顺序功能图及顺序控制设计法课件.ppt

1、SoftwareHardwareSoftwareWorkshop第第4章章 顺序功能图程序设计方法顺序功能图程序设计方法SoftwareHardwareSoftwareWorkshop2梯形图中的基本电路梯形图中的基本电路v 起保停电路和置复位电路起保停电路和置复位电路SoftwareHardwareSoftwareWorkshop3顺序控制设计法与顺序功能图v 顺序控制设计法顺序控制设计法 定义：定义：就是按照生产工艺预先规定的顺序，在各个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，根据内部状态和时间的顺序，输入信号的作用下，根据内部状态和时间的顺序，在生产过程中各个执行机构自动

2、地有秩序地进行操在生产过程中各个执行机构自动地有秩序地进行操作。作。顺序功能图顺序功能图SFC：描述控制系统的控制过程、功能描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形。和特性的一种图形。顺序功能图主要由顺序功能图主要由步、有向连线、转换、转换条件步、有向连线、转换、转换条件和动作（或命令）和动作（或命令）组成。组成。SoftwareHardwareSoftwareWorkshop4顺序功能图构成顺序功能图构成转换条件转换条件步步动作或命令动作或命令将系统的一个将系统的一个工作周期划分工作周期划分为若干个顺序为若干个顺序相连的阶段相连的阶段每一步所完每一步所完成的工作成的工作使系统由前级使系统

3、由前级步进入下一步步进入下一步的信号称为转的信号称为转换条件换条件转换转换有向线段有向线段 顺序功能图主要由顺序功能图主要由步、有向连线、转换、转换条件步、有向连线、转换、转换条件和动作（或命令）和动作（或命令）组成。组成。SoftwareHardwareSoftwareWorkshop5步与动作步与动作1步的基本概念步的基本概念指在系统的一个工作周期内，按指在系统的一个工作周期内，按输出量输出量的状态变化所的状态变化所划分的若干顺序相连的阶段。划分的若干顺序相连的阶段。2初始步初始步对应于系统的初始状态（一般是系统等待起动命令的对应于系统的初始状态（一般是系统等待起动命令的相对静止的状态）。

4、初始步用相对静止的状态）。初始步用双线方框双线方框表示，每一个表示，每一个顺序功能图至少应有一个顺序功能图至少应有一个初始步初始步。3活动步活动步指系统当前正处于某一步所在的阶段，该步称为指系统当前正处于某一步所在的阶段，该步称为活动活动步步。4与步对应的动作或命令与步对应的动作或命令是指在每一步中要完成的工作是指在每一步中要完成的工作。SoftwareHardwareSoftwareWorkshop6有向线段与转换条件有向线段与转换条件v 有向线段有向线段 步与步之间的连接，表示步的转换方向。步与步之间的连接，表示步的转换方向。v 转换转换 是在有向线段上标记的横线，旁边注明转换条件。是在有

5、向线段上标记的横线，旁边注明转换条件。v 转换条件转换条件 是使系统从当前步进入下一步的条件。是使系统从当前步进入下一步的条件。常见的转换常见的转换条件条件有按钮、行程开关、定时器和计数器的触点的有按钮、行程开关、定时器和计数器的触点的动作（通动作（通/断）等。断）等。SoftwareHardwareSoftwareWorkshop7顺序功能图的典型结构顺序功能图的典型结构步1动作动作1 1转换条件转换条件1有有向向连连线线转换转换初始步动作动作2 2转换条件转换条件2步2SoftwareHardwareSoftwareWorkshop8顺序功能图的基本结构顺序功能图的基本结构单序列单序列选择

6、序列选择序列并行序列并行序列SoftwareHardwareSoftwareWorkshop9如何画一个顺序功能图？如何画一个顺序功能图？1.分析系统功能分析系统功能2.找出各步找出各步n 步步是根据是根据PLC输出量的状态输出量的状态划分的，只要系统的输划分的，只要系统的输出量状态发生变化，系统就从原来的步进入新的步。出量状态发生变化，系统就从原来的步进入新的步。在每一步内在每一步内PLC各输出量状态均保持不变，但是相各输出量状态均保持不变，但是相邻两步输出量的状态总是不同的。邻两步输出量的状态总是不同的。3.确定转换条件确定转换条件n 是使系统从当前步进入下一步的条件。常见的转换是使系统从

