顺序控制设计法及顺序控制指令应用

逻辑代数方程式
Mi （Xi Mi1 Mi）Mi1
对应的梯形图
一、分配输入点和输出点，写出I/O地址分配表
代号 SB1 SB2 SB3 SQ1 SQ2 SQ3
输入 作用 停止按钮 正转按钮 反转按钮 A点（原料库）限位 B点（加工车间）限位 C点（成品库）限位
输入继电器 代号
输出 作用
X000 X001
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。
2. 步进逻辑公式 Mi （XiMi1 Mi）Mi1
关于该公式的说明如下： （1）假设i表示第i 程序步(本步)，i-1表示第i-1程序步 (前一步)，i+1表示第i+1程序步(后一步)，M 表示辅助继 电器的线圈或触点，X表示按钮或行程开关。用逻辑代数 书写时，Mi在等号的左端出现表示辅助继电器线圈的符号， Mi在等号的右端出现表示辅助继电器触点的符号。
由于KM1得电，送料小车向右运行；而KM2得电，送料 小车向左运行，所以程序步与KM1和KM2之间的函数为：
考虑到送料小车正反转的切换都是通过延时5s后开始的， 假设正转延时定时器为T1，反转延时定时器为T2，那么程 序步与定时器T1和T2之间的函数关系为：
分别将输出继电器Y000 (KM1)、Y001 (KM2)和停止按钮 SB1 (X000)及定时器T1、T2带入KM1和KM2的函数表达式， 可得送料小车向左和向右运行的逻辑代数方程组为：
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：
KM1 正转向右控制 KM2 反转向左控制
X002
X003
X004
X005
输出继电器 Y000 Y001
二、绘制PLC接线图
三、设计梯形图程序
1. 程序步的划分 控制系统的输出信号为KM1和KM2，输入信号由1个正 转启动按钮、1个反转启动按钮和1个停止按钮发出，反馈 信号由3个行程开关(SQ1、SQ2和SQ3)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。
（2）当送料小车返回成品库时，撞压行程开关SQ3， 小车停下5 s后，将产品卸下，然后空车返回加工车间，到 达加工车间撞压行程开关SQ2后，送料小车停下将废品装 车，5 s后装上废品的送料小车返回原料库；在返回途中经 过成品库，撞压行程开关SQ3，但送料小车没有停下，直 到到达原料库撞压行程开关SQ1后，送料小车停下自动卸 下废品，并装上原料，5 s后送料小车继续下一个循环进行 送料，如此自动循环下去。
（3）如需小车停下，只要按下停止按钮SB1即可实现。
一、顺序控制设计法
顺序控制设计法是用输入信号控制代表各步的编程元 件(如辅助继电器M 和状态继电器S)，再用它们控制输出信 号。步是根据输出信号的状态来划分的。顺序控制设计法 是一种先进的设计方法，很容易被初学者接受，程序的调 试、修改和阅读也很容易，并且大大缩短了设计周期，提 高了设计效率。
在实际生产中往往会遇到设备工作台或送料小车的多地 自动往返循环控制的情况，如图所示为送料小车三地自动 往返循环控制工作画面。
送料小车三地自动往返循环控制工作示意图
本任务的主要内容是，运用步进逻辑公式设计法，用 PLC控制系统实现对送料小车三地自动往返循环的控制。 其控制要求如下：
（1）小车在初始位置时停止在原料库，若按下启动按 钮SB2，5s后送料小车载着加工原料前往加工车间，途中 经过成品库撞压行程开关SQ3，但送料小车不停下，直到 加工车间撞压行程开关SQ2后，送料小车停下自动卸料并 装上成品，5s后送料小车返回。

步进控制设计法主要分为步进逻辑公式设计法、顺序 功能图设计法两大类，其中顺序功能图设计法又有三种不 同的基本结构形式的编程设计方法即单序列结构编程设计 法、选择序列结构编程设计法和并行序列结构编程设计法。 本任务主要介绍步进逻辑公式设计法。
二、步进逻辑公式设计法
步进逻辑公式设计法就是利用步进逻辑公式，列出 每个程序步的逻辑代数式后，再利用“启—保—停”电 路，通过PLC的基本指令，画出每个程序步的梯形图的 方法。
任务1 送料小车三地自动往返循环控制系统设计与装调 任务2 液体自动混合装置控制系统设计与装调 任务3 自动门控制系统设计与装调 任务4 十字路口交通灯控制系统设计与装调
任务1 送料小车三地自动往返循环控制系统 设计与装调
1.掌握步进逻辑公式设计法的含义。 2.能用步进逻辑公式设计法进行步进顺序控制系统的设计。 3.能根据控制要求画出程序分步图，并能灵活地运用步进 逻辑公式设计法，完成小车三地自动往返循环控制的梯形图程 序设计。 4.能正确安装、调试送料小车三地自动往返循环控制系统 的控制线路。
（2）第i程序步用逻辑代数书写的过程为每一步Mi的产 生都是由前一步压动行程开关或按下按钮（转换条件）Xi 产生，则
Mi XiMi1
产生后应该有一段时间区域保持不变，故应该有自保 （自锁），则：
Mi XiMi1 Mi
每一步的消失都是随后一步的出现而消失：
Mi （XiMi1 Mi）Mi1
3. 逻辑代数方程式转换成梯形图的方法 将逻辑代数方程式转换成梯形图的方法是根据逻辑代 数方程式，利用“启—保—停”电路，通过PLC的基本指 令，画出对应的梯形图。