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1、第四章顺序功能流程图语言本讲稿第一页，共三十五页1 1、掌握顺序功能图的编程方法；、掌握顺序功能图的编程方法；2 2、了解顺序功能图的适用场合；、了解顺序功能图的适用场合；3 3、能够用顺序功能图编写编写简单的控制、能够用顺序功能图编写编写简单的控制程序；程序；4 4、能够把顺序功能图转换为梯形图和指令、能够把顺序功能图转换为梯形图和指令表。表。本章要求本章要求:本讲稿第二页，共三十五页本章知识点本章知识点1 1、状态的划分；、状态的划分；2 2、转移条件的选择；、转移条件的选择；3 3、顺序功能图的分支、汇合、跳转、重复、顺序功能图的分支、汇合、跳转、重复与指令表的转换。与指令表的转换。本讲
2、稿第三页，共三十五页第四章第四章 顺序功能流程图语言顺序功能流程图语言 顺序功能流程图（顺序功能流程图（顺序功能流程图（顺序功能流程图（SFC SFC SFC SFC 有些书称为状态功能图、状态转移有些书称为状态功能图、状态转移有些书称为状态功能图、状态转移有些书称为状态功能图、状态转移图）是为了满足结构化和标准化而设计的编程语言。它将图）是为了满足结构化和标准化而设计的编程语言。它将图）是为了满足结构化和标准化而设计的编程语言。它将图）是为了满足结构化和标准化而设计的编程语言。它将控制对象的一连串动作直接用程序表示出来，容易阅读、控制对象的一连串动作直接用程序表示出来，容易阅读、控制对象的一
3、连串动作直接用程序表示出来，容易阅读、控制对象的一连串动作直接用程序表示出来，容易阅读、容易理解。容易理解。容易理解。容易理解。PLCPLCPLCPLC在基本指令的基础上，增加了两条步进顺控指令：在基本指令的基础上，增加了两条步进顺控指令：1 1 1 1、步进顺控（阶梯）开始指令：、步进顺控（阶梯）开始指令：STLSTL2 2 2 2、步进顺控（阶梯）返回指令：、步进顺控（阶梯）返回指令：RETRET本讲稿第四页，共三十五页 对于一个复杂的控制系统，尤其是顺序控制程序，由于内部的联对于一个复杂的控制系统，尤其是顺序控制程序，由于内部的联锁、互锁关系极其复杂，采用梯形图往往顾此失彼，而采用顺序功
4、能锁、互锁关系极其复杂，采用梯形图往往顾此失彼，而采用顺序功能流程图语言就能轻而易举地解决这一问题。有些书称为步进阶梯指令流程图语言就能轻而易举地解决这一问题。有些书称为步进阶梯指令（STLSTL、RET RET），利用这种编程方法，很容易编出复杂的顺控程），利用这种编程方法，很容易编出复杂的顺控程序，且程序流程清晰，规律性强，能大大提高工作效率。另外这序，且程序流程清晰，规律性强，能大大提高工作效率。另外这种方法也为调试、运行带来方便。种方法也为调试、运行带来方便。本讲稿第五页，共三十五页把控制过程按流程分为不同的状态；把控制过程按流程分为不同的状态；在一个状态下，完成一个或几个输出操作；在
5、一个状态下，完成一个或几个输出操作；当满足状态转移条件时，就跳转到下一个工当满足状态转移条件时，就跳转到下一个工作状态，执行下面的不同操作。作状态，执行下面的不同操作。SFCSFC对控制过程的处理方法：对控制过程的处理方法：本讲稿第六页，共三十五页 梯形图方式中互梯形图方式中互锁非常复杂：不管锁非常复杂：不管设备的动作发生在设备的动作发生在什么地方，系统总什么地方，系统总是同时对前后动作是同时对前后动作进行处理，需要许进行处理，需要许多互锁信号。多互锁信号。而在而在SFC中，中，只处理与当前设只处理与当前设备的动作对应的备的动作对应的程序，对之前动程序，对之前动作和以后动作不作和以后动作不加处
6、理。加处理。一、顺序（状态）功能流程图语言的特点一、顺序（状态）功能流程图语言的特点1 1、一般不用考虑互锁问题；、一般不用考虑互锁问题；、一般不用考虑互锁问题；、一般不用考虑互锁问题；2 2、动作顺序清晰；、动作顺序清晰；、动作顺序清晰；、动作顺序清晰；3 3、程序标准化易于阅读。、程序标准化易于阅读。梯形图不能梯形图不能表现动作的顺序。表现动作的顺序。SFC用流程图用流程图的形式将程序的形式将程序表现出来。这表现出来。这种种SFC语言基语言基本上和设备动本上和设备动作的顺序是一作的顺序是一致的。致的。梯形图方式设计自由度很高，要实现一个设备的梯形图方式设计自由度很高，要实现一个设备的动作，
