第8章(3)顺序功能图设计法基础

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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
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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

软件工程第8章详细设计

stop
WHILE Q
F
G N
例2:以下是两个程序流程图，试用PAD图表示。
开始在工资档案中读一条记录
是文件结束位置吗?Y
N 计算工资档案各项基本数据之和并存入 pay
num ＝当前职工号
在奖金发放表中查找职工号与 num 相同的记录
五种基本控制结构：
示例
程序流程图的规定符号
1）顺序型结构顺序结构由带箭头的控制线依次连接几个处理方框构成。
处理1 处理2 处理n
…
例题
2）选择型结构选择型结构是流程图中最为常用的结构，其结构构造有两种，一种是条件选择结构又称为IF-
THEN-ELSE结构，使用菱形表现逻辑判定条件，条件结果决定选择两个处理方框中的一个。
种条件组合相对应的动作。
所有条件
条件组合矩阵
所有可能的动作列表
与每种条件组合所对应的动作表
国内乘客头等舱残疾乘客行李≤30kg
免费 (W-30)*2 (W-30)*3 (W-30)*4 (W-30)*6 (W-30)*8 (W-30)*12
TTTTFFFF
TFTFTFTF
FFTTFFTT
TF F F F F F F F
找到了吗?
N
显示错误
Y 计算各项奖金总和并存入 bonus
应发工资＝ pay＋ bonus
读下一条记录
结束
在工资档案中读一条记录
是文件结束位置吗?
计算工资各项基本数据之和并存入 pay
num ＝当前职工号
在奖金表中查职工号与 num 相同的记录

顺序功能图

顺序功能图“顺序功能图语言”是近年来发展起来的一种编程语言。

它采用顺序功能图的描述程序结构，把程序分成若干“步”（Step，S），每个步可执行若干动作。

而“步”间的转换靠其间的“转移”（Tran，T）的条件实现。

至于在“步”中要作什么，在转移中有那些逻辑条件，则可使用其它任何一种语言，如梯形图语言，编程实现。

功能图来源于佩特利（Petri）网，由于它具有图形表达方式，能较简单和清楚地描述并发系统和复杂系统的所有现象，并能对系统中存有的象死锁、不安全等反常现象进行分析和建模，在模型的基础上能直接编程，所以，得到了广泛的应用。

近几年推出的可编程控制器和小型集散控制系统中也已提供了顺序功能图编程的软件。

可知，“顺序功能图语言”不仅仅是一种语言，而且，也是一种组织控制程序的图形化方式。

图4-6 示的是一段“顺序功能图语言”编写的程序。

图4-6 顺序功能图程序图中S0（起始步）、S1、s2、s3 为步，t1、t2、t3、t4、t5为“转移”。

“转移”的条件是位逻辑值。

为1转换，进入下一步。

为0不转换，停留在所在步，执行所在步的程序。

图中t1条件为梯形图编程，t2为逻辑图编程。

图中S0步转换到S1、S2是分支结构，到底转换到那个步，要依逻辑条件t1（转换到步s1条件）、t4（转换到步s2条件）那个先满足确定。

而S1、S2转换S3是逻辑或，执行S1步及t2为1，则从S1转换到S3，执行S2步及t5为1，则从S2转换到S3。

S3往下转换，则由逻辑条件t3确定。

至于在各个“步”中，PLC要做什麽，还可用不同语言编程。

总之，功能表图编程语言的特点是：（１）以功能为主线，条理清楚，便于对程序操作的理解和沟通；（２）对大型的程序，可分工设计，采用较为灵活的程序结构，可节省编程时间和调试时间；（３）常用于系统的规模校大、程序关系较复杂的场合；（４）只有在已“击活”的步中指令才被扫描，而在未“击活”的步中的指令的则不予扫描，因此，整个程序的扫描时间较其他程序编制的程序扫描时间要大大缩短。

