第6章S7-200PLC顺序控制程序设计方法.ppt

第六章PLC顺序控制程序设计方法 电气控制与PLC应用技术 23 14 01 本章主要内容 6 1功能图的产生及基本概念6 2功能图的主要类型6 3顺序控制指令6 4功能图编程应用举例 23 14 01 顺序控制设计法步与动作有向连线与转换条件顺序功能图的基本结构顺序功能图中转换实现的基本规则 6 1顺序控制设计法与顺序功能图 23 14 01 6 1 0经验程序设计法经验法设计梯形图 没有固定的方法和步骤可以遵循 具有很大的试探性和随意性 对于不同的控制系统 没有一种通用的容易掌握的设计方法 在设计复杂系统的梯形图时 用大量的中间单元来完成记忆 连锁和互锁功能 由于需要考虑的因素很多 它们常常又互相交错影响 分析很困难 并且容易遗漏一些应该考虑的问题 修改局部梯形图程序时 很可能 牵一发而动全身 对系统其他部分产生意想不到的的影响 而且经验法设计出的梯形图往往阅读困难 给系统维修和改进带来很大的麻烦 23 14 01 6 1 1顺序控制设计法顺序控制 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序地进行操作 使用顺序控制设计法时 首先根据系统的工艺过程 画出顺序功能图 然后根据顺序功能图设计出梯形图 顺序功能图 SequentialFunctionChart SFC 是描述控制系统的控制过程 功能和特性的一种图形 也是设计PLC的顺序控制程序的有力工具 23 14 01 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 S7 300 400的S7Graph是典型的顺序功能图语言 S7 200没有顺序功能图编程语言 但是可以用顺序功能图来描述系统功能 根据它来帮助设计梯形图 优点 简单易学 用它设计程序设计周期短 设计出的程序规律性强 清晰 可读性好 此程序设计方法有效地克服了经验法的试探性和随意性弊端 23 14 01 1 直接使用顺序功能图 按控制要求画出相应的顺序功能图 直接把它输入到PLC中 2 间接使用顺序功能图 用顺序功能图描述PLC要完成的控制任务 然后根据顺序功能图设计出相应的梯形图 把此梯形图输入到PLC中 23 14 01 6 1 2步 状态 与动作顺序控制设计法的最基本思想 将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段 这些阶段称为步 并用编程元件来代表各步 步是根据输出量的状态来划分的 在任何一步之内 各输出量的ON OFF状态不变 但相邻两步输出量总的状态是不同的 步的划分使代表各步的编程元件的状态与各输出量的状态之间有着极为简单的逻辑关系 转换条件控制代表各步的编程元件 让它们的状态按一定的控制顺序变化 然后用代表各步的编程元件去控制PLC的各输出 步用方框表示 并用辅助存储器的编号作为步的顺序编号 23 14 01 图5 11波形图 图5 12顺序功能图 23 14 01 初始步 初始状态 一个顺序功能图中至少有一个初始步 用双线方框表示 它是系统运行的起点 与系统的初始状态相对应 系统初始步是等待起动命令的相对静止状态 与步对应的动作或命令 统称动作 在动作说明时要表明动作是存储型还是非存储型 活动步 系统正处于某一步所在的阶段时 该步处于活动状态 编号 23 14 01 6 1 3 有向连线与转换条件有向连线 用于表示步的活动状态进展的规定的方向和路线 转换 用在有向连线上与有向连线垂直的短划线来表示 转换将相邻两步分开 转换条件 使系统由当前步进入下一步的信号称为转换条件 转换条件可以是外部的输入信号 也可以是PLC内部产生的信号 23 14 01 23 14 01 转移条件 初始步 工作步 23 14 01 三个电机顺序启停的控制程序 如何用顺序功能图法来设计改程序呢 23 14 01 单键启停电机的程序 这样梯形图能正常工作吗 23 14 01 23 14 01 课堂作业 使用顺序功能图进行引风机和鼓风机顺序启停梯形图编程 P183习题13三个传送带顺序动作循环工作 23 14 01 课后作业 现代电气控制及PLC应用技术 P183的12 13 15 16 例5 2画出顺序控制功能图并进行编程 用顺序功能图进行红绿交通灯 三个工位传送带控制梯形图编程 23 14 01 6 1 4 顺序功能图的基本结构1 单序列 由一系列相继激活的步组成 每一步的后面仅接有一个转换 每一个转换的后面只有一个步 2 选择系列 某一步后有若干个单一序列等待选择 一次仅能选择一个单一序列 为了保证每一次仅选择一个单一序列进入 并对每一个单一序列被选择规定优先权 