《编程技术顺序功能》PPT课件.ppt

第8章 编程技术,（顺序功能图SFC）,8.1 顺序功能图（SFC）8.1.1 顺序控制和顺序功能图的基本概念 所谓顺序控制，就是按照系统工作预先规定的顺序，在各个输入信号作用下，根据系统内部状态和时间的顺序，在工作过程中各个执行机构自动有秩序的进行顺序操作。这种控制就叫做顺序控制。顺序功能图是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，也是设计PLC的顺序控制程序的有力工具。,8.1.2 顺序控制设计法的基本思想：1）将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段，这些阶段叫做步(step)，用编程元件（例如存储器位M）来代表各步；2）每一步代表了顺序控制的一个特定的工作状态，步是根据输出量的ON/OFF状态的变化来划分的，在任何一步之内，各输出量的状态不变，但是相邻两步输出量的状态是不同的；3）顺序控制设计法用转换条件控制各步编程元件的状态，让它们的状态按一定的顺序变化，然后用代表各步的编程元件去控制PLC的各输出位。顺序功能图主要由步、有向连线、转换、转换条件和功能组成。,举例，设计五个彩灯顺序点亮的显示系统。要求在启动按钮I0.0按下后，彩灯依次顺序点亮（当当前灯亮时，前一盏灯灭）五个彩灯的输出分别为：Q0.0,Q0.1,Q0.2,Q0.3,Q0.4。点亮的周期为2s。在第5个彩灯点亮2s后，整个过程结束。试设计该控制系统。,彩灯系统显示1个循环的顺序控制图,8.1.3 顺序功能图设计法的基本组成要素顺序功能图（）是顺序控制的一种图形表示法。顺序功能图主要由步、有向连线和转换、转换条件三部分组成。1）步:顺序功能图的每一步代表了顺序控制系统的一个特定工作状态。有初始步和活动步两种。初始步是与系统的初始状态相对应的步。活动步用来表示系统一种特定的工作状态，在活动步中，系统将发布一定的命令，或执行一定的动作。顺序功能图的步可以用一个存储位来代表，也可以用一个输出线圈来表示。,2）有向连线：所谓有向连线就是步与步之间的连接线。有向连线决定了步的转换方向和转换途径。顺序功能图中的每一步一般需要两条以上的有向连线进行连接，其中一条为输入线，它表示转换到本步的上一级的源状态；一条为输出线，表示本步执行转换时的下一级目标状态。3）转换、转换条件：转换将相邻的两个步隔开。转换条件表示顺序控制系统由当前步进入下一步的条件。转换条件可以是外部的输入信号（如：按钮、限位开关的接通、断开等）；也可以是PLC内部产生的信号（例如定时器、计数器的触点提供的信号；还可能是若干个信号的与、或、非逻辑组合）。,8.1.4 顺序功能图的绘制原则1）两个步不能直接相连，必须用一个转换条件将二者隔开。2）两个转换条件也不能直接相连，必须用一个步将二者隔开。3）起始步非常重要，它是进入顺序控制的入口，必不可少。4）应在OB100中将起始步预置为当前步。5）单周期和循环运行方式下，结束步返回的方式不同。单周期运行方式下，返回起始步，而单循环运行方式则返回第1步。,8.1.5 顺序功能图的基本结构顺序功能图主要有：单序列、选择序列和并行序列三种结构形式。,1）单序列：单序列是由顺序激活的步组成，其特点是没有分支和合并。2）选择序列（多分支序列）：选择序列有分支，且转换条件要写在分支线内。当转换条件h=1时，功能图由第4步转为第5步；当k=1时，功能图由第4步转为第8步。选择序列的结束称为合并。转换条件必须在合并线内。选择序列的某一分支也可以没有步。3）并行序列：并行序列是某一转换条件实现几个序列的同时激活。如图在转换条件e=1时，14和16步同时变为活动步。在表示同步的双水平线上只允许有一个转换信号。在合并时，表示同步的双水平线下，也只允许有一个转换条件。,8.1.6 顺序功能图的转换规则在顺序功能图中，从前一步转换到当前步的转换条件为：1）转换的前一步必须是活动步。2）相应的转换条件得到满足。从当前步转换到后一步，应满足的条件为：1）当前步是活动步。2）满足转换的条件。