8-PCS7 深入浅出(第八章)顺序控制 - SFC

第8章：顺序控制- SFC目录：第8章顺序控制- SFC .................................................................................................................................................................. 8-3 1.SFC的原理.................................................................................................................................................................................. 8-31.1工作状态............................................................................................................................................................................. 8-31.2SFC图的顺序路径............................................................................................................................................................. 8-61.3步的阶段............................................................................................................................................................................. 8-81.4执行顺序的步和转移条件 ................................................................................................................................................. 8-91.5并行（同时）顺序的执行 ............................................................................................................................................... 8-111.6选择顺序的执行............................................................................................................................................................... 8-121.7循环的执行....................................................................................................................................................................... 8-121.8跳转的执行....................................................................................................................................................................... 8-132.SFC 图....................................................................................................................................................................................... 8-142.1SFC 的基本操作.............................................................................................................................................................. 8-142.1.1确切地表达一个步 ............................................................................................................................................. 8-142.1.2语句的OS注释.................................................................................................................................................. 8-152.1.3转移条件............................................................................................................................................................. 8-152.1.4测试模式............................................................................................................................................................. 8-162.1.5选择目标步......................................................................................................................................................... 8-162.1.6运行时刻顺序中的SFC ..................................................................................................................................... 8-162.1.7工作模式............................................................................................................................................................. 8-172.1.8SFC图的外部视图 ............................................................................................................................................. 8-172.1.9步控制模式表 ..................................................................................................................................................... 8-182.1.10一致性检查......................................................................................................................................................... 8-202.1.11在SFC编辑器中进行编译和下载 .................................................................................................................... 8-202.2SFC图面板....................................................................................................................................................................... 8-213.SFC类型.................................................................................................................................................................................... 8-243.1SFC类型的操作............................................................................................................................................................... 8-243.1.1SFC类型和路径................................................................................................................................................. 8-243.1.2SFC类型的I/O ................................................................................................................................................... 8-253.1.3连接SFC类型的接口 ........................................................................................................................................ 8-273.2SFC类型的特性............................................................................................................................................................... 8-283.2.1给定值................................................................................................................................................................. 8-283.2.2控制策略............................................................................................................................................................. 8-313.2.3过程值................................................................................................................................................................. 8-323.2.4控制值................................................................................................................................................................. 8-333.2.5参数..................................................................................................................................................................... 8-343.2.6位存储................................................................................................................................................................. 8-343.2.7计时器................................................................................................................................................................. 8-343.2.8备注文本............................................................................................................................................................. 8-353.2.9功能块触点......................................................................................................................................................... 8-363.2.10定位文本............................................................................................................................................................. 8-383.3SFC类型面板................................................................................................................................................................... 8-383.3.1SFC 类型图标.................................................................................................................................................... 8-383.3.2SFC类型面板..................................................................................................................................................... 8-39实验室项目RMT1（第二部分）：- RMT1单元的自动控制功能 ............................................................................................. 8-421. 任务说明...................................................................................................................................................................................... 8-422. 指南.............................................................................................................................................................................................. 8-422.1设计NK112、NK113 和NK114 .................................................................................................................................. 8-422.2选择反应器....................................................................................................................................................................... 8-432.3使用SFC图来控制RMT1单元顺序.............................................................................................................................. 8-442.4使用SFC类型来控制RMT1单元.................................................................................................................................. 8-48第8章顺序控制- SFC顺序控制系统通常应用于非连续的过程和对象，但也能应用于连续过程和对象，例如，对于往复运动，操作点变化以及由故障造成的状态变化。

可编程复习题答案(欧姆龙)

第一章1、简答PLC有那些优点？答：1）编程简单2）可靠性高3）通用性好4）功能强5）易于远程监控6）设计、施工和调试周期短2、简述PLC的应用领域有那些？答：（1）逻辑控制（2）位置控制和运动控制（3）过程控制（4）监控系统（5）集散控制3、为什么PLC的内部继电器称为“软继电器”？答：PLC控制梯形图中的继电器是虚拟的，是由软件构成的，每个继电器是PLC 内部存储单元中的一位，故称为软继电器。

4、当存储单元的某位状态为1时，表示某个继电器线圈；当该位状态为0时，表示该继电器线圈。

得电、失电5、按组成结构不同，PLC可分为和两类。

整体式、模块式6、PLC的基本单元由部分组成？答：1）中央处理器2）总线3）存储器4）I/O单元5）通信口6）电源7、从传送的信息看，总线可分为、和三类。

地址总线、控制总线和数据总线8系统程序是指控制和完成PLC各种功能的程序，它侧重于管理PLC的各种资源、控制各硬件的正常动作，协调各硬件组成间的关系，以便充分发挥整个可编程序控制器的使用效率，方便广大用户的直接使用。

用户程序是指使用者根据生产工艺要求编写的控制程序，它侧重于输入、输出之间的关系。

9、PLC的主要工作方式是循环扫描工作方式。

10、PLC的循环扫描过程分为哪几个阶段？答：（1）公共处理（2）运算处理（3）扫描周期计算处理（4）I/O刷新（5）外设端口服务公共处理阶段的主要任务有、、。

复位监视定时器、进行硬件检查、用户内存检查。

运算处理阶段，CPU按自上而下的顺序逐条执行每条指令，从输入映像寄存器和元件映像寄存器中读出各继电器的状态，根据用户程序的逻辑关系进行逻辑运算，并将运算结果再写入元件映像寄存器中。

I/O刷新阶段，输入刷新时，CPU从输入电路中读出各输入点状态，并将此状态写入；输出刷新时，将的状态传送到输出锁存电路，再经输出电路隔离和功率放大，驱动外部负载。

