高二高教版《电气控制与PLC》第6章 步进顺控指令及其应用 教案

课 时 授 课 计 划 一、授课具体时间： 第 7、8 周 二、授课课题：第6章 步进顺控指令及其应用 三、教学目的要求： （1）了解状态转移图 （2）掌握步进顺控指令及其编程方法 四、教学重点难点： （1）（重点）状态转移图 （2）（重点）步进顺控指令及其编程方法 （3）（重点） （4）（难点） 五、教学方法、用具： 教学方法：多媒体教课 教学用具：三角板 六、教学过程（包括教学内容、辅助手段、板书设计、课堂练习、教学进程时 间分配、课外作业等）： 第6章 步进顺控指令及其应用 6.1 状态转移图及步进顺控指令 6.1.1 流程图 首先，还是来分析一下第5章的电动机循环正反转控制的例子，其控制要求为：电动机正转3s，暂停2s，反转3s，暂停2s，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。 从上述的控制要求中，可以知道：电动机循环正反转控制实际上是一个顺序控制，整个控制过程可分为如下6个工序（也叫阶段）：复位、正转、暂停、反转、暂停、计数； 每个阶段又分别完成如下的工作（也叫动作）：初始复位、停止复位、热保护复位，正转、延时，暂停、延时，反转、延时，暂停、延时，计数；各个阶段之间只要条件成立就可以过渡（也叫转移）到下一阶段。因此，可以很容易地画出电动机循环正反转控制的工作流程图，如图6-1所示。 6.1.2　状态转移图 1．状态转移图 一是将流程图中的每一个工序（或阶段）用PLC的一个状态继电器来替代；二是将流程图中的每个阶段要完成的工作（或动作）用PLC的线圈指令或功能指令来替代； 三是将流程图中各个阶段之间的转移条件用PLC的触点或电路块来替代；四是流程图中的箭头方向就是PLC状态转移图中的转移方向。 2．设计状态转移图的方法和步骤 （1）将整个控制过程按任务要求分解，其中的每一个工序都对应一个状态（即步），并分配状态继电器。 电动机循环正反转控制的状态继电器的分配如下： 复位→S0，正转→S20，暂停→S21，反转→S22，暂停→S23，计数→S24。 （2）搞清楚每个状态的功能、作用。状态的功能是通过PLC驱动各种负载来完成的，负载可由状态元件直接驱动，也可由其他软触点的逻辑组合驱动。 （3）找出每个状态的转移条件和方向，即在什么条件下将下一个状态“激活”。状态的转移条件可以是单一的触点，也可以是多个触点的串、并联电路的组合。 （4）根据控制要求或工艺要求，画出状态转移图。 3．状态转移和驱动的过程 4．状态转移图的特点 （1）可以将复杂的控制任务或控制过程分解成若干个状态。 （2）相对某一个具体的状态来说，控制任务简单了，给局部程序的编制带来了方便。 （3）整体程序是局部程序的综合，只要搞清楚各状态需要完成的动作、状态转移的条件和转移的方向，就可以进行状态转移图的设计。 （4）这种图形很容易理解，可读性很强，能清楚地反映全部控制的工艺过程。 6.1.3　状态继电器 6.1.4　步进顺控指令 FX系列PLC的步进顺控指令有两条：一条是步进触点（也叫步进开始）指令STL（Step Ladder），一条是步进返回（也叫步进结束）指令RET。 1．STL指令 STL步进触点指令用于“激活”某个状态，其梯形图符号为 。 2．RET指令 RET指令用于返回主母线，其梯形图符号为 。 6.2 步进顺控的编程方法 6.2.1 状态转移图的编程方法 1．状态的三要素 2．编程方法 3．状态转移图的理解 6.2.2　编程注意事项 （1）与STL步进触点相连的触点应使用LD或LDI指令， （2）初始状态可由其他状态驱动，但运行开始时，必须用其他方法预先作好驱动，否则状态流程不可能向下进行。如按图6-2所示而设计的程序。 （3）STL触点可以直接驱动或通过别的触点驱动Y、M、S、T等元件的线圈和应用指令。 （4）由于CPU只执行活动步对应的电路块，因此，使用STL指令时允许双线圈输出， （5）在步的活动状态的转移过程中，相邻两步的状态继电器会同时ON一个扫描周期，可能会引发瞬时的双线圈问题。 （6）并行流程或选择流程中每一分支状态的支路数不能超过8条，总的支路数不能超过16条。 （7）若为顺序不连续转移（即跳转），不能使用SET指令进行状态转移，应改用OUT指令进行状态转移。 （8）STL触点右边不能紧跟着使用入栈（MPS）指令。STL指令不能与MC、MCR指令一起使用