第4章 順序功能流程

1、1 順序控制設(shè)計(jì)法2 順序控制設(shè)計(jì)法的設(shè)計(jì)基本步驟 3 順序功能圖的組成要素4 順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)5 順序功能圖的編程方法第四章第四章 可編程控制器程序設(shè)計(jì)可編程控制器程序設(shè)計(jì)1 1 順序控制設(shè)計(jì)法順序控制設(shè)計(jì)法 順序控制：按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序順序控制：按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序,在各個(gè)輸入信在各個(gè)輸入信號的作用下號的作用下,根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時(shí)間的順序根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時(shí)間的順序,在生產(chǎn)過程中各個(gè)執(zhí)在生產(chǎn)過程中各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)地有序地進(jìn)行工作。使用順序控制設(shè)計(jì)法時(shí)首先行機(jī)構(gòu)自動(dòng)地有序地進(jìn)行工作。使用順序控制設(shè)計(jì)法時(shí)首先根據(jù)系統(tǒng)的工藝過程，畫出順序功能圖，然后根據(jù)順序功能根據(jù)系統(tǒng)的工藝過程，畫

2、出順序功能圖，然后根據(jù)順序功能圖畫出梯形圖。圖畫出梯形圖。順序控制設(shè)計(jì)法特點(diǎn)：順序控制設(shè)計(jì)法特點(diǎn)：1）是一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法；）是一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法；2）容易被接受，程序的調(diào)試、修改和閱讀也很容易；）容易被接受，程序的調(diào)試、修改和閱讀也很容易；3）大大縮短了設(shè)計(jì)周期，提高了設(shè)計(jì)效率。）大大縮短了設(shè)計(jì)周期，提高了設(shè)計(jì)效率。 第四章第四章 順序功能流程圖順序功能流程圖2 2 順序控制設(shè)計(jì)法的設(shè)計(jì)基本步驟順序控制設(shè)計(jì)法的設(shè)計(jì)基本步驟 1.步的劃分步的劃分 2.轉(zhuǎn)換條件的確定轉(zhuǎn)換條件的確定 3.順序功能圖的繪制順序功能圖的繪制 4.梯形圖的繪制梯形圖的繪制 第四章第四章 順序功能流程圖順序功能流程圖3

3、3 順序功能圖的組成要素順序功能圖的組成要素q 順序功能圖的組成：順序功能圖的組成： 1） 步（可重復(fù)循環(huán)運(yùn)行的獨(dú)立動(dòng)作內(nèi)容）步（可重復(fù)循環(huán)運(yùn)行的獨(dú)立動(dòng)作內(nèi)容） （1） 初始步：初始步： （2）一般步：）一般步： 2）轉(zhuǎn)換關(guān)系（步與步間的轉(zhuǎn)換關(guān)系）轉(zhuǎn)換關(guān)系（步與步間的轉(zhuǎn)換關(guān)系） （1）有向連線：）有向連線： （2）轉(zhuǎn)換條件：）轉(zhuǎn)換條件：q 步與步之間實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換應(yīng)同時(shí)具備兩個(gè)條件：步與步之間實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換應(yīng)同時(shí)具備兩個(gè)條件： 1）前級步必須是活動(dòng)步；）前級步必須是活動(dòng)步； 2）對應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件成立。）對應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件成立。第四章第四章 順序功能流程圖順序功能流程圖4 4 順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)順序功能圖的基本

4、結(jié)構(gòu)v 單序列結(jié)構(gòu)v 選擇序列結(jié)構(gòu)v 并行序列結(jié)構(gòu)v 跳步、重復(fù)和循環(huán)序列結(jié)構(gòu)v 繪制順序功能圖的注意事項(xiàng) 第四章第四章 順序功能流程圖順序功能流程圖4.1 4.1 單序列結(jié)構(gòu)單序列結(jié)構(gòu)順序功能圖的單序列結(jié)構(gòu)形順序功能圖的單序列結(jié)構(gòu)形式最為簡單，它由一系列按式最為簡單，它由一系列按順序排列、相繼激活的步組順序排列、相繼激活的步組成。每一步的后面只有一個(gè)成。每一步的后面只有一個(gè)轉(zhuǎn)換，每一個(gè)轉(zhuǎn)換后面只有轉(zhuǎn)換，每一個(gè)轉(zhuǎn)換后面只有一步一步 第四章第四章 順序功能流程圖順序功能流程圖4.2 4.2 選擇序列結(jié)構(gòu)選擇序列結(jié)構(gòu)選擇序列有開始和結(jié)束之分。選擇序列的開始稱為分支，選擇序列有開始和結(jié)束之分。選擇序

