谈谈顺序控制设计法及编程
4_编程控制器与顺序控制
4.2 状态转移图与步进梯形图
4.2.3 例子
例1：某机床上的液压滑台及其驱动系统如图所示， 液压滑台的控制就是顺序控制。初始时，滑台停在 SQ1处；按下启动按钮SB后，电磁铁YA1和YA3通 电，YA2断电，滑台离开SQ1处， 快速移向SQ2； 当滑台上的挡铁碰到SQ2时，YA1继续通电，但 YA3.YA2断电，滑台放慢速度，开始加工过程，滑 台移向SQ3；当滑台移至SQ3处时，YA2通电， YA1和YA3断电，滑台快速退回，当退至SQ1处时 ，YA2、YA1和YA3均断电，滑台停止运动。当再 次按下SB时，滑台重复上述过程，其工作过程如图 所示。 试设计其控制电路。
绘制功能流程的图形符号
6
4.1 顺序控制及其描述
4.1.5 功能流程图的循环方式
7
4.2 状态转移图与步进梯形图
4.2.1 概念
状态转移图就是用步、转移、转移条件、负载来描
述顺序控制过程的一种图形。是功能流程图在可编
程控制器上的具体实现。
完成状态转移图后，即可根据状态转移图导出步进
梯形图
（也称STL图）。
4.1.2 顺序控制定义
定义: 在PLC的实际应用过程中，经常会遇到一些要求 顺序动作的过程。这种过程要求前一个动作结束之后方 能进行下一个动作。这种过程称为步进顺控。 国家标准（试行草案） :“根据预先规定的程序或条件 ，对控制过程各阶段顺序地进行自动控制，称为顺序控 制。控制过程 中由逻辑规则所决定的信息传输与转换所具有的次序， 就是顺序”。
4.1 顺序控制及其描述
4.1.3 顺序控制与功能流程图
顺序工作过程中的一个工作阶段称为一个步, 其中第 ０个阶段是停止阶段, 该阶段一般称为初始步, 其余各 阶段称为工作步。从一步过渡到另一步称为转移, 而 一个步结束（下一个步开始） 的条件称为转移条件。 每个步中都可能会有一些电器通电, 每步 中工作的电 器称为该步的负载。 只要知道一个顺序控制过程的步、转移、转移条件和 负载, 就可以清楚地描述顺序控制过程。通常, 顺序控 制过程用功能流程图来描述, 功能流程图就是用步、 转移、转移条件和负载来描述顺序控制过程的一种流 程图。
PLC程序的顺序控制设计方法
六、讨论
（2）顺序功能图绘制
四、顺控设计法中梯形图的编程方式
梯形图的编程方式是指根据功能表图设计出梯形图的方法。 ➢ 使用通用指令的编程方式 ➢ 以转换为中心的编程方式 ➢ 使用STL指令的编程方式 为了便于分析，我们假设刚开始执行用户程序时，系统
已处于初始步（用初始化脉冲M8002将初始步置位），代表 其余各步的编程元件均为OFF，为转换的实现做好了准备。
变化，系统就从原来的状态步转入新的状态步。
二、顺序控制设计法基本步骤
2、状态转移条件的确定
转移条件的定义 转移条件是使系统从当前状态步进入下一状态步的条件。
常见的转移条件 ➢ 外部输入信号（按钮、行程开关、定时器和计数器 的触点动作等）； ➢ 外部输入信号的逻辑组合。
二、顺序控制设计法基本步骤
一、基本概念
4、顺序功能图的组成要素 （1）三要素 状态步、与状态有关的状态转移和动作。
（2）状态步转移的必备条件 前级状态步必须是活动的 对应的转移条件满足
二、顺序控制设计法基本步骤
1、状态步的划分 状态步的定义 根据被控对象的工作过程及控制要求，将系统的工作 过程划分成的若干个阶段。
划分的方法和依据 根据PLC的输出量的状态划分，只要输出量状态发生
线之下，只允许有一个转换符号。
三、顺序功能图的组成
4、顺序功能图的基本结构
子步
➢ 某一步可以包含一系列子步和 转换，通常这些序列表示整个 系统的一个完整的子功能。
➢ 使系统的设计者在总体设计时 容易抓住系统的主要矛盾，用 更加简洁的方式表示系统的整 体功能和概貌。
三、顺序功能图的组成
5、注意事项
时一定要使用RET指令。 ➢ STL触点断开时，CPU不执行它驱动的电路块。 ➢ CPU只执行活动步对应的电路块，因此允许双线圈输出。 ➢ STL触点驱动的电路块中不能使用MC和MCR指令。 ➢ 使状态器置位的指令如果不在STL触点驱动的电路块内，执
顺序控制设计法及顺序控制指令应用