7、存在几种可选择的方法。动作，存在几种可选择的方法。在在SFC中为了生成与设备动作相符的中为了生成与设备动作相符的SFC（顺序功能（顺序功能流程图、状态转移图），对程序设计的自由度进行了限流程图、状态转移图），对程序设计的自由度进行了限制，使它与动作一致，实现了程序的标准化。制，使它与动作一致，实现了程序的标准化。本讲稿第七页，共三十五页二、二、SFCSFC的适用条件的适用条件 SFCSFC是用状态转移图记录动作的顺序。最适是用状态转移图记录动作的顺序。最适合于合于有固定动作顺序的应用场合（如机械有固定动作顺序的应用场合（如机械手、自动输送线、交通灯等）。手、自动输送线、交通灯等）。SFCSFC
8、不适用于动作随机与顺序无关的那些控不适用于动作随机与顺序无关的那些控制制（如电梯、有外部中断、通过（如电梯、有外部中断、通过A/DA/D采样判采样判断再决定程序走向等应用场合）。断再决定程序走向等应用场合）。在一个在一个PLCPLC程序中，可同时使用程序中，可同时使用SFCSFC和梯形图，和梯形图，或根据不同的控制目的分别运用。或根据不同的控制目的分别运用。本讲稿第八页，共三十五页三、状态转移图及其工作原理三、状态转移图及其工作原理 状态转移图是由描述设备一系列动作中，每一状态转移图是由描述设备一系列动作中，每一个动作处理的个动作处理的步步和一个动作转向下一个动作的和一个动作转向下一个动作的转
9、移条件转移条件组成，并用梯形图方式描述每个步和组成，并用梯形图方式描述每个步和转换条件的具体逻辑关系。转换条件的具体逻辑关系。即状态转移图由状态、转移条件、对应的输出即状态转移图由状态、转移条件、对应的输出三部分组成。三部分组成。状态转移图程序的动作，从初始步开始，当符状态转移图程序的动作，从初始步开始，当符合转移条件时，转入下一个步，直到合转移条件时，转入下一个步，直到ENDEND步结束步结束一系列动作，然后再从初始步开始执行。一系列动作，然后再从初始步开始执行。本讲稿第九页，共三十五页 用顺序功能图编程方法编写一个深孔钻进用顺序功能图编程方法编写一个深孔钻进给系统控制程序给系统控制程序要求
10、画出动作顺序图、画出状态转移图、及写出指令表程要求画出动作顺序图、画出状态转移图、及写出指令表程要求画出动作顺序图、画出状态转移图、及写出指令表程要求画出动作顺序图、画出状态转移图、及写出指令表程序。序。序。序。系统的动作要求：系统的动作要求：系统的动作要求：系统的动作要求：1 1 1 1、按下启动按钮、按下启动按钮、按下启动按钮、按下启动按钮1QA(X10)1QA(X10)1QA(X10)1QA(X10)后首先快进；后首先快进；后首先快进；后首先快进；2 2 2 2、碰上行程开关、碰上行程开关、碰上行程开关、碰上行程开关LK1LK1LK1LK1（X11)X11)X11)X11)后转为工进，同
11、时启动钻头驱动电机后转为工进，同时启动钻头驱动电机后转为工进，同时启动钻头驱动电机后转为工进，同时启动钻头驱动电机（Y0)Y0)Y0)Y0)；3 3 3 3、碰上、碰上、碰上、碰上LK2(X12)LK2(X12)LK2(X12)LK2(X12)后，后退；后，后退；后，后退；后，后退；4 4 4 4、碰上、碰上、碰上、碰上LK1(X11)LK1(X11)LK1(X11)LK1(X11)后快进；后快进；后快进；后快进；5 5 5 5、碰上、碰上、碰上、碰上LK2(X12)LK2(X12)LK2(X12)LK2(X12)后再次工进；后再次工进；后再次工进；后再次工进；6 6 6 6、碰上、碰上、碰上
12、、碰上LK3(X13)LK3(X13)LK3(X13)LK3(X13)后，后退；后，后退；后，后退；后，后退；7 7 7 7、碰上、碰上、碰上、碰上LK1(X11)LK1(X11)LK1(X11)LK1(X11)后关闭钻头后关闭钻头后关闭钻头后关闭钻头驱动电机驱动电机驱动电机驱动电机(Y0)(Y0)(Y0)(Y0)；然后延时；然后延时；然后延时；然后延时2 2 2 2秒停止后退秒停止后退秒停止后退秒停止后退.本讲稿第十页，共三十五页两次进给动力滑台两次进给动力滑台 X10X11X12X11X13X12本讲稿第十一页，共三十五页X10X11X12X11X13X12转移条件转移条件状态状态输出输出
