淮安生物工程高等職業(yè)學(xué)校 陳友明

引言

技能大賽在中職教育中起著越來(lái)越重要的作用，YL-158G設(shè)備是電氣安裝項(xiàng)目指定設(shè)備，其包含各種電機(jī)的電氣控制，三菱PLC 由于其指令功能強(qiáng)大，深受編程愛(ài)好者的喜愛(ài)，特別是它的功能指令，合理應(yīng)用會(huì)產(chǎn)生意想不到的效果，筆者在此特舉移位指令，講解利用移位指令來(lái)解決YL-158G 設(shè)備的應(yīng)用問(wèn)題，起到拋磚引玉的效果，使廣大讀者能夠觸類旁通，使PLC 編程變得更加簡(jiǎn)單可行。

1 三菱 PLC 的 SFTL 左移位指令

三菱PLC 指令分為基本指令、步進(jìn)指令、功能指令等。SFTL指令隸屬于功能指令循環(huán)與移位指令集中，SFTL 指令全稱為（shift left），意即為向左移動(dòng)；和其相對(duì)應(yīng)的是SFTR，全稱為（shift right），意即為向右移動(dòng)；SFTL 左移位指令格式如圖1 所示。

圖1

功能：對(duì)于n1 位（移動(dòng)寄存器的長(zhǎng)度）的位元件，進(jìn)行n2 位的左移動(dòng)的指令。當(dāng)采用脈沖執(zhí)行型指令時(shí)，驅(qū)動(dòng)輸入每一次由OFF—ON 變化時(shí)，執(zhí)行n2 位移位。每移動(dòng)一次移1 位情況時(shí)，n2為K1。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，我們將初始狀態(tài)M0 設(shè)成得電狀態(tài)，當(dāng)STFL 每觸沖一個(gè)脈沖，就會(huì)將M0 的狀態(tài)向左移到一位，即實(shí)現(xiàn)了狀態(tài)的依次得電，三菱PLC 程序設(shè)計(jì)的思路即是先寫狀態(tài)后寫動(dòng)作，我們將控制要求的狀態(tài)依次寫好，再根據(jù)動(dòng)作要求，寫出各個(gè)狀態(tài)的動(dòng)作即可。

2 SFTL 移位指令在YL-158G 設(shè)備調(diào)試程序中的應(yīng)用

亞龍YL-158G 設(shè)備是國(guó)賽“電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試”賽項(xiàng)指定設(shè)備，該設(shè)備服務(wù)于PLC、電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試等課程，能夠進(jìn)行三相民步電動(dòng)機(jī)、變頻器、步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)、觸摸屏、PLC、模擬量控制等多種實(shí)訓(xùn)，極大地滿足中職電氣模擬控制要求。

下面以××設(shè)備為例，該××設(shè)備由五個(gè)電機(jī)控制，由主軸電機(jī)（雙速電機(jī)）、鉆孔電機(jī)（三相異步電動(dòng)機(jī)）、傳送帶電（變頻器控制）、步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)等五個(gè)電機(jī)組成，控制要求是首先對(duì)五個(gè)電機(jī)分別進(jìn)行調(diào)試，待五個(gè)電機(jī)調(diào)試完畢后，進(jìn)行五個(gè)電機(jī)的整體運(yùn)行?，F(xiàn)就該××設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，觸摸屏界面如下圖2所示，通過(guò)按下電機(jī)切換選擇按鈕，自動(dòng)切換需要調(diào)試的電機(jī)，當(dāng)某個(gè)電機(jī)被選中，對(duì)應(yīng)的指示燈亮，同一時(shí)間，只有一個(gè)電機(jī)在調(diào)試，調(diào)試時(shí)，根據(jù)電機(jī)調(diào)試動(dòng)作要求，執(zhí)行該電機(jī)相應(yīng)的動(dòng)作，所有電機(jī)調(diào)試完成后才能進(jìn)入運(yùn)行模式，下面以傳送帶電機(jī)為例進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。

圖2

電機(jī)切換選擇按鈕用M100 控制，五個(gè)電機(jī)分別用M1～M5表示，當(dāng)M1 得電時(shí)，表示主軸電機(jī)在調(diào)試。這里我們用移位指令SFTL 對(duì)五個(gè)電機(jī)進(jìn)行調(diào)試選擇。初態(tài)時(shí)，沒(méi)有電機(jī)被選中，M0得電，當(dāng)M100 按下一次，SFTL 指令得電一次，向左移一步，將M0 的狀態(tài)移給 M1，此時(shí) M1 得電，M0 失電。同理，當(dāng) M100 再按下一次，SFTL 指令再得電一次，向左移一步，將M1 的狀態(tài)移給M2，此時(shí)M2 得電，M1 失電。以此類推，我們可以依次通按M100切換M1～M5 哪個(gè)得電，從而對(duì)五個(gè)電機(jī)進(jìn)行選擇調(diào)試，程序如圖3 所示。

圖3

下面以M3 電機(jī)為例，調(diào)試要求如下，當(dāng)M3 電機(jī)調(diào)試動(dòng)作得電后，按下 SB1 按鈕，M3 電機(jī)以 35Hz 正轉(zhuǎn)，3S 后，以 25Hz 反轉(zhuǎn)，5S 后，以 15Hz 正轉(zhuǎn)，8S 后自動(dòng)停止。I/O 分配如下：