二、步进顺控指令（STL、RET）
步进顺控指令只有两条，即步进阶梯（步进开始）指 令（STL）和步进返回指令（RET）。
1. 指令的助记符及功能
2. 指令使用说明 （1）STL是利用软元件对步进顺控问题进行工序步进 式控制的指令。RET 指令的功能是使状态(S元件)流程结束， 返回主程序。 （2）STL触点通过置位指令SET激活。当STL触点激活 时，与其相连的电路接通；如果STL触点未激活，则与其 相连的电路断开。 （3）STL触点与其他元件触点的意义不尽相同。STL 无常闭触点，而且与其他触点无AND、OR的关系。
送料小车运行程序分步图
2. 列出本任务控制的逻辑代数方程式 根据步进逻辑公式可列出如下方程组：
由于行程开关SQ1、SQ2、SQ3 是小车的反馈输入信号， 若分别用X003、X004 和X005所代替，则上述方程组可转 换成下列方程组：
当要结束这组循环时，则必须增加停止按钮SB1 (X000) 来使系统停止工作。因此，逻辑代数方程组需再次修改为：
二、步进逻辑公式设计法
1. 程序步 全部有关输出状态保持不变的一段时间区域称为一个 程序步，只要有一个输出状态发生变化就转入下一步。 在本任务送料小车自动往返运行的循环控制线路中，控 制系统的输出信号为正转信号KM1和反转信号KM2，输 入信号由两个启动按钮和一个停止按钮发出，反馈信号 由行程开关控制发出。
1. 程序步 全部有关输出状态保持不变的一段时间区域称为一个 程序步，只要有一个输出状态发生变化就转入下一步。在 本任务中的送料小车自动往复运行的循环控制线路中，控 制系统的输出信号为KM1和KM2，输入信号由两个启动按 钮和一个停止按钮发出，反馈信号由行程开关控制发出。 注意：每个程序步都是前一步压动行程开关或按下按 钮（转换条件）产生的，而每一步的消失又都是因后一步 的出现而消失的。
轻松学习-PLC顺序控制设计法
⑥公共程序和手动程序
公共程序
手动程序
⑦机械手自动控制 顺序功能图和梯形图
⑧机械手控制输出部分梯形图 专用于PLC机的驱动电路，即 Q0.0外接下降电磁阀；Q0.1外 接夹紧电磁阀；Q0.2外接上升 电磁阀；Q0.3外接右行电磁阀； Q0.4外接左行电磁阀。
⑨自动回原点的顺序功能图和梯形图
四、结论与论证
剪板 机控制 程序
4
三、使用SCR指令的顺序控制梯形图设计方法
1.顺序控制继电器指令
顺序控制继电器S专门用于编制顺序控制程序。SCR指令又分为 若干个SCR段，一个SCR段对应于顺序功能图中的一步。 指令SCR：表示一个SCR段即顺序功能图中的步的开始。 指令SCRE：表示SCR段的结束。
指令SCRT:表示SCR段之间的转换，即步的活动状态的转换。
处理不同的工作方式之间相互切换。 2）手动程序：用于手动工作方式
3）自动程序：用于自动工作方式
梯形图：单周期、连续、和单步这3种工作方式主要是用“连 续”标志M0.7和“转换允许”标志M0.6来区分 4）单步与非单步的区分 M0.6的常开触点接在每一个控制代表步的存储器位的起动电路 中，它们断开时禁止步的活动状态的转换。 5）单周期与连续的区分 连续：I2.4为1状态。按I2.6，M0.7为1状态，系统返回步M2.0, 反复连续地工作下去。按I2.7，在完成当前工作周期的全部操 作后，返回初始步。 单周期： M0.7为一直处于0状态，系统返回并停留在初始步。
双钻头工作程序
用起保停电路方式编程
用SM0.1置位M0.0并自锁 按启动按钮I0.0置位M0.1和Q0.0，夹紧工件 压力I0.1闭合给M0.2、Q0.1置位大钻头向下钻孔， 钻到位时I0.2闭合，M0.3、Q0.2置位钻头向上运行 上升到位I0.3闭合，M0.4置位，Q0.2复位，钻头停止
顺序控制法和顺序功能图
2、 选择序列与并行序列旳编程措施 2-17
应用举例
上图是某剪板机旳示意图，开始时压钳和剪刀在上限位置，限位 开关I0.0和I0.1为ON。按下起动按钮I1.0，工作过程：首先板料 右行(Q0.0为ON)至限位开关I0.3动作，然后压钳下行(Q0.1为ON 并保持)，压紧板料后，压力继电器I0.4为ON，压钳保持压紧， 剪刀开始下行(Q0.2为ON)，剪断板料后，I0.2变为ON，压钳和 剪刀同步上行(Q0.3和Q0.4为ON，Q0.1和Q0.2为OFF)，它们分 别遇到限位开关I0.0和I0.1 后分别停止上行，都停止后又开始下 一周期旳工作，剪完10块料后停止工作并停在初始状态。
