顺序功能图的设计
顺序功能图的PLC程序设计
顺序功能图的PLC程序设计简介顺序功能图（Sequential Function Chart，简称SFC）是控制系统中常用的一种图形化表达方式。
它是一种将时序控制方案表达为图形化模型的编程方式，具有直观性、简洁性、易维护性等优点。
PLC程序设计中，SFC也是最常用的编程方式之一。
本文将介绍如何使用SFC进行PLC程序的设计。
SFC原理SFC可以理解为PLC程序的另一种表达方式，它将PLC程序的执行过程分成了若干个步骤，从而使得程序的结构更加清晰，易于编写和维护。
SFC通常由以下几个部分组成：•起始步骤（Initial Step），标识SFC的开始。
•条件（Condition），用于描述在什么条件下执行该步骤。
常见的条件有：电机启动、传感器检测到信号等。
•过渡（Transition），用于描述当某个条件被满足时，进行步骤跳转。
常见的过渡有：满足条件跳转到下一个步骤、条件不满足跳转到上一个步骤等。
•动作（Action），用于描述当某个条件被满足时，需要执行的操作。
常见的动作有：下发指令、设置参数、控制设备等。
•结束步骤（Final Step），标识SFC的结束。
SFC设计步骤步骤一：确定程序流程在进行SFC程序设计之前，需要先确定程序的流程。
这个步骤需要结合实际情况，根据实际控制需求来决定程序的步骤和跳转条件。
例如，我们需要设计一个PLC程序实现螺杆机的自动化控制。
程序需要完成以下几个操作：1.检测到螺杆材料，启动送料机构，将螺杆送入加工区域。
2.启动加工机构，进行加工操作。
3.加工完成后，关闭加工机构。
4.将加工好的螺杆送出。
根据以上过程，我们可以分解成四个步骤，并确定它们的执行顺序。
步骤二：绘制程序SFC图绘制程序SFC图是进行SFC程序设计的关键一环。
在绘图时，需要将程序流程表达为一张有机结构的图。
以下是一个SFC图的示例。
START -> [检测信号] -> [启动送料机构] -> [启动加工机构] -> [检测信号] -> [关闭加工机构] -> [送出螺杆] -> END上图表示了一个PLC程序实现的过程。
顺序功能图 方法
顺序功能图方法顺序功能图（Sequence Diagram），是软件工程中用来描述对象之间的交互行为的一种图形化表示方法。
它主要由对象、消息和时间线三个要素构成。
顺序功能图可以帮助开发人员更好地理解和识别系统中的交互关系，从而进行系统设计、开发和维护。
顺序功能图通过描述对象之间的交互行为来展示系统中的流程和功能。
它以时间为轴，按照对象之间的交互顺序来表示系统运行过程中对象之间的消息传递。
在顺序功能图中，每个对象被表示为一个竖直的矩形，称为生命线（Lifeline），而对象之间的交互行为则以消息的形式呈现。
在顺序功能图中，消息可以分为同步消息和异步消息。
同步消息是指发送消息的对象暂停自己的执行，等待接收消息的对象完成对消息的处理后才能继续执行。
而异步消息则是指发送消息的对象不需要等待接收消息的对象的响应，即可继续执行自身的操作。
在顺序功能图中，事件可以被表示为一个水平的虚线，用来说明系统中一些重要的时间点，例如系统初始化、生成结果等。
时间线上的坐标表示系统运行的时间顺序。
顺序功能图可以呈现对象之间的交互流程，有助于开发人员理解系统中的交互关系，从而进行系统设计和开发。
它可以用来描述系统中的各个对象之间的交互过程，以及各个对象之间的消息传递。
通过顺序功能图，可以清晰地表示出系统的流程和功能，帮助开发人员更好地理解和把握系统的需求，从而实现系统设计和开发的有效性和可靠性。
开发人员可以使用各种工具来创建顺序功能图，例如UML工具、建模工具等。
在创建顺序功能图时，需要先定义对象、消息和时间线，然后按照系统的执行顺序，绘制对象之间的消息传递过程，最后在时间线上标记重要的时间点。
绘制完成后，可以对图形进行优化和调整，使其更加清晰和易于理解。
通过顺序功能图，开发人员可以更好地理解和识别系统中的交互关系，从而更好地进行系统设计和开发。
它可以帮助开发人员分析和评估系统的性能和可行性，从而实现系统的高效运行和稳定运行。
PLC教程-顺序功能图
测试和调试
