项目九PLC功能指令
一、数据处理指令
（一）数据传送指令
图2-13 位数据的存放
图2-14
注：内部存储器的方向是Q0.7---Q0.0
PLC前面板指示灯的方向是Q0.0---Q0.7
例9-1：用数据传送指令实现8个灯（Q0.7～Q0.0）同时点亮和熄灭。
例9-2：用数据传送指令实现8个灯（Q1.7～Q1.0），每间隔1个同时点亮。
例9-3：用数据传送指令实现16个灯（Q1.7～Q1.0、Q0.7～Q0.0）同时点亮和熄灭。
（二）比较指令
例9-3：用定时器和比较指令组成占空比可调的脉冲发生器。（闪烁电路3）
例9-3：改进电路
例9-4：调整模拟电位器0，改变SMB28字节数值。当SMB28小于或等于50时，Q0.0输出；当SMB28在50和150之间时，Q0.1输出；当小于或等于150时，Q0.2输出。
训练9-2：十字路口交通灯控制
（三）移位与循环指令
1、移位与循环指令
2、移位寄存器指令：
例9-5：彩灯控制1，8个彩灯Q0.0--Q0.7，初始状态是前面板左边的Q0.0灯亮，接着灯从左向右以1S的速度依次点亮。
例9-6：彩灯控制2，按下I0.0后，16个彩灯Q0.0—Q1.7，初始状态是前面板左边的Q0.0和Q0.1灯亮，接着灯从左向右以2S的速度依次点亮。按下I0.1后，彩灯循环停止。
例9-6：彩灯控制3，用I0.0控制接在Q0.0—Q0.7上的8个彩灯，用T37定时，每0.5S移1位，首次扫描时给Q0.0—Q0.7置初值，用I0.1控制彩灯移位的方向。
（四）数据运算指令
?加减乘除指令
?加1与减1指令
例9-7：展厅人数控制，大于80人报警。
方法1：
方法2：
（五）时钟指令
例9-8：控制路灯的定时接通和断开。18:00时开灯，6:00时关灯。
例9-9：时钟指令应用，Q0.0在2009年7月21日12时21分至23分，接通并闪烁。
例9-10：请根据我院的作息时间，设计校园铃声的控制程序，铃声每次响10S。
（六）子程序
1、PLC的程序结构
主程序、子程序、中断程序
2、子程序的建立、编写和调用
实际演示
子程序的编号范围是0-63
二、训练内容
（一）训练9-1：三台电动机的分时启动、停止控制。
1、控制要求
按下起动按钮后，三台电动机每隔2S分别依次启动；按下停止按钮后，三台电动机每隔2S分别依次停止。
2、I/O分配表、内部地址分配
3、PLC外围接线图
4、设计梯形图程序
5、安装接线、调试
接线（断电状态）→检验→通电→通信→下载→运行→监控→调试。
（二）训练9-2：十字路口交通灯控制
1、控制要求
信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号灯系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭。
南北红灯亮维持25秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20秒。到20秒时，东西绿灯闪亮，闪亮3秒后熄灭。在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2秒。到2秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮。
东西红灯亮维持25秒。南北绿灯亮维持20秒，然后闪亮3秒后熄灭。同时南北黄灯亮，维持2秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。周而复始。
PLC 编程实例PLC 经典练习第二章一 第2章 基本逻辑控制 图2-1 交通信号灯控制PLC 配置示意图 C P U 输出单元 停止I0.2 启动I0.1 东西人行道红Q1.3 东西人行道绿Q1.2 南北人行道红Q1.1 南北人行道绿Q1.0 东西主车道红Q0.7 东西主车道黄Q0.6 东西主车道直行绿Q0.5 东西主车道左转绿Q0.4 南北主车道红Q0.3 南北主车道黄Q0.2 南北主车道直行绿Q0.1 南北主车道左转绿Q0.0
0 10 13 40 4345 55 58 85 8890 （秒）I0.1 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q1.3 Q1.2 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.1 Q1.0 图2-2 交通信号灯系统正常工作时序图
I0.1 M0.2 Q0.1 Q0.2 T1 T1 T3 T8 T9（3S ） T8（30S ） T7 T5 T4 T6（2S ） T7（10S ） M0.2 M0.1 T1 T5（3S ） T4（30S ） T3（10S ） T1（45S ） T2（45S ） I0.2 M0.1 M0.1 启停控制 Q0.4 Q0.5 M0.2 严重故障 M0.1 T2 红灯工作延时 东西左转绿灯工作延时 东西直行绿灯工作延时 东西绿灯闪烁延时 东西黄灯工作延时 南北左转绿灯工作延时 周期循环控制 南北直行绿灯工作延时 南北绿灯闪烁延时
... T12（0.5S ） T11 M0.1 T12 T9 T10（2S ） 南北黄灯工作延时 T11 闪烁频率设定 T5 T6 T5 T4 T3 T4 Q0.5 Q0.3 T3 Q0.4 T9 T10 T8 T9 T11 T7 T8 Q0.1 Q0.7 T1 Q0.3 Q0.7 M0.2 M0.1 T1 东西主干道红灯 南北主干道红灯 T7 Q0.0 南北主干道左转绿灯 南北主干道直行绿灯 南北主干道绿闪 Q0.2 南北主干道黄灯 东西主干道左转绿灯 T11 Q0.6 东西主干道直行绿灯 东西主干道绿闪 东西主干道黄灯
