顺序逻辑控制的PLC程序设计

电气控制及PLC技术
SM0.1 ：
首次扫描时为1，PLC由STOP转为RUN状态时， ON（1态）一个扫描周期，用于程序的初始化。
4）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，即在完成一次工艺过 程的全部操作之后，应从最后一 步退回初始步，系统停止在初始 状态；
• 选择序列的开始称为分支，见图(b)，转移符号只能标 在水平连线之下。如果步5是活动的，并且转移条件 e ＝1，则发生由步5→步6的进展。选择序列的结束称为 合并，见图(c)。
5 e 6 9 f g 11
7
m
8
n 13 (c)
12
p
(b)
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3.并发序列*
并发序列的开始称为分支，见下图(a) 。当转移的实现导致几个序列同时激 活时，这些序列称为并发序列。当步3是活动的，并且转移条件d＝1时，步4、步 6、步8这三步变为活动步。同时步3变为静步。为了强调转移的同步实现。水平 连线用双线表示。步4、步6、步8被同时激活后，每个序列中活动步的进展是独 立的。在表示同步的水平双线之上。只允许有一个转移符号。
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举例说明顺序功能设计方法
一个生产流程不管简单还是复杂，按照生产工艺均可以划分成若干 个顺序相连的阶段，系统的各个阶段自动有序地进行操作。
顺序功能设计法：根据系统工艺划分的各个阶段，设计出顺序功能 图，最后由顺序功能图得出梯形图程序。 （1）顺序功能图 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， 由步、转换和动作构成。 1）步 步（Step）：系统的各个阶段称，对应一个稳定的状态。
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采用起保停电路的编程方式设计出自动皮带传送系统的程序。
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功能表图的基本形式
• 1.单一序列：单一序列由一系列前后相继激活的
步组成，每步的后面紧接一个转移，每个转移后面只 有一个步，见图 SM0.1 0 I0.1 1
I0.2
2 T37
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2.选择序列*：
（二）顺序控制功能图的绘制
顺序控制功能图又称流程图。它是描述控制系统的控制过 程、功能和特性的一种图形，顺序控制功能图并不涉及所描述 的控制功能的具体技术，它是一种通用的技术语言。
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（三） 顺序功能图中转换实现的基本规则
1、顺序功能图中转换的实现 1）该转换的前级步必须是“活动步”； 2）相应的转换条件得到满足。 2、转换实现应完成的操作 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。 3、绘制顺序功能图时的注意事项 1）步与步之间不能直接相连，必须用一个转换条件将它们隔开； 2）转换条件与转换条件之间也不能直接相连，必须用一个步将它们 隔开； 3）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，这 一步可能没有输出，只是做好预备状态；
5）在顺序功能图中，必须用初始化 脉冲SM0.1的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。
SM0.1 M0.0 I0.0 M0.1 I0.3 M0.2
I0.1
I0.2
M0.3
循环序列功能图
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（四）使用通用逻辑指令的编程方式
所谓通用逻辑指令是指PLC最基本的与触点和线圈有关 的指令，如LD、AND、OR、OUT等。任何一种可编程序 控制器的指令系统都有这一类指令，因此这是一种通用的 编程方法，可以用于任意型号的可编程序控制器。 根据顺序功能图设计梯形图时,可以用辅助继电器M来 代表各步.某一步为活动步时,对应的辅助继电器为1,某一转 换条件实现时,该转换的后续步变为活动步,前级步变为不 活动步.
