学习活动三 PLC编程、PLC编程软件GX Developer应用
任务一 PLC顺序法编程
一、顺序控制设计法与顺序功能图
（一）顺序控制设计法
1．用经验法设计梯形图存在的问题
（1）设计方法很难掌握，设计周期长。
（2）装置交付使用后维修困难。
2．顺序控制设计法
所谓顺序控制，就是按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用下，各个执行机构在生产过程中根据外部输入信号、内部状态和时间的顺序，自动而有秩序地进行操作。
3．顺序控制设计法的本质
经验设计法实际上是试图用输入信号X直接控制输出信号Y，如果无法直接控制，或者为了解决记忆、联锁、互锁等功能，只好被动地增加一些辅助元件和辅助触点。
4．顺序功能图
顺序功能图（SFC）是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，也是设计PLC的顺序控制程序的有力工具。
（二）步与动作
1．步
自动控制系统中，把系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段，这些阶段称为“步”。
在程序中用编程元件（通常是辅助继电器M或状态继电器S）来代表各个步，步是根据输出量的变化来划分的。
2．初始步
与系统的初始状态相对应的步称为初始步，初始状态一般是系统等待启动命令的相对静止的状态。
3．与步对应的动作
对于控制系统，在每一步中要完成规定的任务，称为动作。
4．活动步
当系统正处于某一步所在的阶段时，称该步处于活动状态，该步为“活动步”。
（三）有向连线与转换条件
1．有向连线
步的活动状态默认的进展方向是从上到下或从左到右，在这两个方向的有向连线箭头可以省略；如果不是上述方向，应在有向连线上用箭头注明进展方向。
2．转换
转换以有向连线上与其垂直的短画线表示，转换将相邻两步隔开。步的活动状态进展是由转换的实现来完成。
3．转换条件
转换条件是与转换有关的逻辑表达式，转换条件写在转换符号的旁边。
思考题
1．什么是顺序控制？
2．顺序功能图中的转换条件有哪些信号？
3．顺序功能图中的动作有哪些信号？
4．简述顺序功能图设计法的特点。
二、Y-Δ降压启动顺序法编程应用举例
（一）控制系统要求
1．初始状态：电机停止。
2. Y形降压启动：KM1、KM2得电，启动5 s。
3. Δ全压运行：KM1、KM3得电。
（二）I/O分配表
表2.2 Y-Δ降压启动I/O分配表
（三）系统接线图
图2.12系统接线图
（四）顺序功能图
图2.13顺序功能图
（五）停止处理
要求在设备运行过程中，随时按下停止按钮，设备都能立即停止。在顺序图中无法体现，应放在梯形图中处理，具体梯形图见图2.14。
图2.14停止处理梯形图
按下停止按钮SB5（X2）时，通过区间复位指令ZRST，将顺序图中所有步复位，同时置位初始步，让系统回到初始状态。
任务二 三菱PLC编程软件GX Developer的应用
编程前，先在C盘以外的路径下建立以自己名字命名的文件夹，将自己的程序保存到自己的文件夹中，便于查找。
一、打开程序
单击“开始”→“程序”→“MELSOFT应用程序”→“GX Developer”，即打开程序。
图2.15 GX打开
二、创建新工程
单击“工程（F）”中的“创建新工程（N）”，或单击“工程”下面的图标，便出现如图2.16对话框。
图2.16创建新工程
PLC系列：选择FXCPU。
PLC类型：选择FX2N。
程序类型：默认为“梯形图”，在这里选择“SFC”。
勾选“设置工程名”，在“工程名”框中输入程序名称，如“机械手”。点击“确定”，因为在F盘没有此文件夹，所以会出现下图对话框。
图2.17创建新工程对话框
选择“是”，在指定路径下新工程建立完毕，此时便进入编程界面。该软件可用于三菱的A系列、Q系列和FX系列等的PLC。
图2.18 SFC新工程界面
三、输入软元件注释
为便于程序检查、调试，要求在输入程序前输入软元件注释。
点击“软元件注释”→双击“COMMENT”，按照软元件类型分别输入软元件注释。
在软件注释界面中有两栏“，注释”和“别名”，如果将注释输入“注释”一栏里，在显示梯形图时，行距较大，不便于检查。因此建议将注释输入“别名”一栏里。
图2.19软元件注释输入
查看注释时，点击工具条中“显示”→选择“别名显示”→在“别名显示形式”下选择“并列软元件显示”。在梯形图中将同时显示软元件编号及其功能，便于检查程序。
以机械手程序输入为例：
图2.20软元件注释显示
四、创建梯形图块
图2.21梯形图块设置
采用SFC编程，必须首先创建一个初始化梯形图块。
图2.22梯形图块输入
五、输入梯形图
