順序功能圖演示文稿

順序功能圖演示文稿第一頁，共七十頁。順序功能圖第二頁，共七十頁。小車自動往返運動的梯形圖設計第三頁，共七十頁。外部接線圖第四頁，共七十頁。梯形圖第五頁，共七十頁。根據(jù)繼電器電路圖設計梯形圖的方法用PLC的外部硬件接線和梯形圖軟件來實現(xiàn)繼電器控制系統(tǒng)的功能。特點：不需要改動控制面板，操作人員不用改變長期形成的操作習慣。第六頁，共七十頁。基本方法1)了解和熟悉被控設備的工藝過程和機械的動作情況，根據(jù)繼電器電路圖分析和掌握控制系統(tǒng)的工作原理。

2)確定可編程序控制器的輸入信號和輸出負載，對應的梯形圖中的輸入位和輸出位的地址，畫出可編程序控制器的外部接線圖。

3)確定與繼電器電路圖的中間繼電器、時間繼電器對應的梯形圖中的存儲器位(M)和定時器(T)的地址。

4)根據(jù)上述對應關系畫出梯形圖。第七頁，共七十頁。某三速異步電動機起動和自動加速的繼電器控制電路圖第八頁，共七十頁。PLC外部接線圖第九頁，共七十頁。梯形圖第十頁，共七十頁。組合型邏輯設計步驟分析工藝要求根據(jù)工藝要求列寫動作表根據(jù)動作表列寫邏輯式化簡邏輯式根據(jù)邏輯式繪制梯形圖修改補充第十一頁，共七十頁。2、設計舉例例：設計一聯(lián)鎖保護環(huán)節(jié)，要求三個檢測開關中只要有兩個或兩個以上動作，則相應的電磁閥打開。檢測開關為常開型，電磁閥為帶電打開。狀態(tài)元件1234輸入X1X2X3110101011111輸出Y1111邏輯式：Y=X1X2+X1X3+X2X3+X1X2X3Y=X1X2+X1X3+X2X3第十二頁，共七十頁?！敖?jīng)驗”編程法1.“經(jīng)驗”編程法的設計基礎

(找出符合控制要求的系統(tǒng)各個輸出的工作條件。

(2)梯形圖的基本模式為啟-保-停電路。每個啟-保-停電路一般只針對一個輸出。

(3)編程中約定俗成的基本環(huán)節(jié)，可以在許多地方借以應用。2.“經(jīng)驗”編程法的編程步驟

(1)合理分配輸入輸出端。選擇必要的定時器、計數(shù)器、輔助繼電器。

(2)對于一些控制要求較簡單的輸出，直接寫出它們的工作條件

(3)對于較復雜的控制要求，確定組成總的控制要求的關鍵點。

(4)將關鍵點用梯形圖表達出來。

(5)針對系統(tǒng)最終的輸出進行梯形圖的編繪。

(6)審查草繪圖紙，補充遺漏的功能，更正錯誤，進行最后的完善。第十三頁，共七十頁。采用經(jīng)驗編程法的注意事項（1）應遵守梯形圖語言中的語法規(guī)定（2）合理設置中間單元（3）盡量減少PLC的輸入信號和輸出信號（4）設立外部聯(lián)鎖電路（5）梯形圖優(yōu)化設計（6）注意外部負載的額定電壓第十四頁，共七十頁。5.1系統(tǒng)設計的步驟1.熟悉被控對象、工藝流程、控制要求。2.確定控制方案、選擇輸入輸出設備。3.選擇PLC。4.分配I/O地址、列I/O分配表、繪制接線圖、設計控制臺(柜)。5.配置PLC、編寫控制程序、調(diào)試修改6.編寫控制系統(tǒng)的技術文件，包括說明書、電氣原理圖及電氣元器件列表、I/O連接圖、I/O地址分配表、控制軟件。返回本節(jié)第十五頁，共七十頁。5.2順序功能圖設計方法

順序控制功能圖，簡稱功能圖，又叫狀態(tài)功能圖、狀態(tài)流程圖或狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。它是專用于工業(yè)順序控制程序設計的一種功能說明性語言，能完整地描述控制系統(tǒng)的工作過程、功能和特性，是分析、設計電氣控制系統(tǒng)控制程序的重要工具。返回本章首頁第十六頁，共七十頁。步有向連線轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件動作（或命令）一.順序功能圖的基本元素第十七頁，共七十頁。1步步的概念步是根據(jù)系統(tǒng)輸出量的變化，將系統(tǒng)的一個工作循環(huán)過程分解成若干個順序相連的階段，步對應于系統(tǒng)的一個穩(wěn)定的狀態(tài)。步的表示用矩形框表示，框中的數(shù)字或符號是該步的編號?；顒硬秸趫?zhí)行的步稱為活動步,其他為不活動步起始步起始步對應于控制系統(tǒng)的初始狀態(tài)，是系統(tǒng)運行的起點。一個控制系統(tǒng)至少有一個初始步，初始步用雙線框表示。Step50圖5.1步圖5.2起始步第十八頁，共七十頁。

