電器復(fù)位的條件。對簡單順序控制系統(tǒng)也可直接對輸出繼電器置位或復(fù)位。使用置位/復(fù)位編程方法編制的梯形圖如圖6所示。

3.4 采用循環(huán)移動指令的編程方法

從功能表圖可以看出，在任何時刻四種狀態(tài)步（除了初始狀態(tài)步外）只有一個狀態(tài)步接通而其他狀態(tài)步都在斷開，那么先通過MOV賦值指令給Y001賦值為1，接著采用循環(huán)右移或左移功能指令讓Y002—Y004依次輪流賦值為1，就可以實(shí)現(xiàn)液壓動力滑臺按順序控制的要求，使用循環(huán)移動指令方法編制的梯形圖如圖7所示。

4 順序控制編程方法的特點(diǎn)

采用步進(jìn)指令的編程方法，很容易被初學(xué)者接受和掌握，對于有經(jīng)驗的工程師，也會提高設(shè)計效率，程序的調(diào)試、修改和閱讀也很容易，使用方便，在順序控制設(shè)計中應(yīng)優(yōu)先考慮，該法在工業(yè)自動化控制中應(yīng)用較多。采用起保停電路的編程方法，通用性強(qiáng)，編程容易掌握，一般在原繼電器控制系統(tǒng)的PLC改造過程中應(yīng)用較多。采用置位復(fù)位指令的編程方法，順序轉(zhuǎn)換關(guān)系明確，編程易理解，一般多用于自動控制系統(tǒng)中手動控制程序的編程。采用循環(huán)移動指令的編程方法，設(shè)計的梯形圖看起來簡潔，所用指令也較少，大多數(shù)應(yīng)用在彩燈顯示控制電路中。

5 結(jié)語

本文針對工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中典型的順序控制系統(tǒng)，通過順序功能圖的圖解表示法，利用FX2N系列PLC的豐富指令系統(tǒng)，采用四種不同的編程方法對順序功能圖實(shí)現(xiàn)了梯形圖編程，完成了順序控制系統(tǒng)的程序設(shè)計。總之，以上四種順序控制編程方法各有特點(diǎn)，可以根據(jù)實(shí)際情況來應(yīng)用這些編程方法。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳金艷，王浩，主編.可編程序控制器技術(shù)及應(yīng)用（三菱）[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2010（8）.

[2] 徐建俊.電機(jī)與電氣控制項目教程[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2008（9）.endprint

摘 要：在實(shí)際編程過程中，順序功能圖（SFC），可以用四種方法對應(yīng)編寫梯形圖程序：步進(jìn)指令編程方法、起保停電路編程方法、置位復(fù)位指令編程方法和循環(huán)移動指令編程方法。下面結(jié)合三菱FX2N系列PLC，以某液壓動力滑臺運(yùn)動控制為例，本文來探究實(shí)現(xiàn)順序控制的四種編程方法，并對他們的特點(diǎn)進(jìn)行比較。d關(guān)鍵詞：順序控制 順序功能圖 步進(jìn)指令 起保停電路 置位/復(fù)位指令 循環(huán)移位指令

中圖分類號：G718 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（a）-0013-02

在工業(yè)控制領(lǐng)域中，順序控制系統(tǒng)的應(yīng)用非常廣泛，尤其是在機(jī)械加工行業(yè)，幾乎都要利用順序控制來實(shí)現(xiàn)加工的自動循環(huán)。順序控制系統(tǒng)是按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序，根據(jù)相應(yīng)輸入條件的滿足，使生產(chǎn)過程中各個執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動有序地進(jìn)行動作。一般，在順序控制系統(tǒng)中，某一工作流程通常分為幾個狀態(tài)步，每個狀態(tài)步下有不同的執(zhí)行裝置動作，完成每個狀態(tài)步特定的工作任務(wù)。當(dāng)滿足一定條件時，實(shí)現(xiàn)從一個狀態(tài)步向另一個狀態(tài)步的轉(zhuǎn)換。順序功能圖（SFC）是一種描述這種順序控制系統(tǒng)控制功能的圖解表示法，它能清楚地描述順序控制系統(tǒng)中各狀態(tài)步的順序及各步之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。PLC提供了豐富的指令系統(tǒng)，本文將用四種不同的編程方法來編制這種順序功能圖對應(yīng)的梯形圖程序。