起保停电路设计旳关键是找出它旳起动条件和停止条件。根据 转换实现旳基本规则，转换实现旳条件是它旳前级步为活动步， 而且满足相应旳转换条件。
例：下图旳波形图给出了某控制锅炉旳鼓风机和引风机旳要求。 按了起动按钮I0.0后，应先开引风机，延时12S后再开鼓风机。按 了停止按钮I0.1后，应先停鼓风机，10S后再停引风机。
图补6-6 循环序列
4、选择序列与并行序列旳编程措施
5、仅有两步旳闭环旳处理
第四节 以转换为中心编程措施 ----又称；使用置位复位指令旳顺序控制梯形图编程措施
以转换为中心旳编程措施中，将该转换全部前级步相应旳存 储器位旳常开触点与转换相应旳触点或电路串联，该串联电路即 为起保停电路中旳起动电路，用它作为使全部后续步相应旳存储 器置位(用S指令)，和使全部前级步相应旳存储器复位(用R指令)旳 条件。
总结顺序控制设计法的编程方法。
总结顺序控制设计法的编程方法。
顺序控制设计法是一种编程方法，它类似于烘焙蛋糕的过程——每个步骤按照特定的顺序完成，最终形成一个完整的蛋糕。
在编程中，顺序控制设计法非常实用，因为它能够确保每个步骤都按照正确的顺序执行，最终生成正确的输出结果。
下面是一些顺序控制设计法的编程方法：1. 定义目标：在开始编程之前，要明确自己的目标是什么。
这样可以帮助我们理解需要如何分解问题，以及需要哪些步骤和顺序执行这些步骤。
2. 设计输入与输出：设计程序的输入和输出格式。
这有助于我们明确需要哪些输入和输出，并确保它们符合实际需求。
3. 分解任务：将任务分解成小而可控的部分，例如，创建函数和子程序，以实现代码的复用。
这样可以简化复杂问题，并使编程更加有效。
4. 确定执行顺序：确定各个部分的顺序，如何组合它们以实现我们所需的结果。
这有助于我们对整个问题进行建模，找到最佳解决方案，并确保步骤以正确的顺序执行。
5. 编写代码：基于以上步骤，编写代码以实现程序的功能。
要测试代码是否按照正确的顺序执行，并检查是否存在任何错误和漏洞。
6. 调试程序：测试程序是一个很关键的步骤。
这有助于我们找到错误和漏洞，并确保程序在各种情况下都能够工作得很好。
7. 优化程序：在完成编码和调试之后，可以进一步优化程序。
例如，优化算法、改进代码、加速程序等。
这有助于提高程序性能和效率。
尽管顺序控制设计法看起来很简单，但它是编写高效和可靠程序的关键步骤。
遵循上述步骤可以帮助我们更有效地开发程序，确保代码能够按照正确的顺序执行，同时尽可能地减少错误和漏洞的出现。
PLC顺序控制的编程方法
PLC顺序控制的编程方法
PLC顺序控制的编程方法可以按照以下步骤进行：
1.明确控制对象：需要明确要控制的对象以及控制目的，例
如控制一台机器人完成某项任务或者控制一个生产线的自动化流程。
2.根据控制对象和控制目的，确定控制步骤：一般而言，控
制步骤应该包括启动、运行、停止等基本操作。
3.根据控制步骤，设计PLC顺序控制程序的控制逻辑：控制
逻辑包括各个步骤的触发条件、执行动作和控制顺序等，需要确保控制逻辑的正确性和稳定性。
4.根据设计的控制逻辑，使用PLC编程软件编写PLC顺序控
制程序：在编写过程中，需要注意编程规范和注释，以便后期的维护和调试。
5.将编写好的PLC顺序控制程序下载到PLC设备中，并进行
参数设置和输入输出配置。
6.进行调试和测试：在下载程序后，进行调试和测试，修正
错误。
第5章顺序控制梯形图的编程
3）STL触点可以直接或通过别的触点驱动Y、M、S、T等元件， STL触点也可以使Y、M、S等元件置位或复位。
4）CPU只执行活动步对应的程序，STL触点断开时，CPU不 执行它驱动的电路块。没有并行序列时，任何时候只有一 个活动步，可大大缩短程序执行时间。
5）STL指令只能用于状态寄存器，没有并行序列时，一个状态 寄存器的STL触点在梯形图中只能出现一次。