输入映像寄存器、元件映像寄存器11、PLC的输入输出产生I/O滞后现象的原因有哪些？答：1）输入滤波器有时间常数2）输出电路存在滞后3）循环扫描工作方式12、某PLC的输入ON延时为8ms、公共处理＋I/O刷新时间为3ms、程序执行时间为20ms、输出ON延时为16ms。

计算机组成原理唐朔飞PPT 第8章 CPU 的结构和功能

解决办法
• 停顿指令 1 与指令 4 冲突指令1、指令3、指令 6 冲突 • 指令存储器和数据存储器分开 … 指令 2 与指令 5 冲突 • 指令预取技术（适用于访存周期短的情况）
8.3 指令流水
2. 数据相关
四、影响指令流水线性能的因素
不同指令因重叠操作，可能改变操作数的读/写访问顺序
R3 R3
；（R4）+（R5）
；（R2）× （R1）；（R4）（R5） • 采用旁路技术
解决办法
• 后推法
(定向技术、相关专用通路技术)
8.3 指令流水
3. 控制相关
由转移指令引起
LDA LDX M ADD INX CPX BNE DIV STA #N M #N ANS #0 #0 X, D
三、指令流水原理
2
DI FI
3
CO DI FI
4
FO CO DI FI
5
6
7
8
9
10
11
12 13
14
EI WO FO EI WO CO DI FI FO DI FI EI CO DI FI WO EI WO FO DI FI EI CO DI FI WO EI FO CO DI WO EI WO FO EI WO EI WO CO FO CO FO CO FO
5. 指令周期流程
取指周期是
一、基本概念
有间址吗？否执行周期
间址周期
有中断吗？否
是中断周期
8.2 指令周期
6. CPU 工作周期的标志
CPU 访存有四种性质
取指令取地址取操作数存程序断点 FE
D CLK
一、基本概念

