第7章SFC編程

1、1天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)電氣控制與電氣控制與PLC第七章第七章 PLCPLC順序控制指令及應(yīng)用順序控制指令及應(yīng)用主講教師：姚青梅主講教師：姚青梅自動化學(xué)院自動化學(xué)院2本章內(nèi)容本章內(nèi)容 7.1 功能圖的產(chǎn)生及基本概念功能圖的產(chǎn)生及基本概念7.2 順序控制指令順序控制指令7.3 功能圖的主要類型功能圖的主要類型7.4 功能圖編程應(yīng)用舉例功能圖編程應(yīng)用舉例 S7-200 PLC順序順序控制指令及應(yīng)用控制指令及應(yīng)用 37.1 功能圖的產(chǎn)生及功能圖的產(chǎn)生及基本概念基本概念 1.功能圖的產(chǎn)生功能圖的產(chǎn)生l SFC（Sequential Function Chart）：順序功能圖）：順序功能圖l 復(fù)雜邏輯控制

2、系統(tǒng)編程的需要復(fù)雜邏輯控制系統(tǒng)編程的需要l 上世紀(jì)上世紀(jì)80年代，法國：工業(yè)順序控制年代，法國：工業(yè)順序控制l 實(shí)質(zhì)：一種圖形化的編程語言實(shí)質(zhì)：一種圖形化的編程語言l 目前的應(yīng)用目前的應(yīng)用 在在IEC61131-3中如何使用功能圖編程中如何使用功能圖編程 在在S7-200中如果使用功能圖編程中如果使用功能圖編程 S7-200 PLC順序順序控制指令及應(yīng)用控制指令及應(yīng)用 47.1 功能圖的產(chǎn)生及功能圖的產(chǎn)生及基本概念基本概念 功能圖的基本概念功能圖的基本概念n狀態(tài)狀態(tài)：是控制系統(tǒng)中一個(gè)相是控制系統(tǒng)中一個(gè)相對不變的性質(zhì)，對應(yīng)于一個(gè)對不變的性質(zhì)，對應(yīng)于一個(gè)穩(wěn)定的情形。穩(wěn)定的情形。 l 初始狀態(tài)初始狀

3、態(tài)l 工作狀態(tài)工作狀態(tài) 動狀態(tài)動狀態(tài) 靜狀態(tài)靜狀態(tài)l 與狀態(tài)對應(yīng)的動作與狀態(tài)對應(yīng)的動作 S7-200 PLC順序順序控制指令及應(yīng)用控制指令及應(yīng)用 57.1 功能圖的產(chǎn)生及功能圖的產(chǎn)生及基本概念基本概念 2. 功能圖的基本概念功能圖的基本概念n轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換l從一個(gè)狀態(tài)到另一個(gè)狀態(tài)的變化。從一個(gè)狀態(tài)到另一個(gè)狀態(tài)的變化。l用一個(gè)有向線段表示轉(zhuǎn)換的方向。用一個(gè)有向線段表示轉(zhuǎn)換的方向。l兩個(gè)狀態(tài)之間的有向線段上再用一段兩個(gè)狀態(tài)之間的有向線段上再用一段 橫線表示這一轉(zhuǎn)換。橫線表示這一轉(zhuǎn)換。 l轉(zhuǎn)換條件轉(zhuǎn)換條件 觸發(fā)觸發(fā) S7-200 PLC順序順序控制指令及應(yīng)用控制指令及應(yīng)用 67.1 功能圖的產(chǎn)生及功能圖的

4、產(chǎn)生及基本概念基本概念 功能圖的構(gòu)成規(guī)則功能圖的構(gòu)成規(guī)則l狀態(tài)與狀態(tài)不能相連，必須用轉(zhuǎn)換分開；狀態(tài)與狀態(tài)不能相連，必須用轉(zhuǎn)換分開；l轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)換不能相連，必須用狀態(tài)分開；轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)換不能相連，必須用狀態(tài)分開；l狀態(tài)與轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換與狀態(tài)之間的連接采用有向線段；狀態(tài)與轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換與狀態(tài)之間的連接采用有向線段；l從上向下畫時(shí)，可以省略箭頭；從上向下畫時(shí)，可以省略箭頭；當(dāng)有向線段從下向上畫當(dāng)有向線段從下向上畫時(shí)，必須畫上箭頭，以表示方向；時(shí)，必須畫上箭頭，以表示方向；l一個(gè)功能圖至少要有一個(gè)初始狀態(tài)。一個(gè)功能圖至少要有一個(gè)初始狀態(tài)。 S7-200 PLC順序順序控制指令及應(yīng)用控制指令及應(yīng)用 77.1 功能圖的