完成编程后，需要对程序进行测试和调试，以确 保其正常工作并满足要求。
03
顺序功能图的实例分析
实例一：简单的顺序控制流程
总结词 通过一个简单的实例，介绍顺序 功能图的基本概念和绘制方法。
详细描述 通过这个实例，可以学习到如何 将实际设备的动作流程转化为顺 序功能图，并理解顺序功能图在 控制流程中的作用。
系统仿真和调试
通过顺序功能图，可以对控制系统进行仿真 和调试，检查系统是否按照预期的逻辑关系 运行。
顺序功能图的组成
步
表示控制系统中一个相对静止的状态或动作， 是顺序功能图的基本元素。
转换条件
表示从一个步到另一个步的切换条件，是控 制系统中动作切换的关键因素。
动作
表示在某个步中需要执行的具体操作或行为。
详细描述 介绍一个简单的机械臂动作控制 流程，通过顺序功能图展示机械 臂的启动、执行和停止等动作的 逻辑关系。
总结词 顺序功能图在简单控制流程中能 够清晰地表达设备的动作顺序和 逻辑关系。
实例二：复杂的顺序控制流程
总结词
通过一个复杂的实例，展示如何运用顺序功能图处理复杂的控制逻辑。
详细描述
介绍一个自动化生产线控制流程，包括物料检测、分拣、包装等环节， 通过顺序功能图展示各个环节的相互关系和执行顺序。
路径
表示控制系统中动作的执行顺序和逻辑关系， 由一系列的步和转换条件组成。
02
plc编程中的顺序功能图
plc编程的基本概念
PLC（可编程逻辑控制器）
一种专为工业环境设计的数字电子设备，用于控制各种类型的机器 和过程。
编程语言
PLC使用类似于计算机编程语言的编程语言，如Ladder Logic、 Structured Text等，进行逻辑控制编程。
顺序功能图(sfc)
目录
• SFC基本概念 • SFC的组成元素 • SFC的绘制方法 • SFC的编程实现 • SFC的优化与改进 • SFC的未来发展与展望
01
SFC基本概念
SFC定义
顺序功能图是一种用于描述控制系统或工业过程的流程 图，它以图形化的方式展示系统或过程的顺序行为。
顺序功能图使用一系列的矩形、圆圈和箭头来表示系统 或过程中的不同状态、条件和转换。
01 工业自动化
顺序功能图广泛应用于工业自动化领域，用于描 述和控制生产线的流程和逻辑。
02 控制系统设计
在控制系统设计中，顺序功能图常被用于描述控 制系统的行为和逻辑，帮助工程师进行系统设计 和优化。
03 过程控制
在过程控制领域，顺序功能图可以用于描述化工、 制药等行业的生产过程，帮助企业实现高效的过 程控制和管理。
总结词
优化动作序列可以提高SFC的效率和可维护性。
详细描述
动作序列是SFC中控制流程执行的步骤，优化这些序列可以减少不必要的步骤和 冗余操作。具体方法包括合并相似的动作，简化复杂的动作流程，以及使用标 准的、易于理解的符号和语言描述动作。
优化状态管理
总结词
优化状态管理是提高SFC可维护性和可扩 展性的重要手段。
05
SFC的优化与改进
优化转换条件
总结词
优化转换条件是提高顺序功能图(SFC)可读性和可靠性的关键 步骤。
详细描述
转换条件是SFC中控制流程顺序的关键因素，优化这些条件 可以减少冗余和潜在的错误。具体方法包括简化复杂的条件 表达式，使用更具体的条件描述，以及确保所有转换条件都 是清晰和准确的。
优化动作序列
04
SFC的编程实现
顺序功能图
应用：工作过程按照一定的顺序动作或动 作的重复较多即可使用步进指令。 编程方法：1、首先画功能图 2、用步进指令画梯图
1
顺序控制设计法
一、顺序功能图 顺序功能图是一种用来描述顺序控制的一 种图形，也叫状态转移图。 定义：它是把一个运动系统分成若干个顺序相 连的工序，各阶段按照一定的顺序进行自动 控制的方式。
步 转换 X0 启动 S20 T0 S21 X1 S22 T1 Y3 T1
9
动作 T0
Y2 Y0
转换条件
S23
X2
Y1
例题1：三个小彩灯间隔1s循环点亮。 例题2：三盏灯间隔1s依次点亮。 例题3：电动机工作10s停10s，循环进行 。
绘制顺序功能图注意的问题 (1) 两个步不能直接相连，必须用一个转换隔开。 (2) 顺序功能图中必须有初始步。 (3)顺序功能图全部操作过程结束后应能返回初始步。 (4)初始步可由初始化脉冲M8002激活。 （5）注意：程序只执行本活动步的任务， 前面步的任务自动停止。
1.步 步： 将控制系统的工作周期划分为顺序相连的 工序， 这些阶段称为步。 分类： （1）初始步（初始状态） 用双线框 表示； 是一个状态继电器，用S0表示; 可以没有具体任务。 2）工作步： 用单线框 表示； 是一个状态继电器，用S20—S499表示； 完成一个或几个任务。 2. 有向连线 各步之间用有向连线连接。 从上到下、从左到右可省去箭头，其余方向 应加上箭头表明步的进展方向。
5
M8002 S0 步 有 向 连 线 转换 初始步 动作 X0 启动 Y2 T0 T0 S21 X1 转换条件 Y0
3. 转换 在有向连线上用垂直短划线表示。 4. 转换条件 转换条件即实现活动步（当前工作步） 转移的条件，用符号表示。
顺序功能图(SFC)
自动化生产线控制系统的SFC设计
总结词
通过SFC设计，自动化生产线控制系统能 够实现高效、准确的自动化生产流程控 制，提高生产效率和产品质量。
VS
详细描述
自动化生产线控制系统是现代工业生产中 不可或缺的一部分。通过SFC设计，自动 化生产线控制系统可以实现高效、准确的 自动化生产流程控制。SFC设计可以将生 产流程按照顺序进行分解，形成一系列的 顺序功能块，从而实现对生产流程的精确 控制。这种设计方法可以提高生产效率和 产品质量，降低生产成本和人工干预，为 企业创造更大的经济效益。
SFC编程的实现步骤
绘制SFC图
根据控制需求，绘制顺序功能 图，将系统划分为适当的功能 块。
编写程序
根据转换后的指令或函数，编 写PLC程序。
转换到PLC编程语言
将SFC图中的功能块和有向线转 换为PLC编程语言中的指令或函 数，并按照执行顺序进行排列。
调试与优化
通过实际测试和调试，对程序 进行优化和调整，确保控制系 统的动作流程符合预期。
05
SFC的优化与改进
SFC的优化策略
减少冗余
避免不必要的步骤和活动，简化流程，提高 效率。
优化路径
寻找最短或最快完成任务的路径，减少时间 和资源消耗。
并行处理
在允许的情况下，利用并行处理技术提高 SFC的执行速度。
动态调整
根据实际情况动态调整SFC，使其更加适应 变化的需求和环境。
SFC的改进方向
04
SFC的应用实例
机械手控制系统的SFC设计
总结词
通过SFC设计，实现对机械手控制系统的逻辑流程进行清晰描述，提高系统的可读性和可维护性。
详细描述
机械手控制系统通常由多个输入信号和输出信号组成，通过SFC设计，可以将这些信号按照逻辑顺序 进行排列，形成一系列的顺序功能块，从而清晰地描述出机械手控制系统的逻辑流程。这种设计方法 有助于提高系统的可读性和可维护性，方便对系统进行调试和修改。
顺序功能图SFC
顺序功能图SFC顺序功能图（Sequential Function Chart，简称SFC）是一种用来描述控制程序的图形化编程语言。
它是根据电气工程师国际协会（International Electrotechnical Commission）标准IEC 61131-3定义的一种流程图。
SFC能够非常清晰地显示控制系统的逻辑和流程，并方便工程师进行调试和维护。
SFC的组成顺序功能图由若干不同的元素组成，这些元素可以按照特定的规则组合在一起，构成一个完整的控制程序。
以下是SFC中常见的元素：1.步骤（Step）：步骤是顺序功能图的最基本的组成单位，表示一个操作、功能或者动作。
步骤一般使用矩形来表示。
2.转变（Transition）：转变表示步骤之间的条件或者触发条件，用来决定程序是否继续执行或跳转到下一个步骤。
转变一般使用带箭头的线段来表示，箭头指向下一个步骤。
3.分支（Branch）：分支用来根据条件决定程序的执行路径。
分支可以有多个选择，每个选择都可以引导程序到不同的步骤。
分支一般使用菱形来表示。
4.迭代（Iteration）：迭代用来循环执行一组步骤。
迭代一般使用一个圆圈包含一组步骤的表示。
5.并行（Parallel）：并行表示多个步骤可以同时执行。
并行一般使用平行线段表示。
6.联结（Connect）：联结用来将多个SFC图连接起来，实现跨图的控制逻辑。
联结一般使用箭头和标签来表示。
SFC的编程规则为了能够正确地描述控制程序的逻辑，SFC遵循一定的编程规则：1.SFC程序从Step 0开始执行，然后按照转变的条件逐步执行。
转变可以是条件触发，也可以是时间触发。
2.每个步骤必须包含至少一个转变，否则程序将无法执行或者被卡死。
3.分支必须包含一个默认的转变，用来处理除了定义条件以外的情况。
4.迭代必须包含一个退出条件，否则程序将陷入死循环。
5.并行步骤中的每个步骤必须同时完成，否则将导致程序执行错误。
顺序功能图法
四台电机顺序启动I/O接线图
KM1 KM2 FR1 KM3 FR2 KM4 FR3 FR4
1L 1M
Q0.0 I0.0
Q0.1 I0.1
Q0.2 I0.2
Q0.3 I0.3
+ SB1 SB2
三、梯形图程序编写规则
1．输入“继电器”的状态由外部输入设备的开关信号驱动， 程序不能随意改变它。 2．梯形图中同一编号的“继电器线圈”只能出现一次，通 常不能重复使用，但是它的接点可以无限次地重复使用。 3．几个串联支路相并联，应将触点多的支路安排在上面； 几个并联回路的串联，应将并联支路数多的安排在左面。 按此规则编制的梯形图可减少用户程序步数、缩短程序扫 描时间，如下页图所示。 4. 程序的编写按照从左到右，从上到下的顺序。一个梯形 始于左母线，终于右母线。线圈与右母线直接相连。
注意：
系统停止后，应使所有的输出线 圈 （S0.1~S0.4，Q0.0~Q0.3）复 位，返回初始状态。保证系统再 次启动时，从“初始步”开始。
课外作业与实验：
对照顺序功能图分析运料小车 控制程序（梯形图）的工作原 理，并上机调试。2min 2 2min 3 2min 4 SB1 5 全部停止 启动M4并保持 启动M3并保持 启动M2并保持 启动M1并保持 初始状态
东西向绿灯亮
灯亮
东西向绿灯闪烁 3次(3s)
6
0.5s
南北向绿灯亮
东西向绿灯灭
3.3
闪烁
4 2s
东西向黄灯亮
3次 (3s)
25s
简略形式
7
南北向绿灯闪烁
灯亮
子步
3次 (3s)
顺序功能图法
◇ 经验设计法的设计方法不规范，没有一个 普遍的规律可遵循，具有一定的试探性和 随意性。 ◇由于联锁关系复杂，用经验设计法进行设 计一般难于掌握，且设计周期较长，设计 出的程序可读性差，即使有经验的工程师 阅读它也很费时。同时，给日后产品的使 用、维护带来诸多不便。 ◇与经验设计法相比，顺序功能图法有着明 显的优势。
顺序功能图法
装料
卸料
SQ1
SQ2
h
16
（1）设计顺序功能图
根据工艺流程设计顺序功能图 系统的工作过程分解为：
◆ 第一步装料 ◆ 第二步右行 ◆ 第三步卸料 ◆ 第四步左行
h
17
运料小车顺序功能图
压 SQ1
0
起始状态
启动
1
装料
15s
2
右行
SQ2
3
卸料
10s
4
左行
SQ1
h
18
（2）设计顺序控制程序（梯形图）
◆依据顺序功能图设计梯形图。 ◆设计步骤：
h
1 a
2 b
3 c
8
2． 选择序列结构
5
7
9
12
h
j
k
e
f
g
16
6
8
12
h
9
3． 并行序列结构
11
13
b
12 14 18
p
q
r
15 17
d 18
h
10
4． 子步（m0icrostep） 初始状态
启动
灯亮
1
东西向绿灯亮
25s
灯亮 3
东西向绿灯闪烁
灯闪烁 灯亮
3次(3s)
4
东西向黄灯亮
简略形式
2s
图中（a）表示一个步对应一个动作；图（b） 和（c）表示一个步对应多个动作，两种方法任 选一种。
h
5
2. 使用规则
（1）步与步不能直接相连，必须用转移分开； （2）转移与转移不能直接相连，必须用步分
开； （3）步与转移、转移与步之间的连线采用有
三菱plc顺序功能图
三菱plc顺序功能图三菱PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于自动化控制系统的工控设备，它可以通过编程来实现各种各样的控制功能。
顺序功能图是一种用于描述PLC控制过程的图形化编程语言，通过连接不同的函数块来实现控制逻辑的设计。
三菱PLC可以通过顺序功能图来实现复杂的控制功能。
下面我们以一个简单的自动化装配线的控制系统为例来介绍三菱PLC顺序功能图的设计步骤。
首先，我们需要确定自动化装配线的控制要求和功能。