PLC控制步进电机的实例(图与程序) ·采用绝对位置控制指令(DRVA)，大致阐述FX1S控制步进电机的方法。由于水平有限，本实例采用非专业述语论述，请勿引用。 ·FX系列PLC单元能同时输出两组100KHZ脉冲，是低成本控制伺服与步进电机的较好选择！ ·PLS+，PLS-为步进驱动器的脉冲信号端子，DIR+，DIR-为步进驱动器的方向信号端子。 ·所谓绝对位置控制(DRVA),就是指定要走到距离原点的位置，原点位置数据存放于32位寄存器D8140里。当机械位于我们设定的原点位置时用程序把D8140的值清零，也就确定了原点的位置。 ·实例动作方式：X0闭合动作到A点停止，X1闭合动作到B点停止，接线图与动作位置示例如左图(距离用脉冲数表示)。 ·程序如下图：(此程序只为说明用，实用需改善。) ·说明： ·在原点时将D8140的值清零(本程序中没有做此功能) ·32位寄存器D8140是存放Y0的输出脉冲数，正转时增加，反转时减少。当正转动作到A点时，D8140的值是3000。此时闭合X1，机械反转动作到B点，也就是-3000的位置。D8140的值就是-3000。 ·当机械从A点向B点动作过程中，X1断开(如在C点断开)则D8140的值就是200，此时再闭合X0，机械正转动作到A点停止。 ·当机械停在A点时，再闭合X0，因为机械已经在距离原点3000的位置上，故而机械没有动作！
·把程序中的绝对位置指令(DRVA)换成相对位置指令(DRVI)： ·当机械在B点时(假设此时D8140的值是-3000)闭合X0，则机械正转3000个脉冲停止，也就是停在了原点。D8140的值为0 ·当机械在B点时(假设此时D8140的值是-3000)闭合X1，则机械反转3000个脉冲停止，也就是停在了左边距离B点3000的位置(图中未画出)，D8140的值为-6000。 ·一般两相步进电机驱动器端子示意图： ·FREE+，FREE-：脱机信号，步进电机的没有脉冲信号输入时具有自锁功能，也就是锁住转子不动。而当有脱机信号时解除自锁功能，转子处于自由状态并且不响应步进脉冲。 ·V+，GND：为驱动器直流电源端子，也有交流供电类型。 ·A+，A-，B+，B-分别接步进电机的两相线圈。
PLC教程理论篇之PLC 的位移与步进指令及 其应用一 一、移位指令简介 移位指令用于字或多个位（BIT）字中二进制位依次顺序左移或右移。有多种多样的移位指令： 简单左移：执行一次本指令移一次位。移位时用0移入最低位。原最低位的内容，移入次低位……依次类推，最高位的内容移出，或移入进位位（而原进位位的内容丢失）。有的PLC可设为，每次可移多个位。 简单右移：与左移不同的只是它为右移，先把进位位的内容移入字的最高位，原最高位的内容移入次高位……依次类推，原最低位的内容丢失，或移入进位位（而原进位位的内容丢失）。有的PLC可设为，每次可移多个位。 循环左移：它与简单左移不同的只是它的进位位的内容不丢失，要传给00位，以实现 循环。循环右移：与循环左移不同的是00的内容不丢失，传给进位位，原进位的值传给第15 位，以实现循环右移。还有可设定输入值的移位，如左移，不是都用0输入给最低位，而是可设定这个输入的值。还有可逆移位指令，由用控制字，控制左还是右移，并可实现多字移位。除了二进制的位（bit）移位，还有数位（digit）移位，可左移，也可右移SRD。移位的对象可以多个字。 还有字移位，以字为单位的移，执行一次本指令移一个字。移时0000移入起始地址（最小地址），起始地址的原内容移入相邻的较高地址，……最高地址（结束地址）的内容丢失。多次执行本指令，可对从起始到结束地址的内容清零。 等等。 图8-1示的为三家PLC左移指令梯形图符号。 图a中St是移位开始通道，Ed是移位终了通道，P是移位脉冲输入，R是复位输入，S 是移位信号输入。当P从OFF到ON时，而R又为OFF，则从St到Ed间的各个位（BIT），依次左移一位，并把S的值（OFF或ON）赋值给St的最低（00）位，Ed的最高（15）位溢出；但如R复位输入ON，移位禁止，并St到Ed各通道清零。 图b中SHL之后加DW为双字，即4个字节移位，EN为此指令执行条件。其输入为ON，才能执行本指令，否则，不执行。IN是进行移位的双字，OUT是移位结果输出的双字，N是每执行一次本指令将移位的位（BIT）数。每次移位时，除了移位双字各位值相应左移，并用0填入移入的位。
第4章步进指令 各大公司生产的PLC都开发有步进指令，主要是用来完成顺序控制，三菱FX系列的PLC有两条步进指令，STL（步进开始）和RET（步进结束）。 4.1 状态转移（SFC）图 在顺序控制中，我们把每一个工序叫做一个状态，当一道工序完成做下一道工序，可以表达成从一个状态转移到另一个状态。如有四个广告灯，每个灯亮1秒，循环进行。则状态转移图如图4-1所示。每个灯亮表示一个状态，用一个状态器S，相应的负载和 定时器连在状态器上，相邻两个状态器之间有 一条短线，表示转移条件。当转移条件满足时， 则会从上一个状态转移到下一个状态，而上一 个状态自动复位，如要使输出负载能保持，则 应用SET来驱动负载。每一个状态转移图应有 一个初始状态器（S0～S9）在最前面。初始状 态器要通过外部条件或其他状态器来驱动，如 图中是通过M8002驱动。而对于一般的状态器 一定要通过来自其他状态的STL指令驱动，不 能从状态以外驱动。 下面通过一个具体例子来说明状态转移图的画 法。 例4-1有一送料小车，初始位置在A点，按下启动按钮，在A点装料，装料时间5s,装完料后驶向B点卸 料，卸料时间是7s，卸 完后又返回A点装料， 装完后驶向C点卸料， 按如此规律分别给B、C 两点送料，循环进行。 当按下停止按钮时，一 定要送完一个周期后停 在A点。写出状态转移 初始状态器
