PLC教程-顺序功能图

1第六章顺序功能图设计法第一节顺序功能图概述顺序功能图又称为状态转移图，它是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，是PLC控制系统进行程序设计的重要工具。一、顺序功能图的绘制顺序功能图主要由步、有向连线、转换、转换条件和任务组成。如图所示为顺序功能图的一般形式，2第六章顺序功能图设计法i-1ii+1第i－1步任务第i步任务第i+1步任务abc0初始激活初始步任务转换条件步步步任务任务有向线段转换顺序功能图的一般形式3第六章顺序功能图设计法1．顺序功能图的基本结构（1）单序列单序列由一串相继激活的步组成，每一个步的后面只有一个步可转移。bcd4564第六章顺序功能图设计法（2）选择序列当有两个以上的步可转移时，这些步称为选择序列。abcfdeg345678此处不设转换条件5第六章顺序功能图设计法（3）并行序列当转换条件的实现导致几个步同时激活时，这些步称为并行序列。bcfde345678此处不设转换条件6第六章顺序功能图设计法2．转换实现的基本规则（1）在顺序功能图中，步的活动状态的进展是由转换的实现来完成的。转换实现必须同时满足两个条件：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）转换的实现应完成两个操作：1）使所有由有向连线与相应转换条件相连的后续步都变为活动步；2）使所有由有向连线与相应转换条件相连的前级步都变为不活动步。7第六章顺序功能图设计法二．顺序功能图到梯形图的转换（一）顺序功能图指令1．步开始指令LSCR（LoadSequenceControlRelay）步开始指令的功能是标记某一个步的开始，当该状态继电器（S）为1时，该步变为活动步。2．步转移指令SCRT（SequenceControlRelayTransition）步转移指令的功能是将当前的活动步切换到下一步。当输入有效时进行活动步的转换，即停止当前的活动步，启动下一个活动步。3．步结束指令SCRE（SequenceControlRelayEnd）步结束指令的功能是标记一个SCR步的结束，每个SCR步必须使用步结束指令来表示该步的结束。8第六章顺序功能图设计法4、步与梯形图的转换9第六章顺序功能图设计法（二）状态继电器状态继电器是顺序功能图编程的重要元件，用来表示各个步的当前状态。S7-200提供了256个状态继电器为：S0.0~S31.7。其使用规则如下：（1）SCR指令的操作数只能是状态继电器(S)。状态继电器可以用于主程序、子程序或中断程序中，但不能重复使用。（2）如果状态继电器(S)没有被SCR指令调用，它也可作为内部辅助继电器使用。10第六章顺序功能图设计法第二节顺序功能图典型结构一．单序列顺序控制系统（一）控制系统的要求两台三相异步电机M1、M2采用全压启动，它们的工作过程如下：按下启动按钮SB2，电机M1启动并运转，间隔10秒后电机M2启动并运转；按停止按钮SB1，电机M2停止，间隔10秒后电机M1停止。11第六章顺序功能图设计法输入设备输出设备符号功能输入地址符号功能输出地址SB2启动按钮I0.0KM1M1接触器Q0.0SB1停止按钮I0.1KM2M2接触器Q0.1FR1电机M1热继电器I0.2FR2电机M2热继电器I0.3（二）程序设计1．PLC的I/O地址分配表。12第六章顺序功能图设计法2．顺序功能图系统控制过程的顺序功能图如图所示。其中初始激活条件为SM0.1，这样在PLC每次接通电源进入运行状态后，顺序功能图初始步被直接激活。13第六章顺序功能图设计法3．梯形图使用SCR指令，将顺序功能图转换为梯形图如图所示。14第六章顺序功能图设计法15第六章顺序功能图设计法S0.0启动按钮I0.0停止按钮I0.1S0.1S0.2S0.3T110M1输出Q0.0M2输出Q0.1SM0.1RUNT111TT10s10sT4、时序图16第六章顺序功能图设计法二．选择序列顺序控制系统（一）控制系统的要求某给水系统，由两台电机分别驱动两台水泵工作，两台水泵采用双机或单机供水。