1 某液壓動力滑臺運(yùn)動控制要求

某液壓動力滑臺在初始狀態(tài)時停在最左邊，行程開關(guān)X000接通。按下起動按鈕X004，動力滑臺的進(jìn)給運(yùn)動如圖1所示，工作一個循環(huán)后，返回并停在初始位置。

2 控制步序圖和順序功能圖

由液壓動力滑臺的控制要求得知：整個順序控制系統(tǒng)中包括初始狀態(tài)、快進(jìn)、工進(jìn)1、工進(jìn)2、快退五種完全不同的狀態(tài)步，分別用狀態(tài)寄存器S0、S20、S21、S22、S23表示；每步對應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件是輔助寄存器M8002、輸入寄存器X000、X004、X001、X002、X003、X000的接通；電磁閥Y001、Y002、Y003、Y004的通電使液壓動力滑臺執(zhí)行相應(yīng)的四種動作；工作一個循環(huán)后，返回并停在初始位置，可以畫出該系統(tǒng)的步序圖和順序功能圖SFC，分別為圖2和圖3所示。

3 實(shí)現(xiàn)順序控制的四種編程方法

3.1 采用步進(jìn)指令的編程方法

步進(jìn)指令[1]是專門為順序控制設(shè)計提供的指令，它的步只能用狀態(tài)寄存器S來表示，狀態(tài)寄存器有斷電保持功能，在編制順序控制程序時應(yīng)與步進(jìn)指令一起使用，而且狀態(tài)寄存器必須用置位指令SET置位，這樣才具有控制功能，狀態(tài)寄存器S才能提供STL觸點(diǎn)，否則狀態(tài)寄存器S與一般的中間繼電器M相同。在步進(jìn)梯形圖中不同的步進(jìn)段允許有雙重輸出，即允許有重號的負(fù)載輸出，在步進(jìn)觸點(diǎn)結(jié)束時要用RET指令使后面的程序返回原母線。把控制要求中的五個狀態(tài)步用狀態(tài)寄存器S0、S20、S21、S22、S23代替，使用步進(jìn)指令編程方法編制的梯形圖如圖4所示。

3.2 采用起保停電路的編程方法

起保停電路[2]僅僅使用與觸點(diǎn)和線圈有關(guān)的指令，無需編程元件做中間環(huán)節(jié)，各種型號PLC的指令系統(tǒng)都有相關(guān)指令，加上該電路利用自保持，從而具有記憶功能，且與傳統(tǒng)繼電器控制電路基本相類似，因此得到了廣泛的應(yīng)用。使用起保停電路編程方法編制的梯形圖如圖5所示。

3.3 采用置位/復(fù)位指令的編程方法

在以置位/復(fù)位指令的編程方式中，用某一轉(zhuǎn)換所有前級步對應(yīng)的輔助繼電器的常開觸點(diǎn)與轉(zhuǎn)換對應(yīng)的觸點(diǎn)或電路串聯(lián)，作為使所有后續(xù)步對應(yīng)的輔助繼電器置位和使所有前級步對應(yīng)的輔助繼電器復(fù)位的條件。對簡單順序控制系統(tǒng)也可直接對輸出繼電器置位或復(fù)位。使用置位/復(fù)位編程方法編制的梯形圖如圖6所示。

3.4 采用循環(huán)移動指令的編程方法

從功能表圖可以看出，在任何時刻四種狀態(tài)步（除了初始狀態(tài)步外）只有一個狀態(tài)步接通而其他狀態(tài)步都在斷開，那么先通過MOV賦值指令給Y001賦值為1，接著采用循環(huán)右移或左移功能指令讓Y002—Y004依次輪流賦值為1，就可以實(shí)現(xiàn)液壓動力滑臺按順序控制的要求，使用循環(huán)移動指令方法編制的梯形圖如圖7所示。

4 順序控制編程方法的特點(diǎn)

