專題：順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖

專題：順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖PLC與變頻技術(shù)2021/6/271一、根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖1.基本方法⑴分析項(xiàng)目的工作流程⑵分清項(xiàng)目中的輸入輸出信號(hào)，并統(tǒng)計(jì)數(shù)量⑶根據(jù)I/O數(shù)量和項(xiàng)目要求確定系統(tǒng)規(guī)模(CPU、DI/DO模塊數(shù)量等)⑷確定PLC外部接線(即確定了I/O地址)⑸梯形圖編程。中間繼電器、時(shí)間繼電器和計(jì)數(shù)器在PLC中用存儲(chǔ)位M、定時(shí)器T和計(jì)數(shù)器C代替2021/6/272分析控制對(duì)象確定控制內(nèi)容選擇PLC類型硬件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)總裝統(tǒng)調(diào)符合設(shè)計(jì)要求投入運(yùn)行調(diào)整硬件否調(diào)整軟件否是2021/6/2732.實(shí)例——電機(jī)的Y－起動(dòng)KM-

KTKTKM-YKM-YKM-

KM-

KTKM-

KMSB1SB2KMFRKMFUQSFR電機(jī)A'xB'yC'zKM-YKM-

I0.0I0.1I0.2I0.5可編程控制器Q4.0Q4.1M1L起動(dòng)按鈕停止按鈕熱繼電器DC24VSB2SB1FRAC220VKM-YKM-

KM-

KM-Y2021/6/274KM-

KTKTKM-YKM-YKM-

KM-

KTKM-

KMSB1SB2KMFR電機(jī)的Y－起動(dòng)序號(hào)測(cè)點(diǎn)號(hào)測(cè)點(diǎn)名稱類型節(jié)點(diǎn)型地址通道1START起動(dòng)按鈕DINOI0.002STOP停止按鈕DINCI0.113FR熱繼電器DINCI0.544Y_ONY接觸器DONOQ4.005X_ON

接觸器DONOQ4.112021/6/2753.注意事項(xiàng)⑴遵循梯形圖語法——Step7自動(dòng)檢查⑵梯形圖的易讀性⑶減少PLC外部接入的I/O數(shù)量⑷時(shí)間繼電器的處理⑸利用存儲(chǔ)位作中間環(huán)節(jié)——代替中間繼電器⑹為了安全起見，在外部電路加互鎖——硬互鎖⑺PLC的輸出模塊電壓電流要與外部負(fù)載相配2021/6/276二

、順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖2.1控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介過程控制(ProcessControl)：側(cè)重生產(chǎn)過程中工藝參數(shù)的監(jiān)視、調(diào)節(jié)與控制。例如DCS，包括：邏輯控制：順序控制SCS(SequenceControlSystem)：側(cè)重生產(chǎn)設(shè)備的啟停和工藝流程的聯(lián)動(dòng)與閉鎖關(guān)系。模擬量控制MCS：閉環(huán)控制與調(diào)節(jié)。例如PID。2021/6/2772.2順序功能圖設(shè)計(jì)法順序功能圖用來編制順序控制的程序，如：機(jī)械手控制、數(shù)控機(jī)床、立體車庫(kù)等程序?；舅枷耄嚎刂七^程被劃分為若干個(gè)時(shí)間段——步，每步表示控制輸出的一個(gè)動(dòng)作，從一步到另一步的轉(zhuǎn)換由轉(zhuǎn)換條件來控制。轉(zhuǎn)換條件：輸入狀態(tài)的變化，例如內(nèi)外部輸入、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等。編程：根據(jù)工藝畫順序功能圖→編程→S7Graph。2021/6/278轉(zhuǎn)換初始步動(dòng)作有向連線步轉(zhuǎn)換條件2.3步與動(dòng)作——以電機(jī)Y－啟動(dòng)為例M0.0M0.1M0.2Q4.0=1Q4.0=0T0I0.0啟動(dòng)T0延時(shí)I0.1停止Q4.1=1Q4.0=0Q4.1=0I0.0I0.1Q4.0Q4.1T0

接Y接延時(shí)

起M0.0初始M0.1M0.2Y起2021/6/279順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖

順序控制設(shè)計(jì)法順序功能圖組成順序功能圖結(jié)構(gòu)2021/6/2710順序控制設(shè)計(jì)法順序控制：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)間按順序，對(duì)生產(chǎn)過程各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行自動(dòng)有序的操作。11順序控制設(shè)計(jì)法1、思路將系統(tǒng)的一個(gè)周期劃分為若干順序相連的階段（步）

用編程元件代表各個(gè)階段

利用轉(zhuǎn)換條件控制代表各步的編程元件

用代表各步的編程元件控制PLC的各輸出位輸入輸出之間無直接聯(lián)系，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)12順序控制設(shè)計(jì)法2、步驟

了解工藝生產(chǎn)過程

畫出順序功能圖

根據(jù)順序功能圖設(shè)計(jì)梯形圖大型和部分中型PLC可直接用順序功能圖進(jìn)行編程，如S7-300/400的S7-Graph13順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖順序控制設(shè)計(jì)法順序功能圖組成順序功能圖結(jié)構(gòu)2021/6/2714順序功能圖組成組成：1、步2、動(dòng)作3、轉(zhuǎn)換條件4、有向連線15順序功能圖組成1、步控制系統(tǒng)中的一個(gè)相對(duì)不變的性質(zhì)，對(duì)應(yīng)于一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)初始步對(duì)應(yīng)控制系統(tǒng)的初始狀態(tài)，是系統(tǒng)的起點(diǎn)，一個(gè)系統(tǒng)至少有一個(gè)初始步，用雙框線表示相鄰兩步之間的狀態(tài)總是不同的步用矩形框表示，有編號(hào)16順序功能圖組成1、步2021/6/2717順序功能圖組成1、步按啟動(dòng)按鈕I0.0后，先開引風(fēng)機(jī)，延時(shí)12s后再開鼓風(fēng)機(jī)；按下停止按鈕I0.1后，應(yīng)先停鼓風(fēng)機(jī)，10s后再停引風(fēng)機(jī)。Q0.0引風(fēng)機(jī)，Q0.1鼓風(fēng)機(jī)初始步M0.1M0.2M0.318一個(gè)步表示控制過程中的穩(wěn)定狀態(tài)，它可以對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作。在步右邊加一個(gè)矩形框，在框中用簡(jiǎn)明的文字說明該步對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。順序功能圖組成2、動(dòng)作說明2021/6/2719活動(dòng)步：當(dāng)系統(tǒng)處于某一步所在的階段時(shí)，該步處于活動(dòng)步步處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，相應(yīng)動(dòng)作被執(zhí)行處于不活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，相應(yīng)動(dòng)作被停止2、動(dòng)作說明順序功能圖組成2021/6/2720順序功能圖組成

表明各步成為活動(dòng)步的先后次序，即轉(zhuǎn)移方向默認(rèn)方向從左到右，從上到下，這兩個(gè)方向箭頭可省略3、有向連線2021/6/2721

