6.2章節(jié)-演示稿課件講解

《

PLC開(kāi)發(fā)與交通綜合應(yīng)用》

6.2順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖主講人：歐志新安徽交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院2第2節(jié)順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖任務(wù)目標(biāo)1.掌握順序功能圖的含義及畫(huà)法。2.掌握單序列順序功能圖的畫(huà)法。3.掌握將單序列順序功能轉(zhuǎn)化為梯形圖。3第2節(jié)順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖2.1順序控制定義（1）

順序控制，就是按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序，在各個(gè)輸入信號(hào)的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時(shí)間的順序，在生產(chǎn)過(guò)程中各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)地有秩序地進(jìn)行操作。由于每步動(dòng)作完成后才能進(jìn)行下一步動(dòng)作，這屬于典型的順序動(dòng)作過(guò)程。這種在現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)（轉(zhuǎn)換條件）的作用下使執(zhí)行機(jī)構(gòu)按預(yù)測(cè)動(dòng)作的控制稱(chēng)為順序控制。

（2）S7-1200PLC沒(méi)有配備功能圖語(yǔ)言，但可以用SFC來(lái)描述系統(tǒng)的功能，根據(jù)它來(lái)設(shè)計(jì)梯形圖程序。順序功能圖SFC是描述控制系統(tǒng)的控制過(guò)程，功能和特點(diǎn)的一種圖形，也是設(shè)計(jì)PLC的順序控制程序的重要工具。順序控制設(shè)計(jì)法首先根據(jù)系統(tǒng)的工藝過(guò)程，畫(huà)出順序功能圖，然后根據(jù)順序功能圖畫(huà)出梯形圖。請(qǐng)?jiān)诓迦氩藛巍?yè)眉和頁(yè)腳中修改此文本4第2節(jié)順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖2.2順序控制設(shè)計(jì)法基本思想（1）順序控制設(shè)計(jì)法是針對(duì)順序控制系統(tǒng)一種專(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì)方法；（2）順序控制設(shè)計(jì)法用轉(zhuǎn)換條件控制代表各步的編程元件，讓它們的狀態(tài)按一定順序變化，然后用代表各步的編程元件去控制PLC的各輸出位；（3）步是根據(jù)PLC輸出狀態(tài)的變化來(lái)劃分的，在任何一步內(nèi)，各輸出狀態(tài)不變，但是相鄰步之間輸出狀態(tài)是不同的。5第2節(jié)順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖2.3順序控制功能圖順序功能圖：描述控制系統(tǒng)的控制過(guò)程、功能和特性的一種圖形，是設(shè)計(jì)PLC的順序控制程序的主要工具。如右圖所示。順序功能圖主要由步、動(dòng)作、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件、有向連線(xiàn)組成T38·I0.1T38·I0.1M0.0M0.1M0.2I0.0M0.3M0.4I0.3T37I0.2Q0.0Q0.2右行裝料左行卸料Q0.4T372）方法二Q0.1Q0.3Q0.5T38SM0.1請(qǐng)?jiān)诓迦氩藛巍?yè)眉和頁(yè)腳中修改此文本6第2節(jié)順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖2.2.1順序功能圖的主要元素（1）步（Step）：根據(jù)控制系統(tǒng)輸出狀態(tài)的變化將系統(tǒng)的一個(gè)工作周期劃分為若干個(gè)順序相連的階段；（2）圖中矩形框表示步，方框內(nèi)是該步的編號(hào)。（3）編程時(shí)一般用PLC內(nèi)部編程元件（如：M，S）來(lái)代表各步M0.0M0.1M0.2M1.0=（I0.0+M1.0）·I0.1M0.3M0.4I0.3T37I0.2T38Q0.0Q0.2右行裝料左行卸料Q0.4T37Q0.1Q0.3Q0.5T38SM0.1請(qǐng)?jiān)诓迦氩藛巍?yè)眉和頁(yè)腳中修改此文本7第2節(jié)順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖2.2.1小車(chē)運(yùn)行控制SFC順序功能圖（案例）（1）小車(chē)開(kāi)始時(shí)停在最左邊，限位開(kāi)關(guān)I0.2為1狀態(tài)。按下起動(dòng)按鈕，Q0.0變?yōu)?狀態(tài)，小車(chē)右行（2）碰到右限位開(kāi)關(guān)I0.1時(shí)，Q0.0變?yōu)?狀態(tài)，Q0.1變?yōu)?狀態(tài)，小車(chē)改為左行（3）返回起始位置時(shí)，Q0.1變?yōu)?狀態(tài)，小車(chē)停止運(yùn)行，同時(shí)Q0.2變?yōu)?狀態(tài)，使制動(dòng)電磁鐵線(xiàn)圈通電，接通延時(shí)定時(shí)器T1開(kāi)始定時(shí)請(qǐng)?jiān)诓迦氩藛巍?yè)眉和頁(yè)腳中修改此文本8第2節(jié)順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖2.2.1小車(chē)運(yùn)行控制SFC順序功能圖（案例）請(qǐng)?jiān)诓迦氩藛巍?yè)眉和頁(yè)腳中修改此文本9第2節(jié)順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖2.2.1順序功能圖的主要元素（1）初始步

