第4章 順序功能流程

1、1 順序控制設計法2 順序控制設計法的設計基本步驟 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計可編程控制器程序設計1 1 順序控制設計法順序控制設計法 順序控制：按照生產(chǎn)工藝預先規(guī)定的順序順序控制：按照生產(chǎn)工藝預先規(guī)定的順序,在各個輸入信在各個輸入信號的作用下號的作用下,根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時間的順序根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時間的順序,在生產(chǎn)過程中各個執(zhí)在生產(chǎn)過程中各個執(zhí)行機構(gòu)自動地有序地進行工作。使用順序控制設計法時首先行機構(gòu)自動地有序地進行工作。使用順序控制設計法時首先根據(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。順序控制設計法特點：順序控制設計法特點：1）是一種先進的設計方法；）是一種先進的設計方法；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）大大縮短了設計周期，提高了設計效率。）大大縮短了設計周期，提高了設計效率。 第四章第四章 順序功能流程圖順序功能流程圖2 2 順序控制設計法的設計基本步驟順序控制設計法的設計基本步驟 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（可重復循環(huán)運行的獨立動作內(nèi)容）步（可重復循環(huán)運行的獨立動作內(nèi)容） （1） 初始步：初始步： （2）一般步：）一般步： 2）轉(zhuǎn)換關系（步與步間的轉(zhuǎn)換關系）轉(zhuǎn)換關系（步與步間的轉(zhuǎn)換關系） （1）有向連線：）有向連線： （2）轉(zhuǎn)換條件：）轉(zhuǎn)換條件：q 步與步之間實現(xiàn)轉(zhuǎn)換應同時具備兩個條件：步與步之間實現(xiàn)轉(zhuǎn)換應同時具備兩個條件： 1）前級步必須是活動步；）前級步必須是活動步； 2）對應的轉(zhuǎn)換條件成立。）對應的轉(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、重復和循環(huán)序列結(jié)構(gòu)v 繪制順序功能圖的注意事項 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成。每一步的后面只有一個轉(zhuǎn)換，每一個轉(zhuǎn)換后面只有轉(zhuǎn)換，每一個轉(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前級步后面緊接著有若干個后選擇序列的分支是指一個前級步后面緊接著有若干個后續(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)換的短劃線只能標在水平線之下。示轉(zhuǎn)換的短劃線只能標在水平線之下。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、重復和循環(huán)序列結(jié)構(gòu)跳步、重復和循環(huán)序列結(jié)構(gòu)跳步、重復和循環(huán)序列結(jié)構(gòu)實際上都是選擇序跳步、重復和循環(huán)序列結(jié)構(gòu)實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繪制順序功能圖的注意事項（1）兩個步絕對不能直接相連，必須用一個轉(zhuǎn)換將它們隔開。）兩個步絕對不能直接相連，必須用一個轉(zhuǎn)換將它們隔開。（2）兩個轉(zhuǎn)換也不能直接相連，必須用一個步將它們隔開。）兩個轉(zhuǎn)換也不能直接相連，必須用一個步將它們隔開。（3）順序功能圖中的初始步一般對應于系統(tǒng)等待起動的初始狀態(tài)，初始）順序功能圖中的初始步一般

7、對應于系統(tǒng)等待起動的初始狀態(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）自動控制系統(tǒng)應能多次重復執(zhí)行同一工藝過程，因此在順序功能圖）自動控制系統(tǒng)應能多次重復執(zhí)行同一工藝過程，因此在順序功能圖中一般應有由步和有向連線組成的閉環(huán)。中一般應有由步和有向連線組成的閉環(huán)。（5）在順序功能圖中，只有當某一步的前級步是活動步時，該步才有可）在順序功能圖中，只有當某一步的前級步是活動步時，該步才有可能變成活動步。因此在進入能變成活動步。因此在進入RUN工作方式時，必須用初始化脈沖工作方式時，必須用初始化脈沖M8002的常開觸點作為轉(zhuǎn)換條件，將初始

8、步預置為活動步，否則因順序功能圖的常開觸點作為轉(zhuǎn)換條件，將初始步預置為活動步，否則因順序功能圖中沒有活動步，系統(tǒng)將無法工作。中沒有活動步，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)的順序功能圖設計梯形圖的方法，稱為根據(jù)控制系統(tǒng)的順序功能圖設計梯形圖的方法，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、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、保持、停止電路的編程

9、方法起動、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動的示意圖、順序功能圖和用下圖是某小車運動的示意圖、順序功能圖和用起動、保持和停止電路設計的梯形圖。起動、保持和停止電路設計的梯形圖。 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 如圖所示是自動門控制系統(tǒng)的順序功能圖。如圖所示是自動門控制系統(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 步進梯形指令的編程方法步進梯形指令的編程方法 步進指令單序列結(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指令步進指令許多許多PLC都有專門用于編制順序控制程序的步進梯形都有專門用于編制順序控制程序的步進梯形指令及編程元件。指令及編程元件。 步進梯形指令簡稱為步進梯形指令簡稱為STL指令，指令，F(xiàn)X系列系列PLC還有一條還有一條使使STL指令復位的指令復位的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。步進梯形指令步進梯

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功能。進功能。S0S9用于初始步，用于初始步，S10S19用于自動返回用于自動返回原點。使用原點。使用STL指令的狀態(tài)繼電器的常開觸點稱為指令的狀態(tài)繼電器的常開觸點稱為STL觸點，用符號表示，沒有常閉的觸點，用符號表示，沒有常閉的STL觸點。觸點。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械手的控制機械手的控制 機械手將工件從A點向B點傳送。機械手的上升、下降與左移、右移都是由雙線圈兩位電磁閥驅(qū)動氣缸來實現(xiàn)的。抓手對工件的松夾是由一個單線圈兩位電磁閥驅(qū)動氣缸完成，只有在電磁閥通電時抓手才能夾緊。該機械手工作原點在左上方，按下降、夾緊、上升、右移、下降、松開、上升、左移的順序依次運動。它有手動、單步、一個周期和連續(xù)工作（自動）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械手的控制機械手的控制 手動方式：是指用各自的按鈕使各個負載單獨接通或斷開。 回原點：按下此按鈕，機械手自動回到原點。 單步運行：按動一次啟動按鈕，前進一個工步。 單周期運行（半自動

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

15、式的夾緊、放松、上升、下降、左移、右移是由相應的按鈕來完成的。 。第四章第四章 順序功能流程圖順序功能流程圖機械手的控制機械手的控制回原點方式程序回原點方式的順序功能圖如圖所示， S1是回原點的初始狀態(tài)。自動返回原點結(jié)束后，M8043（回原點完成）置ON。返回原點的順序功能圖中的步應使用S10S19。第四章第四章 順序功能流程圖順序功能流程圖機械手的控制機械手的控制手動控制程序手動方式程序如圖所示。S0為手動方式的初始狀態(tài)。手動方式的夾緊、放松、上升、下降、左移、右移是由相應的按鈕來完成的。 。第四章第四章 順序功能流程圖順序功能流程圖機械手的控制機械手的控制自動方式程序自動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）和M8044（原點位置條件）是從自動程序的初始步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定的，在程序運行中不再改變。自動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程序設計方法比較程序設計方法比較下面將經(jīng)驗設計法和順序控制設計法進行適當比較下面將經(jīng)驗設計法和順序控制設計法進行適當比較,以便以便設計時選用。設計時選用。采用經(jīng)驗設計法設計梯形圖時，不可能找出一種簡單通用采用經(jīng)驗設計法設計梯形圖時，不可能找出一種簡單通用的設計方法。的設計方法。 順序控制設計法將整個程序