创建输入梯形图有两种方法：一是利用工具条中的快捷键输入；另一种是直接用键盘输入，如F5、F6、F7、F8、F9、F10。
（一）用工具条中的快捷键输入
图2.23梯形图块输入工具条
工具条中各按钮的功能：
F5：输入常开触点。
F6：输入常闭触点。
sF5：输入并联常开触点。
sF6：输入并联常闭触点。
F7：输入线圈。
F8：输入功能指令。
F9：输入直线。
sF9：输入竖线。
cF9：横线删除。
cF10：竖线删除。
sF7：上升沿脉冲。
sF8：下降沿脉冲。
aF7：并联上升沿脉冲。
aF8：并联下降沿脉冲。
caF10：运算结果取反。
F10：划线输入。
aF9：划线删除。
（二）从键盘输入
如果键盘使用熟练，直接从键盘输入则更方便，效率更高。不用点击工具栏中的按钮。用键盘输入时，可以不管程序中各触点的连接关系，常开触点用LD，常闭触点用LDI，线圈用OUT，功能指令直接输入助记符和操作数，但要注意助记符和操作数之间用空格隔开。对于出现分支、自锁等关系的，可以直接用竖线补上。通过一定的练习和摸索，就能熟练地掌握程序输入的方法。
练习：输入下面的梯形图。
图2.24梯形图输入
六、梯形图编辑
在输入梯形图时，常需要对梯形进行编辑，如插入、删除等操作。
（一）触点的修改、添加和删除
修改：把光标移在需要修改的触点上，直接输入新的触点，按回车即可，则新的触点覆盖原来的触点。也可以把光标移到需要修改的触点上，双击，则出现一个对话框，在对话框中输入新触点的标号，按回车即可。
添加：把光标移在需要添加触点处，直接输入新的触点，按回车即可。
删除：把光标点在需要删除的触点上，再按键盘的“Delete”键，即可删除，再点击直线，按回车即可。这样就可以用直线覆盖原来的触点。
（二）行插入和行删除
在进行程序编辑时，通常要插入或删除一行或几行程序。
行插入：先将光标移到要插入行的地方，点击“编辑（E）”弹出下拉菜单，再点击“行插入（N）”，则在光标处出现一个空行，就可以输入一行程序；用同样的方法，可以继续插入行。
行删除：先将光标移到要删除行的地方，点击“编辑（E）”弹出下拉菜单，再点击“行删除（E）”就删除了一行；用同样的方法可以继续删除。注意，“END”是不能删除的。
七、步进指令输入
步进指令的输入方法和FXGP-WIN-C版本的软件有所不同，主要是STL指令的表现格式不同，在FXGP-WIN-C软件中，是一个触点的形式，而在GX Developer版的编程软件中，是相当于一个线圈的形式表示。
图2.25 STL输入
图（a）、图（b）均采用了“接点”的形式，而图（c）的STL指令则在梯形图上占用了一行——疑问就产生在这里：当使用GX Developer编程时，在“［ ］”内输入STL SXX（XX为编号，十进制数字），将出现的是图（c）形式。
八、程序的转换
程序通过编辑以后，电脑界面的底色是灰色的，要通过转换变成白色才能传给PLC或进行仿真运行。转换方法：
1．直接敲击功能键“F4”即可。
2．点击菜单条中的“变换（C）”→弹出下拉菜单→在下拉菜单中点击“变换（C）”即可。
九、创建SFC块
图2.26创建SFC块
点击“执行”，出现下面的界面：
图2.27 SFC块输入界面
十、输入SFC图
下面以星三角降压启动为例介绍SFC图输入方法。
图2.28 Y-Δ降压启动顺序
（一）输入步及转换符号
连续按回车键，会自动依次选择“SETP”，注意步号不用加“S”。
图2.29步输入
下一次选择转换条件“TR”。
图2.30转换输入
连续按回车键，直到出现下面的界面。
图2.31 SFC输入
双击最下面的蓝色方块，出现下面的对话框。
图2.32跳转输入
图标号后选择跳转“JUMP”。
图2.33跳转步号输入
在“JUMP”后输入跳转的步号，此处为“0”，代表跳转到S0步。
（二）输入转换条件
图2.34转换条件输入
转换条件后输入“TRAN”，然后按F4变换。
（三）输入步后的动作
图2.35步后动作输入
注意：输出线圈直接并联时，必须从母线后移一格后进行并
十一、程序传送
PLC写入：把程序从电脑→PLC。1．点击快捷按钮。2．点击菜单条中的“在线（O）”弹出下拉菜单，在下拉菜单中点击“PLC写入（W）”。
PLC读取：把程序从PLC→电脑。1．点击快捷按钮。2．点击菜单条中的“在线（O）”弹出下拉菜单，在下拉菜单中点击“PLC读取（R）”。
如果采用SFC图写入程序，将是全范围写入，程序写入时间较长，可先将程序转变为梯形图后再写入，方法如下：
图2.36改变程序类型操作
图2.37从SFC转梯形图
思考题
1．在GX软件中如何保存文件？
2．软元件注释如何输入？
3．如何采用SFC法输入程序？
4．程序输入中常见问题有哪些？
5．怎样快速写入PLC程序？