與系統(tǒng)的初始狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的步稱(chēng)為初始步，初始狀態(tài)一般是系統(tǒng)等待起動(dòng)命令的相對(duì)靜止的狀態(tài)。初始步用雙線(xiàn)方框表示，每一個(gè)順序功能圖至少有一個(gè)初始步。（2）活動(dòng)步

當(dāng)系統(tǒng)正工作在某一步時(shí)，該步處于活動(dòng)狀態(tài)，稱(chēng)該步為“活動(dòng)步”。步處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，相應(yīng)的動(dòng)作被執(zhí)行；步處于不活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，相應(yīng)的非存儲(chǔ)型命令被停止執(zhí)行。請(qǐng)?jiān)诓迦氩藛巍?yè)眉和頁(yè)腳中修改此文本10第2節(jié)順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖2.2.1順序功能圖的主要元素（3）步的劃分步根據(jù)PLC輸出量的狀態(tài)變化劃分，在每一步內(nèi)，各輸出量的狀態(tài)（ON或OFF）均保持不變，相鄰兩步輸出量的狀態(tài)不同。只要系統(tǒng)的輸出量狀態(tài)發(fā)生變化，系統(tǒng)就從原來(lái)的步進(jìn)入新的步。例如：小車(chē)的右行、裝料、左行、卸料。圖3電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)PLC控制功能圖請(qǐng)?jiān)诓迦氩藛巍?yè)眉和頁(yè)腳中修改此文本11第2節(jié)順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖2.2.1順序功能圖的主要元素（1）動(dòng)作“動(dòng)作”是指某步處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，PLC向被控對(duì)象發(fā)出的命令，或被控對(duì)象應(yīng)執(zhí)行的動(dòng)作。一個(gè)步表示控制過(guò)程中的穩(wěn)定狀態(tài)，它可以對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作。可以在步右邊加一個(gè)矩形框，在框中用簡(jiǎn)明的文字說(shuō)明，該步對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。（2）一個(gè)步對(duì)應(yīng)多個(gè)動(dòng)作時(shí)有兩種畫(huà)法，可任選一種。同一步中的動(dòng)作是同時(shí)進(jìn)行的，動(dòng)作之間沒(méi)有順序關(guān)系。可以有存儲(chǔ)型和非存儲(chǔ)型等圖3-4動(dòng)作的表示請(qǐng)?jiān)诓迦氩藛巍?yè)眉和頁(yè)腳中修改此文本12第2節(jié)順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖2.2.1順序功能圖的主要元素有向連線(xiàn)

在功能圖中，步和步按運(yùn)行時(shí)工作的順序排列并用表示變化方向的有向線(xiàn)段連接起來(lái)，這個(gè)有向線(xiàn)段稱(chēng)為“有向連線(xiàn)”。

步與步之間都用有向連線(xiàn)連接，并且用轉(zhuǎn)換將步分開(kāi)，步的活動(dòng)狀態(tài)進(jìn)展是按有向連線(xiàn)規(guī)定的路線(xiàn)進(jìn)行。

有向連線(xiàn)上無(wú)箭頭標(biāo)注時(shí)，其進(jìn)展方向默認(rèn)為從上到下或從左到右，否則按有向連線(xiàn)上箭頭注明的方向進(jìn)行。圖3有向連接和轉(zhuǎn)換請(qǐng)?jiān)诓迦氩藛巍?yè)眉和頁(yè)腳中修改此文本13第2節(jié)順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖2.2.1順序功能圖的主要元素轉(zhuǎn)換條件

轉(zhuǎn)換條件是使系統(tǒng)從當(dāng)前步進(jìn)入下一步的條件，可以用文字語(yǔ)言、布爾代數(shù)表達(dá)式或圖形符號(hào)等標(biāo)注在表示轉(zhuǎn)換的短劃線(xiàn)旁邊。

轉(zhuǎn)換條件X和

分別表示當(dāng)二進(jìn)制邏輯信號(hào)X為“1”和“0”狀態(tài)時(shí)，條件成立；轉(zhuǎn)換條件X和分別表示當(dāng)從“0”到“1”狀態(tài)X和從“1”（接通）到“0”（斷開(kāi)）時(shí)，條件成立。常見(jiàn)的轉(zhuǎn)換條件有按鈕、行程開(kāi)關(guān)、定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的觸點(diǎn)的動(dòng)作（通/斷）等圖3有向連接和轉(zhuǎn)換請(qǐng)?jiān)诓迦氩藛巍?yè)眉和頁(yè)腳中修改此文本14第2節(jié)順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖2.3繪制功能表圖應(yīng)注意的問(wèn)題（1）兩個(gè)步絕對(duì)不能直接相連，必須用一個(gè)轉(zhuǎn)換將它們隔開(kāi)（2）兩個(gè)轉(zhuǎn)換也不能直接相連，必須用一個(gè)步將它們隔開(kāi)；功能表圖中初始步是必不可少的（3）只有當(dāng)某一步所有的前級(jí)步都是活動(dòng)步時(shí)，該步才有可能變成活動(dòng)步。PLC開(kāi)始進(jìn)入RUN方式時(shí)各步均處于“0”狀態(tài)，因此必須要有初始化信號(hào)，將初始步預(yù)置為活動(dòng)步，否則功能表圖中永遠(yuǎn)不會(huì)出現(xiàn)活動(dòng)步，系統(tǒng)將無(wú)法工作請(qǐng)?jiān)诓迦氩藛巍?yè)眉和頁(yè)腳中修改此文本15第2節(jié)順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖2.4順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)（1）單序列