13、本讲稿第十二页，共三十五页四、状态的划分和主令开关的确定：四、状态的划分和主令开关的确定：1 1、输出有增加或减少就是一个新的状态。、输出有增加或减少就是一个新的状态。2 2、主令开关：控制运动状态改变的开关称为主令开、主令开关：控制运动状态改变的开关称为主令开关。上例中的关。上例中的X11X11、X12X12X12X12等等等等 3 3、主令开关（状态转移条件）的确定：、主令开关（状态转移条件）的确定：按预定的工艺，要求输出发生改变的元件可作主令开按预定的工艺，要求输出发生改变的元件可作主令开关。关。状态功能流程转移图转换为对应的梯形图的方法状态功能流程转移图转换为对应的梯形图的方法（步进顺
14、控开始指令（步进顺控开始指令STLSTL功能类似于主控触点）功能类似于主控触点）1 1、把状态寄存器作为主控触点；、把状态寄存器作为主控触点；、把状态寄存器作为主控触点；、把状态寄存器作为主控触点；2 2、把对应状态的输出画在主控触点后；、把对应状态的输出画在主控触点后；3 3、用主令开关将下一状态置位。、用主令开关将下一状态置位。本讲稿第十三页，共三十五页状态功能流程转移图与对应的梯形图状态功能流程转移图与对应的梯形图内母线内母线要用要用OUT OUT 不用不用SETSET要用要用RETRET返回返回用用SETSET将将下一状态下一状态置位置位转移条转移条件件本讲稿第十四页，共三十五页LD
15、M8002LD M8002SET S0 SET S0 SET S0 SET S0 STL S0STL S0STL S0STL S0LD X10LD X10SET S20SET S20STL S20STL S20STL S20STL S20OUT Y1OUT Y1OUT Y3OUT Y3LD X11LD X11SET S21SET S21STL S21STL S21SET Y0SET Y0SET Y0SET Y0OUT Y1OUT Y1OUT Y1OUT Y1LD X12LD X12SET S22SET S22SET S22SET S22STL S22STL S22OUT Y2OUT Y2LD
16、X11LD X11SET S23SET S23SET S23SET S23STL S23STL S23OUT Y1OUT Y1OUT Y3OUT Y3LD X12LD X12SET S24SET S24SET S24SET S24STL S24STL S24STL S24STL S24OUT Y1OUT Y1LD X13LD X13SET S25SET S25SET S25SET S25 STL S25STL S25STL S25STL S25OUT Y2OUT Y2LD X11LD X11LD X11LD X11SET S26SET S26SET S26SET S26STL S26STL S
17、26STL S26STL S26RST Y0RST Y0RST Y0RST Y0OUT Y2OUT Y2OUT Y2OUT Y2OUT T0OUT T0K20 K20 K20 K20 LD T0 LD T0 LD T0 LD T0 OUT S0OUT S0RETRETRETRETENDEND指令表指令表本讲稿第十五页，共三十五页五、编制五、编制SFCSFC的注意事项的注意事项 1 1、不能使用、不能使用、不能使用、不能使用MCMC指令；指令；指令；指令；2 2、STLSTLSTLSTL接点后可直接接输出，转换成指令表时，接点后可直接接输出，转换成指令表时，STLSTLSTLSTL接接点后第一个