7、当前步进入下一步的条件。常见的转换条件有按钮、行程开关、定时器和计数器的触点的条件有按钮、行程开关、定时器和计数器的触点的动作（通动作（通/断）等。断）等。4.确定动作确定动作SoftwareHardwareSoftwareWorkshop10实例实例v 小车往复运动小车往复运动SoftwareHardwareSoftwareWorkshop11顺序功能图举例顺序功能图举例SoftwareHardwareSoftwareWorkshop12顺序功能图中转换实现的基本规则顺序功能图中转换实现的基本规则1转换实现的条件转换实现的条件 1)该转换所有的前级步都是活动步。该转换所有的前级步都是活动步。

8、2)相应的转换条件得到满足。相应的转换条件得到满足。2转换实现应完成的操作转换实现应完成的操作 1)使所有的后续步变为活动步。使所有的后续步变为活动步。2)使所有的前级步变为不活动步。使所有的前级步变为不活动步。3绘制顺序功能图时的注意事项绘制顺序功能图时的注意事项 (1)两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们分隔开。两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们分隔开。(2)两个转换也不能直接相连，必须用一个步将它们分隔开。两个转换也不能直接相连，必须用一个步将它们分隔开。(3)不要漏掉初始步。不要漏掉初始步。(4)在顺序功能图中一般应有由步和有向连线组成的闭环。在顺序功能图中一般应有由

9、步和有向连线组成的闭环。SoftwareHardwareSoftwareWorkshop13顺序控制梯形图的设计方法v 起保停电路的设计方法起保停电路的设计方法v 以转换为中心的设计方法以转换为中心的设计方法v 使用使用SCR指令的设计方法指令的设计方法SoftwareHardwareSoftwareWorkshop144.2.1 顺序控制指令顺序控制指令LSCR、SCRT、SCRELADSTL功能功能操作对象操作对象LSCR S-bit顺序状态开始顺序状态开始S（位）（位）SCRT S-bit顺序状态转移顺序状态转移S（位）（位）SCRE顺序状态结束顺序状态结束无无4.2 使用SCR指令的顺

10、序控制设计法SoftwareHardwareSoftwareWorkshop15v 单序列编程单序列编程4.2 使用SCR指令的顺序控制设计法SoftwareHardwareSoftwareWorkshop16练习：多台电动机顺序启动练习：多台电动机顺序启动/停止控制停止控制控制要求是：按下启动按钮，第一台电动机控制要求是：按下启动按钮，第一台电动机M1启动；启动；运行运行5s后，第二台电动机后，第二台电动机M2启动；启动；M2运行运行15s后，后，第三台电动机第三台电动机M3启动。按下停止按钮，启动。按下停止按钮，3台电动机台电动机全部停机。全部停机。输输 入入输输 出出输入继电器输入继电器

11、输入元件输入元件作作 用用输出继电器输出继电器输出元件输出元件控制对象控制对象I0.0SB1启动启动Q0.0接触器接触器KM1电动机电动机M1I0.1SB2停止停止Q0.1接触器接触器KM2电动机电动机M2Q0.2接触器接触器KM3电动机电动机M3SoftwareHardwareSoftwareWorkshop17硬件电路图硬件电路图SoftwareHardwareSoftwareWorkshop18SoftwareHardwareSoftwareWorkshop19选择序列编程方法选择序列编程方法SoftwareHardwareSoftwareWorkshop20实例：分拣机械臂实例：分拣机

12、械臂SoftwareHardwareSoftwareWorkshop21实例：分拣机械臂实例：分拣机械臂SoftwareHardwareSoftwareWorkshop22实例：分拣机械臂实例：分拣机械臂SoftwareHardwareSoftwareWorkshop23并行序列编程方法并行序列编程方法SoftwareHardwareSoftwareWorkshop24实例：化学反应器实例：化学反应器SoftwareHardwareSoftwareWorkshop25实例：化学反应器实例：化学反应器SoftwareHardwareSoftwareWorkshop26实例：化学反应器实例：化学反