两台三相异步电机M1、M2采用全压启动，两台电机的工作过程如下：（1）给水方式选择开关SA1置双机供水方式，按启动按钮SB2：电机M1、M2间隔10秒启动并运行，驱动两台水泵工作；按停止按钮SB1两台电机同时停止，水泵停止工作。（2）给水方式选择开关置SA1单机供水方式：电机选择开关SA2选择电机M1或电机M2工作，按启动按钮SB2：电机启动并带动水泵运行；按停止按钮SB1电机停止，水泵停止工作。17第六章顺序功能图设计法输入设备输出设备符号功能输入地址符号功能输出地址SB2启动按钮I0.0KM1M1接触器Q0.0SB1停止按钮I0.1KM2M2接触器Q0.1SA1给水方式选择开关I0.2SA2电机选择开关I0.3FR1电机M1热继电器I0.4FR2电机M2热继电器I0.5（二）程序设计1．PLC的I/O地址分配表。18第六章顺序功能图设计法2．顺序功能图19第六章顺序功能图设计法3．梯形图20第六章顺序功能图设计法21第六章顺序功能图设计法S0.1给水方式选择开关I0.2电机选择开关I0.3S0.2S0.3S1.0M1输出Q0.0M2输出Q0.1T110T启动按钮I0.0停止按钮I0.1M0.0S0.0TTTT10s双电机工作方式单电机M1工作方式4．时序图22第六章顺序功能图设计法三．并行序列顺序控制系统（一）控制系统的要求某机械设备，分别由三台三相异步电动机M1、M2、M3驱动，电机采用全压启动方式。当按启动按钮SB2后，三台电机要分别完成如下的工作过程：（1）电机M1直接启动，运行10分钟后停止，延时10秒后重新启动并运行；（2）电机M2延时10秒启动，运行5分钟后停止；（3）电机M3直接启动，运行6分钟后停止。当按停止按钮SB1后，电机M1停止；按启动按钮重复上述工作过程。23第六章顺序功能图设计法输入设备输出设备符号功能输入地址符号功能输出地址SB2启动按钮I0.0KM1M1接触器Q0.0SB1停止按钮I0.1KM2M2接触器Q0.1FR1电机M1热继电器I0.2KM3M3接触器Q0.2FR2电机M2热继电器I0.3FR3电机M3热继电器I0.4（二）程序设计1．PLC的I/O地址分配表。24第六章顺序功能图设计法2．顺序功能图25第六章顺序功能图设计法3．梯形图26第六章顺序功能图设计法27第六章顺序功能图设计法28第六章顺序功能图设计法S0.4S2.2M2输出Q0.1S2.1T114M3输出Q0.2T110S0.0S0.1T111M1输出Q0.0S1.1S1.2T112T113S1.3启动按钮I0.0停止按钮I0.1S0.2S0.3SM0.1RUNTTTTTTT10min10s10s5min6min4、时序图29第六章顺序功能图设计法思考与训练1、两台三相异步电动机采用全压启动运行方式。按启动按钮SB2后两台电机开始工作，其电气控制要求如下：（1）电机M1间隔1分钟启动，运行3分钟后停止；电机M2启动并运行10分钟后停止；（2）两台电机完成上述工作后，再同时启动并运行5分钟后停止；（3）如此重复，直到按停止按钮SB1后两台电机停止运行。30第六章顺序功能图设计法2、十字路口交通灯示意图如图所示。按启动按钮SB2控制系统开始工作，该交通灯的工作过程如下：（1）开始为东西方向禁行，南北方向放行。南北方向绿灯亮25秒，变成南北方向的绿灯以1HZ频率闪烁3秒，然后变成南北方向的黄灯亮2秒；此时东西方向红灯亮30秒。（2）30秒后转为南北方向禁行，东西方向放行。南北方向红灯亮30秒；东西方向绿灯亮25秒，变为东西方向绿灯以1HZ频率闪烁3秒，然后变成东西方向黄灯亮2秒。（3）如此重复上述工作，按停止按钮SB1工作停止。北31第六章顺序功能图设计法3、油循环控制系统示意图如图所示。控制要求如下：(1)按下启动按钮SB1后,泵1、泵2通电运行,由泵1将油从循环槽打入淬火槽,经沉淀槽,再由泵2打入循环槽,运行20min后,泵1、泵2停。(2)在泵1、泵2运行期间,如果沉淀槽的液位到达高位,液位传感器L1接通,使泵1停,泵2继续运行2min。(3)在泵1、泵2运行期间,如果沉淀槽的液位降到低位,液位传感器L2由接通变为断开,使泵2停,泵1继续运行2min。(4)当按下停止按钮SB2时,泵1、泵2同时停。淬火槽沉淀槽循环槽泵1泵2L1L2