在兩步之間的有向連線上，用一段短橫線表示轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換條件標(biāo)注在短橫線旁，轉(zhuǎn)換條件滿足，兩步轉(zhuǎn)換完成4、轉(zhuǎn)換條件順序功能圖組成轉(zhuǎn)移條件可以用文字語言、布爾代數(shù)表達(dá)式或圖形符號(hào)標(biāo)注。2021/6/27225、規(guī)則順序功能圖組成步與步不能直接相連，必須用轉(zhuǎn)換分開轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)換不能直接相連，必須用步分開；步與轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換與步之間的連線采用有向線段，畫功能圖的順序一般是從上向下或從左到右，正常順序時(shí)可以省略箭頭，否則必須加箭頭。一個(gè)功能圖至少應(yīng)有一個(gè)初始步。2021/6/27231.步把整個(gè)系統(tǒng)按輸出狀態(tài)的變化分成若干個(gè)時(shí)間段，每個(gè)時(shí)間段就是一步2.初始步系統(tǒng)的初始狀態(tài)——靜止?fàn)顟B(tài)3.活動(dòng)步活動(dòng)步：正在執(zhí)行的動(dòng)作4.有向連線系統(tǒng)按照有向連線的方向執(zhí)行順序步——左→右，上→下5.轉(zhuǎn)換相鄰兩步的分隔點(diǎn)6.轉(zhuǎn)換條件從一步執(zhí)行到另一步所需的條件轉(zhuǎn)換初始步動(dòng)作步轉(zhuǎn)換條件M0.0M0.1M0.2SQ4.0RQ4.0T0I0.0啟動(dòng)T0延時(shí)I0.1停止SQ4.1RQ4.0RQ4.1順序功能圖——總結(jié)2021/6/27242.4順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)單序列、選擇系列、并行系列123de5891210hijnk13141516xyzw34510efi67g單序列選擇序列并行序列2021/6/2725M0.0M0.1M0.2Q4.0=1Q4.0=0T0I0.0啟動(dòng)T0延時(shí)I0.1停止Q4.1=1Q4.0=0Q4.1=0三、使用起保停的順序控制編程方法3.1單序列：Y－啟動(dòng)2021/6/2726M0.0M0.1M0.2M0.3M0.4Q4.0Q4.1Q4.2I0.0I0.1I0.3I0.4I0.6M0.5M0.6Q4.3Q4.4I0.5I0.23.2選擇和并行序列的編程方法Q4.0I0.0I0.1Q4.0SI0.1I0.0Q4.0RQ4.02021/6/2727M0.0M0.1M0.2Q4.0=1Q4.0=0T0I0.0啟動(dòng)T0延時(shí)I0.1停止Q4.1=1Q4.0=0Q4.1=0四、使用置位復(fù)位指令的順序控制編程方法1.單序列：Y－啟動(dòng)2021/6/27282.復(fù)雜序列M0.0M0.1M0.2M0.3M0.4Q4.0Q4.1Q4.2I0.0I0.1I0.3I0.4I0.6M0.5M0.6Q4.3Q4.4I0.5I0.22021/6/2729[作業(yè)]三條傳輸皮帶連鎖控制起動(dòng)時(shí)，先起動(dòng)M1，延時(shí)20秒后自動(dòng)起動(dòng)M2，延時(shí)15秒后再自動(dòng)起動(dòng)M3。停止時(shí)，先停M3，延時(shí)30秒后自動(dòng)停M2，延時(shí)20秒后再自動(dòng)停M1。故障跳閘時(shí)，三條皮帶全停。M3M2M13#皮帶2#皮帶1#皮帶2021/6/2730根據(jù)I/O表格確定模塊硬件連接(I/O地址確定)序號(hào)測(cè)點(diǎn)號(hào)測(cè)點(diǎn)名稱類型接點(diǎn)型地址通道1START起動(dòng)按鈕DINOI0.002STOP停止按鈕DINOI0.113Emergency緊急停按鈕DINOI0.224M1_STARTM1起動(dòng)脈沖DONOQ4.115M2_STARTM2起動(dòng)DONOQ4.446M3_STARTM3起動(dòng)DONOQ4.772021/6/2731畫出順序功能圖根據(jù)順序功能圖編程(略)急停的處理：

M0.1~M0.5全部清零

M0.0置1M0.0M0.1M0.2M0.3M0.4SQ4.1SQ4.4SQ4.7RQ4.7T0I0.0T0T1I0.1T21#起動(dòng)RQ4.1起動(dòng)T1停止M0.5RQ4.4T2T3T32#起動(dòng)3#起動(dòng)3#停止2#停止1#停止2021/6/2732[作業(yè)]交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)。啟動(dòng)停止東西向南北向黃紅綠Q4.0

Q4.1

Q4.2

Q4.3Q4.4Q4.5交通信號(hào)燈控制盤I0.0

I0.12021/6/2733信號(hào)燈由控制盤總體控制，按一下起動(dòng)按鈕，信號(hào)燈系統(tǒng)開始工作，并周而復(fù)始地循環(huán)動(dòng)作；按一下停止按鈕，所有信號(hào)燈都熄滅。信號(hào)燈具體控制要求如下表，編寫信號(hào)燈控制程序。啟動(dòng)停止東西向南北向黃紅綠Q4.0

Q4.1

Q4.2

Q4.3Q4.4Q4.5交通信號(hào)燈控制盤I0.0

I0.12021/6/2734根據(jù)交通信號(hào)燈的控制要求，畫出信號(hào)燈的控制時(shí)序如下圖。南北向紅燈2s3s45s2s3s25s東西向綠燈東西向黃燈東西向紅燈南北向綠燈南北向黃燈NS_RNS_GNS_YEW_REW_GEW_Y2021/6/2735畫出順序功能圖M0.2T1閃: