S7-200PLC順序控制程序設計方法

1、2020/6/25,.,第六章 PLC順序控制程序設計方法,電氣控制與PLC應用技術,2020/6/25,.,本章主要內(nèi)容 ：,6.1 功能圖的產(chǎn)生及基本概念 6.2功能圖的主要類型 6.3順序控制指令 6.4 功能圖編程應用舉例,2020/6/25,.,順序控制設計法 步與動作 有向連線與轉換條件 順序功能圖的基本結構 順序功能圖中轉換實現(xiàn)的基本規(guī)則,6.1 順序控制設計法與順序功能圖,2020/6/25,.,6.1.0 經(jīng)驗程序設計法 經(jīng)驗法設計梯形圖，沒有固定的方法和步驟可以遵循，具有很大的試探性和隨意性，對于不同的控制系統(tǒng)，沒有一種通用的容易掌握的設計方法。在設計復雜系統(tǒng)的梯形圖時，用

2、大量的中間單元來完成記憶、連鎖和互鎖功能，由于需要考慮的因素很多，它們常常又互相交錯影響，分析很困難，并且容易遺漏一些應該考慮的問題。修改局部梯形圖程序時，很可能“牽一發(fā)而動全身”，對系統(tǒng)其他部分產(chǎn)生意想不到的的影響。而且經(jīng)驗法設計出的梯形圖往往閱讀困難，給系統(tǒng)維修和改進帶來很大的麻煩。,2020/6/25,.,6.1.1 順序控制設計法 順序控制，就是按照生產(chǎn)工藝預先規(guī)定的順序，在各個輸入信號的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時間的順序，在生產(chǎn)過程中各個執(zhí)行機構自動地有序地進行操作。 使用順序控制設計法時，首先根據(jù)系統(tǒng)的工藝過程，畫出順序功能圖，然后根據(jù)順序功能圖設計出梯形圖。 順序功能圖(Seque

3、ntial Function Chart，SFC)是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形，也是設計PLC的順序控制程序的有力工具。,2020/6/25,.,順序功能圖 主要由步、有向連線、轉換、轉換條件和動作（或命令）組成。S7-300/400的S7 Graph是典型的順序功能圖語言。S7-200沒有順序功能圖編程語言，但是可以用順序功能圖來描述系統(tǒng)功能，根據(jù)它來幫助設計梯形圖。 優(yōu)點： 簡單易學；用它設計程序設計周期短；設計出的程序規(guī)律性強、清晰、可讀性好；此程序設計方法有效地克服了經(jīng)驗法的試探性和隨意性弊端。,2020/6/25,.,1）直接使用順序功能圖。按控制要求畫出相應的順序

4、功能圖，直接把它輸入到PLC中。 2）間接使用順序功能圖。用順序功能圖描述PLC要完成的控制任務，然后根據(jù)順序功能圖設計出相應的梯形圖，把此梯形圖輸入到PLC中。,2020/6/25,.,6.1.2 步（狀態(tài)）與動作 順序控制設計法的最基本思想： 將系統(tǒng)的一個工作周期劃分為若干個順序相連的階段，這些階段稱為步，并用編程元件來代表各步。步是根據(jù)輸出量的狀態(tài)來劃分的，在任何一步之內(nèi)，各輸出量的ON/OFF狀態(tài)不變，但相鄰兩步輸出量總的狀態(tài)是不同的。步的劃分使代表各步的編程元件的狀態(tài)與各輸出量的狀態(tài)之間有著極為簡單的邏輯關系。 轉換條件控制代表各步的編程元件，讓它們的狀態(tài)按一定的控制順序變化，然后用

5、代表各步的編程元件去控制PLC的各輸出。 步用方框表示，并用輔助存儲器的編號作為步的順序編號。,2020/6/25,.,圖5-11 波形圖,圖5-12 順序功能圖,2020/6/25,.,初始步（初始狀態(tài)）：一個順序功能圖中至少有一個初始步，用雙線方框表示。它是系統(tǒng)運行的起點，與系統(tǒng)的初始狀態(tài)相對應，系統(tǒng)初始步是等待起動命令的相對靜止狀態(tài)。 與步對應的動作或命令：統(tǒng)稱動作，在動作說明時要表明動作是存儲型還是非存儲型。 活動步：系統(tǒng)正處于某一步所在的階段時，該步處于活動狀態(tài)。,編號,2020/6/25,.,6.1.3有向連線與轉換條件 有向連線： 用于表示步的活動狀態(tài)進展的規(guī)定的方向和路線。 轉