④ 若T5定时时间到但计数没有到5次则返回定时器T4处重新延时0.5s并往 下执行；（T4和T5维持人行道绿灯闪烁5s！）
⑤ 若T5定时时间到且计数达5次则人行道红灯亮，T6开始延时5s，并将计 数器复位，T6延时时间到返回初始状态；
⑥ 直至下次有人再按下按钮，重复上述过程。
对应编 程元件
车道绿灯Y2；车道黄灯Y1；车道红灯Y0
并行序列的编程
选择、并行序列的编程方式
功能表图中跳步与循环问题
复杂的控制系统不仅I／O点数多，功能表图 也相当复杂，除包括前面介绍的功能表图的基本 结构外，还包括跳步与循环控制，而且系统往往 还要求设置多种工作方式，如手动和自动（包括 连续、单周期、单步等）工作方式。手动程序比 较简单，一般用经验法设计，自动程序的设计一 般用顺序控制设计法。
1．跳步 如图5-34所示用状态器来代表各步，当步S31是
活动步，并且X5变为“1”时，将跳过步S32，由步 S31进展到步S33。这种跳步与S31、 S32、 S33等组 成的“主序列”中有向连线的方向相同，称为正向跳 步。当步S34是活动步，并且转换条件时，将从步 S34返回到步S33，这种跳步与“主序列”中有向连 线的方向相反，称为逆向跳步。显然，跳步属于选择 序列的一种特殊情况。
使用STL指令的状态器的常开触点称为STL触点，STL触点 驱动的电路块具有三个功能：对负载的驱动处理、指定转换 条件和指定转换目标。
三菱plc实现顺序控制的四种编程方法
三菱plc实现顺序控制的四种编程方法plc外部接线简单方便，它的控制主要是程序的设计，编制梯形图是最常用的编程方式，使用中一般有经验设计法，逻辑设计法，继电器控制电路移植法和顺序控制设计法，其中顺序控制设计法也叫功能表图设计法，功能表图是一种用来描述控制系统的控制过程功能、特性的图形，它主要是由步、转换、转换条件、箭头线和动作组成。
这是一种先进的设计方法，对于复杂系统，可以节约60%~90%的设计时间.我国1986年颁布了功能表图的国家标准(gb6988.6-86)。
有了功能表图后，可以用四种方式编制梯形图，它们分别是:起保停编程方式、步进梯形指令编程方式、移位寄存器编程方式和置位复位编程方式。
本文以三菱plc为例，说明实现顺序控制的四种编程方式。
例如:某plc控制的回转工作台控制钻孔的过程是:当回转工作台不转且钻头回转时，若传感器x400检测到工件到位，钻头向下工进y430当钻到一定深度钻头套筒压到下接近开关x401时，计时器t450计时，4s后快退y431到上接近开关x402，就回到了原位。
功能表图见图1:图1 功能表图1 使用起保停电路的编程方式起保停电路仅仅使用与触点和线圈有关的指令，无需编程元件做中间环节，各种型号plc的指令系统都有相关指令，加上该电路利用自保持，从而具有记忆功能，且与传统继电器控制电路基本相类似，因此得到了广泛的应用。
这种编程方法通用性强，编程容易掌握，一般在原继电器控制系统的plc改造过程中应用较多。
如图2为使用起保停电路编程方式编制的与图1顺序功能图所对应的梯形图，图2中只有常开触点、常闭触点及输出线圈组成。
图2 起保停电路实现顺序控制2 使用步进梯形指令的编程方式步进梯形指令是专门为顺序控制设计提供的指令，它的步只能用状态寄存器s来表示，状态寄存器有断电保持功能，在编制顺序控制程序时应与步进指令一起使用，而且状态寄存器必须用置位指令set置位，这样才具有控制功能，状态寄存器s才能提供stl触点，否则状态寄存器s与一般的中间继电器m相同。
顺序控制与顺序控制梯形图的编程方式
4
5.1 PLC程序的顺控设计法 5.1.2 顺控设计法的设计步骤
步的划分 步也可根据被控对象工作状态的变化来划分，但被控对象工
作状态的变化应该是由PLC输出状态变化引起的。否则就不 能这样划分，例如从快进到工进与PLC输出无关，那么快进 和工进只能算一步。
11
5.1 PLC程序的顺控设计法 5.1.3 顺控设计法中功能表图的绘制
步与动作 活动步：当系统正处于某一步时，该步处于活动状态，称该
步为“活动步”。步处于活动时，相应的动作被执行。 保持型动作：若为保持型动作，则该步不活动时继续执行该
动作。 非保持型动作：若为非保持型动作则指该步不活动时，动作
