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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起保停起保停电路和置复位路和置复位电路路SoftwareHardwareSoftwareWorkshop3顺序控制设计法与顺序功能图v顺序控制序控制设计法法定义：定义：就是按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输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，在生入信号的作用下，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地有秩序地进
2、行操作。产过程中各个执行机构自动地有秩序地进行操作。顺序功能图顺序功能图SFC：描述控制系统的控制过程、功能和描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形。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使系系统统由由前前级级步步进进入
3、入下下一一步步的的信信号号称称为为转转换换条条件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）。初始步用相对静止
4、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活活动步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与步与步对应的的动作或命令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有向有向线段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转换是在有向线段上标记的横线，旁边注明转换条件。是在有向线段上标记的横线，旁边注明转换条件。
5、v转换条件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。常见的转换条常见的转换条件件有按钮、行程开关、定时器和计数器的触点的动作有按钮、行程开关、定时器和计数器的触点的动作（通（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序列选择序列并行序列并行序列SoftwareH
6、ardwareSoftwareWorkshop9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当前步进入下一步的条件。常见的转换条件有按钮、行程
7、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小小车往复运往复运动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转换实现的条件的条件 1)该转换所有的前所有的前级步都是活步都是活动步。步。2)相相应的的转换条件得到条件得到满足。足。2转换实现应完成的操作完成的操
8、作 1)使所有的后使所有的后续步步变为活活动步。步。2)使所有的前使所有的前级步步变为不活不活动步。步。3绘制制顺序功能序功能图时的注意事的注意事项 (1)两个步两个步绝对不能直接相不能直接相连，必，必须用一个用一个转换将它将它们分隔开。分隔开。(2)两个两个转换也不能直接相也不能直接相连，必，必须用一个步将它用一个步将它们分隔开。分隔开。(3)不要漏掉初始步。不要漏掉初始步。(4)在在顺序功能序功能图中一般中一般应有由步和有向有由步和有向连线组成的成的闭环。SoftwareHardwareSoftwareWorkshop13顺序控制梯形图的设计方法v起保停起保停电路的路的设计方法方法v以以转
9、换为中心的中心的设计方法方法v使用使用SCR指令的指令的设计方法方法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指令的顺序控制设计法SoftwareHardwareSoftwareWorkshop15v单序列序列编程程4.2 使用SCR指令的顺序控制设计法SoftwareHardwareSoftwareW
10、orkshop16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
11、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
12、：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：化学反应器SoftwareHardwareSoftwareWorkshop27v单序列序列编程方法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
13、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单序列序列编程方法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选择与并行序列与并行序列选择序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
14、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SoftwareHardwareSoftwareWorkshop30选择序列分支的编程方法选择序列分支的编程方法选择序列分支的编程方法选择序列分支的编程方法M0.2I0.4I0.2I0.3M0.3M0.5M0.4M0.1I0.1SoftwareHardwareSoftwareWorkshop31M0.4I0.3I0.1I0.2M0.1M0.3M0.2M0.5I0.4选择序列合并的编程方法选择序列合并的编程方法选择序列合并的编程方法选择序列合并的编程方法SoftwareHardwareSoftwareWorkshop32实
15、例实例SoftwareHardwareSoftwareWorkshop33选择序列实例选择序列实例v自自动门控制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，碰到开门驱动电动机高速开门，碰到开门减速开关减速开关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，开时电动机停止转动，开始延时。若在始延时。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。碰到关驱动电动机高速关门。碰到关门减速开关门减速开关I0.3时，改为低速关门，碰到关门极限开关时，改为低速
16、关门，碰到关门极限开关I0.4时电动机停止转动。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，在关门期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后自动转换为高速开门门。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I0.0I0.0T38T38 0.5s高速关门低速关门高速关门
17、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单序列序列编程程起动当前步起动当前步停止上一步停止上一步SoftwareHardwareSoft
18、wareWorkshop39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单序列序列编程程SoftwareHardwareSoftwareWorkshop40v选择序列与并行序列序列与并行序列 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SoftwareHardwareSoftwareWorkshop43液体混合控制系统实例液
19、体混合控制系统实例SoftwareHardwareSoftwareWorkshop44选择序列选择序列v运料小运料小车在装料在装料处（I0.3限位）从限位）从a、b、c三种三种原料中原料中选择一种装入，右行运料，自一种装入，右行运料，自动将原料将原料对应卸在卸在A（I0.4限位）、限位）、B（I0.5限位）、限位）、C（I0.6限位）限位）处，左行返回装料，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、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
20、断开、I0.0闭合，选择卸在C处。SoftwareHardwareSoftwareWorkshop45选择结构流程控制选择结构流程控制选择结构流程控制选择结构流程控制v以运料小以运料小车控制控制为例例SoftwareHardwareSoftwareWorkshop46SoftwareHardwareSoftwareWorkshop47并行结构流程控制并行结构流程控制并行结构流程控制并行结构流程控制v以交通信号灯控制以交通信号灯控制为例例SoftwareHardwareSoftwareWorkshop48SoftwareHardwareSoftwareWorkshop49SoftwareHard
21、wareSoftwareWorkshop50具有多种工作方式系统的顺控程序设计方法v系系统的硬件的硬件结构与工作方式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、连续五种工作方五种工作方式。式。SoftwareHardwareSoftwareWorkshop51外部接线图外部接线图SoftwareHardwareSoftwareWorkshop52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 SoftwareHardwareSoftwareWorkshop53v手手动程序程序使用起保停电路的编程方法使用起保
22、停电路的编程方法SoftwareHardwareSoftwareWorkshop54SoftwareHardwareSoftwareWorkshop55自动回原点程序自动回原点程序SoftwareHardwareSoftwareWorkshop56要求控制送料小要求控制送料小车的运行，并具有以下几种运的运行，并具有以下几种运行方式：行方式：1）手）手动操作：用各自的控制按操作：用各自的控制按钮，一一，一一对应地接地接通或断开各通或断开各负载的工作方式。的工作方式。2）单周期操作：按下起周期操作：按下起动按按钮，小，小车往复运行一往复运行一次后，停在后端等待下次起次后，停在后端等待下次起动。3）
23、连续操作：按下起操作：按下起动按按钮，小，小车自自动连续往复往复运运动。送料车控制实例送料车控制实例SoftwareHardwareSoftwareWorkshop57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。SoftwareHardwareSoftwareWorkshop58送料车控制实例送料车控制实例vI/O分配及外部接线图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.
24、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 Q0.3Q0.3SoftwareHardwareSoftwareWorkshop59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SoftwareHardwareSoftwareWorkshop60顺序功能图顺序功能图SoftwareHardwareSoftwareWorkshop61SoftwareHardwareSoftwareWorkshop62SoftwareHardwareSoftwareWorkshop63