2023年大学_电气控制与PLC应用技术(黄永红著)课后答案

2023年电气控制与PLC应用技术(黄永红著)课后答案电气控制与PLC应用技术(黄永红著)内容简介前言第1章常用低压电器1.1低压电器的定义、分类1.2电磁式电器的组成与工作原理1.2.1电磁机构1.2.2触点系统1.2.3灭弧系统1.3接触器1.3.1接触器的组成及工作原理1.3.2接触器的分类1.3.3接触器的主要技术参数1.3.4接触器的选择与使用1.3.5接触器的图形符号与文字符号1.4继电器1.4.1继电器的分类和特性1.4.3时间继电器1.4.4热继电器1.4.5速度继电器1.4.6固态继电器1.5主令电器1.5.1控制按钮1.5.2行程开关1.5.3接近开关1.5.4万能转换开关1.6信号电器1.7开关电器1.7.1刀开关1.7.2低压断路器1.8熔断器1.8.1熔断器的结构和工作原理 1.8.2熔断器的类型1.8.3熔断器的主要技术参数 1.8.4熔断器的选择与使用1.9.1电磁铁1.9.2电磁阀1.9.3电磁制动器习题与思考题第2章基本电气控制电路2.1电气控制电路的绘制原则及标准2.1.1电气图中的图形符号及文字符号2.1.2电气原理图的绘制原则2.1.3电气安装接线图2.1.4电气元件布置图2.2交流电动机的基本控制电路2.2.1三相笼型异步电动机直接起动控制电路 2.2.2三相笼型异步电动机减压起动控制电路 2.2.3三相绕线转子异步电动机起动控制电路 2.2.4三相笼型异步电动机制动控制电路2.2.5三相笼型异步电动机调速控制电路2.2.6组成电气控制电路的基本规律2.2.7电气控制电路中的保护环节2.3典型生产机械电气控制电路的分析2.3.1电气控制电路分析的基础2.3.2电气原理图阅读分析的方法与步骤 2.3.3c650型卧式车床电气控制电路的分析 2.4电气控制电路的一般设计法2.4.1一般设计法的主要原则2.4.2一般设计法中应注意的问题2.4.3一般设计法控制电路举例习题与思考题第3章可编程序控制器概述3.1plc的产生及定义3.1.1plc的产生3.1.2plc的定义3.2plc的发展与应用3.2.1plc的发展历程3.2.2plc的发展趋势3.2.3plc的应用领域3.3plc的特点3.4plc的分类3.4.1按结构形式分类3.4.2按功能分类3.4.3按i/o点数分类3.5plc的硬件结构和各部分的作用3.6plc的工作原理3.6.1plc控制系统的组成3.6.2plc循环扫描的工作过程3.6.3plc用户程序的工作过程3.6.4plc工作过程举例说明3.6.5输入、输出延迟响应3.6.6plc对输入、输出的处理规则习题与思考题第4章 s7-200 plc的系统配置与接口模块 4.1s7-200 plc控制系统的基本构成4.2s7-200 plc的输入/输出接口模块4.2.1数字量模块4.2.2模拟量模块4.2.3s7-200 plc的智能模块4.3s7-200 plc的系统配置4.3.1主机加扩展模块的最大i/o配置4.3.2i/o点数的扩展与编址4.3.3内部电源的负载能力4.3.4plc外部接线与电源要求习题与思考题第5章 s7-200 plc的基本指令及程序设计 5.1s7-200 plc的编程语言5.2s7-200 plc的数据类型与存储区域5.2.1位、字节、字、双字和常数5.2.2数据类型及范围5.2.3数据的存储区5.3s7-200 plc的编程元件5.3.1编程元件5.3.2编程元件及操作数的寻址范围5.4寻址方式5.5程序结构和编程规约5.5.1程序结构5.5.2编程的一般规约5.6s7-200 plc的基本指令5.6.1位逻辑指令5.6.2立即i/o指令5.6.3逻辑堆栈指令5.6.4取反指令和空操作指令5.6.5正/负跳变触点指令5.6.6定时器指令5.6.7计数器指令5.6.8比较指令5.6.9移位寄存器指令5.6.10顺序控制继电器指令5.7典型控制环节的plc程序设计5.7.1单向运转电动机起动、停止控制程序5.7.2单按钮起动、停止控制程序5.7.3具有点动调整功能的电动机起动、停止控制程序 5.7.4电动机的正、反转控制程序5.7.5大功率电动机的星-三角减压起动控制程序5.7.6闪烁控制程序5.7.7瞬时接通/延时断开程序5.7.8定时器、计数器的扩展5.7.9高精度时钟程序5.7.10多台电动机顺序起动、停止控制程序 5.7.11故障报警程序5.8梯形图编写规则习题与思考题第6章 s7-200 plc的功能指令及使用6.1s7-200 plc的基本功能指令6.1.1数据传送指令6.1.2数学运算指令6.1.3数据处理指令6.2程序控制指令6.2.1有条件结束指令6.2.2暂停指令6.2.3监视定时器复位指令6.2.4跳转与标号指令6.2.5循环指令6.2.6诊断led指令6.3局部变量表与子程序6.3.1局部变量表6.3.2子程序6.4中断程序与中断指令6.4.1中断程序6.4.2中断指令6.5pid算法与pid回路指令6.5.1pid算法6.5.2pid回路指令6.6高速处理类指令6.6.1高速计数器指令6.6.2高速脉冲输出指令习题与思考题第7章 plc控制系统设计与应用实例 7.1plc控制系统设计的内容和步骤 7.1.1plc控制系统设计的内容7.1.2plc控制系统设计的步骤7.2plc控制系统的硬件配置7.2.1plc机型的选择7.2.2开关量i/o模块的'选择7.2.3模拟量i/o模块的选择7.2.4智能模块的选择7.3plc控制系统梯形图程序的设计7.3.1经验设计法7.3.2顺序控制设计法与顺序功能图7.4顺序控制梯形图的设计方法7.4.1置位、复位指令编程7.4.2顺序控制继电器指令编程7.4.3具有多种工作方式的顺序控制梯形图设计方法7.5plc在工业控制系统中的典型应用实例7.5.1节日彩灯的plc控制7.5.2恒温控制7.5.3基于增量式旋转编码器和plc高速计数器的转速测量习题与思考题第8章 plc的通信及网络8.1siemens工业自动化控制网络8.1.1siemens plc网络的层次结构8.1.2网络通信设备8.1.3通信协议8.2s7-200串行通信网络及应用8.2.1s7系列plc产品组建的几种典型网络8.2.2在编程软件中设置通信参数8.3通信指令及应用8.3.1网络读、写指令及应用8.3.2自由口通信指令及应用习题与思考题第9章 step7-micro/win编程软件功能与使用 9.1软件安装及硬件连接9.1.1软件安装9.1.2硬件连接9.1.3通信参数的设置和修改9.2编程软件的主要功能9.2.1基本功能9.2.2主界面各部分功能9.2.3系统组态9.3编程软件的使用9.3.1项目生成9.3.2程序的编辑和传送9.3.3程序的预览与打印输出9.4程序的监控和调试9.4.1用状态表监控程序9.4.2在run方式下编辑程序9.4.3梯形图程序的状态监视9.4.4选择扫描次数9.4.5s7-200的出错处理附录附录a常用电器的图形符号及文字符号附录b特殊继电器(sm)含义附录c错误代码附录ds7-200可编程序控制器指令集附录e实验指导书附录f课程设计指导书附录g课程设计任务书附录h台达pws1711触摸屏画面编辑简介参考文献电气控制与PLC应用技术(黄永红著)目录《电气控制与plc应用技术》从实际工程应用和教学需要出发，介绍了常用低压电器和电气控制电路的基本知识;介绍了plc的基本组成和工作原理;以西门子s7-200 plc为教学机型，详细介绍了plc的系统配置、指令系统、程序设计方法与编程软件应用等内容;书中安排了大量工程应用实例，包括开关量控制、模拟量信号检测与控制、网络与通信等具体应用程序。