16
5.1 PLC程序的顺控设计法 5.1.3 顺控设计法中功能表图的绘制
功能表图的基本结构 并行序列：并行序列的开始称为分支，当转换条件的实现
导致几个序列同时激活时，这些序列称为并行序列。为了 强调转换的同步实现，水平连线用双线表示。并行序列的结 束称为合并，在表示同步的水平双线之下，只允许有一个转 换符号。
点是与左侧母线相连的常开触点，当某一步为活动步时，对 应的STL触点接通，该步的负载被驱动。当该步后面的转换 条件满足时，转换实现，即后续步对应的状态器被SET指令 置位，后续步变为活动步，同时与前级步对应的状态器被系 统程序自动复位，前级步对应的STL触点断开。 STL指令只能用于状态寄存器，在没有并行序列时，一个状 态寄存器的STL触点在梯形图中只能出现一次。
步用双线方框表示，每一个功能表图至少应该有一个初始步 。
10
5.1 PLC程序的顺控设计法 5.1.3 顺控设计法中功能表图的绘制
步与动作 动作：一个控制系统可以划分为被控系统和施控系统。对于
PLC顺序控制设计法编制梯形图的四种方式
PLC顺序控制设计法编制梯形图的四种方式季汉棋江苏省盐城市中等专业学校 224005摘要：本文通过一个实例,归纳总结了顺序控制设计法四种编程方式的思路和特点,并对它们进行了比较。
关键词：PLC,梯形图,顺序控制,起保停电路,步进梯形指令,移位寄存器,置位复位指令。
可编程控制器PLC外部接线简单方便,它的控制主要是程序的设计,编制梯形图是最常用的编程方式,使用中一般有经验设计法,逻辑设计法,继电器控制电路移植法和顺序控制设计法,其中顺序控制设计法也叫功能表图设计法,功能表图是一种用来描述控制系统的控制过程功能、特性的图形，它主要是由步、转换、转换条件、箭头线和动作组成。
这是一种先进的设计方法,对于复杂系统,可以节约60%--90%的设计时间.我国1986年颁布了功能表图的国家标准（GB6988.6—86）。
有了功能表图后，可以用四种方式编制梯形图，它们分别是：起保停编程方式、步进梯形指令编程方式、移位寄存器编程方式和置位复位编程方式。
本文以三菱公司F1系列PLC为例，说明实现顺序控制的四种编程方式。
例如：某PLC控制的回转工作台控制钻孔的过程是：当回转工作台不转且钻头回转时,若传感器X400检测到工件到位，钻头向下工进Y430当钻到一定深度钻头套筒压到下接近开关X401时，计时器T450计时，4秒后快退Y431到上接近开关X402,就回到了原位。
功能表图见图1。
一、使用起保停电路的编程方式起保停电路仅仅使用与触点和线圈有关的指令，无需编程元件做中间环节，各种型号PLC的指令系统都有相关指令，加上该电路利用自保持，从而具有记忆功能，且与传统继电器控制电路基本相类似，因此得到了广泛的应用。
这种编程方法通用性强，编程容易掌握，一般在原继电器控制系统的PLC改造过程中应用较多。
如图2为使用起保停电路编程方式编制的与图1顺序功能图所对应的梯形图，图中只有常开触点、常闭触点及输出线圈组成。
二、使用步进梯形指令的编程方式步进梯形指令是专门为顺序控制设计提供的指令，它的步只能用状态寄存器S来表示，状态寄存器有断电保持功能，在编制顺序控制程序时应与步进指令一起使用，而且状态寄存器必须用置位指令SET置位，这样才具有控制功能，状态寄存器S才能提供STL触点，否则状态寄存器S与一般的中间继电器M相同。
顺序控制设计法汇总
顺序控制设计法 顺序功能图绘制 顺序控制梯形图的编程方法
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，使生产过程 中各个执行机构自动而有序地进行工作。
顺序控制设计法：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 画出梯形图。
M0 X0=1
M1 Y0亮，5秒
T0=1 M2 Y1闪，5秒
T1=1 M3 Y2亮，5秒
T2=1
1、按下X0，Y0亮；5s后Y1闪；5s后Y1灭,Y2亮，5s后循环。 M8002
M0 X0=1
M1 Y0亮，5秒
T0=1 M2 Y1闪，5秒
T1=1 M3 Y2亮，5秒
T2=1