2有向線段和轉(zhuǎn)換功能圖中，步和步按運行時工作的順序排列并用表示變化方向的有向線段連接起來。步的活動狀態(tài)習慣的進展方向是從上到下從左到右，這兩個方向上的有向連線的箭頭可以省略，其它方向不可省略。轉(zhuǎn)換用有向連線上的短劃線表示，用于分隔兩個相鄰的步，步的活動狀態(tài)的轉(zhuǎn)化由轉(zhuǎn)換實現(xiàn)。轉(zhuǎn)換條件是與轉(zhuǎn)換相關的邏輯命題，可以用文字、布爾表達式、圖形符號等標注在表示轉(zhuǎn)換的短線旁邊。圖5.3有向線段和轉(zhuǎn)移210電機M2起動電機M1起動等待T1延時時間到按下停止按鈕按下起動按鈕第十九頁，共七十頁。3動作一個步表示控制過程中的穩(wěn)定狀態(tài)，它可以對應一個或多個動作?？梢栽诓接疫吋右粋€矩形框，在框中用簡明的文字說明該步對應的動作，如下圖5.4所示。一個步對應多個動作時有兩種畫法，可任選一種，一步中的動作是同時進行的，動作之間沒有順序關系?？梢杂写鎯π汀⒎谴鎯π偷?，如“打開1號閥們并保持”。圖5.4動作的表示第二十頁，共七十頁。二.順序功能圖設計基本規(guī)則1步與步不能直接相連，必須用轉(zhuǎn)移分開；2兩個轉(zhuǎn)換也不能直接相連，必須用步分開；3一個功能圖必須有一個初始步，用于表示初始狀態(tài)4自動控制系統(tǒng)應能多次重復執(zhí)行同一工藝過程，因此功能圖應包含有由步和有向連線組成的閉環(huán)。第二十一頁，共七十頁。三、順序功能圖基本結構1單序列結構

2分支結構

選擇分支

并列分支

3循環(huán)結構

4復合結構

第二十二頁，共七十頁。1單序列結構圖5.5順序結構210電機M2起動電機M1起動等待T1延時時間到按下停止按鈕按下起動按鈕單序列結構由若干順序激活的步組成，每步后面有一個轉(zhuǎn)換，每個轉(zhuǎn)換后也僅有一個步第二十三頁，共七十頁。2分支結構圖5.6選擇性分支（1）選擇分支選擇分支結構含多個可選擇的分支序列，多個分支序列分支開始和結束處用水平連線將各分支連起來。在選擇分支開始處，轉(zhuǎn)換符號只能標注在水平連線之上。選擇序列的結束稱合并，合并處的轉(zhuǎn)換符號只能標注在水平線之上，每個分支結束處都有自己的轉(zhuǎn)換條件。選擇分支處，程序?qū)⑥D(zhuǎn)到滿足轉(zhuǎn)換條件的分支執(zhí)行，一般只允許選擇一個分支，兩個分支條件同時滿足時，優(yōu)先選擇左側分支。第二十四頁，共七十頁。（2）并列分支當轉(zhuǎn)換條件滿足時，并列分支中的所有分支序列將同時激活，用于表示系統(tǒng)中的同時工作的獨立部分。圖5.7并發(fā)性分支為強調(diào)轉(zhuǎn)換的同步實現(xiàn)，并列分支用雙水平線表示在并列分支的入口處只有一個轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換符號必須畫在雙水平線的上面，當轉(zhuǎn)換條件滿足時，雙線下面連接的所有步變?yōu)榛顒硬?。并列序列的結束稱為合并，合并處也僅有一個轉(zhuǎn)換條件，必須畫在雙線的下面，當連接在雙線上面的所有前級步都為活動步且轉(zhuǎn)換條件滿足時，才轉(zhuǎn)移到雙線下面的步第二十五頁，共七十頁。3循環(huán)結構循環(huán)結構用于一個順序過程的多次或往復執(zhí)行。功能圖畫法如圖5.8所示，這種結構可看作是選擇性分支結構的一種特殊情況。