可以通过对每一个单一序列的进入转换条件加约束条件来实现 23 14 01 单序列 选择序列 23 14 01 选择序列 被选择优先级顺序为 a b c d e 23 14 01 3 并行序列 在某一转换条件触发下 同时起动若干个序列 23 14 01 6 1 5顺序功能图中转换实现的基本规则1 转换实现的条件 1 该转换所有的前级步都是活动步2 相应的转换条件得到满足2 转换实现应完成的操作 1 使所有由有向连线与相应转换符号相连的后续步都变成活动步2 使所有由有向连线与相应转换符号相连的前级步都变为不活动步 23 14 01 6 1 5顺序功能图中转换实现的基本规则3 绘制顺序功能图时的注意事项 1 两个步绝对不能直接相连2 两个转换也不能直接相连3 顺序功能图中的初始步一般对应于系统等待启动的初始状态 可能没有输出处于ON的状态 但必不可少 4 自动控制系统应能多次重复执行同一工艺过程 因此在顺序功能图中一般应有由步和有向连线组成的闭环 23 14 01 6 1 5顺序功能图中转换实现的基本规则4 顺序控制设计法的本质 经验设计法 试图用输入信号I直接控制输出信号Q 无法直接控制 为了实现记忆 连锁 互锁 只好增加一些辅助元件和辅助存储器 但是不同系统输出量Q和输入量I关系各不相同 所以不容易找到一种简单通用的设计方法 顺序控制设计法 步是根据输出量Q的状态来划分的 步M与Q的逻辑关系非常简单 步的转换条件也非常清晰 所以复杂系统用步来代表的控制梯形图 设计方法是基本相同的 容易掌握 23 14 01 应用例 送料小车自动控制系统说明 小车初始位置为最左端 按下启动按钮后 小车开始工作 23 14 01 23 14 01 程序 送料小车 mwp 23 14 01 顺序控制指令 顺序控制指令介绍指令形式 23 14 01 顺序控制指令 顺序控制指令介绍什么是SCR段 从LSCR指令开始到SCRE指令结束的所有指令组成一个顺序控制继电器 SCR 段 LSCR指令标记一个SCR段的开始 当该段的状态器置位时 允许该SCR段工作 SCR段必须用SCRE指令结束 当SCRT指令的输入端有效时 一方面置位下一个SCR段的状态器S 以便使下一个SCR段开始工作 另一方面又同时使该段的状态器复位 使该段停止工作 23 14 01 顺序控制指令 顺序控制指令介绍SCR段的功能每一个SCR程序段一般有以下三种功能 驱动处理 即在该段状态器有效时 要做什么工作 有时也可能不做任何工作 指定转移条件和目标 即满足什么条件后状态转移到何处 转移源自动复位功能 状态发生转移后 置位下一个状态的同时 自动复位原状态 23 14 01 举例说明 S7 200PLC顺序控制指令及应用 23 14 01 顺序控制指令 使用说明顺控指令仅对元件S有效 顺控继电器S也具有一般继电器的功能 所以对它能够使用其他指令 SCR段程序能否执行取决于该状态器 S 是否被置位 SCRE与下一个LSCR之间的指令逻辑不影响下一个SCR段程序的执行 不能把同一个S位用于不同程序中 例如 如果在主程序中用了S0 1 则在子程序中就不能再使用它 23 14 01 使用说明 在SCR段中不能使用JMP和LBL指令 就是说不允许跳入 跳出或在内部跳转 但可以在SCR段附近使用跳转和标号指令 在SCR段中不能使用FOR NEXT和END指令 在状态发生转移后 所有的SCR段的元器件一般也要复位 如果希望继续输出 可使用置位 复位指令 在使用功能图时 状态器的编号可以不按顺序安排 顺序控制指令 23 14 01 单流程型 23 14 01 可选择的分支和联接 23 14 01 并行分支和联接 23 14 01 跳转和循环 23 14 01 功能图应用举例 选择和循环电路举例题目I O地址分配输入点 输出点 启动按钮SF1I0 0原始位置指示灯PGQ0 0停止按钮SF2I0 1抓球电磁铁MBQ0 1上限位开关BG1I0 2下行接触器QA1Q0 2下限位开关BG2I0 3上行接触器QA2Q0 3左限位开关BG3I0 4右行接触器QA3Q0 4小球右限位开关BG4I0 5左行接触器QA4Q0 5大球右限位开关BG5I0 6大小球检测开关BG0I0 7 23 14 01 功能图应用举例 选择和循环电路举例程序设计 S7 200PLC顺序控制指令及应用 23 14 01 功能图应用举例 并行分支和联接电路举例题目 23 14 01 功能图应用举例 并行分支和联接电路举例I O地址分配输入点 输出点 手动启动按钮I0 0泵P1接触器Q0 01号容器满I0 1泵P2接触器Q0 11号容器空I0 2泵P3接触器Q0 22号容器满I0 3泵P4接触器Q0 32号容器空I0 4泵P5接触器Q0 43号容器满I0 5泵P6接触器Q0 53号容