04A SFC顺序功能图

可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页例子：彩灯控制•控制要求：（1）用一个按钮来控制彩灯的起动和停止（2）彩灯设置：Y0灯亮1秒→Y1灯亮1秒→Y2灯亮1秒→三灯全亮1秒→三灯全灭1秒。按此循环。•I/O分配：起/停--X0，X1可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页X1X0M0MOM0T0K10T4T0T3T1K10T1Y0T1T3T2K10T2Y1T2T3K10T3Y2T3T4K10延时1s红绿黄可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页第四章顺序控制梯形图的编程方法目录§1、顺控系统的程序结构与工作方式§2步进梯形指令STL的编程方法§3应用起停保电路的编程方法§4以转换为中心的编程方法§5具有多种工作方式的系统的编程方法可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页学习目标•学习两条步进指令STL(步进开始）和RET(步进结束)•掌握流程图、梯形图和指令表之间的互相转换。•应用步进指令进行编程。可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页§1、顺控系统的程序结构与工作方式•根据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。各PLC厂家生产的可编程序控制器在编程元件、指令功能和表示方法上有较大的差异。一、顺序控制控制系统的程序结构——多种工作方式（1）按工作方式不同选择跳转不同的入口地址。程序结构如图5-1所示，对于还有其它相对独立的程序结构，可再设不同的跳转入口，当然跳转条件的逻辑组合，不同工作方式间是“逻辑非”的关系。图5-1跳转的程序结构图5-2调用子程序结构可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页（2）按工作方式不同选择调用不同的子程序。程序结构如图5-2所示，同样对于还有其它相对独立的程序结构，可再设不同的子程序，当然调用子程序条件的逻辑组合，不同工作方式间也是“逻辑非”的关系。可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页梯形图的顺序控制设计法的优点及特点1)经验设计法与顺序控制设计法的比较设计方法很难掌握，设计周期长没有固定的方法和设计步骤，具有很大的试探性和随意性。装置交付使用后维修困难经验设计法：直接采用梯形图编程，试图用输入去控制输出，如果不行，加些辅助条件。可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页顺序控制设计法（也称步进控制设计法）：采用順序功能图（SFC，SequentialFunctionChart）设计。再把功能图翻译成梯形图，或直接根据功能图原理设计PLC。何谓功能图（系统状态）设计法：它把整个系统分成几个时间段，在这段时间里可以有一个输出，也可有多个输出，但他们各自状态不变。一旦有一个变化，系统即转入下一个状态。给每一个时间段设定一个状态器，利用这些状态器的组合控制输出。可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页状态的定义•在顺序控制中，我们把每一个工序叫做一个状态，当一道工序完成，做下一道工序时，可以表达为，从一个状态转移到另一个状态。•如有4个广告灯，每个灯亮1秒，循环进行，则状态转移图如右图。2)顺序控制设计法特点可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页特点：•当转移条件满足时，则会从上一个状态转移到下一个状态，而上一个状态自动复位。可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页§2步进梯形指令STL的编程方法可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页一、步进指令STL/RET与应用1、指令形式：指令符名称指令意义STL步进触点指令在顺控程序上面进行工序步进型控制的指令RET步进返回指令表示状态流程的结束，返回主程序（母线）的指令可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页2、STL应用说明及注意事项（参看书本!）可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页注意事项之一输出的驱动方法：从状态内的母线，一旦写入LD或LDI指令后，对不需要触点的指令就不能再编程。需要按下图的方法改变这样的回路：（a）错误的驱动方法；（b）正确的驱动方法；（c）正确的驱动方法输出的驱动引言：顺序功能图状态步状态步初始步：一个功能图至少要有一个初始状态步与状态步对应的动作或命令活动步状态步5动作A动作B状态步5动作A动作B引言：顺序功能图有向连线和转换条件有向连线（状态转移路线和方向）从上到下，从左到右有向连线上的箭头可省略。转换（分割两个相邻步）转换条件步5动作A动作B步6动作C动作Da●b步5动作A动作B步6动作C动作Da＋bSFC图跳转的形式S0S20S21S22跳转重复重复S0S20S21S22JumpJumpJumpS0S20S22＊S1S30S31S32S0S20S21S22OUTOUTOUTOUTOUTRSTS0S20S21S22JumpJumpS21S31＊S1S30S31S32ResetS32＊跳转复位X0X1X2X3X4X5X6X7X4X10X11X12X13X14X15(a)(b)(c)(d)1、向下跳：2、向上跳：3、跳向另一条分支：4、复位：在编程软件中，SFC图的跳转用箭头表示，如图(b)、(d)所示。单序列：每一步的后面仅接一个转换，每个转换后面也仅连接着一个步，没有分支。选择序列：从多个分支状态或分支状态序列中只选择一个。转换符号只能标在水平线之下，每个分支上必须具有一个或一个以上的转换件，且具有优先级。几个选择序列合并一个公共序列---即分支的结束，称为汇合，转换符号只允许在水平线上。一般只允许选择一个序列。步6e步7步10hj步4d步5g步8f步9i步3bac步3b步4步5cda顺序功能图SFC图的分支顺序功能图SFC图的分支并行序列：转换符号只有一个，同时启动若干个序列，称为并行序列分支。并行序列用双水平线表示，转换符号在双水平线之上，为公共转换条件。