第6章S7-200PLC順序控制程序設(shè)計(jì)方法課件

第六章PLC順序控制程序設(shè)計(jì)方法電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)05:33:53第六章PLC順序控制程序設(shè)計(jì)方法電氣控制與PLC應(yīng)用技1本章主要內(nèi)容：6.1功能圖的產(chǎn)生及基本概念6.2功能圖的主要類型6.3順序控制指令6.4功能圖編程應(yīng)用舉例

05:33:53本章主要內(nèi)容：6.1功能圖的產(chǎn)生及基本概念22:51:32

順序控制設(shè)計(jì)法步與動(dòng)作有向連線與轉(zhuǎn)換條件順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)順序功能圖中轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則

6.1順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖05:33:53順序控制設(shè)計(jì)法6.1順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖22:53

6.1.0經(jīng)驗(yàn)程序設(shè)計(jì)法經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)梯形圖，沒(méi)有固定的方法和步驟可以遵循，具有很大的試探性和隨意性，對(duì)于不同的控制系統(tǒng)，沒(méi)有一種通用的容易掌握的設(shè)計(jì)方法。在設(shè)計(jì)復(fù)雜系統(tǒng)的梯形圖時(shí)，用大量的中間單元來(lái)完成記憶、連鎖和互鎖功能，由于需要考慮的因素很多，它們常常又互相交錯(cuò)影響，分析很困難，并且容易遺漏一些應(yīng)該考慮的問(wèn)題。修改局部梯形圖程序時(shí)，很可能“牽一發(fā)而動(dòng)全身”，對(duì)系統(tǒng)其他部分產(chǎn)生意想不到的的影響。而且經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)出的梯形圖往往閱讀困難，給系統(tǒng)維修和改進(jìn)帶來(lái)很大的麻煩。05:33:536.1.0經(jīng)驗(yàn)程序設(shè)計(jì)法22:51:334

6.1.1順序控制設(shè)計(jì)法順序控制，就是按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序，在各個(gè)輸入信號(hào)的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時(shí)間的順序，在生產(chǎn)過(guò)程中各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)地有序地進(jìn)行操作。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(guò)程，畫出順序功能圖，然后根據(jù)順序功能圖設(shè)計(jì)出梯形圖。順序功能圖(SequentialFunctionChart，SFC)是描述控制系統(tǒng)的控制過(guò)程、功能和特性的一種圖形，也是設(shè)計(jì)PLC的順序控制程序的有力工具。05:33:536.1.1順序控制設(shè)計(jì)法22:51:335

順序功能圖

主要由步、有向連線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件和動(dòng)作（或命令）組成。S7-300/400的S7Graph是典型的順序功能圖語(yǔ)言。S7-200沒(méi)有順序功能圖編程語(yǔ)言，但是可以用順序功能圖來(lái)描述系統(tǒng)功能，根據(jù)它來(lái)幫助設(shè)計(jì)梯形圖。

優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單易學(xué)；用它設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)周期短；設(shè)計(jì)出的程序規(guī)律性強(qiáng)、清晰、可讀性好；此程序設(shè)計(jì)方法有效地克服了經(jīng)驗(yàn)法的試探性和隨意性弊端。05:33:53順序功能圖22:51:3361）直接使用順序功能圖。按控制要求畫出相應(yīng)的順序功能圖，直接把它輸入到PLC中。

2）間接使用順序功能圖。用順序功能圖描述PLC要完成的控制任務(wù)，然后根據(jù)順序功能圖設(shè)計(jì)出相應(yīng)的梯形圖，把此梯形圖輸入到PLC中。05:33:531）直接使用順序功能圖。按控制要求畫出相應(yīng)的順序7

6.1.2步（狀態(tài)）與動(dòng)作

順序控制設(shè)計(jì)法的最基本思想：

將系統(tǒng)的一個(gè)工作周期劃分為若干個(gè)順序相連的階段，這些階段稱為步，并用編程元件來(lái)代表各步。步是根據(jù)輸出量的狀態(tài)來(lái)劃分的，在任何一步之內(nèi)，各輸出量的ON/OFF狀態(tài)不變，但相鄰兩步輸出量總的狀態(tài)是不同的。步的劃分使代表各步的編程元件的狀態(tài)與各輸出量的狀態(tài)之間有著極為簡(jiǎn)單的邏輯關(guān)系。

