根據(jù)順序功能圖完成PLC梯形圖程序的順序控制設(shè)計方案法

1、根據(jù)順序功能圖完成PLC 梯形圖程序的順序控制設(shè)計法合理的控制程序取決于正確梯形圖的構(gòu)成， 而梯形圖形成的最優(yōu)化的方法是通過順序功能圖的轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)。 首先根據(jù)控制過程的要求， 給出順序功能圖， 然后根據(jù)順序功能圖畫出梯形圖， 用圖形編程器將梯形圖 ( 或轉(zhuǎn)換成指令代碼 ) 寫入 plc 。1、順序功能圖描述順序功能圖 (Sequential Function Chart)也稱狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，它是描述控制系統(tǒng)的控制過程、 功能和特性的一種圖形， 是設(shè)計 PLC控制程序的有利工具。 它并不涉及所描述的控制功能的具體技術(shù)， 是一種通用的技術(shù)語言，可供進一步設(shè)計和不同專業(yè)人員之間進行技術(shù)交流。PLC（ 1

2、）SFC的結(jié)構(gòu)SFC主要由步、有向連線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件和動作( 或命令 ) 組成。有單序列、選擇序列和并行序列三種基本結(jié)構(gòu)，如圖1 所示。任何復雜的順序功能圖都可由上述三種序列組合而成。800)this.width=800”>圖 1 SFC 基本結(jié)構(gòu)（a）單序列（b）選擇序列（c）并行序列圖 1a 所示的單序列由一系列相繼激活的步組成，每一步后面僅接一個轉(zhuǎn)換，每一個轉(zhuǎn)換后面只有一步。在圖 1b 所示的選擇序列中，序列的開始稱為分支， 轉(zhuǎn)換條件只能標在水平連線之下， 有多少分支就有多少條件，一般只能同時選擇一個條件對應的分支序列， 序列的結(jié)束稱為合并， N 個選擇序列合并到一個公共序列時需

3、要相同數(shù)量的轉(zhuǎn)換條件，且其條件只能標在水平連線之上。在圖 1c 所示的并行序列中，其特點是當轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)導致幾個序列同時被激活 ( 分支 ) ，激活后每個序列中活動步的進展將是獨立的，當并行序列結(jié)束時（合并） ，只有當合并前的所有前級步 (R8、RA)為活動步，且轉(zhuǎn)換條件滿足 (XB=1) 時，才會發(fā)生步 R8、RA到步 RB的進展，為了強調(diào)轉(zhuǎn)換的同步實現(xiàn)，在功能圖中水平連線用雙線表示。 PLC （2）SFC中轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的基本規(guī)則在 SFC中，步的活動狀態(tài)的進展是由轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)來完成的。 轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)必須同時滿足下列條件， 即該轉(zhuǎn)換所有的前級步都是活動步且相應的轉(zhuǎn)換條件得到滿足。 轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)使所有由有

4、向連線與相應轉(zhuǎn)換符號相連的后續(xù)步都變?yōu)榛顒硬剑?而使所有前級步都變?yōu)椴换顒硬健?以上規(guī)則可以用于任意結(jié)構(gòu)中的轉(zhuǎn)換，是設(shè)計梯形圖的基礎(chǔ)。但是，對于不同結(jié)構(gòu)，其區(qū)別如下：在單序列中，一個轉(zhuǎn)換僅有一個前級步和一個后續(xù)步。在并行序列的分支處， 轉(zhuǎn)換有幾個后續(xù)步， 在轉(zhuǎn)換實現(xiàn)時應同時將它們變?yōu)閹讉€活動步 ( 對應的編程元件置位 ) 。在并行序列的合并處， 轉(zhuǎn)換有幾個前級步， 它們均為活動步時才有可能實現(xiàn)轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換實現(xiàn)時應將它們變?yōu)椴换顒硬?( 對應的編程元件復位)。在選擇序列的分支與合并處， 一個轉(zhuǎn)換實際上也只有一個前級步和一個后續(xù)步，但是一個步可能有多個前級步或多個后續(xù)步， 只能選擇其一。2、梯形圖

5、的編制根據(jù) SFC設(shè)計梯形圖時，通常用編程元件代表步。 當某步為活動步時，對應的編程元件為“ 1”態(tài)，當該步之后的轉(zhuǎn)換條件滿足時，轉(zhuǎn)換條件對應的觸點或電路接通， 因此可以將該觸點或電路與代表前級步的編程元件的常開觸點串聯(lián)， 作為與轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的兩個條件同時滿足對應的電路，當此電路接通時應使代表前級步的編程元件復位， 同時使代表后續(xù)步的編程元件置位 ( 變?yōu)椤?1”態(tài) ) 并保持，即起保停電路。圖2 是圖 1b 所示選擇序列功能圖對應的梯形圖。在圖 2 中 R3 之后有一個選擇序列的分支，設(shè)步 R3是活動步，當它的后續(xù)步 R4 或 R5 變?yōu)榛顒硬綍r，它都應將 R3變?yōu)椴换顒硬?( “0”態(tài) ) ，

6、所以應將 R4和 R5 的常閉觸點與 R3的線圈串聯(lián)。 步 R6之前有一個選擇序列的合并， 當步 R3 是活動步且轉(zhuǎn)換條件X6 滿足，或者步R5 是活動步且轉(zhuǎn)換條件X7 滿足，步 R6都應為活動步，對應的起動電路由兩條并聯(lián)支路組成，每條支路分別由 R4、X6 和 R5、X7 的常開觸點串聯(lián)而成。并行序列和上述選擇序列梯形圖的編制有所不同， 在圖 1c 中，步 R7之后有一個并行序列的分支，當步 R7 是活動步且轉(zhuǎn)換條件 X9 滿足，步 R8、R9應同時變?yōu)榛顒硬?，這時用 R7和 X9 的常開觸點串聯(lián)作為 R8、R9的起動電路，與此同時步 R7 應變?yōu)椴换顒硬?，所以只需?R8 或 R9 的常閉

7、觸點與 R7的線圈串聯(lián)即可。對于并行序列的合并 ( 步 RB之前 ) ，該轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的條件是所有的前級步 ( 步 R8、R9)都是活動步和 XB條件滿足。由此可知，應將 R8、R9 和 XB的常開觸點串聯(lián)，作為控制 RB的起保停電路的起動電路。800)this.width=800”>圖 2 圖 1b 所對應的梯形圖圖 3 是采用一臺日本松下控制單元和一臺E16RS擴展單元PLC控制一臺輪胎內(nèi)胎硫化機的順序功能圖。它包含有跳步、循環(huán)、選擇序列等基本環(huán)節(jié)，一周期由初始、合模、反料、硫化、放氣、開模以及報警等七步組成。它們與輔助繼電器R10R16相對應。在反料和硫化階段， Y2 接通，蒸氣進入模具。在放氣階段，Y2 斷開，放出蒸氣。反料階段允許打開模具，硫化階段則不允許。急停按扭 X0 可以停止開模操作，也可以將合模改為開模。800)this.width=800 ”>圖 3 實例控制順序功能圖由圖 3 可知，初始狀態(tài)步 R10 有兩個前級步 (R15、R16)和一個起動信號 R9013(PLC開始運行時應將 R10置為“ 1”態(tài)，否則系統(tǒng)無法工作，所以將 R9013初始閉合繼電器作為起動信號， 即 R9013 只在程序運行中第一次掃描時合上， 從第二次掃描開始斷開并保持斷開狀態(tài) ) ，因此， R10