圖5.8并發(fā)性分支第二十六頁，共七十頁。4復合結構圖5.9功能流程圖舉例返回本節(jié)第二十七頁，共七十頁。四、順序功能圖轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的基本規(guī)則1轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的條件該轉(zhuǎn)換所有的前級步都是活動步。相應的轉(zhuǎn)換條件得到滿足。2轉(zhuǎn)換實現(xiàn)時完成的操作使所有由有向連線與相應轉(zhuǎn)換符號相連的后續(xù)步都變?yōu)榛顒硬?。使所有由有向連線與相應轉(zhuǎn)換符號相連的前級步都變?yōu)椴换顒硬健５诙隧?，共七十頁?并列序列與選擇序列轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)并列序列分支處，轉(zhuǎn)換有幾個后續(xù)步，轉(zhuǎn)換實現(xiàn)時應同時將他們變?yōu)榛顒硬讲⒘行蛄泻喜⑻?，轉(zhuǎn)換有幾個前級步，它們均為活動時才有可能實現(xiàn)轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換實現(xiàn)時應將它們?nèi)孔優(yōu)榉腔顒硬皆谶x擇序列分支與合并處，一個轉(zhuǎn)換實際上只有一個前級步和一個后續(xù)步，，但一個步可能有多個前級步或多個后序步第二十九頁，共七十頁。

一、啟動與停止條件某步變?yōu)榛顒硬降臈l件為前級步為活動步并且轉(zhuǎn)換條件滿足得到滿足,因此某步的啟動條件=前級步狀態(tài)and轉(zhuǎn)換條件即某步的啟動回路應為前級步常開觸點和轉(zhuǎn)換條件的常開觸點串聯(lián),并與自身常開點并聯(lián)實現(xiàn)自保持當某步的下一步變?yōu)榛顒硬綍r,該步就由活動變?yōu)椴换顒硬?因此可以用后續(xù)步的常閉觸點作為該步的停止條件.5.3基于起保停電路的設計方法Step0Step1Step2Step3SV1SV1SV2SV2S:FSSB1SQ2SQ3SQ1第三十頁，共七十頁。二、按起保停電路設計梯形圖的一般方法：如果工步S（i）的前級步是活動步，即S（i-1）=1，并且他們之間的轉(zhuǎn)換條件成立，即X（i）=1，則工步S（i）變?yōu)榛顒硬剑ㄓ伞?”變?yōu)椤?”）所以，S（i）的啟動回路是由S（i-1）和S（i）的常開觸點串聯(lián)而成，并與S（i）的常開觸點并聯(lián)，實現(xiàn)自保持。當后續(xù)步S（i+1）變?yōu)榛顒硬綍r，S（i）應該斷開，所以將S（i+1）的常閉觸點與S（I）的線圈串聯(lián)。S(i-1)X(i)S(i+1)S(i)S(i)第三十一頁，共七十頁。三、輸出電路的編程方法

僅在一步中為ON的輸出量，可以直接與代表步的輸出線圈并聯(lián)若某輸出在多個步中都為1狀態(tài)，應將各步的常開觸點并聯(lián)后，去驅(qū)動該輸出的線圈。第三十二頁，共七十頁。快進工進快退SQ1SQ2SQ3四、單序列編程-機床液壓動力滑臺滑臺控制過程：SQ1、SQ2、SQ3分別為左限位、中限位、右限位開關，滑臺運動由三個電磁閥SV1、SV2、SV3控制,初始時，滑臺停在最左側（SQ1被壓下），按下啟動按鈕SB1，電磁閥SV1、SV2線圈同時通電打開，滑臺向右快速進給（快進）；碰到中限位開關SQ2時變?yōu)楣ぷ鬟M給（稱工進）此時SV1斷電關閉，SV2仍通電打開，碰到右限位開關SQ3時暫停8s，SV2線圈斷電，滑臺停止運行，時間到滑臺快速退回（快退），此時SV3線圈通電打開；返回到初始位置時SQ1動作，SV3線圈斷電，停止運動。第三十三頁，共七十頁。圖中SB1啟動按鈕,SQ1，SQ2，SQ3為行程開關SV1，SV2，SV3為控制電磁閥用Step0,Step1,Step2,Step3來代表初始步、快進步、工進步和快退步四個工步，他們應順序地接通和斷開。S:FSSB1SQ2SQ1SQ3Step0Step1Step2Step3SV1SV2SV3初始快進工進快退第三十四頁，共七十頁。Step0Step1Step2Step3SV1SV2SV3SV2S:FSSB1SQ2SQ3SQ1系統(tǒng)順序功能圖第三十五頁，共七十頁。Step3SQ1Step1Step0S:FSStep0Step1SQ2Step3Step2Step2Step1SV2Step2Step0SB1Step2Step1Step1SV1Step2SQ3Step0Step3Step3SV3Step0Step1Step2Step3SV1SV2SV3SV2S:FSSB1SQ2SQ3SQ1快進工進快退第三十六頁，共七十頁。五、選擇序列與并列序列的編程Step0Step1Step2Step3OUT0OUT1OUT2SB1SQ1SQ3SQ4Step4SQ2SQ6Step5OUT3SQ5Step6OUT4第三十七頁，共七十頁。

