顺序控制设计法与顺序功能图

I0.0
KM1
Q4.0
SB3
I0.1 Q4.1
I0.0
SB2
SB1
I0.2
FR
I0.5
Q4.0 Q4.1
KM1
KM2
6
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
3.常闭触点输入信号的处理

接入PLC模块的外部输入信号要尽量采用常开接
点，以保持外部触点与内部梯形图触点一致。
正向起动 反向起动 停车 热继电器
6.3.2 选择和并行序列的编程方法
M0.0 I0.0 M0.1 I0.1 M0.2 I0.3 M0.3 I0.4 M0.4 I0.6
I0.0 Q4.0 S Q4.0 R 22
Q4.0 Q4.1
I0.2
Q4.2
M0.5 I0.5 M0.6
Q4.3 Q4.4
I0.0
I0.1
Q4.0
Q4.0
I0.1
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
• 模拟量控制MCS：闭环控制与调节。例如PID。
13
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
6.2.2 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
制、数控机床、立体车库等程序 。

基本思想：控制过程被划分为若干个时间段——步， 每步表示控制输出的一个动作，从一步到另一步的转 换由转换条件来控制。 转换条件：输入状态的变化，例如内外部输入、定时
Q4.3 Q4.4 Q4.5
西向 北向 绿 红 绿 黄 黄 红
启动
I0.0
停止
I0.1
交通信号灯控制盘
绿 红 黄 南向 红 东向 黄 绿
28
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图

信号灯由控制盘总体控制，按一下起动
按钮，信号灯系统开始工作，并周而复 始地循环动作；
东西向
Q4.0 Q4.1 Q4.2
南北向 红 黄
南北向黄灯 东西向红灯
东西向绿灯 东西向黄灯
EW_G
EW_Y
25s
3s
2s
45s
3s
2s
30
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图

画出顺序功能图
NS_R NS_G
南北红 南北绿
M0.1 T0
T0
灭:东西红/南北绿黄 亮:南北红/东西绿
M0.2
T1 M0.3
T1
T2
闪:东西绿
灭:东西绿 亮:东西黄
南北黄
24
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
[举例1]三条传输皮带连锁控制 起动时，先起动M1，延时20秒后自动起动 M2，延时 15秒后再自动起动M3。 停止时，先停M3，延时30秒后自动停M2，延时20秒 后再自动停M1。 故障跳闸时，三条皮带全停。
3#皮带 M3
2#皮带
M2
1#皮带
M1
Q4.3 Q4.4 Q4.5
绿
启动 停止

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
I0.0 交通信号灯控制盘
I0.1
灯控制程序。
29
第6章 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。
南北向红灯 南北向绿灯
NS_R
NS_G NS_Y EW_R
是 投入运行
9
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
2. 实例 —— 电机的Y－起动
QS FU KM FR A' B' C' 电机 x y z KM- SB1
SB2 KM-
KM KT KT KM- KM- KM-Y
KM KT KM-Y KM- FR
KM -Y
起动按钮 停止按钮 热继电器 SB2 SB1 FR DC24V M I0.0 I0.1 I0.2 I0.5 可 Q4.0 编 程 控 Q4.1 制 器 1L
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
8
第6章 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
符合 设计要求
调整硬件
否
调整软件
• I0.0为起动按钮 • I0.1~0.3为行程开关 • Q4.0~4.2为控制滑台运动
快进
M0.1
步
Q4.0 Q4.1 Q4.0 T0 Q4.2
工进 暂停
快退
的电磁阀。
I0.1
M0.2
I0.2
转换条件
M0.3
T0
M0.4
I0.3
快进 快退 I0.3
工进 I0.1
暂停 I0.2
18
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
M1起动脉冲 M2起动 M3起动
DO DO DO
NO NO NO
Q4.1 Q4.4 Q4.7
1 4 7
26
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图


画出顺序功能图 根据顺序功能图编程(略) 急停的处理： M0.1~M0.5全部清零 M0.0置1
M0.0 I0.0 M0.1 T0 M0.2
R Q4.1 起动 S Q4.1 T0