PLC教程-顺序功能图

第六章顺序功能图设计法
T T
10s
15
第六章顺序功能图设计法
二．选择序列顺序控制系统（一）控制系统的要求某给水系统，由两台电机分别驱动两台水泵工作，两台水泵采用双机或单机供水。两台三相异步电机 M1、M2采用全压启动，两台电机的工作过程如下：（1）给水方式选择开关SA1置双机供水方式，按启动按钮SB2：电机M1、M2间隔10秒启动并运行，驱动两台水泵工作；按停止按钮SB1两台电机同时停止，水泵停止工作。（2）给水方式选择开关置SA1单机供水方式：电机选择开关SA2选择电机M1或电机M2工作，按启动按钮SB2：电机启动并带动水泵运行；按停止按钮SB1电机停止，水泵停止工作。
b
此处不设转换条件
3 c
4 d
5
6 e
7
f
8
0220.2111/.1200/2130
5
第六章顺序功能图设计法
2．转换实现的基本规则（1）在顺序功能图中，步的活动状态的进展是由转换的实现来完成的。转换实现必须同时满足两个条件：
1）该转换所有的前级步都是活动步； 2）相应的转换条件得到满足。（2）转换的实现应完成两个操作： 1）使所有由有向连线与相应转换条件相连的后续步都变为活动步；
2）使所有由有向连线与相应转换条件相连的前级步都变为不活动步。
0220.2111/.1200/2130
6
第六章顺序功能图设计法
二．顺序功能图到梯形图的转换
（一）顺序功能图指令
1．步开始指令LSCR（Load Sequence Control Relay）
步开始指令的功能是标记某一个步的开始，当该状态继电器（S）为1时，该步变为活动步。

大学计算机基础(第三版)-第8章程序设计基础

算法的概念
用计算机解决问题的算法应具有以下特征：
有穷性
能行性
确定性
可输入输出信息
算法的表示
自然语言——使用人们能读懂的简短语句对算法的步骤进行描述。
流程图法——用一些图框、线条以及文字说明来形象地、直观地描述算法。 N-S流程图法—— 去掉了传统流程图中带箭头的流向线，全部算法以一个大的矩形框表示，框内还可以包含一些从属于它的小矩形框，适于结构化程序设计。伪代码法—— 用介于自然语言和计算机语言之间的文字和符号来描述算法。计算机语言—— 用计算机语言描述算法，只有用计算机语言编写的程序才能被计算机执行。
Hale Waihona Puke 算法的表示及三种基本结构1 顺序结构
2 分支结构
3 循环结构
算法的表示及三种基本结构
(1)
顺序结构
块1
块2 块3
演示算法执行过程
【例】求两数之和。
num115； num220； sumnum1+num2; 输出sum; 流程图
显示结果：35
num1 15 ＋ num2 20 sum 35 寄存器 35
解释程序
高级语言源程序
计算结果
解释方式执行过程
程序设计语言的组成
一般来说，程序设计语言都应包含以下四种成分：

数据成分运算成分控制成分传输成分
用以描述程序中所涉及的数据用以描述程序中所包含的运算用以描述程序中的控制结构用以表达程序中数据的传输
程序设计语言的组成
程序语言提供的数据类型：
8.1 程序设计的基本概念
语言人类交流思想的工具
程序设计语言人和计算机之间进行交流的语言

专题：顺序控制设计法与顺序功能图

按一下停止按钮，所有信号灯都熄灭。信号灯具体控制要求如下表，编写信号
灯控制程序。
东西向
南北向
Q4.0
红
Q4.3
Q4.1
黄
Q4.4
Q4.2
绿
Q4.5
启动停止
I0.0
I0.1
交通信号灯控制盘
精选2021版课件 34
专题：顺序控制设计法与顺序功能图
根据交通信号灯的控制要求，画出信号灯的控制时序如下图。
PLC与变频技术
专题：顺序控制设计法与顺序功能图
精选2021版课件
1
专题：顺序控制设计法与顺序功能图
一、根据继电器电路图设计梯形图 1.基本方法 ⑴分析项目的工作流程 ⑵分清项目中的输入输出信号，并统计数量 ⑶根据I/O数量和项目要求确定系统规模(CPU、
DI/DO模块数量等) ⑷确定PLC外部接线(即确定了I/O地址) ⑸梯形图编程。中间继电器、时间继电器和计数器在
PLC中用存储位M、定时器T和计数器C代替
精选2021版课件 2
专题：顺序控制设计法与顺序功能图
分析控制对象确定控制内容
选择PLC类型
硬件设计
软件设计
系统总装统调
否调整硬件
符合设计要求
是
否调整软件
投入运行
精选2021版课件 3
专题：顺序控制设计法与顺序功能图
2. 实例 —— 电机的Y－起动
生产设备的启停和工艺流程的联动与闭锁关系。
• 模拟量控制MCS：闭环控制与调节。例如PID。
精选2021版课件 7
专题：顺序控制设计法与顺序功能图
2.2 顺序功能图设计法顺序功能图用来编制顺序控制的程序，如：机械手控