2、按下X0，Y0亮，按下X1，Y1亮，X0与X1同时按下，Y0、Y1都亮，X2 按下，Y1、Y2都灭。
X2=1 M4 Y0、Y1都灭
举例2： 上电 按下X0，Y0亮； 5s后Y1亮； 5s后Y2亮， 5s后电路复原。
M8002 M0
X0=1 M1 Y0亮，5秒
T0=1 M2 Y1亮，5秒
T1=1 M3 Y2亮，5秒
T2=1
举例3：
按下X0，Y0亮； 5s后Y1亮； 5s后Y2亮， 5s后循环。
M8002 M0
M8002 M0 初始步
X0=1，X1=1
M3 Y0、Y1都亮
X2 M4 Y0、Y1都灭
输出部分
2、按下X0，Y0亮；5s后Y1亮； 5s后Y2亮，5s后电路复原。
M8002 M0
X0=1 M1 Y0亮，5秒
T0=1
M2 Y1亮，5秒
T1=1
M3 Y2亮，5秒
【精品】5顺序控制器的设计与编程.123
1、顺序控制的主要设计方法
2、继电器改造梯形图的方法及示例
示例一：三相电机Y-∆启动电路梯形图设计
示例二： 三相电机正反转控制电路梯形图设计
3、经验设计法设计梯形图及示例（小车顺序控制的梯形图设计） 4、基于SFC的梯形图设计法
非SFC语言的梯形图设计法 基于起保停电路的设计方法 基于转换的设计方法（基于置位和复位指令的方法）
图示法的分类
流程图、状态图、时序图、顺序功能图、佩特利网
9
Theory and Application of PLC
5.2 顺序控制的描述——实例
顺序控制系统实例：三相电动机Y-∆启动控制系统
电路原理图（见P94 图4.4）
电路分主电源回路和控制回路，其中：
KM1是主回路接触器，包括主触点和辅助常开触点； KM2是启动接触器即Y型连接接触器，包括主触点和辅助常 闭触点； KM3是运行接触器即∆连接接触器，包括主触点和辅助常闭 触点； FR2是过载热继电器，为常闭型，保护电路正常运行； SB1是启动按钮，为常开型； SB2是停止按钮，为常闭型； KT1是延迟时间继电器，主触点为常开，辅助触点为常闭。
4
Theory and Application of PLC
5.1 顺序控制的基本概念
顺序控制器的分类
开关顺序控制
继电器控制装置—— 最早的开关顺序控制，继电器、接触 器及其触点按一定逻辑关系联系起来构成顺序控制装置。 机电式凸轮开关顺序控制器——由凸轮开关构成，凸轮旋 转过程中凸缘触动开关，使其on或off，从而实现顺序控制。 用于简单的顺序控制，如洗衣机和洗碗机。 优点：结构简单、价格便宜； 缺点：触点装置、控制功能不能随意改变。
5.1 顺序控制的基本概念
论顺序控制设计法在 PLC 编程中的应用
论顺序控制设计法在 PLC 编程中的应用摘要：在分析顺序控制设计法的基本原理的基础上，结合PLC工程实践应用经验，分析了在工程实践应用中顺序控制设计法使用的步骤，结合实例探讨了顺序控制设计法在PLC编程中的有效应用，希望借助于顺序控制设计法能有效进行PLC编程应用。
关键词：顺序控制设计，PLC编程，基本原理，PLC应用1 引言随着我国工业化大生产技术的逐步完善，PLC自动化控制技术在工业生产中应用越来越广泛。
对于PLC自动化控制程序编制来说，主要涉及到逻辑设计法、经验设计法、梯形图形法以及顺利控制设计等方法。
这里结合工程应用实践经验，顺序控制方法具有较高的工作效率以及方便性特点，这里主要就是工业生产中的顺序控制设计方法在PLC编程中应用进行探讨。
2 顺序控制设计法的基本原理分析在进行顺序控制设计的过程中，则是从现场工艺流程出发，参考系统工艺特点，设计顺序流程图。
在进行顺序控制设计的过程中，利用技术通用语言有效进行技术人员相互交流。
通过顺序功能流程图能有效结合控制过程的特点以及功能从而进行较为全面的描述，其中主要涉及到内容包括转换条件、步以及动作等。
对于控制系统的功能流程图进行分析，转换则是体现出从一个步到另一个步的关系，利用这种方式能有效分隔两步的情况。
转换条件则是意味着系统进入下一步的情况时，所产生的相应的信号，这部分信号为诸如按钮、开关、累加器等转换关系在实际中的应用，具体来说，可以表现为相应的若干信号步以及动作。