6、換： 用在有向連線上與有向連線垂直的短劃線來表示，轉換將相鄰兩步分開。 轉換條件： 使系統(tǒng)由當前步進入下一步的信號稱為轉換條件，轉換條件可以是外部的輸入信號，也可以是PLC內(nèi)部產(chǎn)生的信號。,2020/6/25,.,2020/6/25,.,轉移條件,初始步,工作步,2020/6/25,.,三個電機順序啟停的控制程序,如何用順序功能圖法來設計改程序呢？,2020/6/25,.,單鍵啟停電機的程序,這樣梯形圖能正常工作嗎？,2020/6/25,.,2020/6/25,.,課堂作業(yè)：使用順序功能圖進行引風機和鼓風機順序啟停梯形圖編程、P183習題13三個傳送帶順序動作循環(huán)工作。,2020/6/25,.

7、,課后作業(yè)：現(xiàn)代電氣控制及PLC應用技術P183的12、13、15、16、例5-2畫出順序控制功能圖并進行編程。用順序功能圖進行紅綠交通燈、三個工位傳送帶控制梯形圖編程。,2020/6/25,.,6.1.4順序功能圖的基本結構 1）單序列： 由一系列相繼激活的步組成，每一步的后面僅接有一個轉換，每一個轉換的后面只有一個步。 2）選擇系列： 某一步后有若干個單一序列等待選擇，一次僅能選擇一個單一序列。為了保證每一次僅選擇一個單一序列進入，并對每一個單一序列被選擇規(guī)定優(yōu)先權，可以通過對每一個單一序列的進入轉換條件加約束條件來實現(xiàn),2020/6/25,.,單序列,選擇序列,2020/6/25,.,選

8、擇序列： 被選擇優(yōu)先級順序為：a,b,c,d,e,2020/6/25,.,3) 并行序列 ： 在某一轉換條件觸發(fā)下，同時起動若干個序列。,2020/6/25,.,6.1.5 順序功能圖中轉換實現(xiàn)的基本規(guī)則 1.轉換實現(xiàn)的條件： 1)該轉換所有的前級步都是活動步 2)相應的轉換條件得到滿足 2.轉換實現(xiàn)應完成的操作： 1)使所有由有向連線與相應轉換符號相連的后續(xù)步都變成活動步 2)使所有由有向連線與相應轉換符號相連的前級步都變?yōu)椴换顒硬健?2020/6/25,.,6.1.5 順序功能圖中轉換實現(xiàn)的基本規(guī)則 3.繪制順序功能圖時的注意事項： 1)兩個步絕對不能直接相連 2)兩個轉換也不能直接相連

9、3)順序功能圖中的初始步一般對應于系統(tǒng)等待啟動的初始狀態(tài)，可能沒有輸出處于ON的狀態(tài)，但必不可少。 4)自動控制系統(tǒng)應能多次重復執(zhí)行同一工藝過程，因此在順序功能圖中一般應有由步和有向連線組成的閉環(huán)。,2020/6/25,.,6.1.5 順序功能圖中轉換實現(xiàn)的基本規(guī)則 4.順序控制設計法的本質： 經(jīng)驗設計法：試圖用輸入信號I直接控制輸出信號Q。無法直接控制，為了實現(xiàn)記憶、連鎖、互鎖，只好增加一些輔助元件和輔助存儲器。但是不同系統(tǒng)輸出量Q和輸入量I關系各不相同，所以不容易找到一種簡單通用的設計方法。 順序控制設計法：步是根據(jù)輸出量Q的狀態(tài)來劃分的，步M與Q的邏輯關系非常簡單，步的轉換條件也非常清晰

