基于FX2N系列PLC的順序控制實現方法的探究

彭愛紅

摘 要：在實際編程過程中，順序功能圖（SFC），可以用四種方法對應編寫梯形圖程序：步進指令編程方法、起保停電路編程方法、置位復位指令編程方法和循環(huán)移動指令編程方法。下面結合三菱FX2N系列PLC，以某液壓動力滑臺運動控制為例，本文來探究實現順序控制的四種編程方法，并對他們的特點進行比較。d關鍵詞：順序控制 順序功能圖 步進指令 起保停電路 置位/復位指令 循環(huán)移位指令

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

在工業(yè)控制領域中，順序控制系統(tǒng)的應用非常廣泛，尤其是在機械加工行業(yè)，幾乎都要利用順序控制來實現加工的自動循環(huán)。順序控制系統(tǒng)是按照生產工藝預先規(guī)定的順序，根據相應輸入條件的滿足，使生產過程中各個執(zhí)行機構自動有序地進行動作。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。當滿足一定條件時，實現從一個狀態(tài)步向另一個狀態(tài)步的轉換。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換關系。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的梯形圖程序。

1 某液壓動力滑臺運動控制要求

某液壓動力滑臺在初始狀態(tài)時停在最左邊，行程開關X000接通。按下起動按鈕X004，動力滑臺的進給運動如圖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、工進1、工進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；每步對應的轉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 實現順序控制的四種編程方法

3.1 采用步進指令的編程方法

步進指令[1]是專門為順序控制設計提供的指令，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與步進指令一起使用，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，否則狀態(tài)寄存器S與一般的中間繼電器M相同。在步進梯形圖中不同的步進段允許有雙重輸出，即允許有重號的負載輸出，在步進觸點結束時要用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]僅僅使用與觸點和線圈有關的指令，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/復位指令的編程方法

在以置位/復位指令的編程方式中，用某一轉換所有前級步對應的輔助繼電器的常開觸點與轉換對應的觸點或電路串聯，作為使所有后續(xù)步對應的輔助繼電器置位和使所有前級步對應的輔助繼電器復位的條件。對簡單順序控制系統(tǒng)也可直接對輸出繼電器置位或復位。使用置位/復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，就可以實現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

采用步進指令的編程方法，很容易被初學者接受和掌握，對于有經驗的工程師，也會提高設計效率，程序的調試、修改和閱讀也很容易，使用方便，在順序控制設計中應優(yōu)先考慮，該法在工業(yè)自動化控制中應用較多。采用起保停電路的編程方法，通用性強，編程容易掌握，一般在原繼電器控制系統(tǒng)的PLC改造過程中應用較多。采用置位復位指令的編程方法，順序轉換關系明確，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，設計的梯形圖看起來簡潔，所用指令也較少，大多數應用在彩燈顯示控制電路中。

5 結語

本文針對工業(yè)自動化控制領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現了梯形圖編程，完成了順序控制系統(tǒng)的程序設計?？傊?，以上四種順序控制編程方法各有特點，可以根據實際情況來應用這些編程方法。

參考文獻

[1] 陳金艷，王浩，主編.可編程序控制器技術及應用（三菱）[M].機械工業(yè)出版社，2010（8）.

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

摘 要：在實際編程過程中，順序功能圖（SFC），可以用四種方法對應編寫梯形圖程序：步進指令編程方法、起保停電路編程方法、置位復位指令編程方法和循環(huán)移動指令編程方法。下面結合三菱FX2N系列PLC，以某液壓動力滑臺運動控制為例，本文來探究實現順序控制的四種編程方法，并對他們的特點進行比較。d關鍵詞：順序控制 順序功能圖 步進指令 起保停電路 置位/復位指令 循環(huán)移位指令

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

在工業(yè)控制領域中，順序控制系統(tǒng)的應用非常廣泛，尤其是在機械加工行業(yè)，幾乎都要利用順序控制來實現加工的自動循環(huán)。順序控制系統(tǒng)是按照生產工藝預先規(guī)定的順序，根據相應輸入條件的滿足，使生產過程中各個執(zhí)行機構自動有序地進行動作。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。當滿足一定條件時，實現從一個狀態(tài)步向另一個狀態(tài)步的轉換。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換關系。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的梯形圖程序。

1 某液壓動力滑臺運動控制要求

某液壓動力滑臺在初始狀態(tài)時停在最左邊，行程開關X000接通。按下起動按鈕X004，動力滑臺的進給運動如圖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、工進1、工進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；每步對應的轉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 實現順序控制的四種編程方法