5、列的開始稱為分支，選擇序列的結(jié)束稱為合并。選擇序列的結(jié)束稱為合并。選擇序列的分支是指一個(gè)前級步后面緊接著有若干個(gè)后選擇序列的分支是指一個(gè)前級步后面緊接著有若干個(gè)后續(xù)步可供選擇，各分支都有各自的轉(zhuǎn)換條件。分支中表續(xù)步可供選擇，各分支都有各自的轉(zhuǎn)換條件。分支中表示轉(zhuǎn)換的短劃線只能標(biāo)在水平線之下。示轉(zhuǎn)換的短劃線只能標(biāo)在水平線之下。第四章第四章 順序功能流程圖順序功能流程圖4.3 4.3 并行序列結(jié)構(gòu)并行序列結(jié)構(gòu)并行序列也有開始和結(jié)束之分。并行序列的開并行序列也有開始和結(jié)束之分。并行序列的開始也稱為分支，并行序列的結(jié)束也稱為合并。始也稱為分支，并行序列的結(jié)束也稱為合并。 第四章第四章 順序功能流程圖順

6、序功能流程圖4.4 4.4 跳步、重復(fù)和循環(huán)序列結(jié)構(gòu)跳步、重復(fù)和循環(huán)序列結(jié)構(gòu)跳步、重復(fù)和循環(huán)序列結(jié)構(gòu)實(shí)際上都是選擇序跳步、重復(fù)和循環(huán)序列結(jié)構(gòu)實(shí)際上都是選擇序列結(jié)構(gòu)的特殊形式列結(jié)構(gòu)的特殊形式 。第四章第四章 順序功能流程圖順序功能流程圖4.5 4.5 繪制順序功能圖的注意事項(xiàng)繪制順序功能圖的注意事項(xiàng)（1）兩個(gè)步絕對不能直接相連，必須用一個(gè)轉(zhuǎn)換將它們隔開。）兩個(gè)步絕對不能直接相連，必須用一個(gè)轉(zhuǎn)換將它們隔開。（2）兩個(gè)轉(zhuǎn)換也不能直接相連，必須用一個(gè)步將它們隔開。）兩個(gè)轉(zhuǎn)換也不能直接相連，必須用一個(gè)步將它們隔開。（3）順序功能圖中的初始步一般對應(yīng)于系統(tǒng)等待起動(dòng)的初始狀態(tài)，初始）順序功能圖中的初始步一般

7、對應(yīng)于系統(tǒng)等待起動(dòng)的初始狀態(tài)，初始步可能沒有輸出處于步可能沒有輸出處于ON狀態(tài)，但初始步是必不可少的。狀態(tài)，但初始步是必不可少的。（4）自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)能多次重復(fù)執(zhí)行同一工藝過程，因此在順序功能圖）自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)能多次重復(fù)執(zhí)行同一工藝過程，因此在順序功能圖中一般應(yīng)有由步和有向連線組成的閉環(huán)。中一般應(yīng)有由步和有向連線組成的閉環(huán)。（5）在順序功能圖中，只有當(dāng)某一步的前級步是活動(dòng)步時(shí)，該步才有可）在順序功能圖中，只有當(dāng)某一步的前級步是活動(dòng)步時(shí)，該步才有可能變成活動(dòng)步。因此在進(jìn)入能變成活動(dòng)步。因此在進(jìn)入RUN工作方式時(shí)，必須用初始化脈沖工作方式時(shí)，必須用初始化脈沖M8002的常開觸點(diǎn)作為轉(zhuǎn)換條件，將初始

8、步預(yù)置為活動(dòng)步，否則因順序功能圖的常開觸點(diǎn)作為轉(zhuǎn)換條件，將初始步預(yù)置為活動(dòng)步，否則因順序功能圖中沒有活動(dòng)步，系統(tǒng)將無法工作。中沒有活動(dòng)步，系統(tǒng)將無法工作。第四章第四章 順序功能流程圖順序功能流程圖5 5 順序功能圖的編程方法順序功能圖的編程方法根據(jù)控制系統(tǒng)的順序功能圖設(shè)計(jì)梯形圖的方法，稱為根據(jù)控制系統(tǒng)的順序功能圖設(shè)計(jì)梯形圖的方法，稱為順序控制梯形圖的編程方法。下面介紹三種編程方法。順序控制梯形圖的編程方法。下面介紹三種編程方法。 起動(dòng)、保持、停止電路的編程方法 以轉(zhuǎn)換為中心的編程方法 使用STL指令的編程方法。第四章第四章 順序功能流程圖順序功能流程圖5.1 5.1 起動(dòng)、保持、停止電路的編程

