模塊四順序控制設(shè)計(jì)法課件

1、模塊四 順序控制設(shè)計(jì)法學(xué)習(xí)目標(biāo)1、掌握順序功能圖的畫法；2、掌握根據(jù)順序功能圖進(jìn)行梯形圖程序設(shè)計(jì)的方法;使用起保停電路和使用順序控制繼電器的設(shè)計(jì)方法；3、能夠?yàn)榻鉀Q中等難度的問題打下良好的基礎(chǔ)。 單元一 學(xué)會(huì)畫出系統(tǒng)的順序功能圖教學(xué)課題教學(xué)課題順序功能圖的設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)1、掌握順序功能圖的基本設(shè)計(jì)方法2、熟悉順序功能圖在實(shí)際PLC編程中的應(yīng)用教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)掌握順序功能圖的基本設(shè)計(jì)方法教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)熟悉順序功能圖在實(shí)際PLC編程中的應(yīng)用教學(xué)方法教學(xué)方法板書和多媒體結(jié)合教學(xué)手段教學(xué)手段板書和多媒體結(jié)合圖4-1 剪板機(jī)示意圖任務(wù)一 學(xué)會(huì)畫出系統(tǒng)的順序功能圖1 任務(wù)提出 開始時(shí)，壓鉗和剪刀在

2、上限位置，限位開關(guān)I0.0和I0.1為ON，按下啟動(dòng)按鈕I1.0。工作過程如下：首先板料右行（Q0.0為ON）至限位開關(guān)I0.3動(dòng)作，然后壓鉗下行（Q0.1為ON并保持），壓緊板料后，壓力繼電器I0.4為ON，壓鉗保持壓緊，剪刀開始下行（Q0.2為ON），剪斷板料后，I0.2變?yōu)镺N，壓鉗和剪刀同時(shí)上行（Q0.3和Q0.4為ON，Q0.1和Q0.2為OFF），他們分別碰到限位開關(guān)I0.0和I0.1后，停止上行，都停止后，又開始下一個(gè)周期的工作，剪完10塊后停止并停在初始狀態(tài)。圖4-2 鍋爐的鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)控制2. 相關(guān)新知識(shí)圖4-3 順序功能圖M0.0M0.1M0.2M0.3SM0.1I0.0

3、T37I0.1T38Q0.0T37Q0.0Q0.1Q0.0T38轉(zhuǎn)換初始步轉(zhuǎn)換條件有向連線動(dòng)作步順序功能圖的組成元件順序功能圖的組成元件:步、動(dòng)作、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件和有向連線步、動(dòng)作、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件和有向連線1.步：步：系統(tǒng)的一個(gè)工作周期根據(jù)輸出量的不同所劃分的各個(gè)順序相連的階段 使用位存儲(chǔ)器M和順序控制繼電器S來代表各步，在順序功能圖中用矩 形方框表示，方框用數(shù)字或代表該步的編程元件M和S的地址作為步的 編號(hào) 。2.初始步：系統(tǒng)等待起動(dòng)命令的相對(duì)靜止的狀態(tài)，與系統(tǒng)初始狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的 步用雙線方框表示。 3.活動(dòng)步：系統(tǒng)處于某一步所在的階段, 其前一步稱為“前級(jí)步”，其后一步 稱為“后續(xù)步”，其他

4、各步稱為 “不活動(dòng)步”。 4.動(dòng)作：系統(tǒng)處于某一步需要完成的工，用矩形方框與步相連。某一步可以 有幾個(gè)動(dòng)作，也可以沒有動(dòng)作，這些動(dòng)作之間無順序關(guān)系。 5.有向連線：將代表各步的方框按照它們成為活動(dòng)步的先后次序連接起來的 線有向連線在從上到下或從左到右的方向上的箭頭可以省略。6.轉(zhuǎn)換：步與步之間的有向連線上與之垂直的短橫線，作用是將相鄰的兩步 分開。7.轉(zhuǎn)換條件：與轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)的條件，是系統(tǒng)由當(dāng)前步進(jìn)入下一步的信號(hào)。 可以是外部的輸入條件，例如按鈕、指令開關(guān)、限位開關(guān)的接 通或斷開等；也可以是PLC內(nèi)部產(chǎn)生的信號(hào)，例如定時(shí)器、計(jì) 數(shù)器等觸點(diǎn)的接通；還可以是若干個(gè)信號(hào)的與、或、非的邏輯 組合。 順序功