并行序列的结束,转换符号在水平线以下，当双水平线之上的所有前级都处于活动状态时，且转换条件成立，则下一步被激活。同时所有前级步都变为不活动步了。步6e步7步10hj步4d步5g步8f步9i步3bac步3b步4步5cda步5e步8步10h步4d步7步6f步9g步3a可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页5.1使用STL指令的编程方法可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页SQ1SQ2SQ3SQ4SQ5SQ0接近开关上限位下限位小球位大球位左限位上移下移电磁铁X0X1X2X3X4X5X6X7启动停止Y0Y1Y2Y3Y4Y5原位指示M右移左移图3-64大小球分捡传送机械手装置示意图实例：大小球分捡可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页YAYV4YV3YV2YV1HLCOM2COM1COM+24VSASB左移右移原位指示Y5Y4Y3Y2Y1Y0停止起动X7X6X5X4X3X2X1X0电磁铁下移上移左限位大球位小球位下限位上限位接近开关SQ0SQ5SQ4SQ3SQ2SQ1～QSS0S21S22S23S24S25S26S27S28S29S30S31松开Y1X0X1X2X3X4X5X6X7Y0Y1Y2Y3Y5SET接近开关上限位下限位小球位大球位左限位上移下移电磁铁起动停止原位指示T1K10T2K10T0K20X7Y5X2X3RSTY1Y2Y3SET上限位下限位上移电磁铁T1K10Y0下移T0T1T2Y1Y2Y4T1X1X2X3上移X3上限位上限位左限位右移左移松开吸小球吸大球右移下限位原位连续M8002小球分支→大球分支→手动控制梯形图M0X7:停止X6:启动M0可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页按钮人行道示意图红灯Y3绿灯Y4绿灯Y0黄灯Y1红灯Y2X0X0可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页绿灯绿灯绿灯闪黄灯红灯红灯红灯绿灯Y0Y1Y2Y3Y430S10S5S5S5S10SY3Y4Y0按下按钮人行道车道0.5SON0.5SOFFT0T1T2T3T4K300K100K50K100K5(1)(2)(3)(4)(5)(6)C0K5T6K50T5K5实例：人行道红绿灯可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页实例：人行道红绿灯•时序图，见“人行道交通灯.pdf”可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页绿灯绿灯绿灯闪黄灯红灯红灯红灯绿灯Y0Y1Y2Y3Y430S10S5S5S5S10SY3Y4Y0按下按钮人行道车道0.5SON0.5SOFFT0T1T2T3T4T5K300K100K250K450K100K50可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页绿灯绿灯绿灯闪黄灯红灯红灯红灯红灯Y0Y1Y2Y3Y4Y3Y4T5按钮人行道车道T0T1T2T3T4T5K300K100K250K450K100K50绿灯M8013Y3Y1T0T1T2T3T4T5X0S0S20S21S22S30S31S32M8002人行道车道可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页编程软件中，STL图的编程方法可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页编程软件中，STL图的编程方法可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页实例：2种液体混合•两种液体混合装置，如下图所示：YV1、YV2电磁阀控制流入液体A、B,YV3电磁阀控制流出液体C。H、M、L为高、中、低液位感应器，M为搅拌电机。HML可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页控制要求如下：初始状态，容器是空的，电磁阀YV1，YV2和搅拌电动机YKM及混合液体阀门YV3均为OFF，液面传感器SL1，SL2,SL3均为OFF。按下启动按钮，开始下列操作。（1）电磁阀YV1开启，开始注入液体A，至高度M时，关闭阀YV1，同时开启电磁阀YV2，注入液体B，当液面上升到H时，关闭阀YV2。（2）停止液体B注入后，启动搅拌电动机M，使A，B两种液体混合20s。(3)20S后，开启电磁阀YV3，放出混合液体C，当液体减至L时，开始计时，再经20S后放空，关闭阀YV3。完成了一个周期，下一个周期自动开始。（4）按下停止按钮后，一直要到一个周期完成了才能停止，当有下一启动输入时，又开始工作。可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页I/O口X0启动按钮X1停止按钮X2低位传感器LX3中位传感器MX4高位传感器HX10手动/自动选择，ON=自动Y1流入液体A,电磁阀YV1Y2流入液体B,电磁阀YV2Y3流入液体C,电磁阀YV3Y4搅拌机M可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页可编程控制器华侨大学电气工程与自动化系‹#›页实例:运输带控制系统的5.2使用起保停电路的编程方式使用STL指令的编程方式使用起保停电路的编程方式以转换为中心的编程方式与仿STL指令的编程方式具有多种工作方式的系统的编程方式顺序控制梯形图的编程方式有:1.使用STL指令的编程方式1)步进指令STL(StepLadderInstruction)步进梯形指令S21S21Y0X1转换目标转换条件驱动处理转换目标转换条件驱动处理Y0X1SETS22S21S0S20S22M8002X0X1X4Y1Y3S23S24X5Y4S25S26X6Y6S27Y10S21X2X3Y1Y5Y7X7X10Y1S0M8002SETS0X0SETS20S20SETS22X1SETS21X2Y2S21SETS22X3Y3S22SETS23X4SETS25STL编程方式实例S0S20S22M8002X0X1X4Y1Y3S23S24X5Y4S25S26X6Y6S27Y10S21X2X3Y1Y5Y7X7X10Y6X7SETS27S25SETS26X6Y4S23SETS24X5Y3SETS23X4SETS25Y5S24Y7S2