在进行顺序控制设计的环节，则应首先开始划分转换每个步骤，能结合实际来进行划分系统的工作流程，以保障其成为相应的顺序连接的阶段，这就是所谓的步。
在此过程中，则应从实际情况出发，参考PLC输出状态情况，在此基础上进行相关的流程划分工作。
其中，利用顺序控制法能有效保障转换条件的实现，实现每个步骤的合理化控制，并能结合步骤的顺序以及条件来进行执行，有效实现好输出的控制要求。
对于顺序流程图的结构进行分析，主要涉及到单序列、选择序列以及并行序列等。
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谈谈顺序控制设计法及编程
严俊高 (苏州市职业大学,215104)
摘要:本文讨论了针对开关量顺序控制的五种方法,指出了每种编程方法的结构特点和适用的场合,分析和比较,对从事P LC顺序控制设计会有一定帮助。
关键词:P LC;顺序功能图;顺序控制设计法
中图分类号:T M571.6+1 文献标识码:B 文章编号:1004-0420(2009)03-0035-02
0 引言
现在P LC的应用已遍布国民经济的各个领域,并几乎涉及到工业界所有领域的中、大型设备的自动控制中,形成了满足各种需要的P LC应用系统。
包括先进的DCS或FCS系统。
但开关量的顺序控制仍然是P LC应用的主流。
近年国际电工协会(I EC)大力推广的新编程标准-顺序功能图,其设计方法也称顺序控制设计法。
就顺序控制设计法而言,笔者认为顺序功能图是顺序控制设计法的一种。
下面谈谈顺序控制设计法中的几种编程方法。
1 顺序控制设计法可以利用SET指令的编程来实现
图1是利用SET指令的编程实现顺序控制设计法的一个实例。
它是对输出元件Y0、Y1、Y2、Y3进行顺序接通控制。
由Y0转换到Y1、由Y1转换到Y2、由Y2转换到Y3都是由换接开关对应的输入元件X1、X2、X3、X4完成的。
因此顺序控制的转换条件是按“行程原则”进行的。
这种编程方法清晰直观,编程很有规律,阅读通俗易懂,比较适合单序列形式按“行程原则”进行顺控的方案。
但对于复杂序列的顺控方案编程也不很简单,程序阅读起来也不够明了。
2 顺序控制设计法可以利用定时指令的编程来实现
图2是利用定时指令的编程实现顺序控制设计法的一个实例。
它是对输出元件Y0、Y1、Y2进行顺序接通控制。
由Y0转换到Y1、由Y1转换到Y2是由定时器T0、T1完成的。
因此顺控的转换条件是按“时间原则”进行的。
这种编程方法方便直观,编程也很有规律,阅读通俗易懂,比较适合按“时间原则”进行的顺控方案。
利用定时指令的顺控编程有时也可插入按“行程原则”的转换条件。
图1 利用SET指令的编程
实现顺序控制设计法
图2 利用定时指令的编程
实现顺序控制设计法
3 顺序控制设计法还可以利用移位指令的编程来实现
图3是利用移位指令的编程实现顺控的方案,它也是对输出元件Y0、Y1、Y2进行顺序接通控制。
它使用了一条移位指令SFTR,其控制原理是:当输入元件X1闭合后X0的1信号移到M0中,控制Y0接通,做相应的工作;当代表行程元件的输入元件X2、X3……相继闭合,1信号分别移向M1、M2……之中,Y1、Y2……相继接通,达到顺序控制的目的。
在利用移位指令编程实现顺序控制时,其转换条件可以按“行程原则”进行,也可以按“时间原则”进行。
这种编程方法不很直观,程序的调试、修改和阅读不很方便。
用以上三种指令编程实现顺序控制可以看出没有—套固定的方法和步骤可以遵循具有很大的试探性,对于不同的控制系统,没有一种通用的易于掌握的设计方法。
在设计复杂系统的梯形图时需用大量的中间单元来完成记忆、联锁等功能,而且需要考虑的因素很多,分析起来非常困难,梯形图的编制和修改也很麻烦,往往花了很长的时间还得不到一个满意的结果。
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计算机・P LC应用———谈谈顺序控制设计法及编程机床电器200913
国际电工协会(I EC )大力推广的新编程标准-顺序功能图可使以上难题得以解决。
顺序功能图又称为功能表图或状态转移图,它是将一个完整的控制过程分解