轉(zhuǎn)換條件控制代表各步的編程元件，讓它們的狀態(tài)按一定的控制順序變化，然后用代表各步的編程元件去控制PLC的各輸出。

步用方框表示，并用輔助存儲(chǔ)器的編號(hào)作為步的順序編號(hào)。05:33:536.1.2步（狀態(tài)）與動(dòng)作22:51:338圖5-11波形圖圖5-12順序功能圖05:33:53圖5-11波形圖圖5-12順序功能圖22:51:339

初始步（初始狀態(tài)）：一個(gè)順序功能圖中至少有一個(gè)初始步，用雙線方框表示。它是系統(tǒng)運(yùn)行的起點(diǎn)，與系統(tǒng)的初始狀態(tài)相對(duì)應(yīng)，系統(tǒng)初始步是等待起動(dòng)命令的相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)。與步對(duì)應(yīng)的動(dòng)作或命令：統(tǒng)稱動(dòng)作，在動(dòng)作說(shuō)明時(shí)要表明動(dòng)作是存儲(chǔ)型還是非存儲(chǔ)型。活動(dòng)步：系統(tǒng)正處于某一步所在的階段時(shí)，該步處于活動(dòng)狀態(tài)。編號(hào)05:33:53初始步（初始狀態(tài)）：一個(gè)順序功能圖中至少有一個(gè)初始步106.1.3．有向連線與轉(zhuǎn)換條件有向連線：用于表示步的活動(dòng)狀態(tài)進(jìn)展的規(guī)定的方向和路線。轉(zhuǎn)換：用在有向連線上與有向連線垂直的短劃線來(lái)表示，轉(zhuǎn)換將相鄰兩步分開(kāi)。轉(zhuǎn)換條件：使系統(tǒng)由當(dāng)前步進(jìn)入下一步的信號(hào)稱為轉(zhuǎn)換條件，轉(zhuǎn)換條件可以是外部的輸入信號(hào)，也可以是PLC內(nèi)部產(chǎn)生的信號(hào)。

05:33:536.1.3．有向連線與轉(zhuǎn)換條件22:51:331105:33:5322:51:3312

轉(zhuǎn)移條件初始步工作步05:33:53轉(zhuǎn)移條件初始步工作步22:51:3313三個(gè)電機(jī)順序啟停的控制程序如何用順序功能圖法來(lái)設(shè)計(jì)改程序呢？？05:33:53三個(gè)電機(jī)順序啟停的控制程序如何用順序功能圖法來(lái)設(shè)計(jì)改程序呢？14單鍵啟停電機(jī)的程序這樣梯形圖能正常工作嗎？I0.0V0.0V0.1Q0.0*(↑

I0.0)05:33:53單鍵啟停電機(jī)的程序這樣梯形圖能正常工作嗎？I0.0V0.0V1505:33:5322:51:3316課堂作業(yè)：使用順序功能圖進(jìn)行引風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)順序啟停梯形圖編程、P183習(xí)題13三個(gè)傳送帶順序動(dòng)作循環(huán)工作。05:33:53課堂作業(yè)：使用順序功能圖進(jìn)行引風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)順序啟停梯形圖編程17課后作業(yè)：《現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)》P183的12、13、15、16、例5-2畫出順序控制功能圖并進(jìn)行編程。用順序功能圖進(jìn)行紅綠交通燈、三個(gè)工位傳送帶控制梯形圖編程。05:33:53課后作業(yè)：《現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)》P183的12、1186.1.4．順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)

1）單序列：由一系列相繼激活的步組成，每一步的后面僅接有一個(gè)轉(zhuǎn)換，每一個(gè)轉(zhuǎn)換的后面只有一個(gè)步。

2）選擇系列：某一步后有若干個(gè)單一序列等待選擇，一次僅能選擇一個(gè)單一序列。為了保證每一次僅選擇一個(gè)單一序列進(jìn)入，并對(duì)每一個(gè)單一序列被選擇規(guī)定優(yōu)先權(quán)，可以通過(guò)對(duì)每一個(gè)單一序列的進(jìn)入轉(zhuǎn)換條件加約束條件來(lái)實(shí)現(xiàn)

05:33:536.1.4．順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)22:51:3319單序列選擇序列05:33:53單序列選擇序列22:51:3320

選擇序列：被選擇優(yōu)先級(jí)順序?yàn)椋篴,b,c,d,e

05:33:53選擇序列：22:51:3321

3)并行序列：

在某一轉(zhuǎn)換條件觸發(fā)下，同時(shí)起動(dòng)若干個(gè)序列。05:33:533)并行序列：

在某一轉(zhuǎn)換條件觸發(fā)下，同時(shí)起動(dòng)若226.1.5順序功能圖中轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則

1.轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的條件：

1)該轉(zhuǎn)換所有的前級(jí)步都是活動(dòng)步

2)相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件得到滿足

2.轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)應(yīng)完成的操作：

1)使所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號(hào)相連的后續(xù)步都變成活動(dòng)步

2)使所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號(hào)相連的前級(jí)步都變?yōu)椴换顒?dòng)步。

05:33:536.1.5順序功能圖中轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則22:51:33236.1.5順序功能圖中轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則

3.繪制順序功能圖時(shí)的注意事項(xiàng)：

1)兩個(gè)步絕對(duì)不能直接相連

2)兩個(gè)轉(zhuǎn)換也不能直接相連

3)順序功能圖中的初始步一般對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)等待啟動(dòng)的初始狀態(tài)，可能沒(méi)有輸出處于ON的狀態(tài)，但必不可少。

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(guò)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)。05:33:536.1.5順序功能圖中轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則22:51:33246.1.5順序功能圖中轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則

4.順序控制設(shè)計(jì)法的本質(zhì)：

經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法：試圖用輸入信號(hào)I直接控制輸出信號(hào)Q。無(wú)法直接控制，為了實(shí)現(xiàn)記憶、連鎖、互鎖，只好增加一些輔助元件和輔助存儲(chǔ)器。但是不同系統(tǒng)輸出量Q和輸入量I關(guān)系各不相同，所以不容易找到一種簡(jiǎn)單通用的設(shè)計(jì)方法。順序控制設(shè)計(jì)法：步是根據(jù)輸出量Q的狀態(tài)來(lái)劃分的，步M與Q的邏輯關(guān)系非常簡(jiǎn)單，步的轉(zhuǎn)換條件也非常清晰。所以復(fù)雜系統(tǒng)用步來(lái)代表的控制梯形圖，設(shè)計(jì)方法是基本相同的，容易掌握。梯形圖IQ控制電路IM輸出電路Q05:33:536.1.5順序功能圖中轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則梯形圖IQ控制I25應(yīng)用例：送料小車自動(dòng)控制系統(tǒng)說(shuō)明：小車初始位置為最左端。按下啟動(dòng)按鈕后，小車開(kāi)始工作。05:33:53應(yīng)用例：送料小車自動(dòng)控制系統(tǒng)22:51:3326