5、能圖的基本結(jié)構(gòu)順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)：?jiǎn)涡蛄?、選擇序列和并行序列單序列、選擇序列和并行序列 單序列：由一系列相繼激活的步組成，每一步后僅有一個(gè)轉(zhuǎn)換，每一個(gè) 轉(zhuǎn)換后也只有一個(gè)步 ；選擇序列：系統(tǒng)的某一步活動(dòng)后，滿足不同的轉(zhuǎn)換條件能夠激活不同的 步的序列；并行序列：系統(tǒng)的某一步活動(dòng)后，滿足轉(zhuǎn)換條件能夠同時(shí)激活若干步的 序列； 123ab單序列546789cdefgh選擇序列1 11 01 21 31 41 5ijkm并行序列圖4-4 順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)順序功能圖的基本原則順序功能圖的基本原則：1、轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的條件（1）該轉(zhuǎn)換所有的前級(jí)步都是活動(dòng)步。（2）相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件得到滿足。2、轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的操作（1

6、）使所有由有向連線和轉(zhuǎn)換條件相連的后續(xù)步變?yōu)榛顒?dòng)步（2）使所有由有向連線和轉(zhuǎn)換條件相連的前級(jí)步變?yōu)椴换顒?dòng)步說明：(1) 選擇序列的開始稱為分支，其轉(zhuǎn)換符號(hào)只能標(biāo)在水平連線下方； 選擇序列的結(jié)束稱為合并，其轉(zhuǎn)換符號(hào)只能標(biāo)在水平連線上方；(2) 并行序列的開始稱為分支，為強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)換的同步實(shí)現(xiàn)，水平連線用雙線表示，水平雙線上只允許有一個(gè)轉(zhuǎn)換符號(hào)； 并行序列的結(jié)束稱為合并，在表示同步的水平雙線之下只允許有一個(gè)轉(zhuǎn)換符號(hào)。 3任務(wù)解決方案 圖4-5 剪板機(jī)順序功能圖M 0.1M 0.4M 0.2SM 0.1I1.0I0.1I0.0I0.3右 行 到 位Q 0.3Q 0.1Q 0.1Q0.0Q0.2M 0.5

7、M 0.3M 0.7I0.2已 剪 完I0.4壓 力 上 升M 0.0I0.1剪 刀 已 上 升I0.0壓 鉗 已 上 升M 0.6C0加 1復(fù) 位 C0右 行壓 鉗 下 行剪 刀 下 行Q 0.4C0C0已 剪 完 10塊4應(yīng)用示例 例例1 沖床的運(yùn)動(dòng)示意圖如圖4-6所示：初始狀態(tài)時(shí)機(jī)械手在最左邊，I0.4為ON；沖頭在最上面，I0.3為ON；機(jī)械手松開（Q0.0為OFF）。按下起動(dòng)按鈕I0.0，Q0.0變?yōu)镺N，工件被夾緊并保持，2s后Q0.1變?yōu)镺N，機(jī)械手右行，直到碰到右限位開關(guān)I0.1，以后將順序完成以下動(dòng)作：沖頭下行，沖頭上行，機(jī)械手左行，機(jī)械手松開（Q0.0被復(fù)位），延時(shí)2s后，

8、系統(tǒng)返回初始狀態(tài)，各限位開關(guān)和定時(shí)器提供的信號(hào)是相應(yīng)步之間的轉(zhuǎn)換條件。畫出控制系統(tǒng)的順序功能圖。 I0.4(2)右行Q0.1(5)左行Q0.2I0.1(1)夾緊Q0.0置位(6)放開Q0.0復(fù)位I0.3I0.2(4)上行Q0.4(3)下行Q0.3圖4-6 沖床運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的順序功能圖： M0.0M0.1M0.2M0.3SM0.1I0.0I0.3I0.4 啟動(dòng)T37I0.1I0.2S Q0.0T37Q0.1Q0.4Q0.3M0.4夾緊工件右行右限位2S沖頭下行下限位沖頭上行I0.3上限位M0.5Q0.2工件左行M0.5I0.4左限位T38R Q0.0T38已松開2S松開圖4-7 沖床運(yùn)動(dòng)控制的順 序