为若干个阶段(状态),各阶段有不同的动作或其他各种控制内容,各阶段之间有一定的转换条件,一旦条件满足就实现状态的自动转移,上一阶段结束,下一阶段动作开始直至完成整个过程的控制要求。
顺序功能图编程也有两种模式。
先介绍第一种模式:用实现SFC 编程功能的专用编程软器件-状态器编程。
图3 利用移动指令的编程实现顺序控制设计法
4 用凸轮和限位开关来实现运动控制
的方案
图4是旋转工作台用凸轮和限位开关工作示意图,其工作过程是:在初始状态时左限位开关X003为
ON ,按下起动按钮X000,Y000变为ON ,电机驱动工作
台沿顺时针正转,转到右限位开关X004所在位置时
暂停5s (用T0定时),定时时间到时Y001变为ON ,工作台反转,转到左限位开关X003所在的初始位置时停止转动,系统回到初始状态。
对于此运动过程首先画出功能图。
图5是此实例的功能图。
此功能图共有四步即:S0步、S20步、S21步、S22步(S 表示的是状态器);S0步为起始步,S0步转到S20步的转换条件是启动按钮X000闭合;S20步转到S21步的转换条件是碰到右限位开关X004;S21步转到S22步的转换条件是暂停时间到T0触点闭合;
S22步转到S0步的条件是碰到左限位开关X003。
此
外S20步所做的工作是工作台沿顺时针正转;S21步所做的工作是工作台暂停5s;S22步所做的工作是工作台反转。
按功能图编程的最大优点有三个:其一功能图本身清楚的反映出了这项工作共分几步,每一步做什么事,步与步之间的转换及转换的条件是什么;其二功能图除了本例的单序列结构外,
还有选择序列和并行序
图4 旋转工作台用凸轮和
限位开关工作示意图
图5 旋转工作台
工作的功能图
列等且能很方便地适合于各种复杂的控制情况;其三由功能图编制梯形图非常容易,功能图与梯形图之间有一一对应关系。
基于以上优点顺序功能图编程特别适合比较复杂的顺控系统,对于程序的调试、修改和阅读都会带来很大的方便。
图6是该实例功能图对应的梯形图。
图6 旋转工作台工作功能图对应的用步进指令编写的梯形图
5 用一般基本指令进行编程
值得注意的是顺序功能图编程还有第二种模式:
即针对功能图不用步进指令(即不用状态器)编程,而是根据功能图中各元件的连接关系用一般基本指令进行编程。
图6是本实例的功能图对应的梯形图的编程中用到了步进指令。
图7是本实例的功能图对应的梯形图的编程中没有用步进指令。
这两种模式的区别是用步进指令编写的程序在执行时当正在执行时的程序步转入到下一个还未执行的程序步时,上一个程序步对应的状态器会自动复位,这样带来的好处是程序步与程序步之间对应的动作不需要进行互锁,另外正在被执行的状态器不需要进行自锁。
所以编写的程序既清晰又简洁。
图7是功能图所对应的用一般指令编写的梯形图(意味着不用状态器而用一般辅助继电器编程)。
其步与步之间对应的辅助继电器的动作还需要
考虑互锁,正在被执行的辅助继电器
(下转39页)—
63—机床电器200913计算机・P LC 应用———谈谈顺序控制设计法及编程
图6 机械手控制系统梯形图
(上接36页)还需要考虑自锁。
梯形图中并联着的动
合触点M0、M1、M2和M3是自锁触点;串联着的动断触点M0、M1、M2和M3是互锁触点。
图7 旋转工作台工作功能图对应的用一般指令编写的梯形图
6 结束语
以上对开关量的顺序控制谈了五种方法,各有各的特点。
只有针对不同对象采取有效的编程方法,才能达到事半功倍的效果。
参考文献:
[1] 钟肇新,范建东.可编程控制器原理及应用[M ].广州:
华南理工大学出版社,2003.
[2] 常斗南.可编程序控制器原理应用实验[M ].北京:机
械工业出版社,2003.
[3] 王兆义.可编程控制器教程[M ].北京:机械工业出版
社,2001.
[4] 王兆明.电气控制与P LC 技术[M ].北京:清华大学出
版社,2005.
[5] 陈 洁.P LC 基础及应用[M ].苏州:苏州大学出版社,
2005.
收稿日期:2009-03-23
作者简介:严俊高(1955-),男,高级工程师,研究方向:电气
自动化技术。
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