5、產(chǎn)生及功能圖的產(chǎn)生及基本概念基本概念 舉例：沖壓機(jī)舉例：沖壓機(jī) S7-200 PLC順序順序控制指令及應(yīng)用控制指令及應(yīng)用 87.2 順序控制指令順序控制指令 1.順序控制指令介紹順序控制指令介紹n指令形式指令形式 S7-200 PLC順序順序控制指令及應(yīng)用控制指令及應(yīng)用 STLLAD功能功能操作對象操作對象LSCR S_bitLoad Sequential Control Relay順序狀態(tài)開始順序狀態(tài)開始S（位）（位）SCRT S_bitSequential Control Relay Transition順序狀態(tài)轉(zhuǎn)換順序狀態(tài)轉(zhuǎn)換S（位）（位）SCRESequential Control R

6、elay End順序狀態(tài)結(jié)束順序狀態(tài)結(jié)束無無CSCREConditional Sequential Control Relay End條件順序狀態(tài)結(jié)束條件順序狀態(tài)結(jié)束無無SCRS_bitS_bit ( (SCRT)S_bit ( (SCRE)97.2 順序控制指令順序控制指令 1.順序控制指令介紹順序控制指令介紹n什么是什么是SCR段？段？ 從從LSCR指令開始到指令開始到SCRE指令結(jié)束的所有指令組成指令結(jié)束的所有指令組成一個(gè)順序控制繼電器（一個(gè)順序控制繼電器（SCR）段。）段。 LSCR指令標(biāo)記一個(gè)指令標(biāo)記一個(gè)SCR段的開始，當(dāng)該段的狀態(tài)段的開始，當(dāng)該段的狀態(tài)器置位時(shí)，允許該器置位時(shí)，允許

7、該SCR段工作。段工作。SCR段必須用段必須用SCRE指令結(jié)束。指令結(jié)束。 當(dāng)當(dāng)SCRT指令的輸入端有效時(shí)，一方面指令的輸入端有效時(shí)，一方面置位下一個(gè)置位下一個(gè)SCR段的段的狀態(tài)器狀態(tài)器S，以便使下一個(gè)，以便使下一個(gè)SCR段開始工作；段開始工作；另一方面又同時(shí)另一方面又同時(shí)使該段的狀態(tài)器復(fù)位使該段的狀態(tài)器復(fù)位，使該段停止，使該段停止工作。工作。 S7-200 PLC順序順序控制指令及應(yīng)用控制指令及應(yīng)用 107.2 順序控制指令順序控制指令 1.順序控制指令介紹順序控制指令介紹nSCR段的功能段的功能l 每一個(gè)每一個(gè)SCR程序段一般有以下三種功能：程序段一般有以下三種功能： 驅(qū)動處理驅(qū)動處理：即

8、在該段狀態(tài)器有效時(shí)，要做什么工作；：即在該段狀態(tài)器有效時(shí)，要做什么工作；有時(shí)也可能不做任何工作；有時(shí)也可能不做任何工作； 指定轉(zhuǎn)換條件和目標(biāo)指定轉(zhuǎn)換條件和目標(biāo)：即滿足什么條件，狀態(tài)轉(zhuǎn)換：即滿足什么條件，狀態(tài)轉(zhuǎn)換到何處；到何處； 轉(zhuǎn)換源自動復(fù)位功能轉(zhuǎn)換源自動復(fù)位功能：狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)換后，置位下一：狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)換后，置位下一個(gè)狀態(tài)的同時(shí)，個(gè)狀態(tài)的同時(shí)，自動復(fù)位原狀態(tài)。自動復(fù)位原狀態(tài)。 S7-200 PLC順序順序控制指令及應(yīng)用控制指令及應(yīng)用 117.2 順序控制指令順序控制指令 舉例說明舉例說明 S7-200 PLC順序順序控制指令及應(yīng)用控制指令及應(yīng)用 127.2 順序控制指令順序控制指令 使用說明使用