3.1 采用步進指令的編程方法

步進指令[1]是專門為順序控制設計提供的指令，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與步進指令一起使用，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，否則狀態(tài)寄存器S與一般的中間繼電器M相同。在步進梯形圖中不同的步進段允許有雙重輸出，即允許有重號的負載輸出，在步進觸點結束時要用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]僅僅使用與觸點和線圈有關的指令，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/復位指令的編程方法

在以置位/復位指令的編程方式中，用某一轉換所有前級步對應的輔助繼電器的常開觸點與轉換對應的觸點或電路串聯，作為使所有后續(xù)步對應的輔助繼電器置位和使所有前級步對應的輔助繼電器復位的條件。對簡單順序控制系統(tǒng)也可直接對輸出繼電器置位或復位。使用置位/復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，就可以實現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

采用步進指令的編程方法，很容易被初學者接受和掌握，對于有經驗的工程師，也會提高設計效率，程序的調試、修改和閱讀也很容易，使用方便，在順序控制設計中應優(yōu)先考慮，該法在工業(yè)自動化控制中應用較多。采用起保停電路的編程方法，通用性強，編程容易掌握，一般在原繼電器控制系統(tǒng)的PLC改造過程中應用較多。采用置位復位指令的編程方法，順序轉換關系明確，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，設計的梯形圖看起來簡潔，所用指令也較少，大多數應用在彩燈顯示控制電路中。

5 結語

本文針對工業(yè)自動化控制領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現了梯形圖編程，完成了順序控制系統(tǒng)的程序設計?？傊?，以上四種順序控制編程方法各有特點，可以根據實際情況來應用這些編程方法。

參考文獻

[1] 陳金艷，王浩，主編.可編程序控制器技術及應用（三菱）[M].機械工業(yè)出版社，2010（8）.

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

摘 要：在實際編程過程中，順序功能圖（SFC），可以用四種方法對應編寫梯形圖程序：步進指令編程方法、起保停電路編程方法、置位復位指令編程方法和循環(huán)移動指令編程方法。下面結合三菱FX2N系列PLC，以某液壓動力滑臺運動控制為例，本文來探究實現順序控制的四種編程方法，并對他們的特點進行比較。d關鍵詞：順序控制 順序功能圖 步進指令 起保停電路 置位/復位指令 循環(huán)移位指令

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

在工業(yè)控制領域中，順序控制系統(tǒng)的應用非常廣泛，尤其是在機械加工行業(yè)，幾乎都要利用順序控制來實現加工的自動循環(huán)。順序控制系統(tǒng)是按照生產工藝預先規(guī)定的順序，根據相應輸入條件的滿足，使生產過程中各個執(zhí)行機構自動有序地進行動作。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。當滿足一定條件時，實現從一個狀態(tài)步向另一個狀態(tài)步的轉換。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換關系。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的梯形圖程序。

1 某液壓動力滑臺運動控制要求

某液壓動力滑臺在初始狀態(tài)時停在最左邊，行程開關X000接通。按下起動按鈕X004，動力滑臺的進給運動如圖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、工進1、工進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；每步對應的轉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 實現順序控制的四種編程方法

3.1 采用步進指令的編程方法

步進指令[1]是專門為順序控制設計提供的指令，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與步進指令一起使用，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，否則狀態(tài)寄存器S與一般的中間繼電器M相同。在步進梯形圖中不同的步進段允許有雙重輸出，即允許有重號的負載輸出，在步進觸點結束時要用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]僅僅使用與觸點和線圈有關的指令，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/復位指令的編程方法

在以置位/復位指令的編程方式中，用某一轉換所有前級步對應的輔助繼電器的常開觸點與轉換對應的觸點或電路串聯，作為使所有后續(xù)步對應的輔助繼電器置位和使所有前級步對應的輔助繼電器復位的條件。對簡單順序控制系統(tǒng)也可直接對輸出繼電器置位或復位。使用置位/復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，就可以實現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

采用步進指令的編程方法，很容易被初學者接受和掌握，對于有經驗的工程師，也會提高設計效率，程序的調試、修改和閱讀也很容易，使用方便，在順序控制設計中應優(yōu)先考慮，該法在工業(yè)自動化控制中應用較多。采用起保停電路的編程方法，通用性強，編程容易掌握，一般在原繼電器控制系統(tǒng)的PLC改造過程中應用較多。采用置位復位指令的編程方法，順序轉換關系明確，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，設計的梯形圖看起來簡潔，所用指令也較少，大多數應用在彩燈顯示控制電路中。

5 結語

本文針對工業(yè)自動化控制領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現了梯形圖編程，完成了順序控制系統(tǒng)的程序設計?？傊?，以上四種順序控制編程方法各有特點，可以根據實際情況來應用這些編程方法。

參考文獻

[1] 陳金艷，王浩，主編.可編程序控制器技術及應用（三菱）[M].機械工業(yè)出版社，2010（8）.

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