在这个例子中，我们需要控制一个由传送带、机械手和移动平台组成的装配线。
通过顺序功能图，我们可以编写PLC程序来实现自动运行、零件检测、装配和故障处理等功能。
第二步，我们需要将自动化装配线的控制逻辑分解成不同的功能块。
在这个例子中，我们可以将控制逻辑分为输入处理、输出控制、运行控制和故障处理四个功能块。
第三步，我们开始编写PLC程序。
首先，我们需要定义输入和输出信号。
在这个例子中，输入信号可以是传感器的信号，输出信号可以是控制执行器的信号。
然后，我们可以通过连接不同的函数块来实现控制逻辑的设计。
在这个例子中，我们可以使用接触器、计时器、移位寄存器等函数块来实现输入处理、输出控制、运行控制和故障处理功能。
在输入处理功能块中，我们可以使用接触器函数块来检测传感器信号，并将其连接到相应的输出控制功能块。
在输出控制功能块中，我们可以使用接触器和计时器函数块来控制执行器的开关状态。
比如，当传感器信号为真时，我们可以通过接触器函数块将输出信号设置为高电平，从而控制执行器启动。
在运行控制功能块中，我们可以使用移位寄存器函数块来实现自动运行功能。
通过设置移位寄存器的位数和移位方向，我们可以控制装配线的运行顺序和速度。
在故障处理功能块中，我们可以使用接触器和计时器函数块来检测装配线的故障信号，并通过控制输出信号来进行相应的故障处理。
最后，我们需要进行调试和测试。
在调试过程中，我们可以通过监视PLC的输入和输出信号，以及查看操作面板上的状态指示灯来判断程序是否正常运行。
顺序功能图(SFC)PPT课件
智能家居系统中SFC应用前景
01
02
03
04
家庭自动化控制
通过SFC实现家居设备的自动 化控制和状态监测，提高家居
生活的便捷性和舒适度。
智能安防系统
利用SFC对安防系统中的各个 设备进行联动控制和状态监测
，提高家庭安全性。
智能照明系统
通过SFC实现照明设备的自动 化控制和场景切换，打造舒适
、节能的家居光环境。
使用标准符号
为了保持图表的一致性和 易读性，应使用标准的 SFC符号，如圆圈表示状 态，箭头表示转换等。
添加必要的注释
在图表中添加简短的文字 说明，有助于读者更好地 理解系统的行为。
实例演示：简单电路SFC绘制
电路状态定义
首先定义电路的各个状态，如“ 电源开启”、“灯泡亮起”等。
状态转换分析
分析在何种条件下电路会从一个状 态转换到另一个状态，例如按下开 关时，电路从“电源关闭”状态转 换到“电源开启”状态。
意义
通过SFC，可以更加直观地了解系统的行为，有助于发现潜在的问题和优化系统 的性能。同时，SFC也为工程师提供了一种通用的交流语言，方便不同领域之间 的沟通和协作。
02
顺序功能图(SFC)组成要素
步骤与动作
01
02
03
步骤
表示控制过程中某一阶段 的特定状态，用矩形表示 。
动作
在步骤内执行的具体操作 或任务，用文字或符号标 注在步骤内。
进行信号灯配时调整，提高交通效率。
03
多路口协同控制
利用SFC对多个路口的信号灯进行协同控制，实现区域交通的整体优化
。
电梯群控系统优化方案探讨
基于SFC的电梯群控策略
顺序功能图(SFC)的种类与设计注意点
第二节顺序功能图（SFC）的种类与设计注意点1、单一流程的顺序功能图单一流程是指步与步之间单线相连，从起步到结束没有分支。
如上述的气动机械手搬运设备的顺序功能图就属于单一流程的SFC。
再如三个指示灯依序点亮的动作控制，其顺序功能图如图5-5所示。
它也属于单一流程的SFC。
图5-5 单一流程的SFC2、有条件分支的顺序功能图控制电路中会遇到按不同条件进行不同动作的要求，如装配流水线上根据正品与非正品进行不同的加工与包装；机械手根据抓取物品的类别移到相应的工作台，这些都属于有条件转移。
其顺序功能图会因此出现分支，如图5-6所示。
当步进点S20动作后，X1、X11哪一个移动条件存立，就执行那一个流程。
如果X1触点闭合，就执行S30、S31、S50步；如果X11触点闭合，就执行S40、S41、S50步。
图5-6 有条件分支的SFC3、有并行流程的顺序功能图在步进移动中，如果一个转移条件成立后，有两个或两个以上的步进回路同时被执行，这种方式称为并行流程。