9、方法起動(dòng)、保持、停止電路的編程方法單序列結(jié)構(gòu)的編程方法選擇序列結(jié)構(gòu)的編程方法并行序列結(jié)構(gòu)的編程方法僅有兩步的閉環(huán)的處理第四章第四章 順序功能流程圖順序功能流程圖單序列結(jié)構(gòu)的編程方法單序列結(jié)構(gòu)的編程方法下圖是某小車運(yùn)動(dòng)的示意圖、順序功能圖和用下圖是某小車運(yùn)動(dòng)的示意圖、順序功能圖和用起動(dòng)、保持和停止電路設(shè)計(jì)的梯形圖。起動(dòng)、保持和停止電路設(shè)計(jì)的梯形圖。 第四章第四章 順序功能流程圖順序功能流程圖選擇序列結(jié)構(gòu)的編程方法選擇序列結(jié)構(gòu)的編程方法 如圖所示是自動(dòng)門控制系統(tǒng)的順序功能圖。如圖所示是自動(dòng)門控制系統(tǒng)的順序功能圖。 第四章第四章 順序功能流程圖順序功能流程圖并行序列結(jié)構(gòu)的編程方法并行序列結(jié)構(gòu)的編程方

10、法第四章第四章 順序功能流程圖順序功能流程圖僅有兩步的閉環(huán)的處理僅有兩步的閉環(huán)的處理第四章第四章 順序功能流程圖順序功能流程圖4.4.2 4.4.2 以轉(zhuǎn)換為中心的編程方法以轉(zhuǎn)換為中心的編程方法單序列結(jié)構(gòu)的編程方法單序列結(jié)構(gòu)的編程方法選擇序列結(jié)構(gòu)的編程方法選擇序列結(jié)構(gòu)的編程方法并行序列結(jié)構(gòu)的編程方法并行序列結(jié)構(gòu)的編程方法第四章第四章 順序功能流程圖順序功能流程圖單序列結(jié)構(gòu)的編程方法單序列結(jié)構(gòu)的編程方法第四章第四章 順序功能流程圖順序功能流程圖選擇序列結(jié)構(gòu)的編程方法選擇序列結(jié)構(gòu)的編程方法第四章第四章 順序功能流程圖順序功能流程圖并行序列結(jié)構(gòu)的編程方法并行序列結(jié)構(gòu)的編程方法第四章第四章 順序功能流

11、程圖順序功能流程圖4.4.3 4.4.3 步進(jìn)梯形指令的編程方法步進(jìn)梯形指令的編程方法 步進(jìn)指令單序列結(jié)構(gòu)的編程方法選擇序列結(jié)構(gòu)的編程方法并行序列結(jié)構(gòu)的編程方法第四章第四章 順序功能流程圖順序功能流程圖步進(jìn)指令步進(jìn)指令許多許多PLC都有專門用于編制順序控制程序的步進(jìn)梯形都有專門用于編制順序控制程序的步進(jìn)梯形指令及編程元件。指令及編程元件。 步進(jìn)梯形指令簡稱為步進(jìn)梯形指令簡稱為STL指令，指令，F(xiàn)X系列系列PLC還有一條還有一條使使STL指令復(fù)位的指令復(fù)位的RET指令。利用這兩條指令，可以指令。利用這兩條指令，可以很方便地編制順序控制梯形圖程序。很方便地編制順序控制梯形圖程序。步進(jìn)梯形指令步進(jìn)梯

12、形指令STL只有與狀態(tài)繼電器只有與狀態(tài)繼電器S配合才具有步配合才具有步進(jìn)功能。進(jìn)功能。S0S9用于初始步，用于初始步，S10S19用于自動(dòng)返回用于自動(dòng)返回原點(diǎn)。使用原點(diǎn)。使用STL指令的狀態(tài)繼電器的常開觸點(diǎn)稱為指令的狀態(tài)繼電器的常開觸點(diǎn)稱為STL觸點(diǎn)，用符號表示，沒有常閉的觸點(diǎn)，用符號表示，沒有常閉的STL觸點(diǎn)。觸點(diǎn)。第四章第四章 順序功能流程圖順序功能流程圖單序列結(jié)構(gòu)的編程方法單序列結(jié)構(gòu)的編程方法第四章第四章 順序功能流程圖順序功能流程圖選擇序列結(jié)構(gòu)的編程方法選擇序列結(jié)構(gòu)的編程方法第四章第四章 順序功能流程圖順序功能流程圖并行序列結(jié)構(gòu)的編程方法并行序列結(jié)構(gòu)的編程方法第四章第四章 順序功能流程

