第4章 顺序功能流程

1、1 顺序控制设计法2 顺序控制设计法的设计基本步骤 3 顺序功能图的组成要素4 顺序功能图的基本结构5 顺序功能图的编程方法第四章第四章 可编程控制器程序设计可编程控制器程序设计1 1 顺序控制设计法顺序控制设计法 顺序控制：按照生产工艺预先规定的顺序顺序控制：按照生产工艺预先规定的顺序,在各个输入信在各个输入信号的作用下号的作用下,根据内部状态和时间的顺序根据内部状态和时间的顺序,在生产过程中各个执在生产过程中各个执行机构自动地有序地进行工作。使用顺序控制设计法时首先行机构自动地有序地进行工作。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，然后根据顺序功能根据系统的工艺过程，画

2、出顺序功能图，然后根据顺序功能图画出梯形图。图画出梯形图。顺序控制设计法特点：顺序控制设计法特点：1）是一种先进的设计方法；）是一种先进的设计方法；2）容易被接受，程序的调试、修改和阅读也很容易；）容易被接受，程序的调试、修改和阅读也很容易；3）大大缩短了设计周期，提高了设计效率。）大大缩短了设计周期，提高了设计效率。 第四章第四章 顺序功能流程图顺序功能流程图2 2 顺序控制设计法的设计基本步骤顺序控制设计法的设计基本步骤 1.步的划分步的划分 2.转换条件的确定转换条件的确定 3.顺序功能图的绘制顺序功能图的绘制 4.梯形图的绘制梯形图的绘制 第四章第四章 顺序功能流程图顺序功能流程图3

3、3 顺序功能图的组成要素顺序功能图的组成要素q 顺序功能图的组成：顺序功能图的组成： 1） 步（可重复循环运行的独立动作内容）步（可重复循环运行的独立动作内容） （1） 初始步：初始步： （2）一般步：）一般步： 2）转换关系（步与步间的转换关系）转换关系（步与步间的转换关系） （1）有向连线：）有向连线： （2）转换条件：）转换条件：q 步与步之间实现转换应同时具备两个条件：步与步之间实现转换应同时具备两个条件： 1）前级步必须是活动步；）前级步必须是活动步； 2）对应的转换条件成立。）对应的转换条件成立。第四章第四章 顺序功能流程图顺序功能流程图4 4 顺序功能图的基本结构顺序功能图的基本

4、结构v 单序列结构v 选择序列结构v 并行序列结构v 跳步、重复和循环序列结构v 绘制顺序功能图的注意事项 第四章第四章 顺序功能流程图顺序功能流程图4.1 4.1 单序列结构单序列结构顺序功能图的单序列结构形顺序功能图的单序列结构形式最为简单，它由一系列按式最为简单，它由一系列按顺序排列、相继激活的步组顺序排列、相继激活的步组成。每一步的后面只有一个成。每一步的后面只有一个转换，每一个转换后面只有转换，每一个转换后面只有一步一步 第四章第四章 顺序功能流程图顺序功能流程图4.2 4.2 选择序列结构选择序列结构选择序列有开始和结束之分。选择序列的开始称为分支，选择序列有开始和结束之分。选择序

5、列的开始称为分支，选择序列的结束称为合并。选择序列的结束称为合并。选择序列的分支是指一个前级步后面紧接着有若干个后选择序列的分支是指一个前级步后面紧接着有若干个后续步可供选择，各分支都有各自的转换条件。分支中表续步可供选择，各分支都有各自的转换条件。分支中表示转换的短划线只能标在水平线之下。示转换的短划线只能标在水平线之下。第四章第四章 顺序功能流程图顺序功能流程图4.3 4.3 并行序列结构并行序列结构并行序列也有开始和结束之分。并行序列的开并行序列也有开始和结束之分。并行序列的开始也称为分支，并行序列的结束也称为合并。始也称为分支，并行序列的结束也称为合并。 第四章第四章 顺序功能流程图顺

