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实训四十:旋转工作台控制的仿真实验优化方案

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:图5-24 旋转工作台的顺序功能图与梯形图梯形图的第2行和第3行的电路可以等效于下面的电路:用S0的STL触点和X0、X3的常开触点组成的串联电路来将S20置位。SET指令用于将STL状态置位为ON并保持,以激活对应的步。

实训四十:旋转工作台控制的仿真实验优化方案

1.程序设计

图5-24中的旋转工作台凸轮和限位开关来实现运动控制。在初始状态时左限位开关X3为ON,按下起动按钮X0,Y0变为ON,电动机驱动工作台沿顺时针正转,转到右限位开关X4所在位置时暂停5s(用T0定时),定时时间到时Y1变为ON,工作台反转,回到限位开关X3所在的初始位置时停止转动,系统回到初始状态。

工作台一个周期内的运动由图中自上而下的4步组成,它们分别对应于S0和S20~S22,步S0是初始步。

PLC上电时进入RUN模式,初始化脉冲M8002的常开触点闭合一个扫描周期,梯形图中第一行的SET指令将初始步S0置为活动步。如果没有这一操作,则S0为OFF,初始步为不活动步,即使转换条件满足,也不能转换到步S20。

只有在图5-24中的步S20为ON时,才执行梯形图中程序步第9步和第10步这两行开始的程序。S20为OFF时,则不执行它们。

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图5-24 旋转工作台的顺序功能图与梯形图

梯形图的第2行和第3行的电路可以等效于下面的电路:用S0的STL触点和X0、X3的常开触点组成的串联电路来将S20置位。上述串联电路代表了转换实现的两个条件。S0的STL触点闭合表示转换的前级步S0是活动步,X0和X3的常开触点同时闭合表示转换条件X0·X3满足。如果上述3个触点同时闭合,则转换实现的两个条件同时满足。此时置位指令“SET S20”被执行,后续步S20变为活动步,同时系统程序自动地将前级步S0复位为不活动步。

S20的STL触点(对应于指令“STL S20”)闭合后,该步的负载被驱动,Y0的线圈通电,工作台正转。限位开关X4动作时,转换条件满足,下一步的状态S21被置位,进入暂停步。同时前级步的状态S20被自动复位,系统将这样一步一步地工作下去,在最后一步,工作台反转,返回限位开关X3所在的位置时,用“OUT S0”指令使初始步对应的S0变为ON并保持,系统返回并停止在初始步。

在图5-24中最后一个STL区结束时,一定要使用RET指令,才能使LD点回到左侧母线上,否则系统将不能正常工作。

2.仿真实验

将图5-24中的程序输入到主程序,或打开随书光盘中的例程“旋转工作台”,然后打开GX Simulator,启动软元件监视视图,生成X窗口、Y窗口和S窗口。

应根据顺序功能图,而不是梯形图来调试程序。刚开始进入RUN模式时,初始步S0应为ON。双击X窗口中的X3,令左限位开关为ON,为起动系统运行做好准备。两次双击X0,模拟起动按钮的点动操作。观察是否能转换到步S20,即S0变为OFF,S20和Y0变为ON。Y0变为ON后,工作台正转。此时应将左限位开关X3置为OFF。

两次双击X4,模拟右限位开关动作,观察是否能转换到步S21,Y0变为OFF,T0开始定时。

T0定时时间到时,观察是否能转换到步S22,Y1变为ON,工作台反转。此时应将右限位开关X4置为OFF。

双击X3,模拟左限位开关动作,观察Y1是否能变为OFF,工作台停止运动。S0是否变为ON,系统返回初始步。

3.使用STL指令应注意的问题

1)与STL触点相连的触点应使用LD或LDI指令,即LD点移到STL触点的右侧,该点成为临时母线。下一条STL指令的出现意味着当前STL程序区的结束和新的STL程序区的开始。RET指令意味着整个STL程序区的结束,LD点返回左侧母线。各STL触点驱动的电路一般放在一起,最后一个STL电路结束时一定要使用RET指令,否则将会出现“STL指令错误”信息,PLC不能执行用户程序。(www.xing528.com)

2)STL触点可以直接驱动或通过别的触点驱动Y、M、S、T等软元件的线圈和应用指令。STL触点右边不能使用入栈(MPS)指令。

3)由于CPU只执行活动步对应的电路块,使用STL指令时允许双线圈输出,即不同的STL触点可以分别驱动同一软元件的一个线圈。但是同一软元件的线圈不能在可能同时为活动步的STL区内出现,在有并行序列的顺序功能图中,应特别注意这一问题。

4)在步的活动状态的转换过程中,相邻两步的状态会同时ON一个扫描周期,可能会引发瞬时的双线圈问题。为了避免不能同时接通的两个输出(例如控制异步电动机正、反转的交流接触器的线圈)同时动作,除了在梯形图中设置软件互锁电路外,还应在PLC外部设置由常闭触点组成的硬件互锁电路。

在下一次运行之前,应将定时器复位。同一个定时器的线圈可以在不同的步使用,但是如果同一个定时器用于相邻的两步,则在步的活动状态转换时,该定时器的线圈不能断开,当前值不能复位,将导致定时器的非正常运行。

5)OUT指令与SET指令均可以用于步的活动状态的转换,将原来的活动步对应的状态复位,此外还有自保持功能。

SET指令用于将STL状态置位为ON并保持,以激活对应的步。如果SET指令在STL区内,则一旦当前的STL步被激活,原来的活动步对应的STL线圈被系统程序自动复位。SET指令一般用于驱动状态的软元件号比当前步的状态的软元件号大的STL步。

在STL区内的OUT指令用于顺序功能图中的闭环和跳步,如果想向前跳过若干步,或跳回已经处理过的步,则可以对状态使用OUT指令(见图5-25和图5-26)。OUT指令还可以用于远程跳步,即从顺序功能图中的一个序列跳到另外一个序列(见图5-27)。以上情况虽然可以使用SET指令,最好使用OUT指令。

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图5-25 正向跳步

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图5-26 反向跳步

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图5-27 远程跳步

6)STL指令不能与MC-MCR指令一起使用。在FOR-NEXT结构、子程序和中断程序中,不能有STL程序块,STL程序块不能出现在FEND指令之后。

STL程序块中可以使用最多4级嵌套的FOR-NEXT指令,虽然并不禁止在STL触点驱动的电路块中使用CJ指令,但是可能引起附加的和不必要的程序流程混乱。为了保证程序易于维护和快速查错,建议不要在STL程序中使用跳步指令。

7)并行序列或选择序列中分支处的支路数不能超过8条,总的支路数不能超过16条。

8)在转换条件对应的电路中,不能使用ANB、ORB、MPS、MRD和MPP指令。可以用转换条件对应的复杂电路来驱动辅助继电器,再用后者的常开触点来作转换条件。

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