第8章可编程序控制器系统设计与应用ppt课件

篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
8.2.1 PLC的选型
当确定由PLC来完成控制后，设计者接下来要解决两个主要问题：
➢ PLC容量的选择：首先要对控制任务进行详细的分析，把所有的I/O点找出来，包括开关量I/O和模拟量I/O以及这些I/O点的性质。
8.2.2 I/O地址分配
输入／输出信号在PLC接线端子上的地址分配是进行PLC控制系统设计的基础。对软件设计来说， I/O地址分配以后才可进行编程；对控制柜及 PLC的外围接线来说，只有I/O地址确定以后，才可以绘制电气接线图、装配图，让装配人员根据线路图和安装图安装控制柜。
在进行I/O地址分配时最好把I/O点的名称、代码和地址以表格的形式列写出来。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
8.3 PLC控制系统软件设计
8.3.1 经验设计法
在一些典型的控制环节和电路的基础上，根据被控制对象对控制系统的具体要求，凭经验进行选择、组合。有时为了得到一个满意的设计结果，需要进行多次反复地调试和修改，增加一些辅助触点和中间编程元件。
2．具有点动功能电动机启动、停止控制程序
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
(2)触点合并式输入方法
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统

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。

第八章顺序控制系统习题

第八章顺序控制系统习题及答案一、填空1. 生产机械的一个工作循环总是由完成特定机械动作的步骤组成，在机械工程中，把这种进行特定机械动作的步骤称为________。

2. 功能表图主要由________、________、________、________和________组成。

二、选择1. 对PLC的初学者来说，哪种软件设计方法不适合？（）（A）经验设计法（B）逻辑设计法（C）顺序功能图法2. 在如图所示的闪烁电路中，Q0.0接报警灯，报警灯在一个闪烁周期内亮（）。

（A）10s （B）20s （C）1s （D）2s3. 已知停止按钮接I0.1，启动按钮接I0.2,梯形图如图所示。

下列选项中，可以实现启动控制优先的梯形图是（）。

4. 已知输入I0.0引入信号脉冲，脉冲的频率是100Hz,图中Q1.0的输出脉冲周期是（）。

（A）10ms （B）20ms （C）100ms （D）5ms5. 要使PLC既可直接控制交流负载又可直接控制直流负载,应该选用什么类型的输出模块。

（）（A）PNP晶体管型（B）NPN晶体管型（C）可控硅型（D）继电器型三、判断1. 在功能表图中正在执行的步称为活动步，一个顺序控制系统有可能同时存在两个以上的活动步。

（）2. 顺序功能图中，实现转换时前级步的活动结束而使后续步的活动开始，2. 设计一声光报警系统。

当报警信号变为有效时，警铃响、警灯闪（一秒周期，占空比50%），按下响应按钮后，警灯常亮，警铃静默。

报警信号消失后，警铃停、警灯灭。

试绘制出相应的功能表图，并设计出相应的梯形图程序。

3. 如图所示为一电机顺序启停系统的控制时序图，试设计其功能表图。

4. 如图为一送料小车控制示意图。

初始时刻小车处于A地，按下启动按钮后，小车在A地装料，1分钟后前往B地，卸料2分钟后返回A地重新装料，2分钟后前往C地卸料，4分钟后返回A地，并重复以上过程。

按下停机按钮后，小车必须在A地且未开始装料，系统才会停机。

(电气控制与PLC)第八章梯形图程序设计方法

I0.0 I0.1 I0.2 Q0.1 Q0.0
Q0.0 I0.1 I0.0 I0.2 Q0.0 Q0.1
Q0.1
2020/7/21
福州大学电气工程与自动化学院
10
提纲
1. 经验设计法 2. 顺序控制设计法与顺序功能图 3. 基于顺序功能图的梯形图设计方法
2020/7/21
福州大学电气工程与自动化学院
I0.1 I0.0 I0.3 I0.2 Q0.0 Q0.1 I0.4 Q0.1
PLC的外部接线图
小车自动往返的梯形图
福州大学电气工程与自动化学院
9
经验设计法——总结
❖ 将继电器电路转换为梯形图 1. 确定PLC的输入/和输出信号。 2. 画PLC的外部接线图 • 启动/停止一般使用常开按钮 • 互锁使用常闭开关 3. 控制线路图 >> 梯形图 4. 注意互锁环节
2. PLC内部的信号，如定时器、计数器等
3. 多个信号的逻辑组合 (P79，图4-11)
福州大学电气工程与自动化学院
11
顺序控制设计法与顺序功能图
2020/7/21
动力头控制的顺序功能图
福州大学电气工程与自动化学院
12
顺序控制设计法与顺序功能图
顺序控制设计法 ❖ 首先根据系统的工艺过程，画出顺序功能图 ❖ 然后根据顺序功能图编写梯形图程序。 ✓ 部分PLC提供了顺序功能图编程语言，用户在编程软件中生成顺序功能图后便完成了编程工作，如西门子S7-300/400 PLC中的S7 Graph编程语言。 ✓ 容易被初学者接受，对于有经验的工程师，也会提高设计的效率，程序的调试、修改和阅读也很方便。
步
有向连线
初始步
与步对应的动作/命令