9、說明l 順控指令順控指令僅對元件僅對元件S有效，有效，順控繼電器順控繼電器S也具有一般繼也具有一般繼電器的功能，所以對它能夠使用其他指令。電器的功能，所以對它能夠使用其他指令。l SCR段程序能否執(zhí)行取決于該狀態(tài)器（段程序能否執(zhí)行取決于該狀態(tài)器（S）是否被置位，）是否被置位，SCRE與下一個(gè)與下一個(gè)LSCR之間的指令邏輯不影響下一個(gè)之間的指令邏輯不影響下一個(gè)SCR段程序的執(zhí)行。段程序的執(zhí)行。l 不能把同一個(gè)不能把同一個(gè)S位用于不同程序中，位用于不同程序中，例如：如果在主程例如：如果在主程序中用了序中用了S0.1，則在子程序中就不能再使用它。，則在子程序中就不能再使用它。l S7-200 PLC

10、順序順序控制指令及應(yīng)用控制指令及應(yīng)用 137.2 順序控制指令順序控制指令 使用說明使用說明l l 在在SCR段中不能使用段中不能使用JMP和和LBL指令，指令，就是說不允許就是說不允許跳入、跳出或在內(nèi)部跳轉(zhuǎn)，但可以在跳入、跳出或在內(nèi)部跳轉(zhuǎn)，但可以在SCR段附近使用段附近使用跳轉(zhuǎn)和標(biāo)號指令。跳轉(zhuǎn)和標(biāo)號指令。l 在在SCR段中不能使用段中不能使用FOR、NEXT和和END指令。指令。l 在狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)換后，所有的在狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)換后，所有的SCR段的元器件一般也要段的元器件一般也要復(fù)位復(fù)位，如果希望繼續(xù)輸出，可使用，如果希望繼續(xù)輸出，可使用置位置位/復(fù)位復(fù)位指令。指令。l 在使用功能圖時(shí)，狀態(tài)器的編號

11、可以不按順序安排。在使用功能圖時(shí)，狀態(tài)器的編號可以不按順序安排。 S7-200 PLC順序順序控制指令及應(yīng)用控制指令及應(yīng)用 14程序?qū)嵗绦驅(qū)嵗?根據(jù)舞臺燈光效果的要求，控制紅、綠、黃三根據(jù)舞臺燈光效果的要求，控制紅、綠、黃三色燈。要求：紅燈先亮，色燈。要求：紅燈先亮，2s2s后綠燈亮，再過后綠燈亮，再過3s3s后黃后黃燈亮。待紅、綠、黃燈全亮燈亮。待紅、綠、黃燈全亮3min3min后后, ,全部熄滅。全部熄滅。 設(shè)定輸入輸出信號：設(shè)定輸入輸出信號： 啟動：啟動：I I0.1。 紅燈：紅燈：Q0.0；綠燈：綠燈：Q0.1；黃燈：黃燈：Q0.2。 程序如圖所示。程序如圖所示。15LD I0.1A

12、N Q0.0AN Q0.1AN Q0.2 /在初始狀態(tài)下起動，置S S0.1，1 /S0.1=1LSCR S0.1 /S0.1=1，激活第一SCR程序段， /進(jìn)入第一步序LD SM0.0S Q0.0，1 /紅燈亮，并保持TON T37，+20 /啟動2s定時(shí)器LD T37 /2s后程序轉(zhuǎn)換到第二SCR段，SCRT S0.2 /（S0.2=1，S0.1=0）SCRE / 第一SCR段結(jié)束LSCR S0.2 /S0.2=1，激活第二SCR程序段， /進(jìn)入第二步序LD SM0.0S Q1.1 /綠燈亮，并保持TON T38，+30 /啟動3s定時(shí)器 16LD T38 /3s后程序轉(zhuǎn)換到第三SCR段，

13、SCRT S0.3 /（S0.3=1，S0.2=0）SCRE /第二SCR段結(jié)束LSCR S0.3 /S0.3=1，激活第三SCR程序段， /進(jìn)入第三步序LD SM0.0S Q0.2，1 /黃燈亮，并保持TON T39，+1800 /啟動3min定時(shí)器LD T39 /3min后程序轉(zhuǎn)換到第四SCR段，SCRT S0.4 /（S0.4=1，S0.3=0）SCRE /第三SCR段結(jié)束LSCR S0.4 /S0.4=1，激活第四SCR程序段， /進(jìn)入第四步序LD SM0.0R S0.1，4R Q0.0，3 /紅、綠、黃燈全滅SCRE /第四SCR段結(jié)束 SCR指令編程 177.3 功能圖的主要類型功

