專題：順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖

專題： 順序控制設(shè)計(jì)法 與順序功能圖,PLC與變頻技術(shù),2,一、根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖,1.基本方法 分析項(xiàng)目的工作流程 分清項(xiàng)目中的輸入輸出信號(hào)，并統(tǒng)計(jì)數(shù)量 根據(jù)I/O數(shù)量和項(xiàng)目要求確定系統(tǒng)規(guī)模(CPU、DI/DO模塊數(shù)量等) 確定PLC外部接線(即確定了I/O地址) 梯形圖編程。中間繼電器、時(shí)間繼電器和計(jì)數(shù)器在PLC中用存儲(chǔ)位M、定時(shí)器T和計(jì)數(shù)器C代替,3,選擇PLC類型,硬件設(shè)計(jì),軟件設(shè)計(jì),系統(tǒng)總裝統(tǒng)調(diào),投入運(yùn)行,4,2. 實(shí)例 電機(jī)的Y起動(dòng),5,電機(jī)的Y起動(dòng),6,3.注意事項(xiàng), 遵循梯形圖語(yǔ)法Step7自動(dòng)檢查 梯形圖的易讀性 減少PLC外部接入的I/O數(shù)量 時(shí)間繼電器的處理 利用存儲(chǔ)位作中間環(huán)節(jié)代替中間繼電器 為了安全起見(jiàn)，在外部電路加互鎖 硬互鎖 PLC的輸出模塊電壓電流要與外部負(fù)載相配,7,二 、順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖 2.1 控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介 過(guò)程控制(Process Control)：側(cè)重生產(chǎn)過(guò)程中工藝參數(shù)的監(jiān)視、調(diào)節(jié)與控制。 例如DCS，包括： 邏輯控制： 順序控制SCS (Sequence Control System)：側(cè)重生產(chǎn)設(shè)備的啟停和工藝流程的聯(lián)動(dòng)與閉鎖關(guān)系。 模擬量控制MCS：閉環(huán)控制與調(diào)節(jié)。例如PID。,8,2.2 順序功能圖設(shè)計(jì)法 順序功能圖用來(lái)編制順序控制的程序，如：機(jī)械手控制、數(shù)控機(jī)床、立體車庫(kù)等程序 。 基本思想：控制過(guò)程被劃分為若干個(gè)時(shí)間段步，每步表示控制輸出的一個(gè)動(dòng)作，從一步到另一步的轉(zhuǎn)換由轉(zhuǎn)換條件來(lái)控制。 轉(zhuǎn)換條件：輸入狀態(tài)的變化，例如內(nèi)外部輸入、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等。 編程：根據(jù)工藝畫(huà)順序功能圖編程S7 Graph。,9,2.3 步與動(dòng)作以電機(jī)Y啟動(dòng)為例,順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖,順序控制設(shè)計(jì)法 順序功能圖組成 順序功能圖結(jié)構(gòu),順序控制設(shè)計(jì)法,順序控制：按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序，在各個(gè)輸入信號(hào)的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時(shí)間按順序，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行自動(dòng)有序的操作。,順序控制設(shè)計(jì)法,1、思路,將系統(tǒng)的一個(gè)周期劃分為若干順序相連的階段（步）,用編程元件代表各個(gè)階段,利用轉(zhuǎn)換條件控制代表各步的編程元件,用代表各步的編程元件控制PLC的各輸出位,輸入輸出之間無(wú)直接聯(lián)系，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì),順序控制設(shè)計(jì)法,2、步驟,了解工藝生產(chǎn)過(guò)程,畫(huà)出順序功能圖,根據(jù)順序功能圖設(shè)計(jì)梯形圖,大型和部分中型PLC可直接用順序功能圖進(jìn)行編程，如S7-300/400的S7-Graph,順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖,順序控制設(shè)計(jì)法 順序功能圖組成 順序功能圖結(jié)構(gòu),順序功能圖組成,組成： 1、步 2、動(dòng)作 3、轉(zhuǎn)換條件 