SFC程序编程实例-更精简版

PLC原理及应用技术双线圈的表达由于CPU只执行活动步对应的电路块，因此使用STL指令时允许“双线圈”输出。编辑SFC块图时返回S0的表达第5章步进指令及状态编程法掌握SFC块图的编辑。内容提要GX中SFC块图编程上机演示5GX中SFC块图编程SFC功能图是专门为顺序控制设计的程序语言，但是SFC功能图并不能直接在编程软件中编制。SFC程序的编辑方法，一种是STL指令梯形图，另一种是SFC图形程序。SFC图形程序是仿照SFC功能图设计的。图示左边为某一控制任务的SFC程序的书面描述形式，右图是SFC图表程序SFC块部分的编辑。显然书面描述与实际操作程序的表述差别很大。用GXWorks2编程软件进行SFC程序编程时，首先在新建工程时就应选择SFC程序，如图1所示，其次将SFC程序分为梯形图块和SFC块，如图2所示，再分别输入梯形图块和SFC块的内容。如图3所示。SFC图形程序可转换成梯形图程序，如图4所示。图1创建新工程之SFC程序图2将SFC程序分为梯形图块和SFC块图3梯形图块和SFC块内容改变后我们可以看到由SFC程序变成的梯形图程序如图4所示。图4SFC程序转换成的梯形图程序单流程示例：旋转工作台工艺要求：初始状态时左限位开关X3为ON，按下启动按钮X0，Y1为ON，电机驱动工作台顺时针正转，转到右限位开关X4时暂停5s后Y2为ON，工作台反转，回到左限位开关X3的初始位置停止转动。画出本题的SFC功能图和GX软件SFC块图编辑画出本题的SFC功能图和GX软件SFC块图编辑注意题中没有涉及梯形图块的设计仿真调试界面要求如下：PLC上电后Y0、Y1以1S为周期交替闪烁。单流程示例2：彩灯控制选择流程示例：电动机正反转工艺要求：按正转起动按钮SB1，电动机正转，按停止按钮SB，电动机停止；按反转起动按钮SB2，电动机反转，按停止按钮SB，电动机停止；且热继电器具有保护功能。画出本题的SFC功能图和GX软件SFC块图编辑选择流程示例2：大、小球分拣传送装置画出本题的SFC功能图和GX软件SFC块图编辑例6-4：某电动机正转运行5S，反转运行10S，重复20次后停止运行。设计梯形图程序。分析：1）步可分初始步、正转步和反转步3步，用S0、S1和S2表示，并分别用Y0、Y1驱动正转和反转。2）计数器C0存放当前执行次数，若C0=20，返回到初始步。3）定时器T0、T1用来存放当前正转和反转运行的时间。4）启动控制系统用X00来实现。5)循环部分设计可采用逆向跳步方式，也可采用应用指令FOR—NEXT实现。选择流程示例3：电动机正反转画出顺序功能图见图6-8所示图6-8顺序功能图T1×C0T1:定时10SY0S1S0S2X00M8002T0T1Y1T0使C0复位C0T0:定时5S初始步T1×C0C0:计数20正转反转为下一次工作做好准备分析：这也是一个单流程程序，不同的是，在流程的最后出现了选择性分支。由控制要求可知，当计数到了，流程应该转向初始状态，等待启动命令。当计数未到时，转向运行开始状态，进行下一个周期的工作图6-9电动机循环控制系统的梯形图激活初始步正转定时5SSETS1X00RSTC0Y0S1T0K50SETS2T0ENDM8002ZRSTS0S2SETS0S0反转定时10SY1T1K100C0K20T1SETS1C0T1SETS0C0RET循环20次S2思考：为什么在梯形图程序中不要加软件互锁部分？问题探讨：上述实际还是属于单周期工作方式，若要求改成连续自动工作方式，直到按下停止按钮X1，等当前工作周期完毕后，停止工作。请设计梯形图程序。分析：不管什么时候按下停止按钮，都要等当前周期工作完后，才能停止系统工作，即返回到初始状态。由于X0、X1是短信号，因此，要采用具有记忆功能的电路（可采用起保停电路，由X0、X1分别提供起动信号和停止信号，用M0作为编程元件）把它们的信号保存下来。连续工作条件：停止工作条件：01MT01MT图6-8-1连续工作方式顺序功能图T1×M0T1:定时10SY0S1S0S2M0M8002T0T1Y1T0T0:定时5S初始步T1×M0正转反转请设计顺序功能图图6-9-1电动机连续工作控制系统的梯形图激活初始步正转定时5SSETS1M0Y0S1T0K50SETS2T0ENDM8002ZRSTS0S2SETS0S0反转定时10SY1T1K100T1SETS0M0T1SETS1M0RET停止条件S2X0X1M0M0连续工作条件注:用启保停电路保存启动信号和停止信号请设计梯形图程序选择流程示例4：PLC控制运料小车S07小车连续循环，按停止按钮S02小车完成当前运行环节后，立即返回原点，直到碰到SQ1开关停止；再按启动按钮S01小车重新运行；根据要求画其状态转移图。配料小车（2）的状态转移图见图要求连续做3次循环后自动停止，中途按停止按钮S02则小车完成一次循环后才能停止；根据要求画出其状态转移图。配料小车（3）的状态转移图见右图。并行流程示例：交通灯工艺要求：南北灯绿灯Y1绿灯闪3次黄灯Y3红灯Y5时间55S3S2S60S东西灯红灯Y6绿灯Y2绿灯闪3次黄灯Y4时间60S55S3S2S画出本题的SFC功能图和GX软件SFC块图编辑具有多种工作方式的编程方法本节以送料小车的控制系统为例，介绍具有多种工作方式的系统的编程方法。