13、圖順序功能流程圖機(jī)械手的控制機(jī)械手的控制 機(jī)械手將工件從A點(diǎn)向B點(diǎn)傳送。機(jī)械手的上升、下降與左移、右移都是由雙線圈兩位電磁閥驅(qū)動(dòng)氣缸來實(shí)現(xiàn)的。抓手對工件的松夾是由一個(gè)單線圈兩位電磁閥驅(qū)動(dòng)氣缸完成，只有在電磁閥通電時(shí)抓手才能夾緊。該機(jī)械手工作原點(diǎn)在左上方，按下降、夾緊、上升、右移、下降、松開、上升、左移的順序依次運(yùn)動(dòng)。它有手動(dòng)、單步、一個(gè)周期和連續(xù)工作（自動(dòng)）四種操作方式。第四章第四章 順序功能流程圖順序功能流程圖機(jī)械手的控制機(jī)械手的控制 手動(dòng)方式：是指用各自的按鈕使各個(gè)負(fù)載單獨(dú)接通或斷開。 回原點(diǎn)：按下此按鈕，機(jī)械手自動(dòng)回到原點(diǎn)。 單步運(yùn)行：按動(dòng)一次啟動(dòng)按鈕，前進(jìn)一個(gè)工步。 單周期運(yùn)行（半自動(dòng)

14、）：在原點(diǎn)位置按動(dòng)啟動(dòng)按鈕，自動(dòng)運(yùn)行一遍后回到原點(diǎn)停止。若在中途按動(dòng)停止按鈕，則停止運(yùn)行；再按啟動(dòng)按鈕，從斷點(diǎn)處繼續(xù)運(yùn)行，回到原點(diǎn)處自動(dòng)停止。 連續(xù)運(yùn)行（全自動(dòng)）：在原點(diǎn)位置按動(dòng)啟動(dòng)按鈕，連續(xù)反復(fù)運(yùn)行。若在中途按動(dòng)停止按鈕，運(yùn)行到原點(diǎn)后停止。面板上的啟動(dòng)和急停按鈕與PLC運(yùn)行程序無關(guān)。這兩個(gè)按鈕是用來接通和斷開PLC外部負(fù)載的電源。第四章第四章 順序功能流程圖順序功能流程圖機(jī)械手的控制機(jī)械手的控制初始化程序系統(tǒng)的初始化程序如圖所示。用來設(shè)置初始狀態(tài)和原點(diǎn)位置條件。第四章第四章 順序功能流程圖順序功能流程圖機(jī)械手的控制機(jī)械手的控制手動(dòng)控制程序手動(dòng)方式程序如圖所示。S0為手動(dòng)方式的初始狀態(tài)。手動(dòng)方

15、式的夾緊、放松、上升、下降、左移、右移是由相應(yīng)的按鈕來完成的。 。第四章第四章 順序功能流程圖順序功能流程圖機(jī)械手的控制機(jī)械手的控制回原點(diǎn)方式程序回原點(diǎn)方式的順序功能圖如圖所示， S1是回原點(diǎn)的初始狀態(tài)。自動(dòng)返回原點(diǎn)結(jié)束后，M8043（回原點(diǎn)完成）置ON。返回原點(diǎn)的順序功能圖中的步應(yīng)使用S10S19。第四章第四章 順序功能流程圖順序功能流程圖機(jī)械手的控制機(jī)械手的控制手動(dòng)控制程序手動(dòng)方式程序如圖所示。S0為手動(dòng)方式的初始狀態(tài)。手動(dòng)方式的夾緊、放松、上升、下降、左移、右移是由相應(yīng)的按鈕來完成的。 。第四章第四章 順序功能流程圖順序功能流程圖機(jī)械手的控制機(jī)械手的控制自動(dòng)方式程序自動(dòng)方式程序的順序功能

16、圖如圖4.48所示。特殊輔助繼電器M8041（轉(zhuǎn)換啟動(dòng)）和M8044（原點(diǎn)位置條件）是從自動(dòng)程序的初始步S2轉(zhuǎn)換到下一步S20的轉(zhuǎn)換條件。M8041和M8044都是在初始化程序設(shè)定的，在程序運(yùn)行中不再改變。自動(dòng)方式程序的梯形圖如圖4.46。第四章第四章 順序功能流程圖順序功能流程圖4.5 PLC4.5 PLC程序設(shè)計(jì)方法比較程序設(shè)計(jì)方法比較下面將經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法和順序控制設(shè)計(jì)法進(jìn)行適當(dāng)比較下面將經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法和順序控制設(shè)計(jì)法進(jìn)行適當(dāng)比較,以便以便設(shè)計(jì)時(shí)選用。設(shè)計(jì)時(shí)選用。采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)，不可能找出一種簡單通用采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)，不可能找出一種簡單通用的設(shè)計(jì)方法。的設(shè)計(jì)方法。 順序控制設(shè)計(jì)法將整個(gè)程序