如一台多钻头加工孔形的机械，工件到达台面后，不同钻头同时动作，这样的方式就是并行流程方式。
当每一个回路的功能都执行完成后，再汇合一点，执行下一个步进点。
其顺序功能图如图5-7所示。
在步进点S20被执行后，如果移动条件X1满足，则S30、S31回路与S40、S41回路同时执行，执行较快的回路须等待，必须每一个并行回路都执行完成后，同时条件X2满足，再执行S50步的动作。
图5-7 有并行流程的SFC4、流程之间跳跃转移顺序功能图允许流程之间相互跳跃，如图5-8所示。
当S20执行后，如果条件X1满足，就执行S21步；如果条件X4满足，就跳到另一个流程，执行S31步。
同理，当S32执行后，如果条件X13满足，就执行S33步；如果条件X5满足，就跳到另一个流程，执行S23步。
图5-8 流程之间跳跃转移5、顺序功能图在设计时的注意点：（1）一个分支流程最多只能使用8个分支步进点。
顺序功能图法
第一SCR段结束 第二SCR段控制开始 小车右行 右行到位，程序转换到第三SCR程序段 第二SCR段结束 第三SCR段控制开始
Q0.1
S0.3 SCRT
SCRE S0.3 SCR SM0.0
小车卸料
小车右行
I0.3 S0.3 SCRT
◆ 第三SCR程序段
右行到位，程序转换到第三SCR程序 第二SCR段结束 第三SCR段控制开始
2.系统配置
（三）深孔钻控制I/O接线图
FR
KM1
KM2
KM2 1L 1M Q0.0
KM1 Q0.3 2M I0.4 I0.5 I0.6 I0.7
Q0.1 Q0.2
S7-200 CPU222 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3
SB4
SB1
SB2
SQ3
SQ4
SQ5
SQ1
SB3
(四) 画出顺序功能图
什么是顺序功能图法？
◆定义：顺序功能图法就是依据顺序功能图 设计PLC顺序控制程序的方法。 ◆基本思想：是将系统的一个工作周期分解 成若干个顺序相连的阶段，即“步”。
顺序功能图法的优势
◆顺序功能图中的各“步”实现转换时，使 前级步的活动结束而使后续步的活动开始， 步之间没有重叠。这使系统中大量复杂的 联锁关系在“步”的转换中得以解决。 ◆对于每一步的程序段，只需处理极其简单 的逻辑关系。编程方法简单、易学，规律 性强。 ◆程序结构清晰、可读性好，调试方便。工 作效率。
SQ1压合
根据深孔钻组合机床工作示意
0
初始状态
图，可画出顺序功能图。
按下起动按钮SB2
1
压合SQ3
电机正向起动，O→A
2 压合SQ1 3
顺序功能图及顺序控制设计法
顺序控制梯形图的设计方法
❖ 起保停电路的设计方法 ❖ 以转换为中心的设计方法 ❖ 使用SCR指令的设计方法
13
Software
Hardware Software Workshop
4.2 使用SCR指令的顺序控制设计法
4.2.1 顺序控制指令LSCR、SCRT、SCRE
LAD
STL
功能
LSCR S-bit 顺序状态开始
– 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个后续步的任一常闭触点 串入该步线圈回路。
29
Software
Hardware Software Workshop
选择序列分支的编程方法
M0.1 I0.1
M0.2
I0.2 M0.3
I0.3 M0.4
I0.4 M0.5
30
Software
Hardware Software Workshop
第4章 顺序功能图程序设计方法
Software
Hardware Software Workshop
梯形图中的基本电路
❖ 起保停电路和置复位电路
2
Software
Hardware Software Workshop
顺序控制设计法与顺序功能图
选择结构流程控制
❖ 以运料小车控制为例
45
Software
Hardware Software Workshop
Software
Hardware Software Workshop
47
Software
Hardware Software Workshop
并行结构流程控制
❖ 以交通信号灯控制为例
顺序功能图简介