单序列：液压动力滑台
快进 快退 I0.3 I0.1 工进 暂停 I0.2
起始步
快进
工进
M0.0 I0.0 • I0.3 M0.1 I0.1 M0.2 I0.2 M0.3 T0 M0.4 I0.3
21
Q4.0
Q4.1 快进
暂停
Q4.0 工进 T0 暂停
快退
Q4.2 快退
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图

器、计数器等。

编程：根据工艺画顺序功能图→编程→S7 Graph。
14
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
6.2.3 步与动作——以电机Y－启动为例
I0.0 有向连线 延时
T0
I0.1 Q4.0 Q4.1 M0.0初始
初始步
M0.0
Y接 接 步 Y起
Q4.0=0 Q4.1=0
动作
转换
I0.0 启动
KM-Y KM-
KM-
KM-Y
AC220V
10
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图

电机的Y－起动
SB1 SB2 KM- KM KM KT KM- KM-Y KM-Y FR
KT KT
KM-
KM-
序号 测点号 测点名称 类型 节点型 地址 通道
1 START 起动按钮 DI
2 STOP 3 FR 4 Y_ON 5 X_ON 停止按钮 DI 热继电器 DI Y接触器 DO 接触器 DO
东西红 东西绿 东西黄
NS_Y
EW_R
T2 M0.4 T3
T3 灭:南北红/东西绿黄 亮:东西红、南北绿
EW_G EW_Y
M0.5 T4
M0.6
25s 3s 2s 45s
3s 2s
T4 闪:南北绿
NO
NC NC NO NO
I0.0
I0.1 I0.5
0
1 4
Q4.0 0 Q4.1 1
11
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
3.注意事项 ⑴ 遵循梯形图语法——Step7自动检查 ⑵ 梯形图的易读性 ⑶ 减少PLC外部接入的I/O数量 ⑷ 时间继电器的处理 ⑸ 利用存储位作中间环节——代替中间继电器 ⑹ 为了安全起见，在外部电路加互锁 —— 硬互锁 ⑺ PLC的输出模块电压电流要与外部负载相配
6.4 使用置位复位指令的顺序控制编程方法 1. 单序列：Y－启动
M0.0
Q4.0=0 Q4.1=0
I0.0 启动
M0.1
M0.2
Q4.0=1 T0
T0 延时
Q4.0=0 Q4.1=1
I0.1 停止
23
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
2. 复杂序列
M0.0 I0.0 M0.1 I0.1 M0.2 I0.3 M0.3 I0.4 M0.4 I0.6 Q4.2 M0.5 I0.5 M0.6 Q4.4 Q4.3 Q4.1 Q4.0 I0.2
SB2 SB3 SB1 FR
KM1
I0.0
I0.1
KM2
I0.2
I0.5 M
DC24V
可 Q4.0 编 程 控 Q4.1 制 器 1L
KM2
KM1
AC220V
7
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
6.1.2 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、
2
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图

模块硬件连接
起动按钮 停止按钮 点动按钮
I0.0 I0.1 I0.2
SM321
SM322 L+
Q4.0 Q4.1
DC24V 起动K1 停止K2
M

M
外部电路
KM K1
DC24V
K2
K1
KM
(a)
(b)
KM
3
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图

梯形图 (a)电路的编程
M0.1 M0.2
Q4.0=1 T0
T0 延时
M0.1
M0.2
Q4.0=0 Q4.1=1
转换条件
15
起
I0.1 停止
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
1.步 把整个系统按输出状态的变化分成若干个时间段，每个 时间段就是一步 2.初始步 初始步 系统的初始状态——静止状态 R Q4.0 R Q4.1 M0.0 3.活动步 活动步：正在执行的动作 动作 转换 I0.0 启动 4.有向连线 S Q4.0 T0 M0.1 系统按照有向连线的方向执行 T0 延时 顺序步——左→右，上→下 步 5.转换 R Q4.0 S Q4.1 M0.2 相邻两步的分隔点 I0.1 停止 转换条件 6.转换条件 从一步执行到另一步所需的条件
25
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图