第八章 S7200 PLC序控制指令及应用

M103
M105
I0.3
I0.6
I0.7 M0.6
I1.0 M107
I1.1
M0.8的控制梯形图
M0.3 I0.3 M0.5 I0.6 M0.7 I1.1
M0.9
M0.8
相应输出
M0.8
M0.8 I1.2
M0.9
顺序控制功能图
3. 并行序列
M0.3 I0.2
M0.4
M0.1 I0.0
M0.2 I0.1
每次3个转换条件中只有1个满足
2. 选择序列
在某一步后有若干个单序列等待选择，一次仅能选择进入一个序列。选择序列中的各单序列是互相排斥的，其中任何两个单序列都不会同时执行。选择序列的开始称为“分支”，选择序列的结束称为“合并”。
I0.1 2
I0.2 3
I0.3
I0.0 1
I0.4 4
第八章 S7200 PLC序控制指令及应用
单/击/此/处/添/加/副/标/题/内/容
第八章 S7-200系列PLC顺控继电器指令及顺序控制编程方法
8.1顺序控制设计法及顺序控制功能图基本结构 8.2 功能图的基本类型
8.3 顺序控制指令应用举例
8.1 顺序控制设计法及顺序控制功能图基本结构
一、顺序控制设计法简介二、顺序控制功能图的基本结构三、顺序控制功能图转换实现的基本原则
I0.5 5
I0.6
8 I1.1
I0.7 6
I0.0 7
I0.1
3. 并列序列
当X001触点闭合后，步3、5、7同时启动
在某一转换条件下，同时起动若干个单序列。并行序列的开始也称为“分支” ，结束也称为“合并”。并行序列的开始用双水平线表示，同时结束若干个序列也用双水平线表示。

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

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顺序功能图主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作（命令）组成。
顺序功能图:三要素
是一种通用的技术语言。主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作（命令）组成。
转换有向线段每一步所完成的工作
步
动作或命令转换条件
使系统由前级步进入下一步的信号称为转换条件

一个简单的顺序功能图（状态转移图）
换与转换之间也同样不能直接相连，必须有步隔开。

转换条件是与转换相关的逻辑命题。转换条件可以用文字语言、布尔代数表达式或图形符号标注在表示转换的短划线旁边。例如转换
条件X↓和X↑分别表示当X从“1”（接通）到“0”（断开）和从“0”
到“1”状态时条件成立。
第三节顺序控制设计法与顺序功能图

3、顺序功能图的绘制步与步之间实现转换应同时具备两个条件： (1) 前级步必须是活动步。 (2) 对应的转换条件成立。当同时具备以上两个条件时，才能实现步的转换。即所
能图画出梯形图。
顺序控制设计法思路
系统工艺过程
顺序功能图梯形图
第三节顺序控制设计法与顺序功能图

二、顺序控制设计法的设计步骤
1、步的划分

2、转换条件的确定
3、顺序功能图的绘制

4、梯形图的绘制
第三节顺序控制设计法与顺序功能图

1、步的划分
步的定义：将系统的工作过程划分成若干个顺序相连的阶段，这些阶段称为“步”。
第三节顺序控制设计法与顺序功能图

2、转换条件的确定
转换条件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、行程开关、定时器和计
数器的触点的动作（通/断）等。转换条件也可
以是若干个信号的逻辑组合。
第三节顺序控制设计法与顺序功能图

3、顺序功能图的绘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。
常开触点作为转换条件，将初始步预置为活动步，否则因顺序功能图中没有活动步，系统将无法工作。
第三节顺序控制设计法与顺序功能图

4、梯形图的绘制
根据顺序功能图，采用某种编程方式设计出梯形图。

常用的设计方法有三种：起－保－停电路设计法、以转
换为中心设计法、步进顺控指令设计法。

步的划分：步是根据PLC输出量的状态划分的。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。在每一步内PLC各输出量状态均保持不变，但是相邻两步输出量总的状态是不同的。