Q0.0 T38
M0.3
（a）波形图 (b) 顺序功能图
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SM0.1 M0.0
Μ0.0 (Μ0.3 T38 SM0.1 M0.0) M0. 1
I0.0
Q0.0
M0.1 T38
T37
Μ0.1 (Μ0.0 0.0 M0.1) M0.2 Μ0.2 (Μ0.1 37 M0.2) M0. 3
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自动皮带传送系统各步的动作
初始步 没有动作 步1的动作：Q0.3通电，同时 T44开始10秒定时 步 2 的 动 作 ： Q0.3 和 Q0.2 通 电，同时T45开始10秒定时 步 3 的 动 作 ： Q0.3 、 Q0.2 和 Q0.1均通电 步 4 的 动 作 ： Q0.3 和 Q0.2 通 电，同时T46开始10秒定时 步 5 的 动 作 ： Q0.3 通 电 ， 同 时 T47开始10秒定时
一. 单序列的编程方法 单序列：动作一个接一个完成，每步仅连接 一个转移，每个转移也仅连接着一个步。 例：顺序控机床的主轴电机和油泵电机的要求：按下起 动按钮 SB1 （ I0.0 点输入）后，应先开油泵电机，延时 5s 后再开主轴电机。按下停止按钮 SB2 （ I0.1 点输入） 后，应先停主轴电机， 5s 后再停油泵电机。 KM1 为油 泵电机交流接触器（ Q0.0 点驱动）， KM2 为主轴电机 交流接触器（Q0.1点驱动）。
并发序列的结束称为合并，见图(b)。在表示同步的水平双线之下，只允许有 一个转移符号。当直接连在双线上的所有前级步都处于活动状态，并且转移条件 e=1时，才会发生步2、步5、步7到步9的进展，即步2、步5、步7同时变为静步， 而步9变为活动步。
3
d
8
2
5 e
7
4
6
9
(a)
(b)
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使用通用逻辑指令的编程方式
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Q0.3、Q0.2和Q0.1均保持断电。
步与步之间的变换，称为转换。
3）转换
采用有向线段上一段小横线表示两步间存在转换。有向线段则表示了转换的方向。 在顺序功能图中，有向线段将各步按顺序连接起来。 若为默认的流程顺序（即从上到下或从左到右），则可以省略箭头，否则必须加 上箭头。来自百度文库注意 • 步与步之间转换是有条件的；
例：选择序列与并行序列编程
SM0.1 M0.0 I0.0 M0.1 I0.1 M0.2 I0.3 M0.3
Q0.0
Q0.1
I0.2
Q0.2
I0.4
M0.4 I0.6 M0.7
M0.5 I0.5 M0.6
Q0.3 Q0.4
Q0.5
I0.7
图 选择序列与并行序列功能图
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选择序列与并行序列梯形图
• 转换条件可以用文字、图形符号或逻辑表达式表示在小横线旁边；
• 转换条件通常是系统的输入信号或内部编程元件的状态（如定时器、计数器 触点的通断），也可以是多个信号状态的逻辑组合。 子步 在顺序功能图中，为了表示整个系统的一个完整的子功能，某一步可以包含一系 列子步和转换。
子步的使用有利于设计者缩短总体设计和调试的时间。
当某一输出量仅在某一步中为接通状态 ，可以将它的 线圈与对应步的辅助继电器的线圈并联。
当某一输出在几步中都为接通状态，应将代表各有关 步的辅助继电器的常开触点并联后，驱动该输出的线圈。
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二. 选择序列的编程方法
选择序列是指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。
（1）选择序列分支的编程方法 （2）选择序列合并的编程方法
M0.5 I0.5 M0.6 M0.7 I0.7
M0.5 I0.5 M0.6 I1.0 M0.8 M0.7 I1.1 I0.7
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三. 并行序列的编程方法 并行序列是指在某一转换条件下，同时起动若干 个单序列。并行序列的开始用双水平线表示，同时结束 若干个序列也用双水平线表示，
M0.3 T38 M0.1
T37
M0.2
Q0.0 Q0.1
I0.1
M0.3 Q0.0 T38
M0.0
Μ0.3 (Μ0.2 0.1 M0.3) M0.0
SM0.1 M0.3 M0.0
M0.0 I0.0 M0.2
M0.2 I0.1
M0.0
M0.3
T38
(b) 顺序功能图
50 M0.1
T37
M0.3
步的划分是以输出量的状态变化为依据的，在任何一步内，各输出 量的ON/OFF状态不变。
用带编程元件（如：位存储器 M和顺序控制继电器 S）的矩形框来 电气控制及PLC技术 表示。
例：自动皮带传送系统
系统整个运行过程可以划分为6步。
传送带静止是系统运行的起点，对应系统的初始状态，称为初始步， 用双线框表示。每个顺序控制功能图中至少有一个初始步。 相临步的输出不相同，分别采用了编程元件M来表示。
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（五）使用步进指令的编程方式
所谓步进逻辑指令是指PLC步控（顺序功能寄存器）指 令：SCR（步开始）、SCRT（步转移）、SCRE（步结 束）。
根据顺序功能图设计梯形图时,可以用顺序控制继电器 S来代表各步.某一步为活动步时,对应的辅助继电器为1,某 一转换条件实现时,该转换的后续步变为活动步,前级步变 为不活动步.