图。 分析：从状态转移图中可以看出以下几点: (1) 同一个负载可以在不同的状态器中多次输出。 (2) 按下起动按钮X4，M0接通，状态可以向下转移，按下停止按钮，M0断开，当状态转移到S0时，由于M0是断开的，不能往下转移，所以小车停在原点位置。 (3) 要在步进控制程序前添加一段梯形图（见图4-3b ） （b ） 梯形图 （a ） 状态转移图 图4-3 控制送料小车状态转移图 M0 启动辅助继电器X1 原点条件M8002T3 X1 S23 S22 X3 S23 T2 S21 S24 X1 X2 T1 S22 S21 T0 S20 S0 打开卸料阀小车左行Y4A点 Y2T3C点 K70小车左行Y4小车右行 打开装料阀 原点指示Y1 Y3T2K50Y0A点 打开卸料阀小车右行B点 Y2T1K70Y3打开装料阀 Y1 T0 K50
用步进指令编程 步进顺序控制:状态寄存器、步进顺控指令。 一、状态寄存器 FX2N共有1000个状态寄存器，其编号及用途见下表。 类 别 元件编号 个 数 用 途 及 特 点 初始状态 S0 ～S9 10 用作SFC的初始状态 返回状态 S10 ～S19 10 多运行模式控制当中，用作返回原点的状态 一般状态 S20～S499 480 用作SFC的中间状态 掉电保持状态 S50～S899 400 具有停电保持功能，用于停电恢复后需继续执行的场合 信号报警状态 S900～S999 100 用作报警元件使用 说明：1）状态的编号必须在规定的范围内选用。 2）各状态元件的触点，在PLC内部可以无数次使用。 3）不使用步进指令时，状态元件可以作为辅助继电器使用。 4）通过参数设置，可改变一般状态元件和掉电保持状态元件的地址分配。 二、步进顺控指令 FX2N系列PLC的步进指令：步进接点指令STL 步进返回指令RET。 1、步进接点指令STL 说明： 1）梯形图符号： 。 2）功能：激活某个状态或称某一步，在梯形图上表现为从主母线上引出的状态接点。 STL指令具有建立子母线的功能，以使该状态的所有操作均在子母线上进行。3）STL指令在梯形图中的表示：
2、步进返回指令RET 说明： 1）梯形图符号： 2）功能：返回主母线。 步进顺序控制程序的结尾必须使用RET指令。 三、状态转移图的梯形图和写指令表 1、状态的三要素 状态转移图中的状态有驱动负载、指定转移目标和指定转移条件三个要素。 图中Y5：驱动的负载 S21：转移目标 X3：转移条件。
3、注意事项 1)程序执行完某一步要进入到下一步时，要用SET指令进行状态转移，激活下一步，并把前一步复位。 2)状态不连续转移时，用OUT指令，如图为非连续状态流程图： 非连续状态流程图 例：液压工作台的步进指令编程，状态转移图、梯形图、指令表如图所示。
数控编程中常用的指令（G 代码、M 代码） 在数控编程中，有的编程指令是不常用的，有的只适用于某些特殊的数控机床。这里只要介绍一些常用的编程指令，对于不常用的编程指令，请参考使用的数控机床编程手册。 1、准备功能指令（G 指令） 准备功能指令由字符G 和其后的1~3位数字组成，其主要功能是指定机床的运动方式，为数控系统的插补运算作准备。G 指令的有关规定和含义见表1。 G 代码的说明 G 代码 功能 G 代码 功能 G00 定位（快速进给） G43 取消刀具长度补偿 G01 直线插补（切削进给） G44 刀具长度正偏置（刀具延长） G02 圆弧插补（顺时针） G49 刀具长度负偏置（刀具缩短） G03 圆弧插补（逆时针） G54—G59 工作坐标系 G17 XY 平面选择 G80 固定循环取消 G18 ZX 平面选择 G81 钻孔固定循环 G19 YZ 平面选择 G83 深孔钻孔固定循环 G40 取消刀具半径补偿 G90 绝对坐标编程方式 G41 刀具半径左补偿 G91 相对坐标编程方式 G42 刀具半径右补偿 注：以上G 代码均为模态指令（或续效指令），一经程序段中指定，便一直有效，直到以后程序段中出现同组另一指令（G 指令）或被其它指令取消（M 指令）时才失效，否则保留作用继续有效，而且在以后的程序中使用时可省略不写。 2、辅助功能指令（M 指令） 辅助功能指令由字母M 和其后的两位数字组成，主要用于完成加工操作时的辅助动作。常用的M 指令见表2。 M 代码的说明 M 代码 功能 说明 M 代码 功能 说明 M00 程序停止 非模态 M08 冷却液开 模态 M01 选择程序停止 M09 冷却液关 M02 程序结束 M30 程序结束并返回 非模态 M03 主轴顺时针旋转 模态 M98 调用子程序 M04 主轴逆时针旋转 M99 子程序取消 M05 主轴停止
可编程控制器应用技术 第七章 FX2N系列可编程控制器数据处理指令及应用 ?传送比较类指令及应用 ?四则及逻辑运算类指令及应用 ?移位控制类指令及应用 ?数据处理类指令及应用 ?数据处理指令应用归纳及编程方法 内容提要 FX2N系列可编程控制器数据处理指令含传送比较类指令、数据变换类指令、四则及逻辑运算类指令、移位指令及编解码指令等,是数据处理程序中使用十分频繁的指令。 第一节传送比较类指令及应用 ?一、传送比较指令说明 FX2N系列PLC有八条数据传送指令,能实现单一数据或批数据的传送、数制的变换或数据移位。 FX2N系列PLC有两条数据比较指令及触点形比较指令,可实现数据的单一比较及区间比较。 FNC 10 CMP K100C20 M MO M1 M2K100>C20当前值，M0=ON K100=C20当前值，M1=ON K100 第一节 传送比较类指令及应用 二、传送比较类指令应用实例 【例1】 用程序构成一个闪光信号灯,改变输入口所接置数开关可改变闪光频率。 设定开关4个,分别接于X000～X003, X010为起停开关;信号灯接于Y000。 梯形图如图7-10所示。图中第一行为变址寄存器清零,上电时完成。第二行从输入口读入设定开关数据,变址综合后送到定时器T0的设定值寄存器D0,并和第三行中的定时器T1配合产生D0时间间隔的脉冲。 