PLC顺序控制功能图设计

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步的划分
步是根据PLC输出量的状态划分的， 只要系统的输出量状态发生变化，系统就 从原来的步进入新的步。在每一步内PLC 各输出量状态均保持不变，但是相邻两步 输出量的状态总是不同的。
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转换条件的确定
转换条件是使系统从当前步进入下一 步的条件。常见的转换条件有按钮、行程 开关、定时器和计数器的触点的动作（通/ 断）等。
PLC原理及应用技术
第五章 顺序控制功能图设计
内容提要
状态元件及顺序控制功能图 顺序控制功能图的设计方法 顺序控制功能图的编程方式
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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，在生产过程中各个执行机 构自动地有顺序地进行操作。
相连的阶段
有向线段
每一步所完 成的工作
步
动作或命令
转换条件
使系统由前级 步进入下一步 的信号称为转
换条件
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步Step
步就是指在系统的一个工作周期内，按 输出量的状态变化所划分的若干顺序相连的 阶段。用辅助继电器M或状态元件S表示。
初始步：对应于系统的初始状态（一般是 系统等待起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 有一个初始步。
不用步进顺序控制指令时，状态元件S可 作为辅助继电器M在程序中使用。
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顺序功能图 SFC
又称状态转移图。是描述控制系统的 控制过程、功能和特性的一种图形。
顺序功能图主要由步、有向连线、转 换、转换条件和动作（或命令）组成。
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转换
将系统的一个 工作周期划分 为若干个顺序
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LD M8002 SET S0 STL S0 LD X4 SET S21 STL S21 OUT Y0 LD X3 SET S22 STL S22 OUT Y1
LD X1 SET S23 STL S23 OUT Y0 LD X2 SET S24 STL S24 OUT Y1 LD X0 SET S0 RET END
c
2.3 d
2.5 g
d 2.4
f
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实例：小车运动控制
图中，小车一个周期内的 运动由4步组成，分别对应于 S21、S22、S23、S24，小车 由一台电动机拖动。Y0、Y1分 别为正、反转接触器，它运动 的轨迹如图箭头所示。X0为开 关，原位在X0处（最左边）， 向右到X3，返回到X1再到X2， 然后回到原点（X4为开关）。
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顺序功能图的绘制
主要有以下几种结构: 单序列结构 选择序列结构 并行序列结构 子步结构
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3
5
d
de
f
4
6 9 11
e
mn
p
5
5
单序列
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选择序列
5 e
6 9 11
d 5
并行序列
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a 2
g
子步
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a 2.1
b 2.2
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实例：炉门控制系统
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本章结束！
由S21、S22、S31、S32组成两个单序列，它们是同时工作 的，设计梯形图时应保证这两个序列同时开始工作和同时结束。 为了与选择性分支分开其对应的横线画成双线。
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分支、汇合的特殊处理
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实例一：工作传输机构控制
工作传输机构的工作， 是将工件从A点向B点移送。 例中，上升/下降/左行/右行 等分别使用了双螺线管的电 磁阀（在某方向的驱动线圈 失电时能保持在原位置上， 只有驱动反方向的线圈才能 反方向运动），夹钳使用单 螺线管电磁阀（只在有电时 能夹紧）。
活动步：指系统当前正处于某一步所在的 阶段，该步称为活动步。
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转换、转换条件
转换是指在两步之间的垂直短线。 转换条件是使系统从当前步进入下一步 的条件。常见的转换条件有按钮、行程开关、 定时器和计数器的触点的动作（通/断）等。
动作（或命令）
动作是指在每一步中要完成的工作。
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手动操作：初次运行时将机械手复归左上方原点位置的程序。
自动单循环运行：按照功能图顺序，S23（右移）、S24（下 降）、S25（释放）、S26（上升）、S27（左行）回到原位， 再回到S0进行下一次循环。
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实例二：选择性工作传输机
选择性工作传输机是将大球、小球分别送到右边的两个 不同的位置。
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选择性分支、汇合的编程
选择序列的开始称为分支。转换符号只能标在水平连结之下。 选择序列的结束称为合并。转换符号只能标在水平连线之上。
如果S20是活动的，此时若X1、X2、X3中哪一个元件为 “1”，则活动步移向哪条支路。
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选择性分支举例
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并行分支、汇合的编程
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状态元件S
状态元件是用于编制顺序控制程序的一种 编程元件，它与后面介绍的STL指令（步 进顺序梯形指令）一起使用。
S0～S9：初始状态元件
S10～S19：回原点状态元件
S20～S499：通用型状态元件
S500～S899：断电保持型状态元件
S900～S999：报警用状态元件
绿灯Y1 55S
绿灯闪3次 3S
黄灯Y3 2S
红灯Y5 60S
横向
灯 时间
红灯Y6 60S
绿灯Y2 绿灯闪3次 黄灯Y4
55S
3S
2S
工作顺序：
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顺序功能图：
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顺序控制梯形图的编程方式
起保停电路的编程方式 以转换为中心的编程方式 仿STL指令的编程方式
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类别 输入
输出
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输入/输出分配表
元件 QS SB1 SB2 SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 SQ5 SQ6 YA0 YV1 YV2 YV3 YV4
元件号 X10 X11 X12 X1 X2 X3 X4 X5 X6 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4
作
用
起、停手动开关
手动上升按钮
使用STL指令时，CPU只执行活动步对应的动作， 同时复位前一步的动作；
使状态寄存器置位的指令如果不在STL触点驱动的 电路块内，执行置位指令时系统程序不会自动地将 前级步对应的状态寄存器复位。
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步进顺控程序设计的基本步骤
1. 步的划分 2. 转换条件的确定 3. 顺序功能图的绘制 4. 梯形图的绘制
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实例：
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以转换为中心的编程方式
可利用SET来实现某一活动步，用RST释放前一步。
M1 X1
M2 X2
M3
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实例：信号灯控制系统
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仿STL指令的编程方式
这种编程方式是用辅助继电器代替状态寄存 器，用普通的动合触点代替STL触点，与使用 STL指令的编程方式相比，有以下的不同之处： 与代替STL触点的动合触点相连的触点，应使用 AND或ANI指令，而不是LD或LDI指令； 对代表前一步的辅助继电器的复位，由RST指令 来完成； 不允许出现双线圈现象。
手动左移按钮
上极限行程开关
下极限行程开关
左行极限行程开关
放小球右极限行程开关
放大球右极限行程开关
放球下极限行程开关
电磁铁吸球
传输机构向上驱动线圈
传输机构向下驱动线圈
传输机构向右驱动线圈
传输机构向左驱动线圈
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顺序功能图
手动操作
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实例三：十字交通信号灯的控制
控制要求如下表：
纵向
灯 时间
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步进顺控指令STL与RET
STL：步进开始指令。 RET：步进结束指令。
步进指令与顺序功能图
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STL指令使用特点：
与STL触点相连的触点应使用LD或LDI指令；
STL触点可以直接驱动或通过别的触点驱动Y、M、 S、T等元件的线圈；
STL指令只能用于状态寄存器 ；
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起保停电路的编程方式
根据顺序功能图设计梯形图时，可以用辅助继电器来代 表步。某一步为活动步时，对应的辅助继电器为“1”状态， 转换实现时，该转换的后继步变为活动步。因此应使用有记 忆功能的电路来控制代表步的辅助继电器。
M1
X1 M2
X2 M3
M1
X1
M3
M2
M2
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