采用步進(jìn)指令的編程方法，很容易被初學(xué)者接受和掌握，對于有經(jīng)驗的工程師，也會提高設(shè)計效率，程序的調(diào)試、修改和閱讀也很容易，使用方便，在順序控制設(shè)計中應(yīng)優(yōu)先考慮，該法在工業(yè)自動化控制中應(yīng)用較多。采用起保停電路的編程方法，通用性強(qiáng)，編程容易掌握，一般在原繼電器控制系統(tǒng)的PLC改造過程中應(yīng)用較多。采用置位復(fù)位指令的編程方法，順序轉(zhuǎn)換關(guān)系明確，編程易理解，一般多用于自動控制系統(tǒng)中手動控制程序的編程。采用循環(huán)移動指令的編程方法，設(shè)計的梯形圖看起來簡潔，所用指令也較少，大多數(shù)應(yīng)用在彩燈顯示控制電路中。

5 結(jié)語

本文針對工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中典型的順序控制系統(tǒng)，通過順序功能圖的圖解表示法，利用FX2N系列PLC的豐富指令系統(tǒng)，采用四種不同的編程方法對順序功能圖實(shí)現(xiàn)了梯形圖編程，完成了順序控制系統(tǒng)的程序設(shè)計?？傊陨纤姆N順序控制編程方法各有特點(diǎn)，可以根據(jù)實(shí)際情況來應(yīng)用這些編程方法。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳金艷，王浩，主編.可編程序控制器技術(shù)及應(yīng)用（三菱）[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2010（8）.

[2] 徐建俊.電機(jī)與電氣控制項目教程[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2008（9）.endprint

摘 要：在實(shí)際編程過程中，順序功能圖（SFC），可以用四種方法對應(yīng)編寫梯形圖程序：步進(jìn)指令編程方法、起保停電路編程方法、置位復(fù)位指令編程方法和循環(huán)移動指令編程方法。下面結(jié)合三菱FX2N系列PLC，以某液壓動力滑臺運(yùn)動控制為例，本文來探究實(shí)現(xiàn)順序控制的四種編程方法，并對他們的特點(diǎn)進(jìn)行比較。d關(guān)鍵詞：順序控制 順序功能圖 步進(jìn)指令 起保停電路 置位/復(fù)位指令 循環(huán)移位指令

中圖分類號：G718 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（a）-0013-02

在工業(yè)控制領(lǐng)域中，順序控制系統(tǒng)的應(yīng)用非常廣泛，尤其是在機(jī)械加工行業(yè)，幾乎都要利用順序控制來實(shí)現(xiàn)加工的自動循環(huán)。順序控制系統(tǒng)是按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序，根據(jù)相應(yīng)輸入條件的滿足，使生產(chǎn)過程中各個執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動有序地進(jìn)行動作。一般，在順序控制系統(tǒng)中，某一工作流程通常分為幾個狀態(tài)步，每個狀態(tài)步下有不同的執(zhí)行裝置動作，完成每個狀態(tài)步特定的工作任務(wù)。當(dāng)滿足一定條件時，實(shí)現(xiàn)從一個狀態(tài)步向另一個狀態(tài)步的轉(zhuǎn)換。順序功能圖（SFC）是一種描述這種順序控制系統(tǒng)控制功能的圖解表示法，它能清楚地描述順序控制系統(tǒng)中各狀態(tài)步的順序及各步之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。PLC提供了豐富的指令系統(tǒng)，本文將用四種不同的編程方法來編制這種順序功能圖對應(yīng)的梯形圖程序。

1 某液壓動力滑臺運(yùn)動控制要求

某液壓動力滑臺在初始狀態(tài)時停在最左邊，行程開關(guān)X000接通。按下起動按鈕X004，動力滑臺的進(jìn)給運(yùn)動如圖1所示，工作一個循環(huán)后，返回并停在初始位置。

2 控制步序圖和順序功能圖

由液壓動力滑臺的控制要求得知：整個順序控制系統(tǒng)中包括初始狀態(tài)、快進(jìn)、工進(jìn)1、工進(jìn)2、快退五種完全不同的狀態(tài)步，分別用狀態(tài)寄存器S0、S20、S21、S22、S23表示；每步對應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件是輔助寄存器M8002、輸入寄存器X000、X004、X001、X002、X003、X000的接通；電磁閥Y001、Y002、Y003、Y004的通電使液壓動力滑臺執(zhí)行相應(yīng)的四種動作；工作一個循環(huán)后，返回并停在初始位置，可以畫出該系統(tǒng)的步序圖和順序功能圖SFC，分別為圖2和圖3所示。