IN TON PT
M0.1 M0.2
Q0.0
M0.1
M0.1 T37
50
IN TON PT
M0.3
M0.2 Q0.1
20 (c) 梯形图 电气控制及PLC技术
M0.2
总结： 根据Q0.0和Q0.1接通/断开状态的变化，显然工作期间 可以分为3步，分别用M0.1、M0.2、M0.3来代表这3步， 用M0.0来代表等待起动的初始步。起动按钮I0.0及停止 按钮I0.1的常开触点、定时器延时接通的常开触点是各 步之间的转换条件。 设计梯形图的输出电路部分方法 ：
M0.7 I0.7
SM0.1 M0.0 M0.0 I0.0 M0.1 M0.1 I0.1 M0.0 I0.2 M0.2 M0.3 M0.5 注意:M0.3和 M0.5任选一个 即可 M0.2 M0.1 Q0.0 M0.2
18 电气控制及PLC技术
SM0.1 ：首次扫描时为1，PLC由STOP转为RUN状 态时，ON（1态）一个扫描周期，用于程序的初始化。
SM0.1
M0.0
I0.0
I0.1
I0.0
按钮
Q0.0 T37
Q0.0 Q0.1 5s
油泵电机
T38
M0.1
T37
主轴电机 5s
M0.2
I0.1
Q0.0
Q0.1
按钮
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☞顺序控制设计法与顺序功能图的绘制
（一）顺序控制设计法
顺序控制设计法：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秩序地进行操作。 顺序控制设计法最基本的思想是将系统的一个工作周期划分 为若干个顺序相连的阶段，这些分阶段称为步（ Step ），并用编 程元件（例如内部辅助继电器M和状态继电器S）来代表各步。步 是根据输出量的状态变化来划分的。
子步中还可以包含更详细的子步。
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自动皮带传送系统的顺序功能图
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（2）顺序控制梯形图的编程方式 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。 根据系统的顺序功能图设计最终控制 PLC运行的梯 形图程序的方法，称为顺序控制梯形图的编程方式。 采用起保停电路是最简单的一种顺序控制梯形图的 编程方式。 也可以采用SET和RST指令以及顺序控制继电器指令 来实现。
5 顺序逻辑控制的PLC程序设计
• 知识点：
• 6 顺序逻辑控制的PLC程序设计 • PLC程序设计的一般步骤
• PLC程序设计常用的方法
• 学习重点 ：
• 本讲是学习PLC程序设计知识。重点掌握： • 1 PLC程序设计的步骤 • 2 PLC程序设计的方法 • ① 经验法 • ② 功能流图法
（1）并行序列的分支的编程方法 （2）并行序列的合并的编程方法
M0.2 M0.2 Q0.1 I0.3 M0.3 I0.4 M0.4 I0.6 M0.7 Q0.2 M0.5 I0.5 M0.6 Q0.1
I0.3
M0.3 I0.4 Q0.2 M0.5 I0.5
Q0.3
Q0.4
Q0.3
Q0.5 电气控制及PLC技术
10s 初始步
10s 步3
10s 步4
10s 步5 返回初始步
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步1 步2
2）动作 动作：是每一步具体完成的工作，在对应步的右边采用短线和矩形 方框来表示。 初始步可以有动作也可以没有动作。
当系统处于某一步，正在执行该步的动作时，称该步为“活动步”。
在梯形图中，当某步为活动步时，其对应的编程元件为“1”