如圖，步Step0后有選擇分支，若Step0為活動步，當它的后序步Step1或Step2變?yōu)榛顒硬綍r，它都會變?yōu)椴换顒硬?，因此應將Step1和Step2的常閉點與Step0的線圈串聯(lián)作為Step0的停止控制。如果一步后面有一個由N條分支組成的選擇序列，該步可能轉(zhuǎn)移到不同的N步去，應該將這N步對應的常閉觸點與該步線圈串聯(lián)，作為該步結束的條件。1選擇序列的分支編程方法Step6SQ6Step1Step0Step0Step2Step4第三十八頁，共七十頁。

如果某步之前有N個轉(zhuǎn)換，即有N個分支進入該步，則該步的啟動電路由N條支路并聯(lián)而成，各支路由某前一級步對應的常開觸點與相應轉(zhuǎn)換條件的常開觸點串聯(lián)而成。2選擇序列的合并的編程方法Step1SQ1Step3Step2Step0Step2SQ2OUT1第三十九頁，共七十頁。3并列序列的分支編程

圖中Step2后有一個并列分支，當Step2為活動步且轉(zhuǎn)換條件滿足時，Step3和Step5同時變?yōu)榛顒硬?，因此它們的啟動電路相同，都是Step2的常開觸點與轉(zhuǎn)換條件串聯(lián)構成；與此同時，Step2變?yōu)椴换顒硬?，由于后續(xù)步同時變?yōu)榛顒樱虼艘虼藘H需要其中一步的常閉觸點作為其結束條件。Step1SQ1Step3Step2Step0Step2SQ2OUT1第四十頁，共七十頁。4并列序列合并編程并列序列的合并處轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的條件是所有前級步都是活動步且轉(zhuǎn)換條件滿足，因此應將所有前級步的常開觸點與轉(zhuǎn)換條件串聯(lián)作為后序步啟動條件。如Step05僅有兩步的閉環(huán)的處理如圖，此時Step3不能變?yōu)榛顒硬剑虼瞬荒苡煤罄m(xù)步的常閉點作為結束條件，應改為轉(zhuǎn)換條件SB3Step2SQ2Step2Step3Step3Step4(SB3)Step4Step3Step2SB4SB2SB3第四十一頁，共七十頁。Step0Step1Step2Step3SV1SV2SV3SV2S:FSSB1SQ2SQ3SQ1Step3SQ1Step1Step0S:FSStep0Step1SQ2Step3Step2Step2Step0SB1Step2Step1Step1SV1Step2SQ3Step0Step3Step3SV3Step1SV2Step2快進工進快退第四十二頁，共七十頁?；谥梦?、復位指令設計順序控制梯形圖Step0第四十三頁，共七十頁。選擇序列與并行序列第四十四頁，共七十頁。具有多種工作方式的系統(tǒng)編程機械手的原位：在最上面、最左邊且除松開的電磁線圈(YV5)通電外其它線圈全部斷電的狀態(tài)例:機械手控制系統(tǒng)設計第四十五頁，共七十頁。機械手的控制要求機械手具有手動、單步、單周期、連續(xù)、回原點或原位五種工作方式，用開關SA進行選擇。

