顺序控制设计法

教学过程
课堂练习
应用顺序控制设计法编写程序实现下述控制要求
控制要求： 设小车在初始位置时停在右侧， 限位开关X2为ON。按下启动按钮X3 后，小车向左运动，碰到限位开关 X1时，变为右行；返回限位开关X2 处时，再次变为左行，碰到限位开 关X0时，再次变为右行，返回起始 位置后停止运动。
从分层教学角度考虑，本次课堂练习可针对学生的知识基础及掌握情况，分为若干小组， 给予从建立顺序功能图到编写程序并上机调试等不同层次难度的任务，循序渐进的完成梯形 图程序。
装料（M1)
Y2 Y1 Y3 Y0
T0
左行（M2)
卸料（M3)
T1
右行（M4)
教学方法
教学过程
课程内容
*特别注意选择序列与并 行序列转换条件所处位 置的区别及合并与分支 处的表示方法的区别。
顺序功能图的 基本结构
教学过程
画状态转移图的一般步骤 （1）分析控制要求和工艺流程，确定状态转移 图结构。 （2）工艺流程分解若干步，每一步表示一稳定状态。 （3）确定步与步之间转移条件及其关系。 （4）确定初始状态。（可用输出或状态器） （5）解决循环及正常停车问题。 （6）急停信号的处理。
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的进行工作。
教学过程
1、先装入原料A，直到液面配料桶容积的一半；
2、再装入原料B，直到液面配料桶容积的75%； 3、然后开始持续搅拌20秒；
4、最后停止搅拌，开启出料阀，直到液位低于配 料桶的5%后再延时2秒，最后关闭出料阀；
装料（M1)
T0
Y2
T0
左行（M2)
X2
Y1
卸料（M3)
T1
Y3
T1
右行（M4)
_
X1*M7 X1*M7
Y0
状态流程图有三要素，有些教材也称为五要素：下面介绍 一下他们的对应关系。 步——状态； 动作——状态任务； 转换、转换条件——状态 转移条件 有向连线——状态转移方向。 在此我们按照五要素来讲解。
小车右行Ｙ０ 小车左行Ｙ１ 装料Ｙ２ 卸料Ｙ３
装料（M1)
T0
Y2
T0
左行（M2)
X2
Y1
卸料（M3)
T1
Y3
T1
右行（M4)
_
X1*M7
Y0
X1*M7
由此可见，顺序控制系统中的动作存在确定的先后关系，即顺 序，且后面 的动作必须根据前面的动作情况来确定。
教学过程
M8002
初始步（M0)
X1*X3
卸料（M3)
右行（M4)
教学过程
课程内容
与步对应的动作或命令
顺序功能图
动作的表示方法
初始步（M0)
顺 序 功 能 图 的 组 成 要 素 及 其 表 示 方 法
“步”并不是PLC的输出 动作用矩形框中的文 触点动作，步只是控制系统 字或符号表示，该矩形框 中的一个稳定状态。在这个 应与相应步的矩形框相连 状态中，可以有一个或多个 接。如果某一步有几个动 PLC的输出触点动作，也可以 作，可以将几个矩形框水 没有任何输出触点动作。 平或垂直排列，动作同时 “动作”是指某步活动时，执行，与排列顺序无关。 PLC向被控系统发出的命令， 保持型动作当相应的步变 或被控系统应执行的动作。 为不活动后继续执行，应 当步处于活动状态时，相应 用文字或指令助记符标注。 的动作被执行。
5、以上过程反复进行。
教学过程
任何一个顺序控制过程都可以分解为若干个步骤，每一 步对应控制过程中的一个状态，所以顺序控制的动作流程图 也称为状态流程图。状态流程图就是用状态来描述控制过程 的流程图。
小车送料I/O分配：
输入： 输出：
M8002
初始步（M0)
X1*X3
启动Ｘ3 停止Ｘ４ 右限位Ｘ１ 左限位Ｘ２
顺序控制及状态流程图
教学过程
复习引导
LD
复习基本编程电路
顺序启动控制电路 启保停电路
LDI OR ORI AND ANI ANB ORB MPS MRD MPP 启动、保持和停止电路 在梯形图中应用极为广泛， 上图中启动信号X1和停止信 号X2持续为ON的时间都很短。 X1为ON时，其常开触点闭合， 如果这时X2为OFF，则Y0“得 电启动”，Y0常开触点同时 闭合，形成“自锁”。X1变 为OFF后，其常开触点断开， 但Y2仍保持ON状态。当X2为 ON时，其常闭触点断开， Y2“失电停止”。此后即使X2 恢复OFF状态，Y2仍然“失 电”。
与系统的初始状态相 对应的步称为初始步，初 始状态一般是系统等待启 动命令的相对静止的状态。 初始步用双线方框表示， 每一个顺序功能图至少应 该有一个初始步。步通常 使用矩Hale Waihona Puke Baidu框表示，框中可 以用数字表示该步的编号， 一般用代表该步的编程元 件的元件号（如M0等）作 为步的编号。
装料（M1)
左行（M2)
复 习 基 本 编 程 指 令
Ⅰ
SET
RST
Ⅱ
顺序启动是指前一个输 出启动后，后一个输出才 允许启动的启动方式。顺 序启动控制电路与启保停 电路类似，在第二段程序 中加入Y2常开触点以实现 Y2-Y3的顺序启动控制。
教学过程
课程内容
观察小车运料控制 在顺序控制中，生 过程，理解顺序控制概 产过程是按顺序、有秩 念。 序地连续工作。因此可 以将一个较复杂的生产 控制要求：小车开 过程分解成若干步骤， 始时停靠在右侧位置， 每一步对应生产过程中 摁下启动按钮，小车开 的一个控制任务，即一 始装料。8秒后，装料完 个工步或一个状态。且 毕小车左行。到达左限 每个工步往下进行都需 位开关X2处后，停车卸 要一定的条件，也需要 料。6秒后卸料完毕恢复 一定的方向，这就是转 右行。如此往返循环工 移条件和转移方向。 作，直到摁下停止按钮。
教学过程
课程内容
步的概念及其划分方法 步的表示方法
初始步（M0)
顺序功能图
顺 序 功 能 图 的 组 成 要 素 及 其 表 示 方 法
步又称为工作步、它是控制 系统中的一个稳定态。可以 用编程元件（例如辅助继电 器M和状态继电器S）来代表 各步。步是根据PLC输出量的 状态变化来划分的，在每一 步内个输出量的ON/OFF状态 均保持不变，但相邻两步输 出量总的状态是不同的，只 要系统的输出量发生变化， 系统就从原来的步进入新的 步。