13、应器SoftwareHardwareSoftwareWorkshop27v 单序列编程方法单序列编程方法 关键是起动和停止条件。关键是起动和停止条件。使用起保停电路的顺序控制梯形图设计方法 起动条件起动条件：上一步：上一步转换条件转换条件 停止条件停止条件：下一步：下一步SoftwareHardwareSoftwareWorkshop28使用起保停电路的顺序控制梯形图设计方法v 单序列编程方法单序列编程方法 关键是起动和停止条件。关键是起动和停止条件。上一步上一步当前步当前步下一步下一步SoftwareHardwareSoftwareWorkshop29v 选择与并行序列选择与并行序列 选择序

14、列编程选择序列编程 应将N个后续步的常闭触点与该步的线圈串联，以结束该步。选择序列的合并条件是将所有N个支路的前级步与转换条件串联再并联而成。并行序列编程并行序列编程 N个后续步是由前级步同时起动的。结束前级步，只需将N个后续步的任一常闭触点串入该步线圈回路。使用起保停电路的顺序控制梯形图设计方法SoftwareHardwareSoftwareWorkshop30M0.2I0.4I0.2I0.3M0.3M0.5M0.4M0.1I0.1SoftwareHardwareSoftwareWorkshop31M0.4I0.3I0.1I0.2M0.1M0.3M0.2M0.5I0.4SoftwareHar

15、dwareSoftwareWorkshop32实例实例SoftwareHardwareSoftwareWorkshop33选择序列实例选择序列实例v 自动门控制自动门控制人靠近自动门时，红外感应器人靠近自动门时，红外感应器I0.0为为ON，Q0.0驱动电动机高速开门，碰到开门减驱动电动机高速开门，碰到开门减速开关速开关I0.1时，变为低速开门。碰到开门极限开关时，变为低速开门。碰到开门极限开关I0.2时电动机停止转动，开始延时电动机停止转动，开始延时。若在时。若在3s内红外感应器检测到无人，内红外感应器检测到无人，Q0.2驱动电动机高速关门。碰到关门减速驱动电动机高速关门。碰到关门减速开关开关

16、I0.3时，改为低速关门，碰到关门极限开关时，改为低速关门，碰到关门极限开关I0.4时电动机停止转动。在关门期时电动机停止转动。在关门期间若感应器检测到有人，停止关门，间若感应器检测到有人，停止关门，T37延时延时0.5s后自动转换为高速开门后自动转换为高速开门。I0.1I0.2I0.2I0.1I0.3I0.3I0.4I0.4I0.0SoftwareHardwareSoftwareWorkshop34功能图功能图M0.1M0.2Q0.0T37I0.1M0.0M0.3M0.4Q0.1M0.6Q0.2I0.4SM0.1I0.0有人I0.2T37 3sM0.5I0.3Q0.3高速开门低速开门I0.0

17、I0.0T38T38 0.5s高速关门低速关门高速关门时有人要进出低速关门时有人要进出SoftwareHardwareSoftwareWorkshop35人行横道交通灯波形图与顺序功能图SoftwareHardwareSoftwareWorkshop36人行横道交通灯波形图与顺序功能图SoftwareHardwareSoftwareWorkshop37仅有两步的闭环的处理v 方法：方法：增设一个虚拟步增设一个虚拟步SoftwareHardwareSoftwareWorkshop38以转换为中心的顺序控制梯形图设计方法以转换为中心的顺序控制梯形图设计方法v 单序列编程单序列编程起动当前步起动当前

18、步停止上一步停止上一步SoftwareHardwareSoftwareWorkshop39以转换为中心的顺序控制梯形图设计方法以转换为中心的顺序控制梯形图设计方法v 单序列编程单序列编程SoftwareHardwareSoftwareWorkshop40v 选择序列与并行序列选择序列与并行序列 以转换为中心的顺序控制梯形图设计方法以转换为中心的顺序控制梯形图设计方法SoftwareHardwareSoftwareWorkshop41液体混合控制系统实例液体混合控制系统实例SoftwareHardwareSoftwareWorkshop42液体混合控制系统实例液体混合控制系统实例Software

19、HardwareSoftwareWorkshop43液体混合控制系统实例液体混合控制系统实例SoftwareHardwareSoftwareWorkshop44选择序列选择序列v 运料小车在装料处（运料小车在装料处（I0.3限位）从限位）从a、b、c三种三种原料中选择一种装入，右行运料，自动将原料原料中选择一种装入，右行运料，自动将原料对应卸在对应卸在A（I0.4限位）、限位）、B（I0.5限位）、限位）、C（I0.6限位）处，左行返回装料处。限位）处，左行返回装料处。用开关I0.0、I0.1的状态组合选择在何处卸料。I0.0、I0.1=11，即I0.0、I0.1均闭合，选择卸在A处。I0.1

