顺序功能图教学课件.ppt

1、1一、什么是顺序控制？一、什么是顺序控制？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秩序地进行操作。二、什么是顺序功能图？、什么是顺序功能图？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。顺序控制顺序控制顺序功能图顺序功能图PLCPLC梯形图梯形图2 若一个控制任务可以分解成几个独立的控制动作，且这些动作严格地按照先后次序执行才能使生产过程正常实施，这种控制称为顺序控制或步进控制。在工业控制领域中，顺序控制应用广泛，尤其在机械制造行业，几乎都利用顺序控制来实现加工过程的自动循环。顺序控制

2、设计法就是针对顺序控制系统的一种专门设计方法。该设计方法对初学者易于接受，对于有经验的工程师，也会提高编程效率，便于程序的调试、修改与阅读。PLC的设计者们为顺序控制系统的程序编制提供了大量通用和专用的编程元件，开发了专门供编制顺序控制程序的功能图，使这种先进的设计方法成为当前PLC应用程序设计的主要方法。3 PLC的核心是计算机技术，控制依据是自动化理论。掌握这些知识，才能更好设计。应用程序设计基本要求应用程序设计基本要求4 项目分析项目分析 控制对象类型控制对象类型 控制方案制定控制方案制定 控制系统、控制策略控制系统、控制策略 参数表参数表 I/OI/O地址分配表、内存分配表地址分配表、

3、内存分配表 程序框图程序框图 顺序功能图顺序功能图 程序清单程序清单 梯形图梯形图 程序说明书程序说明书 5应用程序设计步骤制定实施方案制定实施方案画顺序功能图画顺序功能图制定抗干扰措施制定抗干扰措施编制编制I/OI/O表表设计梯形图设计梯形图初步调试程序初步调试程序初调通过？初调通过？固化程序固化程序修改程序修改程序否否是是开开 始始流程正确？流程正确？是是否否运行正常？运行正常？否否是是方案正确？方案正确？否否是是编写说明书编写说明书结结 束束6功能图的绘制 顺序功能图又称状态转移图，它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顺序控制程序的重要工具。功能图并不涉及所描

4、述的控制功能的具体技术，它是一种通用的技术语言，可以用于进一步设计和不同专业人员之间的技术交流。下图所示为功能图的一般形式，它主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作（命令）组成。7第第n-1步步执行的动作执行的动作第第n步步执行的动作执行的动作第第n+1步步执行的动作执行的动作第第n+2步步执行的动作执行的动作 顺序功能图的基本元素8步的划分步的划分 顺序控制设计法的基本思想是将被控对象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，并且用编程元件（内部中间继电器）来代表。步是根据 PLC 输出状态的变化来划分，在任何一步之内，各输出状态不变，但是相邻步之间输出状态是不同的。步的这

5、种划分方法使代表各步的编程元件与PLC各输出状态之间有着极为简单的逻辑关系。9 步的画法 在功能图中用矩形框表示步，方框内是该步的编号。如S上图所示各步的编号为-1、n、n+1。编程时一般用PLC内部元件来代表各步，例如步n可用内部元件的编号M0.0来表示等，这样在根据功能图设计梯形图时较为方便。初始步的画法 与系统的初始状态相对应的步称为初始步。初始状态一般是系统等待启动命令的相对静止状态。初始步用双线方框表示，每一个功能图至少应该有一个初始步。M0.0M0.11011转换条件 使系统由当前步转入下一步的信号称为转换条件。转换条件可能是外部输入信号，如按钮、指令开关、限位开关的通/断等，也可

6、能是PLC内部产生的信号，如定时器、计数器触点的通/断等；转换条件也可能是若干个信号的与、或、非逻辑组合。顺序控制设计法用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顺序变化，然后用代表各步的编程元件去控制各输出继电器。12有向连线和转换 有向连线的画法 在画功能图时，将代表各步的方框按它们成为活动步的先后次序顺序排列，并用有向连线将它们连接起来。活动状态的进展方向习惯上是从上到下或从左至右，在这两个方向有向连线上的箭头可以省略。如果不是上述的方向，应在有向连线上用箭头注明进展方向。转换 转换是用有向连线上与其垂直的短划线来表示，转换将相邻两步分隔开。步的活动状态的进展是由转换来实现的

7、，并与控制过程的进展相对应。有向连线和转换有向连线和转换M0.2M0.1M0.0电机M2起动电机M1起动等待T37延时时间到按下停止按钮I0.1按下起动按钮I0.013 14动作 一个步表示控制过程中的稳定状态，它可以对应一个或多个动作。可以在步右边加一个矩形框，在框中用简明的文字说明该步对应的动作，如下图所示。一个步对应多个动作时有两种画法，可任选一种，一步中的动作是同时进行的，动作之间没有顺序关系。可以有存储型、非存储型等，如“打开阀们并保持”。动作的表示15绘制顺序功能图的注意事项两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们隔开。两个转换也不能直接相连，必须用一个步将它们隔开。顺序功能图

8、中的初始步一般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ON状态，但初始步是必不可少的。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。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RUN工作 方式时，必须用初始化脉冲SM0.1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。16指出顺序功能图中的错误17（1）初始步应为双线框；（2）最上面的转换没有转换条件；（3）步M0.2和M0.0间没有转换条件；（4）输入I0.5不能为动作；（5）不采用Q作转换条件；（6

9、）步M0.3后面没有转换和步；（7）最上面水平有向连线应在转换之下123456718顺序功能图结构 1 单序列结构 2 选择序列 3 并行序列 4 循环结构 5 复合结构 19单列结构 20选择结构选择结构 21 22并行结构I0.023 24子步结构 在绘制复杂控制系统顺序在绘制复杂控制系统顺序功能图时，为了使总体设功能图时，为了使总体设计时容易抓住系统的主要计时容易抓住系统的主要矛盾，能更简洁地表示系矛盾，能更简洁地表示系统的整体功能和全貌，通统的整体功能和全貌，通常采用子步的结构形式，常采用子步的结构形式，可避免一开始就陷入某些可避免一开始就陷入某些细节中。细节中。所谓子步的结构是指在顺

10、所谓子步的结构是指在顺序功能图中，某一步包含序功能图中，某一步包含着一系列子步和转换。着一系列子步和转换。25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都是选择序列结构的特殊形式。26 循环结构（单循环、条件循环、多重循环等）循环结构（单循环、条件循环、多重循环等）aM0.0bM0.1cM0.2d27aM0.0bM0.2cM0.3fM0.4d283 33 33 33 33 3333333 33 3Q0.0Q0.0Q0.0Q0.0Q0.0Q0.0Q0.0复合结构 M0.6M0.1M0.3M0.4M0.5M0.2M0.0M0.7M1.0M1.1Q0.0Q0.7Q0.5 Q0.6Q0.4 Q0.2Q0.0 Q0.1Q0.2 Q0.1Q0.5 Q0.0Q1.0 Q0.7Q0.3Q0.2I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7I1.0I1.1