为了满足生产的需要，很多工业设备需要设置几种不同的工作方式，常见的有手动、单步、单周期和连续等4种工作方式，后3种属于自动工作方式。X4X3Y6Y7图6-22送料小车示意图卸料装料右行左行一、系统简介(一)总体框图设计系统要求具有手动和自动控制功能，所以，采用如图所示的系统控制程序。前几行为手动和自动程序的公共部分，比如急停。下面是手动和自动选择的功能。CJP0是一条跳转指令，若X11=1，将跳过自动程序，执行公用程序和手动程序。X11=0，将跳过手动程序，执行公用程序和自动程序。图6-23梯形图的总体结构X11CJP0公用程序自动程序X11CJP1手动程序P0P1ENDX12单步X11手动X13单周期X14连续X5右行X6左行X7装料X10卸料X0启动X1停止电源紧急停车图6-24操作面版示意图（二）操作面板设计系统的操作面版示意图见6-24所示。工作方式选择开关，具有自保持功能，下边的8个按钮是手动点动按钮。为了保证紧急情况下（包括PLC发生故障）可靠地切断PLC负载电源，设置了交流接触器KM。在PLC开始运行时，按下“电源”按钮，使KM线圈得电并保持，给PLC的负载提供交流电源。出现紧急情况时，用“紧急停车”按钮断开PLC的负载电源。见图6-25所示图6-25小车送料自动控制外部接线FXON-24MRCOMX0X1X3X4KM1Y6KM2Y7KM3Y10KM4Y11右行左行卸料装料COM4KM1KM2启动停止右限位左限位KMKMLN电源紧急停车电源总开关AC220VKMKMFRX11X12X13X14手动单步单周期连续X5X6X7X10右行左行装料卸料用于手动工作方式（三）I/O外部接线设计图6-27公用程序激活初始，步为进入自动工作做好准备M8002SETM10RSTM10X11ZRSTM11M14X4X11X4左限位禁止进入自动工作方式X14连续标志复位X11RSTM0，手动工作方式将对应编程元件复位连续手动三、自动程序设计（采用启保停电路）1、顺序功能图设计单周期工作方式，按下启动按钮X0后，从初始步开始，完成一个周期的工作，返回并停留在初始步。连续工作方式，在初始状态下，按下X0后，反复连续工作，直到按下停止按钮X1，完成当前工作周期的全部工作后，系统才停止在初始状态。自动程序包括单步、单周期和连续等3种工作方式。单步工作方式一般用于系统的调试。它是从初始步开始，按一下启动按钮X0，系统转换到下一步，完成该步的任务后，自动停止工作并停在该步，再按一下X0，又往前走一步。这是最关键、也是最难设计的部分。画出顺序功能图见图6-28所示。它是一种典型的结构，对于不同的控制系统的顺序功能图，除兰线框内的部分外，其余部分的结构都是相同的。根据系统的工作状态，可将一个工作周期划分为初始步、装料步、右行步、卸料步和左行步等5步，并分别用编程元件M10、M11、M12、M13和M14来代表。第一次进入初始步的条件，实际上在公用程序中。图6-28M10M11M12M13Y10T0Y6Y11X0T0X3顺序功能图M14Y7T1T1装料右行卸料左行连续工作方式单周期工作方式)118002(4XMX初始步启动M0●X4M0●X42、梯形图程序设计（采用启保停电路）系统工作在连续、单周期工作方式时，X12=0，“转换允许”辅助继电器M20=1，串在各启保停电路中的M20的常开触点接通，允许步与步之间的转换。可实现连续、单周期工作如果系统处于单步工作方式，X12=1，一般情况下M20=0，不允许步与步之间转换。设系统处于初始状态，M10=1，按下X0后，M20=1，使M11电路接通，系统进入装料步。放开X0后，M20马上变为“0”态。装料完成后，并停在该步，等待再次按下X0，才允许进入下一步工作。(1)单步与非单步的区分工作原理示意图见图6-29所示图6-29单步工作方式原理右行X4装料X0X12M20转换允许用于单步M14M0M10X0M20M12M11M11M11T0M20M13M12M12T0T0K100M11Y10装料注:X0上升沿检测触点,按一次X0,M20仅ON一个扫描周期.X12=0系统工作在连续、单周期工作方式时，X12=0，“转换允许”辅助继电器M20=1，串在各启保停电路中的M20的常开触点接通，允许步与步之间的转换。为实现连续、单周期工作作好了准备。单周期和连续工作方式主要用连续标志来区分。(2)单周期与连续的区分在连续工作方式时，X14=1。在初始状态按下X0，连续标志M0=1并自保持。在单周期工作方式，X14=0，在初始状态按下X0，连续标志M0=0。注：单周期输入控制开关没有起作用。图6-30用启保停电路设计的自动程序右行X0X1左行X4T0卸料T0K100M11装料X11[CJP0]X14连续M0连续标志X0X12M0M20转换允许用于单步M14M0M10X0M20M12M11M11M11T0M20M13M12M12M12X3M20M14M13M13M13T1M20M11M14M14M10初始步M14X4M0M11M10M20M10Y10装料Y6M12X3右行T1T1K150M13Y11卸料Y7M14X4左行P0