RST M0 RST M1 RST M2 X000 FNC 10 ZRST M0 M2 X000 或 图7-2 比较结果复位 图7-10 频率可变的闪光信号灯梯形图及说 FANUC oi数控系统常用准备功能指令G指令功能程序格式及说明 G00 快速点定位G00 X（）Z（） G01 直线插补G01 X（）Z（）F（） G02 顺向圆弧插补G02（G03）X（）Z（）R（）F（） G03 逆向圆弧插补G02（G03）X（）Z（）I（）K（）F（） G04 暂停G04 X1.5；G04 U0.5；G04 P1500 G17 选择XY平面G17； G18 选择XZ平面G18； G19 选择YZ平面G19； G20 英寸输入G20； G21 毫米输入G21； G27 返回参考点检测G27 X（）Z（） G28 返回参考点G28 X（）Z（） G30 返回2、3、4参考点G30 P3X（）Z（） G30 P4X（）Z（） G32 螺纹切削G32 X（）Z（）F（） G34 变螺距螺纹切削G34 X（）Z（）F（）K（） G指令功能程序格式及说明 G40 刀尖半径补偿取消G40； G41 刀尖半径左补偿G41 G01 X（）Z（） G42 刀尖半径右补偿G42 G01 X（）Z（） G50 坐标系设定或最高限速G50 X（）Z（） G50 S（） G52 局部坐标系设定G52 X（）Z（） G53 选择机床坐标系G53 X（）Z（） G54 选择工件坐标系1 G54； G55 选择工件坐标系2 G55； G56 选择工件坐标系3 G56； G57 选择工件坐标系4 G57； G58 选择工件坐标系5 G58； G59 选择工件坐标系6 G59； G65 宏程序非模态调用G65 P（）L（）[自变量指定] G66 宏程序模态调用G66 P（）L（）[自变量指定] G67 宏程序模态调用取消G67 M代码及功能 M00 程序停止M01 计划结束M02 程序结束M03 主轴正转启动 M03*主轴顺时针转动M04*主轴逆时针转M05*主轴停止转动M06*换刀M07*2号冷却液开M08*1号冷却液开M09*冷却液关M10*夹紧M11*松开M13*主轴顺时针，冷却液开M14*主轴逆时针，冷却液开M15*正运动M16*负运动M19*主轴定向停止M30纸带结束 G、M功能指令简述 为了让数控机床按要求进行切削加工，人们就要用程序形式给它输入必要的指令来加以控制。这种程序指令的规则和格式必须严格符合相应机床（数控系统）的要求和规定，否则机床（数控系统）就无法工作。不同机床（数控系统）的功能指令有其共性也有不尽相同的地方，这里仅就一些HELLER加工中心常用的基本功能指令进行简单说明。 准备功能和辅助功能是程序段的基本组成部分，是指定工艺过程各种运动和操作特征的核心。 一、准备功能指令 准备功能指令，又称G指令、G代码，它由字母和数字组成，下面列举HELLER 加工中心常用的准备功能指令，见表 模态与非模态指令 编程中的指令有模态指令和非模态指令，模态指令也称续效指令，一经程序段中指定，便一直有效，与上段相同的模态指令可省略不写，直到以后程序中重新指定同组指令时才失效。而非模态指令（非续效指令）其功能仅在本程序段中有效，与上段相同的非模态指令不能省略不写。 二、准备功能指令的应用 1、G0 快速点定位 编程： G0 X…Y…Z… 参数说明： XYZ 直角坐标中的终点 功能：快速移动使刀具快速定位，此功能不适用于工件加工。 操作顺序：利用G0编程的刀具运动以最大允许速度执行（快进），快进速度分别在机床各轴数据中确定。如果快进运动在几个轴上同步执 行，那么快进速度由要求轨迹段时间最长的轴确定。使用G0指 令时要注意刀具是否和工件及夹具发生干涉，忽略这一点，就容 易发生碰撞，而在快速状态下的碰撞就更加危险。 附注： G0是模态指令 编程示例： G0用于接近起始位置或换刀点，退刀等。 N10 G90 S400 M3 绝对尺寸编程，主轴顺时针转动，转速为400r/min N20 G0 X30 Y20 Z2 快进到起始位置 N30 G1 Z-5 F100 D1 直线插补进刀，S=400，F＝100，刀具长度补偿D1 N40 X80 Y65 直线插补到终点位置 N50 G0 Z100 退刀 N60 M30 程序结束 2、G1 直线插补 编程： G1 X…Y…Z…F… 参数说明： XYZ 直角坐标中的终点 F 进给率，mm/min 功能：利用G1，刀具可以作直线或斜线运动，这些直线和斜线运动可以是平面上的，也可以是空间上的，三轴联动就是空间上的运动。操作顺序：刀具沿直线以进给率F从当前起点移到编程的目的点。可用直角坐标输入目的点。 例： G1 X100 Y20 Z30 S200 F100 M3 刀具以转速S＝200（正转），进给F＝100的速度从前一位置移 动到目的点（X100 Y20 Z30）。 附注： G1是模态的，主轴转速S与主轴转动方向M3/M4必须由加工来确定。 编程示例： N10 G17 S400 M3 选择工作平面X-Y面，主轴顺时针转动，S＝400 N20 G0 X20 Y20 Z2 快进到起始位置 N30 G1 Z-2 F100 D1 直线插补进刀，S=400，F＝100，刀具长度补偿D1 N40 X80 Y80 Z-15 直线插补到终点位置 N50 G0 Z100 退刀 N60 M30 程序结束 第4章 步进指令 各大公司生产的PLC 都开发有步进指令，主要是用来完成顺序控制，三菱FX 系列的PLC 有两条步进指令，STL （步进开始）和RET （步进结束）。 4.1 状态转移（SFC ）图 在顺序控制中，我们把每一个工序叫做一个状态，当一道工序完成做下一道工序，可以表达成从一个状态转移到另一个状态。如有四个广告灯，每个灯亮1秒，循环进行。则状态转移图如图4-1所示。每个灯亮表示一个状态，用一个状态器S ，相应的负载和 定时器连在状态器上，相邻两个状态器之间有 一条短线， 表示转移条件。 