9、功能圖 例例2 2 液體混合裝置如圖所示，上限位、下限位和中限位液位傳感器被液體淹沒時(shí)為1狀態(tài)，閥門A、閥門B和閥門C為電磁閥，線圈通電時(shí)閥門打開，線圈斷電時(shí)閥門關(guān)閉。開始時(shí)容器時(shí)空的，各閥門均關(guān)閉，各傳感器均為0狀態(tài)。按下起動(dòng)按鈕后，打開閥門A，液體A流入容器，中限位開關(guān)變?yōu)镺N時(shí)，關(guān)閉閥門A，打開閥門B，液體B流入容器。液面升到上限位開關(guān)時(shí)，關(guān)閉閥門B，電機(jī)M開始運(yùn)行，攪拌液體。30s后停止攪拌，打開閥門C，放出混合液體，當(dāng)液面下降至下限位開關(guān)之后再過5s容器放空，關(guān)閉閥門C，打開閥門A，又開始下一個(gè)周期的操作。按下停止按鈕，當(dāng)前工作周期的操作結(jié)束后，才停止操作，返回并停留在初始狀態(tài)。 液

10、體AQ0.0 閥門AM液體BQ0.1 閥門BI0.1 上限位I0.0 中限位I0.2 下限位圖4-8 液體混合裝置示意圖Q0.3 閥C圖4-9 液體混合系統(tǒng)的順序功能圖M0.0M0.1M0.2M0.3SM0.1I0.3 起動(dòng)按鈕T37I0.1 上限位Q0.0T37Q0.0Q0.3Q0.2M0.4放液體A放液體BI0.0 中限位攪拌放混和液M0.5Q0.3T38放混和液I0.2 下限位M1.0T38M1.0T38系統(tǒng)的順序功能圖： 例例3 3 某專用鉆床如圖所示，使用兩只鉆頭同時(shí)鉆兩個(gè)孔，開始自動(dòng)運(yùn)行之前兩個(gè)鉆頭在最上面，上限位開關(guān)I0.3和I0.5為ON。放好工件后，按下起動(dòng)按鈕I0.0，工件

11、被夾緊后兩只鉆頭同時(shí)開始工作，鉆到由限位開關(guān)I0.2和I0.4設(shè)定的深度時(shí)分別上行，回到由限位開關(guān)I0.3和I0.5設(shè)定的起始位置時(shí)分別停止上行。兩個(gè)鉆頭都到位后，工件被松開，松開到位后，一個(gè)工作周期結(jié)束系統(tǒng)返回初始狀態(tài)。Q0.2Q0.1I0.3I0.2Q0.4Q0.3I0.5I0.4大鉆頭小鉆頭圖4-10 專用鉆床兩只鉆頭示意圖M 1.0M 0.1M 0.4M 0.2SM 0.1I0.0I0.5I0.0I0.1 已 夾 緊Q0.4Q0.1Q0.2Q0.0Q0.3M 0.5M 0.3M 0.6I0.2 已 鉆 完I0.4 已 鉆 完M 0.0I0.3 上 升 到 位I0.5 上 升 到 位M