3 實(shí)現(xiàn)順序控制的四種編程方法

3.1 采用步進(jìn)指令的編程方法

步進(jìn)指令[1]是專門為順序控制設(shè)計提供的指令，它的步只能用狀態(tài)寄存器S來表示，狀態(tài)寄存器有斷電保持功能，在編制順序控制程序時應(yīng)與步進(jìn)指令一起使用，而且狀態(tài)寄存器必須用置位指令SET置位，這樣才具有控制功能，狀態(tài)寄存器S才能提供STL觸點(diǎn)，否則狀態(tài)寄存器S與一般的中間繼電器M相同。在步進(jìn)梯形圖中不同的步進(jìn)段允許有雙重輸出，即允許有重號的負(fù)載輸出，在步進(jìn)觸點(diǎn)結(jié)束時要用RET指令使后面的程序返回原母線。把控制要求中的五個狀態(tài)步用狀態(tài)寄存器S0、S20、S21、S22、S23代替，使用步進(jìn)指令編程方法編制的梯形圖如圖4所示。

3.2 采用起保停電路的編程方法

起保停電路[2]僅僅使用與觸點(diǎn)和線圈有關(guān)的指令，無需編程元件做中間環(huán)節(jié)，各種型號PLC的指令系統(tǒng)都有相關(guān)指令，加上該電路利用自保持，從而具有記憶功能，且與傳統(tǒng)繼電器控制電路基本相類似，因此得到了廣泛的應(yīng)用。使用起保停電路編程方法編制的梯形圖如圖5所示。

3.3 采用置位/復(fù)位指令的編程方法

在以置位/復(fù)位指令的編程方式中，用某一轉(zhuǎn)換所有前級步對應(yīng)的輔助繼電器的常開觸點(diǎn)與轉(zhuǎn)換對應(yīng)的觸點(diǎn)或電路串聯(lián)，作為使所有后續(xù)步對應(yīng)的輔助繼電器置位和使所有前級步對應(yīng)的輔助繼電器復(fù)位的條件。對簡單順序控制系統(tǒng)也可直接對輸出繼電器置位或復(fù)位。使用置位/復(fù)位編程方法編制的梯形圖如圖6所示。

3.4 采用循環(huán)移動指令的編程方法

從功能表圖可以看出，在任何時刻四種狀態(tài)步（除了初始狀態(tài)步外）只有一個狀態(tài)步接通而其他狀態(tài)步都在斷開，那么先通過MOV賦值指令給Y001賦值為1，接著采用循環(huán)右移或左移功能指令讓Y002—Y004依次輪流賦值為1，就可以實(shí)現(xiàn)液壓動力滑臺按順序控制的要求，使用循環(huán)移動指令方法編制的梯形圖如圖7所示。

4 順序控制編程方法的特點(diǎn)

采用步進(jìn)指令的編程方法，很容易被初學(xué)者接受和掌握，對于有經(jīng)驗的工程師，也會提高設(shè)計效率，程序的調(diào)試、修改和閱讀也很容易，使用方便，在順序控制設(shè)計中應(yīng)優(yōu)先考慮，該法在工業(yè)自動化控制中應(yīng)用較多。采用起保停電路的編程方法，通用性強(qiáng)，編程容易掌握，一般在原繼電器控制系統(tǒng)的PLC改造過程中應(yīng)用較多。采用置位復(fù)位指令的編程方法，順序轉(zhuǎn)換關(guān)系明確，編程易理解，一般多用于自動控制系統(tǒng)中手動控制程序的編程。采用循環(huán)移動指令的編程方法，設(shè)計的梯形圖看起來簡潔，所用指令也較少，大多數(shù)應(yīng)用在彩燈顯示控制電路中。

5 結(jié)語

本文針對工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中典型的順序控制系統(tǒng)，通過順序功能圖的圖解表示法，利用FX2N系列PLC的豐富指令系統(tǒng)，采用四種不同的編程方法對順序功能圖實(shí)現(xiàn)了梯形圖編程，完成了順序控制系統(tǒng)的程序設(shè)計?？傊?，以上四種順序控制編程方法各有特點(diǎn)，可以根據(jù)實(shí)際情況來應(yīng)用這些編程方法。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳金艷，王浩，主編.可編程序控制器技術(shù)及應(yīng)用（三菱）[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2010（8）.

[2] 徐建俊.電機(jī)與電氣控制項目教程[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2008（9）.endprint