6、序功能流程图4.4 4.4 跳步、重复和循环序列结构跳步、重复和循环序列结构跳步、重复和循环序列结构实际上都是选择序跳步、重复和循环序列结构实际上都是选择序列结构的特殊形式列结构的特殊形式 。第四章第四章 顺序功能流程图顺序功能流程图4.5 4.5 绘制顺序功能图的注意事项绘制顺序功能图的注意事项（1）两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们隔开。）两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们隔开。（2）两个转换也不能直接相连，必须用一个步将它们隔开。）两个转换也不能直接相连，必须用一个步将它们隔开。（3）顺序功能图中的初始步一般对应于系统等待起动的初始状态，初始）顺序功能图中的初始步一般

7、对应于系统等待起动的初始状态，初始步可能没有输出处于步可能没有输出处于ON状态，但初始步是必不可少的。状态，但初始步是必不可少的。（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）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。中一般应有由步和有向连线组成的闭环。（5）在顺序功能图中，只有当某一步的前级步是活动步时，该步才有可）在顺序功能图中，只有当某一步的前级步是活动步时，该步才有可能变成活动步。因此在进入能变成活动步。因此在进入RUN工作方式时，必须用初始化脉冲工作方式时，必须用初始化脉冲M8002的常开触点作为转换条件，将初始

8、步预置为活动步，否则因顺序功能图的常开触点作为转换条件，将初始步预置为活动步，否则因顺序功能图中没有活动步，系统将无法工作。中没有活动步，系统将无法工作。第四章第四章 顺序功能流程图顺序功能流程图5 5 顺序功能图的编程方法顺序功能图的编程方法根据控制系统的顺序功能图设计梯形图的方法，称为根据控制系统的顺序功能图设计梯形图的方法，称为顺序控制梯形图的编程方法。下面介绍三种编程方法。顺序控制梯形图的编程方法。下面介绍三种编程方法。 起动、保持、停止电路的编程方法 以转换为中心的编程方法 使用STL指令的编程方法。第四章第四章 顺序功能流程图顺序功能流程图5.1 5.1 起动、保持、停止电路的编程

9、方法起动、保持、停止电路的编程方法单序列结构的编程方法选择序列结构的编程方法并行序列结构的编程方法仅有两步的闭环的处理第四章第四章 顺序功能流程图顺序功能流程图单序列结构的编程方法单序列结构的编程方法下图是某小车运动的示意图、顺序功能图和用下图是某小车运动的示意图、顺序功能图和用起动、保持和停止电路设计的梯形图。起动、保持和停止电路设计的梯形图。 第四章第四章 顺序功能流程图顺序功能流程图选择序列结构的编程方法选择序列结构的编程方法 如图所示是自动门控制系统的顺序功能图。如图所示是自动门控制系统的顺序功能图。 第四章第四章 顺序功能流程图顺序功能流程图并行序列结构的编程方法并行序列结构的编程方

10、法第四章第四章 顺序功能流程图顺序功能流程图仅有两步的闭环的处理仅有两步的闭环的处理第四章第四章 顺序功能流程图顺序功能流程图4.4.2 4.4.2 以转换为中心的编程方法以转换为中心的编程方法单序列结构的编程方法单序列结构的编程方法选择序列结构的编程方法选择序列结构的编程方法并行序列结构的编程方法并行序列结构的编程方法第四章第四章 顺序功能流程图顺序功能流程图单序列结构的编程方法单序列结构的编程方法第四章第四章 顺序功能流程图顺序功能流程图选择序列结构的编程方法选择序列结构的编程方法第四章第四章 顺序功能流程图顺序功能流程图并行序列结构的编程方法并行序列结构的编程方法第四章第四章 顺序功能流

11、程图顺序功能流程图4.4.3 4.4.3 步进梯形指令的编程方法步进梯形指令的编程方法 步进指令单序列结构的编程方法选择序列结构的编程方法并行序列结构的编程方法第四章第四章 顺序功能流程图顺序功能流程图步进指令步进指令许多许多PLC都有专门用于编制顺序控制程序的步进梯形都有专门用于编制顺序控制程序的步进梯形指令及编程元件。指令及编程元件。 步进梯形指令简称为步进梯形指令简称为STL指令，指令，FX系列系列PLC还有一条还有一条使使STL指令复位的指令复位的RET指令。利用这两条指令，可以指令。利用这两条指令，可以很方便地编制顺序控制梯形图程序。很方便地编制顺序控制梯形图程序。步进梯形指令步进梯