10、。所以復雜系統(tǒng)用步來代表的控制梯形圖，設計方法是基本相同的，容易掌握。,2020/6/25,.,應用例：送料小車自動控制系統(tǒng) 說明：小車初始位置為最左端。按下啟動 按鈕后，小車開始工作。,2020/6/25,.,2020/6/25,.,程序：送料小車.mwp,2020/6/25,.,順序控制指令,順序控制指令介紹 指令形式,2020/6/25,.,順序控制指令,順序控制指令介紹 什么是SCR段？ 從LSCR指令開始到SCRE指令結束的所有指令組成一個順序控制繼電器（SCR）段。 LSCR指令標記一個SCR段的開始，當該段的狀態(tài)器置位時，允許該SCR段工作。SCR段必須用SCRE指令結束。 當S

11、CRT指令的輸入端有效時，一方面置位下一個SCR段的狀態(tài)器S，以便使下一個SCR段開始工作；另一方面又同時使該段的狀態(tài)器復位，使該段停止工作。,2020/6/25,.,順序控制指令,順序控制指令介紹 SCR段的功能 每一個SCR程序段一般有以下三種功能： 驅動處理：即在該段狀態(tài)器有效時，要做什么工作；有時也可能不做任何工作； 指定轉移條件和目標：即滿足什么條件后狀態(tài)轉移到何處； 轉移源自動復位功能：狀態(tài)發(fā)生轉移后，置位下一個狀態(tài)的同時，自動復位原狀態(tài)。,2020/6/25,.,舉例說明, S7-200 PLC順序控制指令及應用,2020/6/25,.,順序控制指令,使用說明 順控指令僅對元件S

12、有效，順控繼電器S也具有一般繼電器的功能，所以對它能夠使用其他指令。 SCR段程序能否執(zhí)行取決于該狀態(tài)器（S）是否被置位，SCRE與下一個LSCR之間的指令邏輯不影響下一個SCR段程序的執(zhí)行。 不能把同一個S位用于不同程序中，例如：如果在主程序中用了S0.1，則在子程序中就不能再使用它。 ,2020/6/25,.,使用說明 在SCR段中不能使用JMP和LBL指令，就是說不允許跳入、跳出或在內(nèi)部跳轉，但可以在SCR段附近使用跳轉和標號指令。 在SCR段中不能使用FOR、NEXT和END指令。 在狀態(tài)發(fā)生轉移后，所有的SCR段的元器件一般也要復位，如果希望繼續(xù)輸出，可使用置位/復位指令。 在使用功

13、能圖時，狀態(tài)器的編號可以不按順序安排。,順序控制指令,2020/6/25,.,單流程型,2020/6/25,.,可選擇的分支和聯(lián)接,2020/6/25,.,并行分支和聯(lián)接,2020/6/25,.,跳轉和循環(huán),2020/6/25,.,功能圖應用舉例,選擇和循環(huán)電路舉例 題目 I/O地址分配 輸入點： 輸出點： 啟動按鈕SF1 I0.0 原始位置指示燈PG Q0.0 停止按鈕SF2 I0.1 抓球電磁鐵MB Q0.1 上限位開關BG1 I0.2 下行接觸器QA1 Q0.2 下限位開關BG2 I0.3 上行接觸器QA2 Q0.3 左限位開關BG3 I0.4 右行接觸器QA3 Q0.4 小球右限位開關

14、BG4 I0.5 左行接觸器QA4 Q0.5 大球右限位開關BG5 I0.6 大小球檢測開關BG0 I0.7,2020/6/25,.,功能圖應用舉例,選擇和循環(huán)電路舉例 程序設計, S7-200 PLC順序控制指令及應用,2020/6/25,.,功能圖應用舉例,并行分支和聯(lián)接電路舉例 題目,2020/6/25,.,功能圖應用舉例,并行分支和聯(lián)接電路舉例 I/O地址分配 輸入點： 輸出點： 手動啟動按鈕 I0.0 泵P1接觸器 Q0.0 1號容器滿 I0.1 泵P2接觸器 Q0.1 1號容器空 I0.2 泵P3接觸器 Q0.2 2號容器滿 I0.3 泵P4接觸器 Q0.3 2號容器空 I0.4 泵P5接觸器 Q0.4 3號容器滿 I0.5 泵P6接觸器 Q0.5 3號容器空 I