單序列由一系列順序激活的步組成，沒(méi)有分支，每個(gè)步后只有一個(gè)后級(jí)步，步與步之間只有一個(gè)轉(zhuǎn)換條件。各步間轉(zhuǎn)換條件滿(mǎn)足，后一步成為活動(dòng)步時(shí)，前一步變?yōu)椴换顒?dòng)步。單序列所表示的動(dòng)作順序是一個(gè)接著一個(gè)完成。如圖所示。

其特點(diǎn)是沒(méi)有分支與合并。單序列結(jié)構(gòu)的功能表圖沒(méi)有分支，每個(gè)步后只有一個(gè)步，步與步之間只有一個(gè)轉(zhuǎn)換條件。請(qǐng)?jiān)诓迦氩藛巍?yè)眉和頁(yè)腳中修改此文本16第2節(jié)順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖2.4順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)（2）并行序列由兩個(gè)及以上的分支程序組成的，但必須同時(shí)執(zhí)行各分支的程序，稱(chēng)為并行序列。并行序列里某一步又多個(gè)后級(jí)步，但多個(gè)后級(jí)步同時(shí)激活。如圖3-7所示，步2有兩個(gè)后級(jí)步：步3和步5，當(dāng)轉(zhuǎn)換條件c滿(mǎn)足后步3和步5同時(shí)激活，成為活動(dòng)步。如圖所示。分支：并行序列的開(kāi)始用雙線(xiàn)表示，轉(zhuǎn)換條件放在雙線(xiàn)之上。當(dāng)并行序列首步為活動(dòng)步且條件滿(mǎn)足時(shí)，各分支首步同時(shí)變?yōu)榛顒?dòng)步。請(qǐng)?jiān)诓迦氩藛巍?yè)眉和頁(yè)腳中修改此文本17第2節(jié)順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖2.4順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)（3）選擇序列

由兩個(gè)及以上的分支組成的，但只能從中選擇一個(gè)分支執(zhí)行的程序，稱(chēng)為選擇序列。并行序列里某一步又多個(gè)后級(jí)步，但任何時(shí)刻只能有一個(gè)后級(jí)步激活。如圖3-8所示：步2有兩個(gè)后級(jí)步：步3和步5，兩個(gè)轉(zhuǎn)換條件：c和m，但是當(dāng)步2為活動(dòng)步時(shí)，轉(zhuǎn)換條件c和m只有一個(gè)滿(mǎn)足，這時(shí)步3或步5激活，成為活動(dòng)步。

若選擇轉(zhuǎn)向某個(gè)分支，其他分支的首步不能成為活動(dòng)步。當(dāng)前一步為活動(dòng)步、且轉(zhuǎn)換條件滿(mǎn)足時(shí)，才能轉(zhuǎn)向下一步。請(qǐng)?jiān)诓迦氩藛巍?yè)眉和頁(yè)腳中修改此文本18第2節(jié)順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖2.5.1轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的條件（1）該轉(zhuǎn)換所有的前級(jí)步都是活動(dòng)步（2）相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件得到滿(mǎn)足請(qǐng)?jiān)诓迦氩藛巍?yè)眉和頁(yè)腳中修改此文本19第2節(jié)順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖2.5.2轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)應(yīng)完成的操作（1）使該轉(zhuǎn)換所有的后續(xù)步都變?yōu)榛顒?dòng)步（2）使該轉(zhuǎn)換所有的前級(jí)步都變?yōu)椴换顒?dòng)步請(qǐng)?jiān)诓迦氩藛巍?yè)眉和頁(yè)腳中修改此文本20第2節(jié)順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖2.5.3繪制順序功能圖的注意事項(xiàng)（1）兩個(gè)步絕對(duì)不能直接相連，必須用一個(gè)轉(zhuǎn)換將它們隔開(kāi)（2）兩個(gè)轉(zhuǎn)換也不能直接相連，必須用一個(gè)步將它們隔開(kāi)（3）初始步對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)等待起動(dòng)的初始狀態(tài)，初始步必不可少。（4）步和有向連接一般應(yīng)組成閉環(huán)。請(qǐng)?jiān)诓迦氩藛巍?yè)眉和頁(yè)