根据I/O表格确定模块硬件连接(I/O地址确定)
序号 1 测点号 START 测点名称 起动按钮 类型 接点型 地址 通道 DI NO I0.0 0
2
3
STOP
Emergency
停止按钮
紧急停按钮
DI
DI
NO
NO
I0.1
I0.2
1
2
4 5 6
M1_START M2_START M3_START
KM2
SB1
FR DC24V
KM2
KM1
AC220V
5
图 PLC的外部接线图
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
SB1
SB2
KM1 SB3 KM1
KM2
KM1
FR
KM1
KM2
SB2
SB3
SB1
FR
KM2
KM1
I0.0
I0.1
I0.2
I0.5
Q4.1 Q4.0
SB2 SB3
可 Q4.0 I0.1 编 SB1 I0.2 程 控 Q4.1 KM2 FR I0.5 制 器 M 1L
12
第6章 顺序控制设计法Байду номын сангаас顺序功能图
6.2 顺序控制设计法与顺序功能图
6.2.1 控制系统简介

过程控制(Process Control)：侧重生产过程中工艺
参数的监视、调节与控制。 例如DCS，包括：
• 逻辑控制： • 顺序控制SCS (Sequence Control System)：侧重
生产设备的启停和工艺流程的联动与闭锁关系。
电气控制技术与PLC应用
第6章 顺序控制设计法 与顺序功能图
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
6.1 梯形图的经验设计法与继电器电路转换法
6.1.1 用经验法设计梯形图
1.起动、保持与停止电路(起保停)

经验法无规律可循，随意性较大，方法不唯一 编程效率和质量因人而异，很难一次编程成功 适用于简单的梯形图程序
16
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
6.2.4 顺序功能图的基本结构
单序列、选择系列、并行系列
5 1
d
13
h
k
3
w
e
x
8
i
10
14
y
4
f
6
g
2
e
9
j
n
15
z
5
i
7
3
12
16
10
并行序列
17
单序列
选择序列
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
1. 复杂的顺序功能图举例——以液压滑台为例
有向连线 初始步 M0.0 动作 转换 I0.0 • I0.3
2. 复杂的顺序功能图举例——以组合钻床顺控为例
19
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
6.3 使用起保停的顺序控制编程方法 6.3.1 单序列：Y－启动
M0.0
Q4.0=0 Q4.1=0
I0.0 启动
M0.1
M0.2
Q4.0=1 T0
T0 延时
Q4.0=0 Q4.1=1
I0.1 停止
20
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
1#停止
1#起动 2#起动
S Q4.4
T1
T1
M0.3 I0.1 M0.4 T2 M0.5 R Q4.4 T3 2#停止
27
S Q4.7 停止 R Q4.7 T2
3#起动
3#停止
T3
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
[举例2] 交通信号灯控制系统程序设计。
东西向
Q4.0 Q4.1 Q4.2
南北向 红 黄 绿
I0.0 Q4.0 I0.1 Q4.0 I0.0 I0.1 Q4.0 S Q4.0 R
I0.0
S
Q4.0
SR Q
I0.1
R
(b)电路的编程
I0.0
T10
I0.0
Q4.0
起动脉冲
S_PEXT Q S TV BI
Q4.0
S5T#2s
I0.1
Q4.1
I0.1
R
BCD
T11
停止脉冲
S_PEXT Q S TV R BI BCD
Q4.1
S5T#2s
(c)如何加入点动控制？
4
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
2.三相异步电动机的正反转控制
FR SB1 SB2 KM2 KM1
SB3
KM1
KM1
KM2
KM1 SB2 SB3 KM1 I0.0 I0.1 I0.2 I0.5 M 可 Q4.0 编 程 控 Q4.1 制 器 1L
正向起动 反向起动 停车 热继电器