SB1 按鈕：X1；電機(jī)正轉(zhuǎn)：Y20；電機(jī)反轉(zhuǎn)：Y21；RH：Y22；RM：Y23；RL：Y24，程序設(shè)計(jì)如下圖 4 所示

圖4

當(dāng)M3 電機(jī)得電后，M30 得電，此時(shí)，通過(guò)按下X1 按鈕，SFTL 指令將 M30 的狀態(tài) 1 移給下一個(gè)，即 M31 得電，M31 得電后啟動(dòng)電機(jī)以35Hz 正轉(zhuǎn)，同時(shí)用T31 定時(shí)3S，時(shí)間到后將再次觸發(fā)一個(gè)脈沖，將M31 的狀態(tài)移給M32，依此類推，能夠依次控制電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。同理，其余幾個(gè)電機(jī)的調(diào)試和此類似，在此不一一描述。

3 SFTL 移位指令在YL-158G 設(shè)備運(yùn)行程序中的應(yīng)用

××設(shè)備運(yùn)行控制如下，按下啟動(dòng)按鈕后，設(shè)備開(kāi)始加工過(guò)程，M3 電機(jī)以 35Hz 正轉(zhuǎn)，運(yùn)行至 B 點(diǎn)（SA2 有信號(hào)），M3 電機(jī)以15Hz 正轉(zhuǎn)，同時(shí)M1 正向啟動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)M4 按設(shè)置的參數(shù)下降到位（轉(zhuǎn) 10 圈），M1、M3 電機(jī)停止，間隔兩秒后，M4 返回，M2 電機(jī)正向啟動(dòng)，M4 返回到位后，伺服電機(jī)按設(shè)置的參數(shù)下降，進(jìn)行鉆孔加工，M5 下降到位后（旋轉(zhuǎn) 5 圈），停 0.5 秒，然后返回，當(dāng)M5 返回到位后M2 電機(jī)停止，加工結(jié)束。

此控制過(guò)程是一種順序控制，根據(jù)順序控制要求，我們可以采用步進(jìn)指令程序、啟保停程序、移位指令程序等來(lái)實(shí)現(xiàn)。這里，我們還是利用SFTL 移位指令來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的運(yùn)行程序。

首先分析整個(gè)控制過(guò)程分為七個(gè)部分，我們這里用M60 表示初態(tài)，所有電機(jī)停止；M61 表示 M3 電機(jī) 35Hz 正轉(zhuǎn)；M62 表示M3 電機(jī) 15Hz 正轉(zhuǎn)，M1 正向啟動(dòng)，M4 轉(zhuǎn) 5 圈；M63 表示 M1、M3電機(jī)停止，定時(shí)2 秒，M64 表示M4 電機(jī)返回轉(zhuǎn)5 圈，M2 正向啟動(dòng)；M65 表示 M5 正向轉(zhuǎn) 4 圈；M66 表示定時(shí) 0.5 秒；M67 表示M5 反向轉(zhuǎn)4 圈，根據(jù)要求寫出控制梯形圖如下所示。

圖5

根據(jù)程序設(shè)計(jì)要求，先把七個(gè)狀態(tài)通過(guò)移位指令寫好，然后分別在每一個(gè)狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的寫它的動(dòng)作。這里的步進(jìn)由Y0 脈沖發(fā)出控制，其對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù)存儲(chǔ)在D8140 里，K4000 表示10 圈，（步進(jìn)設(shè)置成400 個(gè)脈沖轉(zhuǎn)一圈），伺服由Y1 脈沖發(fā)出控制，K50000 表示5 圈，（伺服設(shè)置成10000 個(gè)脈沖轉(zhuǎn)一圈），對(duì)應(yīng)的脈沖數(shù)存儲(chǔ)在D8142 里，X2 表示SA2 行程開(kāi)關(guān)。當(dāng)運(yùn)行到某狀態(tài)時(shí)，其對(duì)應(yīng)的狀態(tài)運(yùn)作相應(yīng)的執(zhí)行，執(zhí)行完后，觸發(fā)SFTL 指令，執(zhí)行下一個(gè)狀態(tài)，直至七個(gè)狀態(tài)依次執(zhí)行完畢，回到初始狀態(tài)，整個(gè)運(yùn)行過(guò)程結(jié)束。

4 結(jié)語(yǔ)

移位指令在程序設(shè)計(jì)中起著極大的作用，不僅在電機(jī)控制中適用，同樣在其他的程序中一樣適用。在近年來(lái)技能大賽的江蘇省賽、國(guó)賽題目中，移位指令均能非常好地用于解決問(wèn)題。我們應(yīng)多用功能指令，化簡(jiǎn)程序，使程序簡(jiǎn)單明了，易于編寫和調(diào)試。三菱PLC 有許多功能指令，這些功能指令使用得當(dāng)，能起到事半功倍的效果，同時(shí)，易于我們調(diào)試程序，一目了然。筆者多次在省市大賽中獲獎(jiǎng)，根據(jù)自己的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)總結(jié)以上，希望對(duì)各位同仁起到拋磚引玉的作用。