14、能圖的主要類型 1.單流程型單流程型 S7-200 PLC順序順序控制指令及應(yīng)用控制指令及應(yīng)用 187.3 功能圖的主要類型功能圖的主要類型 S7-200 PLC順序順序控制指令及應(yīng)用控制指令及應(yīng)用 可選擇的分支和聯(lián)接可選擇的分支和聯(lián)接197.3 功能圖的主要類型功能圖的主要類型 并行分支和聯(lián)接并行分支和聯(lián)接 S7-200 PLC順序順序控制指令及應(yīng)用控制指令及應(yīng)用 207.3 功能圖的主要類型功能圖的主要類型 跳轉(zhuǎn)和循環(huán)跳轉(zhuǎn)和循環(huán) S7-200 PLC順序順序控制指令及應(yīng)用控制指令及應(yīng)用 217.3 功能圖的主要類型功能圖的主要類型 跳轉(zhuǎn)和循環(huán)跳轉(zhuǎn)和循環(huán) S7-200 PLC順序順序控制指令

15、及應(yīng)用控制指令及應(yīng)用 227.4 功能圖應(yīng)用舉例功能圖應(yīng)用舉例 1.選擇和循環(huán)電路舉例選擇和循環(huán)電路舉例n題目題目nI/O地址分配地址分配l輸入點(diǎn)：輸入點(diǎn)： 輸出點(diǎn)：輸出點(diǎn)： 啟動按鈕啟動按鈕SF1 I0.0 原始位置指示燈原始位置指示燈PG Q0.0 停止按鈕停止按鈕SF2 I0.1 抓球電磁鐵抓球電磁鐵MB Q0.1 上限位開關(guān)上限位開關(guān)BG1 I0.2 下行接觸器下行接觸器QA1 Q0.2 下限位開關(guān)下限位開關(guān)BG2 I0.3 上行接觸器上行接觸器QA2 Q0.3 左限位開關(guān)左限位開關(guān)BG3 I0.4 右行接觸器右行接觸器QA3 Q0.4 小球右限位開關(guān)小球右限位開關(guān)BG4 I0.5 左

16、行接觸器左行接觸器QA4 Q0.5 大球右限位開關(guān)大球右限位開關(guān)BG5 I0.6 大小球檢測開關(guān)大小球檢測開關(guān)BG0 I0.7 S7-200 PLC順序順序控制指令及應(yīng)用控制指令及應(yīng)用 237.4 功能圖應(yīng)用舉例功能圖應(yīng)用舉例 1.選擇和循環(huán)電路舉例選擇和循環(huán)電路舉例n程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì) S7-200 PLC順序順序控制指令及應(yīng)用控制指令及應(yīng)用 247.4 功能圖應(yīng)用舉例功能圖應(yīng)用舉例 并行分支和聯(lián)接電路舉例并行分支和聯(lián)接電路舉例n題目題目 S7-200 PLC順序順序控制指令及應(yīng)用控制指令及應(yīng)用 257.4 功能圖應(yīng)用舉例功能圖應(yīng)用舉例 并行分支和聯(lián)接電路舉例并行分支和聯(lián)接電路舉例nI/O地址

17、分配地址分配l輸入點(diǎn)：輸入點(diǎn)：輸出點(diǎn)：輸出點(diǎn)：手動啟動按鈕手動啟動按鈕I0.0泵泵P1接觸器接觸器Q0.01號容器滿號容器滿I0.1泵泵P2接觸器接觸器Q0.11號容器空號容器空I0.2泵泵P3接觸器接觸器Q0.22號容器滿號容器滿I0.3泵泵P4接觸器接觸器Q0.32號容器空號容器空I0.4泵泵P5接觸器接觸器Q0.43號容器滿號容器滿I0.5泵泵P6接觸器接觸器Q0.53號容器空號容器空I0.6加熱器接觸器加熱器接觸器Q0.64號容器滿號容器滿I0.7攪拌器接觸器攪拌器接觸器Q0.74號容器空號容器空I1.0溫度傳感器溫度傳感器I1.1 S7-200 PLC順序順序控制指令及應(yīng)用控制指令及應(yīng)用 267.4 功能圖應(yīng)用舉例功能圖應(yīng)用舉例 并行分支和聯(lián)接電路舉例并行分支和聯(lián)接電路舉例n程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì) S7-200 PLC順序順序控制指令及應(yīng)用控制指令及應(yīng)用 277.4 功能圖應(yīng)用舉例功能圖應(yīng)用舉例 選擇和跳轉(zhuǎn)電路舉例選擇和跳轉(zhuǎn)電路舉例n題目題目nI/O點(diǎn)分配點(diǎn)分配l啟動