智能决策支持系统：顺序功能图可 以用于构建智能决策支持系统，通 过模拟决策过程，为决策者提供更 有价值的建议。
顺序功能图的发展趋势和未来展望
发展趋势：随着工业自动化技术的不断进步，顺序功能图的应用越来越广 泛，功能也更加完善。
未来展望：随着物联网、云计算等技术的不断发展，顺序功能图将会与这 些技术结合，实现更加智能化、高效化的工业控制。
和流程
顺序功能图的优势与局限性
第四章
顺序功能图的优势
清晰地表示流程 顺序和结构
易于理解和分析 系统的功能
可以方便地转换 为其他流程图形 式
支持多种编程语 言的实现
顺序功能图的局限性
无法表示并行逻辑关系 无法表示条件逻辑关系 无法表示中断逻辑关系 无法表示时序逻辑关系
如何克服顺序功能图的局限性
引入事件驱动机 制：事件驱动机 制可以更好地处 理突发情况和异 步事件，使程序 更加灵活和可靠， 从而克服顺序功 能图的局限性。
顺序功能图的发展趋势
第五章
顺序功能图与物联网的结合
顺序功能图与物联网的结合
顺序功能图的发展趋势
添加标题
添加标题
顺序功能图在智能制造中的应用
添加标题
添加标题
顺序功能图与其他软件的兼容性
流程控制：顺序功 能图通过流程图的 方式描述系统的流 程控制，使得系统 流程更加清晰和易 于维护。
流程控制领域
顺序功能图在流程 控制领域中用于描 述系统的顺序和逻 辑关系
顺序功能图可以清 晰地表示出系统中 的各个步骤和动作 之间的先后顺序
在流程控制领域中 ，顺序功能图常用 于自动化生产线、 化工流程等领域的 控制系统设计
顺序功能图在智能家居领域中的应用，可以帮助设计师更好地设计和优化系统，提高系统的 可靠性和稳定性。
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顺序功能图基本概念
初始步 如系统的初始状态相对应的步称之为初始步。 每个顺序功能图都必须有一个初始步。 顺序功能图中初始步用双线方框表示，方框中的数字表 示步的编号
活动步 控制系统当前处在某一阶段时，该步处于活动状 态，称该步为“活动步”，步处于活动状态时，相应的动 作被执行，其状态元件的值为1（ON）。
顺序功能图
顺序功能图：（功能流程图或状态转移图） 是描述控制系统的控制过程、功能和特性 的一种图形。
顺序功能图是一种描述性的图形，而不是程序，
本身和程序无关。 由步（状态）、转换、转换条件、有向线段和 动作组成。
顺序功能图实例
M0.0 M0.1 M0.2 M0.3
顺序功能图基本概念
前级步和后级步 一个步前面的和自己直接相连的步称为 前级步，后面的和自己直接相连的步称为后级步，自己本 身称之为当前步。(是相对的概念)
顺序功能图基本概念
控制系统可以分成两个部分：被制系统和施控系统。
步对应的动作和命令：在施控系统中发出的信号，称 之为命令；对被控系统来讲，则是动作。为描述方便， 把两者都称之为动作。
顺序功能图基本概念
有向连线 为表示各个步之间的连接关系和先后关系，步 和步之间用带箭头的线连在一起。同时，有向连线确定步 的转换方向。 当步是从上到下或从左到右时，箭头可以不画。如果 不是从上到下或从左到右，必须画出箭头，以表明转 换的方向。
顺序功能图基本概念
转换 步从一个步转到一下个步的动作，称之为转换。转 换用有线连线和与有向连线相垂直的线表示。
小车往返控制回路
小车往返控制PLC接线图
C） 并行系列 分支时转换必须标在分支线上面。 合并时转换必须标在合并线下面。 同时可以有多个活动步。
顺序功能图中的转换实现基本原则
顺序功能图中，步的活动状态的进展是由转换实现的。 转换实现必须同时满足:
该转换所有的前级步都是活动步。 相应的转换条件得到满足。 和转换相连的所有后续步都为活动步。 和转换相连的所有前级步都变成非活动步。 两个步之间不可直接相连，中间必须用转换分隔开。 两个转换之间不可直接相连，中间必须用步分隔开。
步的编号
步 把顺序控制过程分成若干个顺序相连的阶 段，这些阶段称为步，一般用编程元件M或顺 序控制继电器S来代表各步。
可以理解为顺序控制目前所处的状态或阶段；
步是根据输出状态变化来划分的，输出状态不一样，
初始步编号
就分成不同的步，在任何一步之内，输出状态不变。 顺序功能图中步用方框表示，方框中的数字表示步 的编号。