18、接点用点后第一个接点用LDLDLDLD（常开）或（常开）或LDILDILDILDI（常闭）；（常闭）；（常闭）；（常闭）；3 3 3 3、不能紧接着、不能紧接着SLTSLT触点后使用触点后使用触点后使用触点后使用MPSMPS指令；指令；指令；指令；4 4 4 4、初始状态、初始状态、初始状态、初始状态S0S0S9S9S9S9必须用其它方法先驱动；必须用其它方法先驱动；5 5、在一系列、在一系列、在一系列、在一系列STLSTL指令的最后，必须用指令的最后，必须用指令的最后，必须用指令的最后，必须用RETRET恢复与母线的联恢复与母线的联接。接。6 6 6 6、跳转和重复入口用、跳转和重复入口用O
19、UT SXXXOUT SXXXOUT SXXXOUT SXXX代替代替SET SXXXSET SXXXSET SXXXSET SXXX。STLSTL指令类指令类似于似于MCMC指令指令M8000M8000本讲稿第十六页，共三十五页内母线内母线重复入口重复入口要用要用OUT OUT 不用不用SETSET要用要用RETRET返返回母线回母线初始状态用初始状态用其它方式置其它方式置位如：位如：M8000M8000STL之之后可以后可以直接接直接接输出输出STL之后与内之后与内母线的接点母线的接点要用要用LD紧接紧接STL之后不能用之后不能用MPS本讲稿第十七页，共三十五页六、编制复杂六、编制复杂SF
20、CSFC图的预备知识图的预备知识 1 1、选择性分支与选择性汇合的编程、选择性分支与选择性汇合的编程2 2、并行分支、并行分支/汇合的编程汇合的编程3 3、跳转与重复、跳转与重复4 4、分支汇合的组合要注意的问题（自学）、分支汇合的组合要注意的问题（自学）本讲稿第十八页，共三十五页1 1、选择性分支与选择性汇合的编程、选择性分支与选择性汇合的编程STL S20STL S20LD X00LD X00LD X00LD X00SET S21SET S21LD X10LD X10LD X10LD X10SET S31SET S31LD X20LD X20SET S41SET S41SET S41SET
21、 S41STL S21STL S21STL S21STL S21LD X01LD X01SET S22SET S22STL S22STL S22STL S22STL S22LD X02LD X02LD X02LD X02SET S50SET S50SET S50SET S50STL S31STL S31STL S31STL S31LD X11LD X11SET S32SET S32STL S32STL S32LD X12LD X12LD X12LD X12SET S50SET S50SET S50SET S50STL S41STL S41STL S41STL S41LD X21LD X21LD
22、 X21LD X21SET S42SET S42STL S42STL S42STL S42STL S42LD X22LD X22LD X22LD X22SET S50SET S50X0、X10、X20最多只能最多只能有一个接通。有一个接通。本讲稿第十九页，共三十五页2 2、并行分支、并行分支/汇合的编程汇合的编程 STL S20STL S20STL S20STL S20LD X00LD X00SET S21SET S21SET S24SET S24SET S24SET S24SET S27SET S27SET S27SET S27STL S21STL S21LD X01LD X01LD X01
23、LD X01SET S22SET S22STL S22STL S22STL S22STL S22LD X04LD X04SET S23SET S23STL S24STL S24STL S24STL S24LD X02LD X02SET S25SET S25STL S25STL S25STL S25STL S25LD X05LD X05SET S26SET S26SET S26SET S26STL S27STL S27STL S27STL S27LD X03LD X03LD X03LD X03SET S28SET S28SET S28SET S28STL S28STL S28STL S28STL