例：
步与动作
步——将系统的一个工作周期，按输出量的状态变化，划分为若干个顺序相连的阶段，每个阶段叫做步。 “步”—用编程元件（如辅助存储器或状态继电器S）表示与系统的初始状态对应的步叫“初始步”，用双线方框表示当系统正处于某一步所在的阶段时，该步处于活动状态，称该步处于“活动步”。步处于活动状态时，相应的动作被执行；处于不活动状态时，相应的非存储型动作被停止执行。

是并不隐含这些动作之间的任何顺序。
第三节顺序控制设计法与顺序功能图

3、顺序功能图的绘制
步的活动状态进展是按有向连线规定的路线进行。有向连线上无箭头标注时，其进展方向是从上到下、从左到右。如果不是上述方向，

应在有向连线上用箭头注明方向。

步的活动状态进展是由转换来完成。转换是用与有向连线垂直的短划线来表示，步与步之间不允许直接相连，必须有转换隔开，而转

选择序列的合并是指几个选择分支合并到一个公共序列上。各
分支也都有各自的转换条件，转换条件只能标在水平线之上。
第三节顺序控制设计法与顺序功能图

并行序列也有开始和结束之分。并行序列的开始也称为分支，并行序列的结束也称为合并。

并行序列的分支指当转换实现后将同时使多个后续步激活。为了强调转换的同步实现，水平连线用双线表示。
第三节顺序控制设计法与顺序功能图

顺序功能图的单序列结构形式最为简单，它由一系列
按顺序排列、相继激活的步组成。每一步的后面只有一个转换，每一个转换后面只有一步。
第三节顺序控制设计法与顺序功能图

选择序列有开始和结束之分。选择序列的开始称为分支，选择
序列的结束称为合并。

选择序列的分支是指一个前级步后面紧接着有若干个后续步可供选择，各分支都有各自的转换条件。分支中表示转换的短划线只能标在水平线之下。
（2）顺序功能图中的初始步一般对应于系统等待起动的初始状态，初始步可能没有输出处于ON状态，但初始步是必不可少的。
（3）自动控制系统应能多次重复执行同一工艺过程，因此在顺序功
能图中一般应有由步和有向连线组成的闭环。（4）在顺序功能图中，只有当某一步的前级步是活动步时，该步才有
可能变成活动步。因此在进入RUN工作方式时，必须用初始化脉冲的
第八章可编程控制器的程序设计
第三节顺序控制设计法与顺序功能图
第三节顺序控制设计法与顺序功能图

一、顺序控制设计法顺序控制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,在生产过程中各个执行机构自动地有序地进行工作。使用顺序控制设计法时首先根据系统

的工艺过程，画出顺序功能图，然后根据顺序功

控制过程刚开始阶段的活动步与系统初始状态相对应，称为“初始步”，
初始状态一般是系统等待起动命令的相对静止的状态。在顺序功能图中
初始步用双线框表示，每个顺序功能图中至少应有一个初始步。
第三节顺序控制设计法与顺序功能图

3、顺序功能图的绘制 “动作”是指某步活动时，PLC向被控系统发出的命令，或被控系统应执行的动作。动作用矩形框中的文字或符号表示，该矩形框应与相应步的矩形框相连接。如果某一步有几个动作，可以用下图中的两种画法来表示，但

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ

有由有向连线与相应转换符号相连的后续步都变为活动
步，而所有由有向连线与相应转换符号相连的前级步都变为不活动步。
第三节顺序控制设计法与顺序功能图

3、顺序功能图的绘制根据步与步转换的不同情况，顺序功能图有以下几种结构形式：

单序列结构选择序列结构

并行序列结构
子步结构

跳步、重复和循环序列结构

并行序列的合并。当直接连在双线上的所有前级步都为活
动步时，且转换条件成立，才能使转换实现。
第三节顺序控制设计法与顺序功能图

在绘制复杂控制系统顺序功能图时，为了使总体设计时容易抓住系统的主要矛盾，能更简洁地表示系统的整体功能和全貌，通常
采用子步的结构形式，可避免一
开始就陷入某些细节中。

所谓子步的结构是指在顺序功能图中，某一步包含着一系列子步和转换。
第三节顺序控制设计法与顺序功能图

跳步、重复和循环序列结构实际上都是选择序列结构的特殊形式。
第三节顺序控制设计法与顺序功能图

绘制顺序功能图的注意事项：（1）两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们隔开；两个
转换也不能直接相连，必须用一个步将它们隔开。
条件1 1 条件2 2 条件3 动作2 动作1
第三节顺序控制设计法与顺序功能图

3、顺序功能图的绘制
步：步在顺序功能图中用矩形框表示，一般用代表该步的编程元件（M 和S）的元件号作为步的编号，如M0等，这样在根据顺序功能图设计梯

形图时较为方便。

当系统正工作于某一步时，该步处于活动状态，称为“活动步”。步处于活动状态时，相应的动作被执行；处于不活动状态时，相应的非保持型动作被停止执行。