第四十六頁，共七十頁。PLC的I/O分配為了保證在緊急情況下（包括PLC發(fā)生故障時），能可靠地切斷PLC的負載電源，設置了交流接觸器KM。在PLC開始運行時按下“電源”按鈕SB1，使KM線圈得電并自鎖，KM的主觸點接通，給輸出設備提供電源；出現(xiàn)緊急情況時，按下“急?！卑粹oSB2，KM觸點斷開電源。第四十七頁，共七十頁。三、程序設計程序的總體結構：將程序分為公用程序、自動程序、手動程序和回原位程序四個部分，其中自動程序包括單步、單周期和連續(xù)工作的程序，這是因為它們的工作都是按照同樣的順序進行，所以將它們合在一起編程更加簡單。梯形圖中使用跳轉(zhuǎn)指令使得自動程序、手動程序和回原位程序不會同時執(zhí)行。第四十八頁，共七十頁。OB1程序結構和公用程序第四十九頁，共七十頁。手動程序第五十頁，共七十頁。第五十一頁，共七十頁。自動程序的順序功能圖第五十二頁，共七十頁。返回本章首頁結束放映交通燈控制北西東南第五十三頁，共七十頁。交通燈控制控制要求分析在系統(tǒng)工作時，對執(zhí)行元件——指揮燈，有如下要求：

(1)信號燈系統(tǒng)的工作受啟停按鈕控制，啟動按鈕按下開始工作，停止按鈕按下停止工作。

(2)南北方向綠燈和東西方向綠燈不能同時亮，如果同時亮則應用自動立即關閉信號燈系統(tǒng)，并立即發(fā)出報警信號。

(3)南北紅燈亮維持25s，在此間時東西綠燈也亮，并維持20s時間，到20s時，東西綠燈閃亮，閃亮3s后熄火，在東西綠燈熄滅時，東西黃燈亮并維持2s。到2s時，東西黃燈熄滅，東西紅燈亮，同時南北紅燈熄滅，南北綠燈亮。

(4)東西紅燈亮維持30s，在此同時南北綠燈亮維持25s，然后閃亮3s熄滅，接著南北黃燈亮維持2s后熄滅．同時南北紅燈亮，東西綠燈亮。

(5)兩個方向的信號燈，按上面的要求周而復始地進行工作。第五十四頁，共七十頁。交通燈控制I/O接線系統(tǒng)的I/O信號系統(tǒng)開啟、停止按鈕信號；輸出信號有東西方向、南北方向各兩組指示燈驅(qū)動信號和故障指示燈驅(qū)動信號。系統(tǒng)所需的輸入點數(shù)為2，輸出點數(shù)為13，且都是開關量。由于每一方向的兩組指示燈中，同種顏色的指示燈同時工作，為節(jié)省輸出點數(shù)，可以采用并聯(lián)輸出方法,此時僅需要7個輸出點。第五十五頁，共七十頁。comcom南綠北綠南黃北黃南紅北紅東綠西綠東黃西黃東紅西紅報警第五十六頁，共七十頁。第五十七頁，共七十頁。等待Step0Step1Step2南北紅燈亮東西綠燈亮S:FSSB1T1T1:20S南北紅燈亮T2:3S東西綠燈閃爍Step3南北紅燈亮T3:2S東西黃燈亮Step4南北綠燈亮T4:25S東西紅燈亮Step2南北綠燈閃爍T5:3S東西紅燈亮Step3南北黃燈亮T6:2S東西紅燈亮T2T3T4T5T6第五十八頁，共七十頁。幾個案例設計一個控制電路，要求第一臺電動機啟動10s后第二臺電動機自動啟動，第二臺電動機運行10s后第一臺電動機停止，繼續(xù)運行10s后，自動停止。設計一小車控制電路，要求當按下運行按鈕后，小車從原始位置移動到終端后停止，并且停留5分鐘后自動返回原始位置。第五十九頁，共七十頁。幾個案例

3．設計一個搶答器系統(tǒng)程序，要求：搶答器系統(tǒng)是由三個搶答席和一個主持人席組成的，每個搶答席上各有一個搶答按鈕和一盞搶答指示燈。參賽者在允許搶答時，第一個按下?lián)尨鸢粹o的搶答席上的指示燈會亮，且釋放搶答按鈕后，指示燈仍然亮；此后，另外兩個搶答席上即使再按各自的搶答按鈕，其指示燈也不會亮。這樣，主持人就可以輕易地知道誰是第一個按下?lián)尨鹌鞯?。該題搶答結束后，主持人按下主持人席上的復位按鈕(常閉按鈕)，則指示燈熄滅，這樣，又可以進行下一題的搶答比賽。第六十頁，共七十頁。幾個案例4.某霓虹燈共有八盞燈，設計一段程序每次只點亮一盞燈，間隔一秒鐘循環(huán)往復不止。

第六十一頁，共七十頁。5、編寫一霓虹燈控制程序用已學過的基本指令，編寫霓虹燈控制程序，控制過程，按下啟