24、 S28LD X06LD X06SET S29SET S29STL S23STL S23STL S23STL S23STL S26STL S26STL S26STL S26STL S29STL S29LD X07LD X07LD X07LD X07SET S30SET S30SET S30SET S30S21、S24、S27可可以同时进行以同时进行本讲稿第二十页，共三十五页3 3、跳转与重复、跳转与重复程序脱离原定顺序程序脱离原定顺序:由前往后由前往后由前往后由前往后转移称为转移称为转移称为转移称为跳转跳转；由后往前由后往前由后往前由后往前转移称为转移称为重复重复重复重复；跳转与重复入口跳转与
25、重复入口跳转与重复入口跳转与重复入口用用OUT SXXOUT SXX指令代替指令代替SET SXXSET SXX指令指令指令指令，并并并并具有具有具有具有SETSETSETSET指令的功能，指令的功能，指令的功能，指令的功能，即驱动的状态也具有自保持，而即驱动的状态也具有自保持，而即驱动的状态也具有自保持，而即驱动的状态也具有自保持，而且转移前的源状态也自动复位。且转移前的源状态也自动复位。且转移前的源状态也自动复位。且转移前的源状态也自动复位。本讲稿第二十一页，共三十五页跳转与重复示例跳转与重复示例S21S21S20S20S22S22S23S23S0S0OUTOUT跳转跳转S21S21S20
26、S20S22S22S23S23S0S0OUTOUT部分重复部分重复本讲稿第二十二页，共三十五页S41S41S40S40S42S42S44S44S1S1S21S21S20S20S22S22S23S23S0S0OUTOUT跳向其它程序跳向其它程序S43S43本讲稿第二十三页，共三十五页S54S54S55S55S51S51S50S50S52S52S53S53S2S2RSTRST复位处理复位处理本讲稿第二十四页，共三十五页S20S40S30S60S50X3X2X1X0X4S100（S100）（S100）S20S40S30S60S50X1S101（S101）（1 1 1 1）、不要连续直接从汇合线转移到
27、下一分支线而没有中）、不要连续直接从汇合线转移到下一分支线而没有中间状态，解决办法：插入虚设状态；间状态，解决办法：插入虚设状态；4 4、分支、汇合的组合要注意的问题、分支、汇合的组合要注意的问题 本讲稿第二十五页，共三十五页S20S30S50S40X1X0S102（S102）S20S30S60S50X1X0X2S103（S103）（S103）（2 2）、并行分支后面不能使用选择转移条）、并行分支后面不能使用选择转移条件，转移条件后不允许并行汇合；件，转移条件后不允许并行汇合；本讲稿第二十六页，共三十五页支路数要支路数要小于小于8个个总支路数小总支路数小于于16个个（3 3 3 3）、对所有初
28、始状态（）、对所有初始状态（）、对所有初始状态（）、对所有初始状态（S0S9S0S9），每一状态下的分支电），每一状态下的分支电路数总和不能大于路数总和不能大于16161616个，并且每一分支点分支数不能大于个，并且每一分支点分支数不能大于8 8个。个。本讲稿第二十七页，共三十五页七、顺序功能图的一般编程方法七、顺序功能图的一般编程方法 1 1、确定动作顺序（根据工艺）、确定动作顺序（根据工艺）2 2、确定主令开关（根据转移条件）、确定主令开关（根据转移条件）3 3、确定各状态输出元件、确定各状态输出元件 本讲稿第二十八页，共三十五页点位控制机械手工作系统点位控制机械手工作系统点位控制机械手工
29、作系统点位控制机械手工作系统 1 1 1 1、确定动作顺序（根据工艺）、确定动作顺序（根据工艺）、确定动作顺序（根据工艺）、确定动作顺序（根据工艺）2 2 2 2、确定主令开关（根据转移条件）、确定主令开关（根据转移条件）、确定主令开关（根据转移条件）、确定主令开关（根据转移条件）3 3 3 3、确定各状态输出元件、确定各状态输出元件、确定各状态输出元件、确定各状态输出元件 本讲稿第二十九页，共三十五页通常用列表方式表示上述关系。下面以通常用列表方式表示上述关系。下面以P75页页的搬运机械手的搬运机械手为为例例进进行行编编程：程：本讲稿第三十页，共三十五页 LD M8002 SET S5 LD