12、形指令STL只有与状态继电器只有与状态继电器S配合才具有步配合才具有步进功能。进功能。S0S9用于初始步，用于初始步，S10S19用于自动返回用于自动返回原点。使用原点。使用STL指令的状态继电器的常开触点称为指令的状态继电器的常开触点称为STL触点，用符号表示，没有常闭的触点，用符号表示，没有常闭的STL触点。触点。第四章第四章 顺序功能流程图顺序功能流程图单序列结构的编程方法单序列结构的编程方法第四章第四章 顺序功能流程图顺序功能流程图选择序列结构的编程方法选择序列结构的编程方法第四章第四章 顺序功能流程图顺序功能流程图并行序列结构的编程方法并行序列结构的编程方法第四章第四章 顺序功能流程

13、图顺序功能流程图机械手的控制机械手的控制 机械手将工件从A点向B点传送。机械手的上升、下降与左移、右移都是由双线圈两位电磁阀驱动气缸来实现的。抓手对工件的松夹是由一个单线圈两位电磁阀驱动气缸完成，只有在电磁阀通电时抓手才能夹紧。该机械手工作原点在左上方，按下降、夹紧、上升、右移、下降、松开、上升、左移的顺序依次运动。它有手动、单步、一个周期和连续工作（自动）四种操作方式。第四章第四章 顺序功能流程图顺序功能流程图机械手的控制机械手的控制 手动方式：是指用各自的按钮使各个负载单独接通或断开。 回原点：按下此按钮，机械手自动回到原点。 单步运行：按动一次启动按钮，前进一个工步。 单周期运行（半自动

14、）：在原点位置按动启动按钮，自动运行一遍后回到原点停止。若在中途按动停止按钮，则停止运行；再按启动按钮，从断点处继续运行，回到原点处自动停止。 连续运行（全自动）：在原点位置按动启动按钮，连续反复运行。若在中途按动停止按钮，运行到原点后停止。面板上的启动和急停按钮与PLC运行程序无关。这两个按钮是用来接通和断开PLC外部负载的电源。第四章第四章 顺序功能流程图顺序功能流程图机械手的控制机械手的控制初始化程序系统的初始化程序如图所示。用来设置初始状态和原点位置条件。第四章第四章 顺序功能流程图顺序功能流程图机械手的控制机械手的控制手动控制程序手动方式程序如图所示。S0为手动方式的初始状态。手动方

15、式的夹紧、放松、上升、下降、左移、右移是由相应的按钮来完成的。 。第四章第四章 顺序功能流程图顺序功能流程图机械手的控制机械手的控制回原点方式程序回原点方式的顺序功能图如图所示， S1是回原点的初始状态。自动返回原点结束后，M8043（回原点完成）置ON。返回原点的顺序功能图中的步应使用S10S19。第四章第四章 顺序功能流程图顺序功能流程图机械手的控制机械手的控制手动控制程序手动方式程序如图所示。S0为手动方式的初始状态。手动方式的夹紧、放松、上升、下降、左移、右移是由相应的按钮来完成的。 。第四章第四章 顺序功能流程图顺序功能流程图机械手的控制机械手的控制自动方式程序自动方式程序的顺序功能

16、图如图4.48所示。特殊辅助继电器M8041（转换启动）和M8044（原点位置条件）是从自动程序的初始步S2转换到下一步S20的转换条件。M8041和M8044都是在初始化程序设定的，在程序运行中不再改变。自动方式程序的梯形图如图4.46。第四章第四章 顺序功能流程图顺序功能流程图4.5 PLC4.5 PLC程序设计方法比较程序设计方法比较下面将经验设计法和顺序控制设计法进行适当比较下面将经验设计法和顺序控制设计法进行适当比较,以便以便设计时选用。设计时选用。采用经验设计法设计梯形图时，不可能找出一种简单通用采用经验设计法设计梯形图时，不可能找出一种简单通用的设计方法。的设计方法。 顺序控制设计法将整个程序