,8.2 顺序功能图的编程方法（顺序控制梯形图）顺序控制程序包括：控制电路设计和输出电路设计两部分。控制电路用一个存储位或一个输出线圈来代表步。用转换条件来控制代表步的存储位。转换条件可可以是一个触点，如输入、输出、内部存储器时间继电器的常开或常闭触点，也可以是若干个逻辑信号的逻辑运算结果。输出电路是代表当前步所执行的动作。由代表步的存储位作为控制接点，输出量是执行器的输出线圈。,控制电路梯形图：,输出电路的梯形图：,8.2.1 单序列的编程方法这种编程方法中，每一个当前步只有一个前步和一个后步。转换均对应相应存储位的置位和复位。有多少步就有多少个相对应的置位和复位电路。例如前面讨论的彩灯显示1个循环的顺序功能图如下。注意：在此功能图中，为了能够进入循环回路，在OB100中，应设置M0.0=1。在OB100中的程序如下。该程序把M0.0M0.7复位，然后将M0.0置1，初始步变为活动步。,举例，设计五个彩灯顺序点亮的显示系统。要求在启动按钮I0.0按下后，彩灯依次顺序点亮（当当前灯亮时，前一盏灯灭）五个彩灯的输出分别为：Q0.0,Q0.1,Q0.2,Q0.3,Q0.4。点亮的周期为2s。在第5个彩灯点亮2s后，整个过程结束。试画出顺序功能图。,彩灯显示1个循环的顺序功能图,彩灯显示1个循环的控制电路梯形图（在OB1中）,彩灯显示1个循环的输出电路梯形图,8.2.2 选择序列的编程方法在选择序列中，有分支和合并，某一步有多个后步或多个前步。如下图所示。,选择序列的编程：1.对于选择序列的分支编程，只要分别写出选择序列各分支的梯形图就可以了。2.对于选择序列的合并编程，也只要分别写出每个前步进入到合并点步的梯形图就可以了。例如，如图所示为一选择序列的顺序功能图。,选择序列的梯形图,例如，前面的彩灯系统，如果要求在启动按钮I0.0按下后，彩灯能够进行连续的循环显示，则该彩灯显示系统的顺序功能图将变为下图所示。和一次顺序显示系统相比较，连续循环显示系统中，当前步M0.1有两个前步，则控制电路的梯形图将如下图所示。其输出电路梯形图与前面相同。注意：在此功能图中，为了能够进入循环回路，在OB100中，也应设置M0.0=1。在OB100中的程序如右。,彩灯循环显示的顺序功能图,彩灯循环显示的控制电路梯形图,彩灯循环显示的输出电路梯形图,举例，全自动洗衣机的顺序功能图如图所示。其控制过程为：注水正转洗涤暂停反转洗涤暂停（小循环3次）排水脱水排水（大循环3次）蜂鸣报警停止。输入/输出变量表：启动开关：I1.0，停止开关：I1.1，高水位开关：I0.0，低水位开关：I0.1进水电磁阀：Q0.0，电动机正转接触器：Q0.1电动机反转接触器：Q0.2，排水电磁阀：Q0.3脱水电磁离合器：Q0.4，报警蜂鸣器：Q0.5,全自动洗衣机顺序功能图,全自动洗衣机的控制程序,8.2.3 并行序列的编程方法在顺序控制系统中，若某一步后接一个并行序列的分支时，当该步成为活动步并且转换条件满足时，则其后边的并行步将会同时成为活动步。在并行分支活动期间，各个分支独立的进行各自的动作。并行分支合并的条件是所有并行的分支步都是活动步，并且都满足了转换的条件，在此情况下并行分支合并，并将激活下一步。在此情况下，并行分支合并转换的条件只允许有一个。,并行序列梯形图编程并行序列如图所示。,并行序列控制程序梯形图如下。,输出梯形图,举例，按钮人行道控制系统的顺序功能图按钮人行道控制系统的初始状态：车道为绿灯，人行道为红灯。当人行道按钮I0.0或I0.1按下后，车行道上的绿灯闪烁30s，以便给顺行司机30s的缓冲，再经过5s的黄灯，车行道才变成红灯。为防止行人抢行，车道变红灯后，还要经过5s，人行横道才变为绿灯。30s后，人行道绿灯再闪烁5s，变成红灯，此时车行道上的黄灯也同时点亮，5s之后车行道再次变成绿灯，人行道变为红灯。,按钮人行道控制系统的输入/输出变量表如下：立杆按钮1：I0.0立杆按钮2：I0.1车行道绿灯：Q0.0车行道黄灯：Q0.1车行道红灯：Q0.2人行道绿灯：Q1.0人行道红灯：Q1.1,按钮人行道控制系统的顺序功能图,按钮人行道控制系统的控制程序,按钮人行道控制系统的输出程序,按钮人行道控制系统的输出程序,