30、 M8002 SET S5 LD M8002 SET S5 LD M8002 SET S5 STL S5 LD X5 RST Y1 RST Y0 OUT Y2STL S5 LD X5 RST Y1 RST Y0 OUT Y2STL S5 LD X5 RST Y1 RST Y0 OUT Y2STL S5 LD X5 RST Y1 RST Y0 OUT Y2（手动复位，上升）手动复位，上升）手动复位，上升）手动复位，上升）LD X6 RST Y3 OUT Y4 LD X6 RST Y3 OUT Y4 LD X6 RST Y3 OUT Y4 LD X6 RST Y3 OUT Y4 （手动复位，左移）
31、（手动复位，左移）（手动复位，左移）（手动复位，左移）LDI Y1 AND X2 AND X4 AND X26LDI Y1 AND X2 AND X4 AND X26LDI Y1 AND X2 AND X4 AND X26LDI Y1 AND X2 AND X4 AND X26（启动条件）（启动条件）（启动条件）（启动条件）SET S20SET S20SET S20SET S20STL S20 OUT Y0 LD X1 SET S21 STL S21 SET Y1STL S20 OUT Y0 LD X1 SET S21 STL S21 SET Y1STL S20 OUT Y0 LD X1 SE
32、T S21 STL S21 SET Y1STL S20 OUT Y0 LD X1 SET S21 STL S21 SET Y1（自保）（自保）（自保）（自保）OUT T0 K10OUT T0 K10OUT T0 K10OUT T0 K10 LD T0 SET S22 STL S22 OUT Y2 LD X2 SET S23 STL S23 OUT LD T0 SET S22 STL S22 OUT Y2 LD X2 SET S23 STL S23 OUT LD T0 SET S22 STL S22 OUT Y2 LD X2 SET S23 STL S23 OUT LD T0 SET S22 S
33、TL S22 OUT Y2 LD X2 SET S23 STL S23 OUT Y3Y3Y3Y3 LD X3 SET S24 STL S24 OUT Y0 LD X1 SET S25 STL S25 RST Y1 LD X3 SET S24 STL S24 OUT Y0 LD X1 SET S25 STL S25 RST Y1 LD X3 SET S24 STL S24 OUT Y0 LD X1 SET S25 STL S25 RST Y1 LD X3 SET S24 STL S24 OUT Y0 LD X1 SET S25 STL S25 RST Y1 OUT T1 K10 LD T1 SE
34、T S26 STL S26 OUT Y2 LD X2 SET S27 STL OUT T1 K10 LD T1 SET S26 STL S26 OUT Y2 LD X2 SET S27 STL OUT T1 K10 LD T1 SET S26 STL S26 OUT Y2 LD X2 SET S27 STL OUT T1 K10 LD T1 SET S26 STL S26 OUT Y2 LD X2 SET S27 STL S27S27S27S27OUT Y4 LD X4 OUT S5 OUT Y4 LD X4 OUT S5 OUT Y4 LD X4 OUT S5 OUT Y4 LD X4 OU
35、T S5（重复用（重复用（重复用（重复用OUTOUTOUTOUT代替代替代替代替SETSETSETSET）RET ENDRET ENDRET ENDRET END若改为全自动，只需将上行的重复入口若改为全自动，只需将上行的重复入口若改为全自动，只需将上行的重复入口若改为全自动，只需将上行的重复入口S5S5S5S5改为改为改为改为 S20S20S20S20即可。即可。即可。即可。本讲稿第三十一页，共三十五页图4-3 将大、小球分类传送系统本讲稿第三十二页，共三十五页本讲稿第三十三页，共三十五页作业：作业：4-14-1、4-24-2本讲稿第三十四页，共三十五页 第四章第四章 结束结束本讲稿第三十五页，共三十五页