当转移条件满足时，则会从上一个状态转移到下一个状态，而上一个状态自动复位，如要使输出负载能保持，则应用SET 来驱动负载。每一个状态转移图应有一个初始状态器（S0～S9）在最前面。初始状态器要通过外部条件或其他状态器来驱动，如图中是通过M8002驱动。而对于一般的状态器一定要通过来自其他状态的STL 指令驱动，不能从状态以外驱动。 下面通过一个具体例子来说明状态转移图的画 法。 例4-1 有一送料小车，初始位置在A 点，按下启动按钮，在A 点装料，装料时间5s,装完料后驶向B 点卸料，卸料时间是7s ，卸完后又返回A 点装料，装完后驶向C 点卸料，按如此规律分别给B 、C 两点送料，循环进行。当按下停止按钮时，一定要送完一个周期后停在A 点。写出状态转移 图。 分析：从状态转移图中可以看出以下几点: (1) 同一个负载可以在不同的状态器中多次输出。 (2) 按下起动按钮X4，M0接通，状态可以向下转移，按下停止按钮，M0断开，当状态转移到S0时，由于M0是断开的，不能往下转移，所以小车停在原点位置。 (3) 要在步进控制程序前添加一段梯形图（见图4-3b ） （b ） 梯形图 （a ） 状态转移图 图4-3 控制送料小车状态转移图 M0 启动辅助继电器X1 原点条件M8002T3 X1 S23 S22 X3 S23 T2 S21 S24 X1 X2 T1 S22 S21 T0 S20 S0 打开卸料阀小车左行Y4A点 Y2T3C点 K70小车左行Y4小车右行 打开装料阀 原点指示Y1 Y3T2K50Y0A点 打开卸料阀小车右行B点 Y2T1K70Y3打开装料阀 Y1 T0 K50 §2.3 常用的准备功能指令 一、与坐标系有关的指令 1．绝对坐标与增量坐标编程指令－G90、G91 用G90编程时，程序段中的坐标尺寸为绝对值，即在工件坐标系中的坐标值（相对于工件原点）。 用G91编程时，程序段中的尺寸为增量坐标值，即刀具运动的终点相对于前一位置的坐标增量（相对于刀具当前点）。 程序段书写格式为 G90(或 G91)…； 1) 在车床上，绝对坐标尺寸用XZ表示，增量坐标尺寸用UW表示； 2) 数控系统通电后，机床一般处于G90状态，并且一直有效，直到在后面的程序段中出现G91指令为止。 2、工件坐标系设定指令G92 编程时，首先要设一个编程坐标系（工件坐标系），程序中的绝对坐标值均以此坐标系为根据。编程时通过G92指令将编程原点告诉数控系统，并把这个设定值记忆在数控装置的存储器内。 当执行该指令后，就在机床内建立了工件坐标系。G92指令仅用于设定工件坐标系，并不使刀具或工件产生运动，只是显示屏上的坐标值发生变化。 程序段书写格式为 G92 X_ Y_ Z_ ； 式中，X、Y、Z为刀具起始点（即起刀点或对刀点）相对于工件原点的坐标值。 G92为非模态代码，一般放在零件程序的第一个程序段。 车床中应用时，美产控制器一般用G92，而日产控制器（FUNUC）则采用G50。 G92指令通过设定对刀点与工件原点的相对位置来建立工件坐标系的。因此，执行G92指令前，必须通过对刀操作确保刀具放在程序所要求的对刀点位置上。 主要内容 工件坐标系设定指令G92 （ X 200， Y 20 ） 工件 刀具起始点 工件坐标系 机床坐标系 200 160 120 80 40 120 100 80 60 40 20 O O ′ X ′ Y ′ Y X 铣床： G92X160.0Y-20.0； 第7章PLC应用系统设计及实例 本章要点 ● PLC应用系统设计的步骤及常用的设计方法 ●应用举例 ● PLC的装配、检测和维护 7.1 应用系统设计概述 在了解了PLC的基本工作原理和指令系统之后，可以结合实际进行PLC的设计，PLC 的设计包括硬件设计和软件设计两部分，PLC设计的基本原则是： 1. 充分发挥PLC的控制功能，最大限度地满足被控制的生产机械或生产过程的控制要求。 2. 在满足控制要求的前提下，力求使控制系统经济、简单，维修方便。 3. 保证控制系统安全可靠。 4. 考虑到生产发展和工艺的改进，在选用PLC时，在I/O点数和内存容量上适当留有余地。 5. 软件设计主要是指编写程序，要求程序结构清楚，可读性强，程序简短，占用内存少，扫描周期短。 7.2 PLC应用系统的设计 7.2.1 PLC控制系统的设计内容及设计步骤 1. PLC控制系统的设计内容 （1）根据设计任务书，进行工艺分析，并确定控制方案，它是设计的依据。 （2）选择输入设备（如按钮、开关、传感器等）和输出设备（如继电器、接触器、指示灯等执行机构）。 （3）选定PLC的型号（包括机型、容量、I/O模块和电源等）。 （4）分配PLC的I/O点，绘制PLC的I/O硬件接线图。 （5）编写程序并调试。 （6）设计控制系统的操作台、电气控制柜等以及安装接线图。 （7）编写设计说明书和使用说明书。 2. 设计步骤 （1）工艺分析 深入了解控制对象的工艺过程、工作特点、控制要求，并划分控制的各个阶段，归纳各个阶段的特点，和各阶段之间的转换条件，画出控制流程图或功能流程图。 （2）选择合适的PLC类型 在选择PLC机型时，主要考虑下面几点： 1功能的选择。对于小型的PLC主要考虑I/O扩展模块、A/D与D/A模块以及指令功能（如中断、PID等）。 2I/O点数的确定。统计被控制系统的开关量、模拟量的I/O点数，并考虑以后的扩充（一般加上10%～20%的备用量），从而选择PLC的I/O点数和输出规格。 3内存的估算。用户程序所需的内存容量主要与系统的I/O点数、控制要求、程序结构长短等因素有关。一般可按下式估算：存储容量=开关量输入点数×10+开关量输出点数×8+模拟通道数×100+定时器/计数器数量×2+通信接口个数×300+备用量。 （3）分配I/O点。分配PLC的输入/输出点，编写输入/输出分配表或画出输入/输出端子的接线图，接着就可以进行PLC程序设计，同时进行控制柜或操作台的设计和现场施工。 （4）程序设计。对于较复杂的控制系统，根据生产工艺要求，画出控制流程图或功能流程图，然后设计出梯形图，再根据梯形图编写语句表程序清单，对程序进行模拟调试和修改，直到满足控制要求为止。 （5）控制柜或操作台的设计和现场施工。设计控制柜及操作台的电器布置图及安装接线图；设计控制系统各部分的电气互锁图；根据图纸进行现场接线，并检查。 （6）应用系统整体调试。如果控制系统由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可先进行分段调试，然后连接起来总调。 （7）编制技术文件。技术文件应包括：可编程控制器的外部接线图等电气图纸，电器布置图，电器元件明细表，顺序功能图，带注释的梯形图和说明。 7.2.2 PLC的硬件设计和软件设计及调试 1. PLC的硬件设计 PLC硬件设计包括：PLC及外围线路的设计、电气线路的设计和抗干扰措施的设计等。 选定PLC的机型和分配I/O点后，硬件设计的主要内容就是电气控制系统的原理图的设计，电气控制元器件的选择和控制柜的设计。电气控制系统的原理图包括主电路和控制电路。控制电路中包括PLC的I/O接线和自动、手动部分的详细连接等。电器元件的选择主要是根据控制要求选择按钮、开关、传感器、保护电器、接触器、指示灯、电磁阀等。 2. PLC的软件设计 软件设计包括系统初始化程序、主程序、子程序、中断程序、故障应急措施和辅助程序的设计，小型开关量控制一般只有主程序。首先应根据总体要求和控制系统的具体情况，确定程序的基本结构，画出控制流程图或功能流程图，简单的可以用经验法设计，复杂的系统一般用顺序控制设计法设计。 3. 软件硬件的调试 调试分模拟调试和联机调试。 软件设计好后一般先作模拟调试。模拟调试可以通过仿真软件来代替PLC硬件在计算机上调试程序。如果有PLC的硬件，可以用小开关和按钮模拟PLC的实际输入信号（如起动、停止信号）或反馈信号（如限位开关的接通或断开），再通过输出模块上各输出位对应的指示灯，观察输出信号是否满足设计的要求。需要模拟量信号I/O时，可用电位器和万用表配合进行。在编程软件中可以用状态图或状态图表监视程序的运行或强制某些编程元件。 FANUC 0i常用准备功能G指令一览表 FANUC 0i数控系统的G功能有A、B、C三种类型，一般数控车床设定为A类型，本篇介绍A类型的G指令。表2-6为FANUC 0iT准备功能G指令一栏表。 表2-6 FANUC 0iT准备功能G指令 被同组代码所取代。 （2）标有“*”的G代码为系统通电启动后的默认状态。 FANUC OiM常用G指令 G指令用于建立机床或数控系统的工作方式，由地址G及其后接的两位数字组成，从G00～G99，共100种。下面就FANUC OiM系统介绍下G代码，见表3-9。 表3-9 FANUC OiM系统G代码 注：1.打开机床电源时，标有“”符号的G代码被激活，即为默认状态。个别同组中的默认代码可由系统参数设定选择，此时默认状态发生变化； 2.G代码按其功能的不同分为若干组。不同组的G代码在同一个程序段中可以指定多个，但如果在同一个程序段中指定了两个或两个以上属于同一组的G代码时，只有最后面的那个G代码有效。 3.G代码有两类：模态代码和非模态代码。 4.在固定循环中，如果指定了01组的G代码，则固定循环被取消，即为G80状态；但01组的G 代码不受固定循环G代码影响。 T编程题 1.螺纹轴零件图如2-65、2-66、2-67所示，毛坯为φ40实心棒料，材料为45钢，要求分析零件的加工工艺，编制加工程序。 图2-65 图2-66 图2-67 2.轴套零件如图2-74、2-75、2-76所示，毛坯为φ40实心棒料，材料为45钢，要求分析零件的加工工艺，编制加工程序。 图2-74 图2-75 图2-76 M编程题 1.图3-77所示，毛坯为50mm×50mm×15mm的方形坯料，材料为45号钢，且底面和四周轮廓均已加工好，要求在FANUC数控系统立式加工中心上完成顶面加工、凸台外轮廓、孔加工编程。工件坐标原点在上表面中心。 P L C控制步进电机的实例(图与程序) ·采用绝对位置控制指令(DRVA)，大致阐述FX1S控制步进电机的方法。由于水平有限，本实例采用非专业述语论述，请勿引用。 ·FX系列PLC单元能同时输出两组100KHZ脉冲，是低成本控制伺服与步进电机的较好选择！ ·PLS+，PLS-为步进驱动器的脉冲信号端子，DIR+，DIR-为步进驱动器的方向信号端子。 ·所谓绝对位置控制(DRVA),就是指定要走到距离原点的位置，原点位置数据存放于32位寄存器D8140里。当机械位于我们设定的原点位置时用程序把D8140的值清零，也就确定了原点的位置。 ·实例动作方式：X0闭合动作到A点停止，X1闭合动作到B点停止，接线图与动作位置示例如左图(距离用脉冲数表示)。 ·程序如下图：(此程序只为说明用，实用需改善。) ·说明： ·在原点时将D8140的值清零(本程序中没有做此功能) ·32位寄存器D8140是存放Y0的输出脉冲数，正转时增加，反转时减少。当正转动作到A点时，D8140的值是3000。此时闭合X1，机械反转动作到B点，也就是-3000的位置。D8140的值就是-3000。 ·当机械从A点向B点动作过程中，X1断开(如在C点断开)则D8140的值就是200，此时再闭合X0，机械正转动作到A点停止。 ·当机械停在A点时，再闭合X0，因为机械已经在距离原点3000的位置上，故而机械没有动作！ ·把程序中的绝对位置指令(DRVA)换成相对位置指令(DRVI)： ·当机械在B点时(假设此时D8140的值是-3000)闭合X0，则机械正转3000个脉冲停止，也就是停在了原点。D8140的值为0 ·当机械在B点时(假设此时D8140的值是-3000)闭合X1，则机械反转3000个脉冲停止，也就是停在了左边距离B点3000的位置(图中未画出)，D8140的值为-6000。 ·一般两相步进电机驱动器端子示意图： ·FREE+，FREE-：脱机信号，步进电机的没有脉冲信号输入时具有自锁功能，也就是锁住转子不动。而当有脱机信号时解除自锁功能，转子处于自由状态并且不响应步进脉冲。 ·V+，GND：为驱动器直流电源端子，也有交流供电类型。 ·A+，A-，B+，B-分别接步进电机的两相线圈。 数控加工中心常用的G代码和M指令G代码----功能--------------格式: 1．G00--------快速移动格式：G00X-----Y-----Z---- 2．G01--------直线插补格式：G01X-----Y-----Z----F----- 3．G02--------顺圆插补格式：G02X-----Y-----Z----R----- G02X-----Y-----Z----I-----J-----K----- 4．G03--------逆圆插补格式：G03X-----Y-----Z-----R------ G03X-----Y-----Z----- I-----J-----K----- 5．G04--------暂停 6．G15--------极坐标系指令取消 7．G16--------极坐标系指令 8．G17--------选择XY平面 9．G18--------选择XZ平面 10．G19--------选择YZ平面 11．G20--------英寸输入 12．G21--------毫米输入 13．G28--------返回参考点 14．G29--------从参考点返回 15．G40--------刀具半径补偿取消 16．G41--------刀具半径左补偿 17．G42--------刀具半径右补偿 18．G43--------正向刀具长度补偿 19．G44--------负向刀具长度补偿 20．G49--------刀具长度补偿取消 21．G50--------比例缩放取消 22．G51--------比例缩放有效 23．G54~G59选择工件坐标系1~~~6 24．G68--------坐标旋转 25．G69--------坐标旋转取消 26．G73--------高速深孔钻循环格式：G73X---Y---Z---R---Q---F---K--- 27．G74--------左旋攻丝循环格式：G74X---Y---Z---R---Q---F---K--- 28．G76--------精镗循环格式：G76X---Y---Z---R---Q---P---F---K--- 29．G80--------取消固定循环 30．G81--------钻孔循环格式：G81X---Y---Z---R---F--- 31．G83--------排屑钻孔循环格式：G83X---Y---Z---R---Q---F---K--- 32．G84--------刚性攻丝循环格式：G84X---Y---Z---R---P---F---K--- 33．G90--------绝对值编程 34．G91--------增量值编程 35．G94--------每分钟进给 §2.3常用的准备功能指令 一、与坐标系有关的指令 1．绝对坐标与增量坐标编程指令－G90、G91 用G90编程时，程序段中的坐标尺寸为绝对值，即在工件坐标系中的坐标值（相对于工件原点）。 用G91编程时，程序段中的尺寸为增量坐标值，即刀具运动的终点相对于前一位置的坐标增量（相对于刀具当前点）。 程序段书写格式为 G90(或G91)…； 1) 在车床上，绝对坐标尺寸用XZ表示，增量坐标尺寸用UW表示； 2) 数控系统通电后，机床一般处于G90状态，并且一直有效，直到在后面的程序段中出现G91指令为止。 2、工件坐标系设定指令G92 编程时，首先要设一个编程坐标系（工件坐标系），程序中的绝对坐标值均以此坐标系为根据。编程时通过G92指令将编程原点告诉数控系统，并把这个设定值记忆在数控装置的存储器内。 当执行该指令后，就在机床内建立了工件坐标系。G92指令仅用于设定工件坐标系，并不使刀具或工件产生运动，只是显示屏上的坐标值发生变化。 程序段书写格式为 G92 X_ Y_ Z_ ； 式中，X、Y、Z为刀具起始点（即起刀点或对刀点）相对于工件原点的坐标值。 G92为非模态代码，一般放在零件程序的第一个程序段。 车床中应用时，美产控制器一般用G92，而日产控制器（FUNUC）则采用G50。 G92指令通过设定对刀点与工件原点的相对位置来建立工件坐标系的。因此，执行G92指令前，必须通过对刀操作确保刀具放在程序所要求的对刀点位置上。 主要内容 工件坐标系设定指令G92 （X 200，Y 20）工件刀具起始点工件坐标系机床坐标系2001601208040120 100 80 60 40 20O O ′X ′Y ′Y X 铣床： G92X160.0Y-20.0； 数控系统的准备功能 姓名：班级：学号： 摘要：随着机械设备的不断更新换代，数控机床正在逐步普及，介绍了一般数控机床的系统具备通用的准备功能（G功能），了解其在加工工件时的用处。关键词：数控系统准备功能 数控系统的准备功能G指令由字符G和后面的两位数字组成，用来规定刀具和工件的相对运动轨迹、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿、坐标偏置等多种加工操作。 一、常用的准备功能指令 （一）与坐标系有关的指令 1、绝对坐标与增量坐标编程指令－G90、G91 用G90编程时，程序段中的坐标尺寸为绝对值，即在工件坐标系中的坐标值。用G91编程时，程序段中的尺寸为增量坐标值，即刀具运动的终点相对于前一位置的坐标增量。 数控系统通电后，机床一般处于G90状态。此时所有输入的坐标值全部是以工件原点为基准的绝对坐标值，并且一直有效，直到在后面的程序段中出现G91指令为止。 2、工件坐标系设定指令G92 G92为模态代码，只有重新设定时，先前的设定才无效。 当用绝对坐标编程时，首先需要建立工件坐标系，以确定刀具起始点在工件坐标系中的坐标值。G92指令仅用于设定工件坐标系，并不使刀具或工件产生运动，只是显示屏上的坐标值发生变化。 程序段书写格式为G92 X_ Y_ Z_ ；（式中，X、Y、Z为刀具起始点相对于工件原点的坐标值） 3、坐标平面选择指令G17、G18、G19 在数控铣床上一般默认为在XY平面内加工。若要在其它平面上加工则应使用坐标平面选择指令。 （二）运动控制指令 1、快速点定位指令－G00 它命令刀具以点位控制方式从刀具所在点以各轴预先设定好的最快进给速度移动到坐标系的另一点。它只是快速定位，不进行切削加工，一般作空行程运动 G00指令程序段格式为：G00 X_ Y_ Z_ ； （式中，X、Y、Z为目标位置的坐标值） G00指令是模态代码，直到指定了G01、G02和G03中的任一指令，G00才无效。 进给速度指令对G00无效 2．直线插补指令－G01 该指令使机床各坐标轴以插补联动方式在各坐标平面内，按指定的进给速度F切削任意斜率的直线轮廓和用直线段逼近的曲线轮廓。 指令格式为：G01X_ Y_ Z_ F_ （式中，X、Y、Z的值是直线插补的终点坐标值） G01和F指令都是模态代码，F指令可以用G00指令取消。如果在G01程序段之前的程序段没有F指令，而现在的G01程序段也没有F指令，则机床不运动。因此，G01程序段中必须有F指令。 3、圆弧插补指令－G02/G03 G02为顺时针圆弧插补，G03为逆时针圆弧插补。 判断顺、逆方向的方法为：沿垂直于圆弧所在平面的坐标轴的正向往负方向看，刀具相对于工件的转动方向是顺时针方向为G02，逆时针方向为G03，程序段格式：加工圆弧时，不仅要用G02、G03指出圆弧的顺时针或逆时针方向，用X、Y、Z指定圆弧的终点坐标，而且还要指定圆弧的圆心位置。圆心位置的指定方式有两种。 1.采用绝对值编程时, X、Y、Z为圆弧终点在工件坐标系中的坐标值；当采用增量值编程时，X、Y、Z为为圆弧终点相对于圆弧起点的坐标增量值。 2.无论是绝对坐标编程还是增量坐标编程，I、J、K都为圆心坐标相对圆弧起点坐标的坐标增量值。 （三）刀具补偿指令 1.刀具半径补偿的目的：在数控铣床上进行轮廓的铣削加工时，由于刀具半径的存在，刀具中心轨迹和工件轮廓不重合。如果系统没有半径补偿功能，则只能按刀心轨迹进行编程，即在编程时事先加上或减去刀具半径，其计算相当复杂，计算量大，尤其当刀具磨损、重磨或换新刀后，刀具半径发生变化时，必须从新计算刀心轨迹，修改程序，这样既繁琐，又不利于保证加工精度。当数控系统具备刀具半径补偿功能时，数控编程只需按工件轮廓进行，数控系统会自动计算刀心轨迹，使刀具偏离工件轮廓一个刀具半径值，即进行刀具半径补偿。 数控车床常用指令 一、准备功能G代码 准备功能G指令由G后一或二位数值组成，它用来规定刀具和工件的相对运动轨迹、机床坐标系、坐标平面、刀具补偿、坐标偏置等多种加工操作。 1. 有关坐标系和坐标的指令 （1）绝对值编程G90与相对值编程G91 格式：G90 G91 说明： G90：绝对值编程，每个编程坐标轴上的编程值相对于程序原点。 G91：相对值编程，每个编程坐标轴上的编程值相对于前一位置而言，该值等于沿轴移动的距离。 G90、G91为模态功能，可相互注销，G90为缺省值。 例：如图2.3所示，使用G90、G91编程；要求刀具由原点按顺序移动到1、2、3点。 图2.3 G90/G91编程 （2）工件坐标系设定G92 格式：G92 X__Y__Z__ 说明：X、Y、Z值设定工件坐标系原点到刀具起点的有向距离。 G92指令通过设定刀具起点（对刀点）与坐标系原点的相对位置建立工件坐标系，工件坐标系一旦建立，绝对值编程时的指令值就是在此坐标系中的坐标值。 例：使用G92编程，建立如图2.4所示的工件坐标系。 图2.4 工件坐标系的建立 执行此程序段只建立工件坐标系，刀具并不产生运动。 G92指令为非模态指令，一般放在一个零件程序的第一段。 （3）零点偏置G54－G59 格式： . 说明： G54~G59是系统预定的6个工件坐标系（如图2.5），可根据需要任意选用。 这6个预定工件坐标系的原点在机床坐标系中的值（工件零点偏置值）可用MDI方式输入，系统自动记忆。 工件坐标系一旦选定，后续程序段中绝对值编程时的指令值均为相对此工件坐标系原点的值。 G54－G59为模态功能，可相互注销，G54为缺省值。 图2.5 工件坐标系选择（G54－G59） 2. 进给控制指令 （1）快速定位G00 格式：G00 X__Y__Z__ 说明：X、Y、Z：快速定位终点，在G90时为终点在工件坐标系中的坐标，在G91时为终点相对于起点的位移量。 G00一般用于加工前快速定位或加工后快速退刀。 G00指令中，刀具相对于工件以机床各轴预先设定的速度，从当前位置快速移动到程序段指定的定位目标点，其速度可由面板上的快速修调旋钮修正，而不能用F来规定。 G00为模态功能，可由G01、G02、G03功能注销。 注意： 在执行G00指令时，由于各轴以各自速度移动，不能保证各轴同时到达终点，因而联动直线轴的合成轨迹不一定是直线。操作者必须格外小心，以免刀具与工件发生碰撞。常见的做法是将X轴移动到安全位置，再放心地执行G00指令。 （2）线性进给及倒角G01 I.线性进给（直线插补） 格式：G01 X__Y__Z__F__； 说明： X、Y、Z：线性进给终点，在G90时为终点在工件坐标系中的坐标；在G91时为终FANUC oi数控系统常用准备功能指令
G、M功能指令简述
PLC步进指令使用
数控技术常用的准备功能指令资料
PLC实例与解析
(完整word版)FANUC 0i常用准备功能G指令一览表
PLC控制步进电机的实例图与程序
数控加工中心常用G-M代码指令详解
数控技术常用的准备功能指令
数控系统的准备功能
数控车床常用指令
相关主题
文本预览