05:33:5322:51:3327

程序：送料小車.mwp05:33:53程序：送料小車.mwp22:51:3328順序控制指令順序控制指令介紹指令形式05:33:53順序控制指令順序控制指令介紹22:51:3329順序控制指令順序控制指令介紹什么是SCR段？從LSCR指令開(kāi)始到SCRE指令結(jié)束的所有指令組成一個(gè)順序控制繼電器（SCR）段。LSCR指令標(biāo)記一個(gè)SCR段的開(kāi)始，當(dāng)該段的狀態(tài)器置位時(shí)，允許該SCR段工作。SCR段必須用SCRE指令結(jié)束。當(dāng)SCRT指令的輸入端有效時(shí)，一方面置位下一個(gè)SCR段的狀態(tài)器S，以便使下一個(gè)SCR段開(kāi)始工作；另一方面又同時(shí)使該段的狀態(tài)器復(fù)位，使該段停止工作。05:33:53順序控制指令順序控制指令介紹22:51:3330順序控制指令順序控制指令介紹SCR段的功能每一個(gè)SCR程序段一般有以下三種功能：驅(qū)動(dòng)處理：即在該段狀態(tài)器有效時(shí)，要做什么工作；有時(shí)也可能不做任何工作；指定轉(zhuǎn)移條件和目標(biāo)：即滿足什么條件后狀態(tài)轉(zhuǎn)移到何處；轉(zhuǎn)移源自動(dòng)復(fù)位功能：狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)移后，置位下一個(gè)狀態(tài)的同時(shí)，自動(dòng)復(fù)位原狀態(tài)。05:33:53順序控制指令順序控制指令介紹22:51:3331舉例說(shuō)明●S7-200PLC順序控制指令及應(yīng)用

05:33:53舉例說(shuō)明●S7-200PLC順序控制指令及應(yīng)用22:532順序控制指令使用說(shuō)明順控指令僅對(duì)元件S有效，順控繼電器S也具有一般繼電器的功能，所以對(duì)它能夠使用其他指令。SCR段程序能否執(zhí)行取決于該狀態(tài)器（S）是否被置位，SCRE與下一個(gè)LSCR之間的指令邏輯不影響下一個(gè)SCR段程序的執(zhí)行。不能把同一個(gè)S位用于不同程序中，例如：如果在主程序中用了S0.1，則在子程序中就不能再使用它?！?5:33:53順序控制指令使用說(shuō)明22:51:3333使用說(shuō)明…在SCR段中不能使用JMP和LBL指令，就是說(shuō)不允許跳入、跳出或在內(nèi)部跳轉(zhuǎn)，但可以在SCR段附近使用跳轉(zhuǎn)和標(biāo)號(hào)指令。在SCR段中不能使用FOR、NEXT和END指令。在狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)移后，所有的SCR段的元器件一般也要復(fù)位，如果希望繼續(xù)輸出，可使用置位/復(fù)位指令。在使用功能圖時(shí)，狀態(tài)器的編號(hào)可以不按順序安排。順序控制指令05:33:53使用說(shuō)明順序控制指令22:51:3334單流程型05:33:53單流程型22:51:3335可選擇的分支和聯(lián)接05:33:53可選擇的分支和聯(lián)接22:51:3336并行分支和聯(lián)接05:33:53并行分支和聯(lián)接22:51:3337跳轉(zhuǎn)和循環(huán)05:33:53跳轉(zhuǎn)和循環(huán)22:51:3338功能圖應(yīng)用舉例選擇和循環(huán)電路舉例題目I/O地址分配輸入點(diǎn)： 輸出點(diǎn)：

啟動(dòng)按鈕SF1I0.0原始位置指示燈PGQ0.0

停止按鈕SF2I0.1抓球電磁鐵MBQ0.1

上限位開(kāi)關(guān)BG1I0.2下行接觸器QA1Q0.2

下限位開(kāi)關(guān)BG2I0.3上行接觸器QA2Q0.3

左限位開(kāi)關(guān)BG3I0.4右行接觸器QA3Q0.4

小球右限位開(kāi)關(guān)BG4I0.5左行接觸器QA4Q0.5

大球右限位開(kāi)關(guān)BG5I0.6

大小球檢測(cè)開(kāi)關(guān)BG0I0.705:33:53功能圖應(yīng)用舉例選擇和循環(huán)電路舉例22:51:3339功能圖應(yīng)用舉例選擇和循環(huán)電路舉例程序設(shè)計(jì)●S7-200PLC順序控制指令及應(yīng)用

05:33:53功能圖應(yīng)用舉例選擇和循環(huán)電路舉例●S7-200PLC40功能圖應(yīng)用舉例并行分支和聯(lián)接電路舉例題目05:33:53功能圖應(yīng)用舉例并