《PLC控制系统》-项目五

任务一舞台灯光控制

一、顺序控制设计法(一)顺序控制设计方法1.顺序控制系统如果一个控制系统可以分解成几个独立的控制动作,且这些动作必须严格按照一定的先后次序执行才能保证生产的正常运行,这样的系统称为顺序控制系统,也称为步进控制系统。2.顺序控制设计法顺序控制设计法是针对顺序控制系统一种专门的设计方法。这种方法是将控制系统的工作全过程按其状态的变化划分为若干个阶段,这些阶段称为“步”,这些步在各种输入条件和内部状态、时间条件下,自动、有序地进行操作。下一页返回任务一舞台灯光控制

顺序控制设计法通常利用顺序功能流程图来进行设计,过程中各步都有自己应完成的动作。从每一步转移到下一步都是有条件的,条件满足则上一步动作结束,下一步动作开始,然后上一步的动作被清除。顺序控制设计法是一种先进的设计方法,初学者很容易掌握。对于有经验的设计人员,也会提高设计效率,程序的编写、调试和修改都很方便,该法已成为当前PLC程序设计的主要方法。上一页下一页返回任务一舞台灯光控制

(二)顺序功能图1.功能图的定义功能图又称为功能流程图或状态图,它是一种描述顺序控制系统的图形方式,是专用于工业顺序控制程序设计的一种功能性语言,能直观地显示出工业控制中的基本顺序和步骤。上一页下一页返回任务一舞台灯光控制

2.功能图的主要元素顺序功能流程图主要由状态(或称为步)、有向线段、转换条件和动作组成,将系统的工作过程分解成若干个顺序执行的状态,状态用矩形框表示,其中初始状态用双矩形框表示。每一状态有进入条件、程序处理、转换条件和程序结束四部分。状态步之间用有向线段连接,表示状态步转移的方向,有向线段上未标注箭头时,表示转移方向为自上而下或自左而右。转换条件是由当前状态进入下一状态的信号,它可以是PLC输入端的外部输入信号,如按钮、指令开关、限位开关的接通和断开;也可以是程序运行中产生的信号,如定时器、计数器触点的接通;步进条件还可以是多个信号逻辑运算的组合。图5-1即为一个典型的顺序功能图。图5-1所示的顺序功能图的特征是转换条件的后面只有一个步,具有这种特点的顺序功能图称为单序列结构的顺序功能图,同时还有并行序列结构顺序功能图和选择序列结构顺序功能图(后面两种形式将在接下来的任务中一一讲解)。上一页下一页返回任务一舞台灯光控制

二、步进顺序指令1.步进顺序指令步进顺序指令也称为顺序控制指令或顺控指令,它可将顺序功能图转换为梯形图,S7-200PLC用3条指令描述程序的顺序控制步进状态,顺序控制指令格式见表5-1。上一页下一页返回任务一舞台灯光控制

2.使用步进顺序指令的注意事项(1)顺控指令SCR只对状态元件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。为了保证程序的可靠运行,驱动状态元件S的信号应采用短脉冲。(2)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。(3)在状态发生转移后,所有的SCR段的元器件一般也要复位,当需要保持时可使用置位/复位指令。(4)在SCR段中不能使用JMP和LBL指令,就是说不允许跳入或跳出SCR段,也不允许在SCR段内跳转,但可以在SCR段附近使用跳转和标号指令。(5)不能在SCR段中使用FOR、NEXT和END指令。上一页下一页返回任务一舞台灯光控制

3.步进顺序指令的编程举例【例5-1】按下I0.0按钮,灯Q0.0亮,按下I0.1按钮,灯Q0.1亮,按下I0.2按钮,灯Q0.2亮,按下I0.3按钮,循环上述状态。采用步进顺序指令进行编程的步骤:根据任务要求画功能图,转换成梯形图实现任务要求。图5-2和图5-3所示分别为例5-1的顺序功能图和梯形图。上一页下一页返回任务一舞台灯光控制

任务实施1.列出I/O分配表根据任务分析,对输入和输出进行分配,启动按钮为I0.0,停止按钮为I0.1,红灯为Q0.0,绿灯为Q0.1,具体地址分配情况如表5-2所示。2.完成PLC的I/O硬件接线舞台灯光控制的I/O硬件接线图如图5-4所示。3.绘制顺序功能图舞台灯光控制的顺序功能图如图5-5所示。4.编制控制程序根据顺序功能图,进行顺序控制指令程序编写,如图5-6所示。上一页返回任务二自动运料小车控制1.列出I/O分配表根据任务分析,自动运料小车控制系统可以用单次PLC,需要5个输入点和4个输出点,输入/输出元件的地址分配见表5-5。2.完成PLC的I/O硬件接线自动运料小车控制系统的I/O硬件接线如图5-13所示。3.绘制顺序功能图自动运料小车控制的顺序功能图如图5-14所示。4.编写程序根据顺序功能图,进行顺序控制指令程序编写,如图5-15所示。返回任务三全自动洗衣机控制任务实施1.列出I/O分配表根据任务分析,波轮式全自动洗衣机的PLC控制输入/输出元件的地址分配见表5-8。2.完成PLC的I/O硬件接线波轮式全自动洗衣机控制系统的I/O硬件接线如图5-22所示。3.绘制顺序功能图根据波轮式全自动洗衣机的工作过程和控制要求,将控制过程分解为表5-9所示的几个工序即状态。找出各工作状态的转换条件和转移方向,并根据波轮式全自动洗衣机的工作过程,将系统中各状态连接成顺序功能图,如图5-23所示。4.编写程序根据顺序功能图,进行顺序控制指令程序编写,如图5-24所示。返回图5-1顺序功能图返回表5-1步进顺序指令表返回图5-2顺序功能图返回图5-3梯形图返回表5-2

PLC的I/O地址分配返回图5-4舞台灯光控制的I/O硬件接线图

返回图5-5舞台灯光控制的顺序功能图返回图5-6舞台灯光控制程序返回表5-5

PLC的I/O地址分配返回图5-13自动运料小车控制系统的I/O硬件接线图

返回图5-14自动运料小车控制的顺序功能图

返回图5-15自动运料小车控制梯形图返回表5-8

PLC的I/O地址分配表返回