交通控制灯的顺序功能图
M0.4 M0.0 M0.1 M0.2 M0.3 M0.5 M0.1
交通 控制 灯的 顺序 功能 图
2
顺序功能图的基本绘制举例
剪板机控制过程说明： 开始状态，压钳和剪刀在最上端，限位开关I0.0和I0.1为ON 按下启动按钮I1.0后，工料向右行（Q0.0为ON）至限位开关I0.3 为ON 压钳下行（Q0.1为ON），压紧板料后，压力继电器I0.4为ON， 压钳保持压紧。 剪刀下行（Q0.2），工料剪完后I0.2为ON，压钳和剪刀同时上行 （Q0.3和Q0.4为ON 而Q0.1Q0.2为OFF）碰到I0.0和I0.1后停止， 等待下一次启动。
顺 序 功 能 图 的 绘 制
使用起保停电路的顺序功能图 设计方法
• 顺序功能图中，步的活动状态的进展是由转换实现的。 转换实现必须同时满足: • 该转换所有的前级步都是活动步。 • 相应的转换条件得到满足。
• 转换实现后应完成的动作 • 和转换相连的所有后续步都为活动步。 • 和转换相连的所有前级步都变成非活动步。
使用起保停电路的顺序功能图 设计方法
• 设计方法： – 先找出每一步的启动、停止、保持的条件。 – 按照启保停原则设计状态转换的PLC程序。（不包括 输出的处理） – 集中输出，把所有相同的输出集中到一个网络中。
单系列编程方法
——风机控制程序
风 机 控 制 程 序
风 机 控 制 程 序
选择 和并 行系 列的 编程 方法顺序控制设计法——来自序功能图及其应用顺序控制
顺序控制:按照生产工艺预先设定的顺序，在各个 输入信号的作用下，根据内部状态和时间的顺序， 在生产的过程中各个执行机构自动地有秩序地进 行操作。
按照顺序进行控制操作，后面的操作依赖于前面的操
作；
顺序控制设计法：根据顺序控制的工艺要求，把 顺序控制分成顺序相联的若干阶段并绘出顺序功 能图，根据顺序功能图设计梯形图。
（此2点可以是检验顺序功能图是否正确的标准）
转换实现后应完成的动作
绘制顺序功能图注意事项：
必须要有初始步，复位所有的输出和其他步。 顺序功能图必须是一个闭环系统，不能出现“到此为止”的情况。
顺序功能图的基本绘制举例
M0.0
M0.1
M0.2
M0.3
M0.0
交通控制灯的顺序功能图
每一步可以完成不同的动作。
顺序功能图基本概念
动作的表示 步的动作用方框在步的后面直接标出，和步 之间用线连在一起。 两者方法表示的意思一样。 不表示动作的先后顺序，同一个步的动作应该是同时 完成。 不同的动作类型可以加不同的修饰词。（ 见相关的参 考书籍）
步动作的表示
表示方法：
实例：
组合转换条件的表示
上升沿
与的关系
或的关系并且下降沿
顺序功能图的基本结构
A) 单系列 每一步后面只有一个转换， 并且每一步后面只有一个步 B）选择系列 选择系列的开始称为分支。 选择系列结束称为合并。 分支时转换必须标在分支线下面。 合并时转换必须标在合并线上面。 选择系列中同时只有一个活动步。
转换条件 使当前步进到下一个步的信号，称为转换条件。 转换条件可以是输入信号，如按钮的接通和断开等；也可 是PLC内部信号，如时间继电器的信号，计数器的信号等。 转换条件可以是多个信号的与、或、非的组合，也可以是 信号的上升沿或下降沿。 转换条件直接标示在转换旁边。表示:信号为有效时才 可以转换。
选择 和并 行系 列的 编程 方法
电机 正反 转控 制回 路
以转换为中心的顺序功能图的 PLC程序设计
方法： •找出所有的转换、转换条件、前级步和后级步； •用前级步的常开接点和转换条件串联后置位（S）后 级步，复位（R）前级步； •集中输出，相同的输出集中到一个网络中；
以转换为中心的顺序功能图的 PLC程序设计
并 行 和 选 择 系 列
并 行 和 选 择 系 列 实 例
并 行 和 选 择 系 列 实 例
并 行 和 选 择 系 列
小车往返控制回路电路说明
正常时停在中间 按下左行或右行按钮后，小车向左或向右移动。 （控制小车的电机正反转） 当小车到最左或最右端时，相应的限位开关闭合， 小车停止，5S后开始向相反的方向移动。 当小车向左或向右行驶时，10S钟之内没有碰到 限位开关，仍然要停止，10S后开始向相反的方 向移动。 按下停止按钮或来回10次后自动停止。