12、0.7 1Q0.5I0.7 已 松 開圖4-11 專用鉆床順序功能圖系統(tǒng)的順序功能圖： 單元二 學(xué)會(huì)使用起保停電路設(shè)計(jì)順序功能圖的梯形圖程序教學(xué)課題教學(xué)課題利用順序功能圖進(jìn)行梯形圖的設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)1、掌握順序功能圖的基本設(shè)計(jì)方法2、熟悉順序功能圖在實(shí)際PLC編程中的應(yīng)用教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)掌握順序功能圖的基本設(shè)計(jì)方法教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)熟悉順序功能圖在實(shí)際PLC編程中的應(yīng)用教學(xué)方法教學(xué)方法板書和多媒體結(jié)合教學(xué)手段教學(xué)手段板書和多媒體結(jié)合1.任務(wù)提出 任務(wù)二 學(xué)會(huì)使用起保停電路設(shè)計(jì)順序功能圖的梯形圖程序 學(xué)會(huì)畫順序功能圖只是順序控制設(shè)計(jì)法的第一步，S7-200系列PLC提供的編程軟件不能使用順序功

13、能圖直接進(jìn)行控制，還需要轉(zhuǎn)換成梯形圖程序。對(duì)于剪板機(jī)的順序功能圖如何轉(zhuǎn)變?yōu)樘菪螆D程序呢？2. 相關(guān)新知識(shí)M0.0M0.1M0.2M0.3SM0.1I0.0啟動(dòng)T37I0.1T38Q0.0T37Q0.0Q0.1Q0.0T38圖4-12 順序功能圖 轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的條件是它的前級(jí)步為活動(dòng)步，并且滿足相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件，如果步M0.1要變?yōu)榛顒?dòng)步，條件是它的前級(jí)步M0.0為活動(dòng)步，且轉(zhuǎn)換滿足轉(zhuǎn)換條件I0.0。在起保停電路中，將代表前級(jí)步的M0.0的常開觸點(diǎn)和代表轉(zhuǎn)換條件的I0.0的常開觸點(diǎn)串聯(lián)，作為控制M0.1的起動(dòng)電路。 當(dāng)步M0.1為活動(dòng)步且滿足轉(zhuǎn)換條件T37時(shí)，步M0.2變?yōu)榛顒?dòng)步，這時(shí)步M0.1應(yīng)變?yōu)?/p>

14、不活動(dòng)步，因此可以將M0.2為1作為使步M0.1變?yōu)椴换顒?dòng)步的停止條件。 同時(shí)在程序中將M0.0的常開觸點(diǎn)與起動(dòng)電路并聯(lián)作為保持條件。 對(duì)于步的動(dòng)作中的輸出量的處理分兩種情況： 某一輸出量?jī)H在某一步中為ON時(shí)，可以將它的線圈與對(duì)應(yīng)步的存儲(chǔ)器位的線圈并聯(lián)；某一輸出量在幾步中都為ON時(shí)，則將代表各 有關(guān)步的存儲(chǔ)器位的常開觸點(diǎn)并聯(lián)后一起驅(qū)動(dòng) 該輸出的線圈。如果某些輸出在連續(xù)的幾步中 均為ON，可以用置位與復(fù)位指令進(jìn)行控制。注意：3任務(wù)解決方案 圖4-13 順序功能圖4應(yīng)用示例 例例1 編寫圖所示順序功能圖的梯形圖程序。 M0.0M0.1M0.2M0.3SM0.1I0.0I0.2I0.1Q0.4Q0.

15、2Q0.1Q0.0Q0.3I0.3M0.5M0.4M0.6I0.4I0.5I0.6圖4-14 順序功能圖梯形圖程序步M0.0后有一個(gè)選擇序列的分支，當(dāng)M0.0為活動(dòng)步時(shí)，滿足I0.0的轉(zhuǎn)換條件時(shí)步M0.1變?yōu)榛顒?dòng)步，滿足I0.2的轉(zhuǎn)換條件步M0.2變?yōu)榛顒?dòng)步，無論其哪個(gè)后續(xù)步變?yōu)榛顒?dòng)步，M0.0都應(yīng)變?yōu)椴换顒?dòng)步，所以應(yīng)將M0.1和M0.2的常閉觸點(diǎn)與M0.0的線圈串聯(lián)作為其停止條件。 步M0.2之前是選擇序列的合并，當(dāng)步M0.1為活動(dòng)步并且滿足I0.1的轉(zhuǎn)換條件或者步M0.0為活動(dòng)步且滿足I0.2的轉(zhuǎn)換條件時(shí)，步M0.2都能變?yōu)榛顒?dòng)步，所以，步M0.2的起動(dòng)條件為M0.1I0.1M0.0I0.