4、有向連線,順序功能圖組成,1、步,控制系統(tǒng)中的一個(gè)相對(duì)不變的性質(zhì)，對(duì)應(yīng)于一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài),初始步對(duì)應(yīng)控制系統(tǒng)的初始狀態(tài)，是系統(tǒng)的起點(diǎn)，一個(gè)系統(tǒng)至少有一個(gè)初始步，用雙框線表示,相鄰兩步之間的狀態(tài)總是不同的,步用矩形框表示，有編號(hào),順序功能圖組成,1、步,順序功能圖組成,1、步,按啟動(dòng)按鈕I0.0后，先開(kāi)引風(fēng)機(jī)，延時(shí)12s后再開(kāi)鼓風(fēng)機(jī)；按下停止按鈕I0.1后，應(yīng)先停鼓風(fēng)機(jī)，10s后再停引風(fēng)機(jī)。,Q0.0引風(fēng)機(jī)，Q0.1鼓風(fēng)機(jī),初始步,M0.1,M0.2,M0.3,一個(gè)步表示控制過(guò)程中的穩(wěn)定狀態(tài)，它可以對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作。在步右邊加一個(gè)矩形框，在框中用簡(jiǎn)明的文字說(shuō)明該步對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。,順序功能圖組成,2、動(dòng)作說(shuō)明,活動(dòng)步： 當(dāng)系統(tǒng)處于某一步所在的階段時(shí)，該步處于活動(dòng)步 步處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，相應(yīng)動(dòng)作被執(zhí)行 處于不活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，相應(yīng)動(dòng)作被停止,2、動(dòng)作說(shuō)明,順序功能圖組成,順序功能圖組成,表明各步成為活動(dòng)步的先后次序，即轉(zhuǎn)移方向 默認(rèn)方向從左到右，從上到下，這兩個(gè)方向箭頭可省略,3、有向連線,在兩步之間的有向連線上，用一段短橫線表示轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)換條件標(biāo)注在短橫線旁，轉(zhuǎn)換條件滿足，兩步轉(zhuǎn)換完成,4、轉(zhuǎn)換條件,順序功能圖組成,轉(zhuǎn)移條件可以用文字語(yǔ)言、布爾代數(shù)表達(dá)式或圖形符號(hào)標(biāo)注。,5、規(guī)則,順序功能圖組成,步與步不能直接相連，必須用轉(zhuǎn)換分開(kāi) 轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)換不能直接相連，必須用步分開(kāi)； 步與轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換與步之間的連線采用有向線段，畫(huà)功能圖的順序一般是從上向下或從左到右，正常順序時(shí)可以省略箭頭，否則必須加箭頭。 一個(gè)功能圖至少應(yīng)有一個(gè)初始步。,24,1.步 把整個(gè)系統(tǒng)按輸出狀態(tài)的變化分成若干個(gè)時(shí)間段，每個(gè)時(shí)間段就是一步 2.初始步 系統(tǒng)的初始狀態(tài)靜止?fàn)顟B(tài) 3.活動(dòng)步 活動(dòng)步：正在執(zhí)行的動(dòng)作 4.有向連線 系統(tǒng)按照有向連線的方向執(zhí)行 順序步左右，上下 5.轉(zhuǎn)換 相鄰兩步的分隔點(diǎn) 6.轉(zhuǎn)換條件 從一步執(zhí)行到另一步所需的條件,順序功能圖總結(jié),25,2.4 順序功能圖的基本結(jié)構(gòu) 單序列、選擇系列、并行系列,單序列,選擇序列,并行序列,26,三、使用起保停的順序控制編程方法 3.1 單序列：Y啟動(dòng),27,3.2 選擇和并行序列的編程方法,28,四、使用置位復(fù)位指令的順序控制編程方法 1. 單序列：Y啟動(dòng),29,2. 復(fù)雜序列,30,作業(yè)三條傳輸皮帶連鎖控制 起動(dòng)時(shí)，先起動(dòng)M1，延時(shí)20秒后自動(dòng)起動(dòng)M2，延時(shí)15秒后再自動(dòng)起動(dòng)M3。 停止時(shí)，先停M3，延時(shí)30秒后自動(dòng)停M2，延時(shí)20秒后再自動(dòng)停M1。 故障跳閘時(shí)，三條皮帶全停。,31,根據(jù)I/O表格確定模塊硬件連接(I/O地址確定),32,畫(huà)出順序功能圖 根據(jù)順序功能圖編程(略) 急停的處理： M0.1M0.5全部清零 M0.0置1,33,作業(yè) 交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)。,34,信號(hào)燈由控制盤(pán)總體控制，