20、、I0.0=10，即I0.1闭合、I0.0断开，选择卸在B处。I0.1、I0.0=01，即I0.1断开、I0.0闭合，选择卸在C处。SoftwareHardwareSoftwareWorkshop45v 以运料小车控制为例以运料小车控制为例SoftwareHardwareSoftwareWorkshopSoftwareHardwareSoftwareWorkshop47SoftwareHardwareSoftwareWorkshop48v 以交通信号灯控制为例以交通信号灯控制为例SoftwareHardwareSoftwareWorkshop49SoftwareHardwareSoftware

21、Workshop50SoftwareHardwareSoftwareWorkshop51具有多种工作方式系统的顺控程序设计方法v 系统的硬件结构与工作方式系统的硬件结构与工作方式 设有设有手动、回原点、单步、单周期、连续手动、回原点、单步、单周期、连续五种工作五种工作方式。方式。SoftwareHardwareSoftwareWorkshop52外部接线图外部接线图SoftwareHardwareSoftwareWorkshop53使用起保停电路的编程方法使用起保停电路的编程方法 图5-19 OB1程序结构 图5-20 公用程序 SoftwareHardwareSoftwareWorkshop

22、54v 手动程序手动程序使用起保停电路的编程方法使用起保停电路的编程方法SoftwareHardwareSoftwareWorkshop55SoftwareHardwareSoftwareWorkshop56自动回原点程序自动回原点程序SoftwareHardwareSoftwareWorkshop57SoftwareHardwareSoftwareWorkshop58要求控制送料小车的运行，并具有以下几种运要求控制送料小车的运行，并具有以下几种运行方式：行方式：1）手动操作：用各自的控制按钮，一一对应地接）手动操作：用各自的控制按钮，一一对应地接通或断开各负载的工作方式。通或断开各负载的工作

23、方式。2）单周期操作：按下起动按钮，小车往复运行一）单周期操作：按下起动按钮，小车往复运行一次后，停在后端等待下次起动。次后，停在后端等待下次起动。3）连续操作：按下起动按钮，小车自动连续往复）连续操作：按下起动按钮，小车自动连续往复运动。运动。送料车控制实例送料车控制实例SoftwareHardwareSoftwareWorkshop59送料车控制实例送料车控制实例2.控制要求控制要求 当小车处于后端时，按下起动按钮，小车向前运行，行至前端压下前限位开关，翻斗门打开装货，7s后，关闭翻斗门，小车向后运行，行至后端，压下后限位开关，打开小车底门卸货，5s后底门关闭，完成一次动作。向前Q0.0向

24、后Q0.2起动按钮I0.0后限位开关I0.2前限位开关I0.1底门打开5S翻斗翻斗门打开7SQ0.1Q0.3SoftwareHardwareSoftwareWorkshop60送料车控制实例送料车控制实例v I/O分配及外部接线图I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7I1.0I1.1Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3小车向前翻门打开小车向后底门打开连续操作开关工作方式选择开关手动操作开关p输入连续操作开关连续操作开关自动起动按钮自动起动按钮 I0.0I0.0前限位开关前限位开关 I0.1I0.1后限位开关后限位开关 I0.2I0.2工作方式选择开关工作方式选择开关手动手

25、动 I0.3I0.3自动单周期自动单周期 I0.4I0.4自动连续操作自动连续操作 I0.5I0.5手动操作按钮手动操作按钮小车向前小车向前 I0.6I0.6小车向后小车向后 I0.7I0.7翻斗门打开翻斗门打开 I1.0I1.0底门打开底门打开 I1.1I1.1p输出小车向前运行小车向前运行 Q0.0Q0.0翻斗门打开翻斗门打开 Q0.1Q0.1小车向后运行小车向后运行 Q0.2Q0.2底门打开底门打开 Q0.3Q0.3SoftwareHardwareSoftwareWorkshop61手动程序自动程序总程序结构图总程序结构图手动操作梯形图手动操作梯形图SoftwareHardwareSoftwareWorkshop62顺序功能图顺序功能图SoftwareHardwareSoftwareWorkshop63SoftwareHardwareSoftwareWorkshop64SoftwareHardwareSoftwareWorkshop65