16、2并聯(lián)構(gòu)成。 例例2 編寫圖4-16所示液體混合系統(tǒng)的梯形圖程序。圖4-16 液體混合系統(tǒng)的順序功能圖M 0.0M 0.1M 0.2M 0.3SM 0.1I0.3 起 動(dòng) 按 鈕T37I0.1 上 限 位Q0.0T37Q0.0Q0.3Q0.2M 0.4放 液 體 A放 液 體 BI0.0 中 限 位攪 拌放 混 和 液M 0.5Q0.3T38放 混 和 液I0.2 下 限 位M 1.0T38M 1.0T38步M0.1之前是選擇的合并，當(dāng)步M0.0為活動(dòng)步并且滿足I0.3的轉(zhuǎn)換條件，或者步M0.5為活動(dòng)步并且滿足M1.0T38的轉(zhuǎn)換條件時(shí)，步M0.1都能變?yōu)榛顒?dòng)步，因此步M0.1的起動(dòng)電路由M0

17、.0、I0.3或M0.5、M1.0、T38的常開觸點(diǎn)串聯(lián)而成。 梯形圖程序圖4-17 液體混合系統(tǒng)梯形圖程序M 1 .0M 0 .1M 0 .4M 0 .2S M 0 .1I0 .0 I0 .5 I0 .0I0 .1 已 夾 緊Q 0 .4Q 0 .1Q 0 .2Q 0 .0Q 0 .3M 0 .5M 0 .3M 0 .6I0 .2 已 鉆 完I0 .4 已 鉆 完M 0 .0I0 .3 上 升 到 位I0 .5 上 升 到 位M 0 .7 1Q 0 .5I0 .7 已 松 開圖4-18 專用鉆床順序功能圖例例3 3 編寫圖4-18所示專用鉆床控制系統(tǒng)的梯形圖程序。梯形圖程序 當(dāng)步M0.1為活

18、動(dòng)步時(shí)，Q0.0線圈得電，夾緊電磁閥通電夾緊工件，當(dāng)壓力達(dá)到一定程度，壓力繼電器I0.1的常開觸點(diǎn)接通即滿足轉(zhuǎn)換條件，這時(shí)步M0.1變?yōu)椴换顒?dòng)步，而步M0.2和步M0.5同時(shí)變?yōu)榛顒?dòng)步，Q0.1和Q0.3線圈得電，大小鉆頭同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行鉆孔。 當(dāng)兩個(gè)孔鉆完，大、小鉆頭分別碰到各自的下限位開關(guān)I0.2和I0.4后，步M0.3和步M0.6變?yōu)榛顒?dòng)步，Q0.2和Q0.4線圈得電，兩個(gè)鉆頭分別向上運(yùn)動(dòng)，碰到各自的上限位開關(guān)I0.3和I0.5后停止上行，兩個(gè)等待步M0.4和M0.7變?yōu)榛顒?dòng)步。只要步M0.4和M0.7變?yōu)榛顒?dòng)步，步M1.0馬上變?yōu)榛顒?dòng)步，同時(shí)步M0.4和M0.7變?yōu)椴换顒?dòng)步，線圈Q0.5線圈得電，工件被松開，限位開關(guān)I0.7變?yōu)镺N，系統(tǒng)返回初始狀態(tài)。 單元三 學(xué)會(huì)使用SCR指令設(shè)計(jì)順序功能圖的梯形圖程序教學(xué)課題教學(xué)課題利用SCR指令設(shè)計(jì)順序功能圖的梯形圖程序教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)1、掌握SCR指令2、熟悉SCR指令設(shè)計(jì)順序功能圖的程序教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)SCR指令設(shè)計(jì)順序功能圖的梯形圖程序教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)SCR指令設(shè)計(jì)順序功能圖的梯形圖程序教學(xué)方法教學(xué)方法板書和多媒體結(jié)合教學(xué)手段教學(xué)手段板書和多媒體結(jié)合 順序功能圖中除了使用位存儲(chǔ)器M代表