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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第六章 顺序功能图设计法,第一节 顺序功能图概述,顺序功能图又称为状态转移图,它是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形,是,PLC,控制系统进行程序设计的重要工具。,一、顺序功能图的绘制,顺序功能图主要由步、有向连线、转换、转换条件和任务组成。如图所示为顺序功能图的一般形式,,1,顺序功能图的一般形式,2,1,顺序功能图的基本结构,(,1,)单序列 单序列由一串相继激活的步组成,每一个步的后面只有一个步可转移。,3,(,2,)选择序列 当有两个以上的步可转移时,这些步称为选择序列。,4,(,3,)并行序列 当转换条件的实现导致几个步同时激活时,这些步称为并行序列。,5,2,转换实现的基本规则,(,1,)在顺序功能图中,步的活动状态的进展是由转换的实现来完成的。转换实现必须同时满足两个条件:,1,)该转换所有的前级步都是活动步;,2,)相应的转换条件得到满足。,(,2,)转换的实现应完成两个操作:,1,)使所有由有向连线与相应转换条件相连的后续步都变为活动步;,2,)使所有由有向连线与相应转换条件相连的前级步都变为不活动步。,6,二顺序功能图到梯形图的转换,(一)顺序功能图指令,1,步开始指令,LSCR,(,Load Sequence Control Relay,),步开始指令的功能是标记某一个步的开始,当该状态继电器(,S,)为,1,时,该步变为活动步。,2,步转移指令,SCRT,(,Sequence Control Relay Transition,),步转移指令的功能是将当前的活动步切换到下一步。当输入有效时进行活动步的转换,即停止当前的活动步,启动下一个活动步。,3,步结束指令,SCRE,(,Sequence Control Relay End,),步结束指令的功能是标记一个,SCR,步的结束,每个,SCR,步必须使用步结束指令来表示该步的结束。,7,4,、步与梯形图的转换,8,(二)状态继电器,状态继电器是顺序功能图编程的重要元件,用来表示各个步的当前状态。,S7-200,提供了,256,个状态继电器为:,S0.0S31.7,。其使用规则如下:,(,1,),SCR,指令的操作数只能是状态继电器,(S),。状态继电器可以用于主程序、子程序或中断程序中,但不能重复使用。,(,2,)如果状态继电器,(S),没有被,SCR,指令调用,它也可作为内部辅助继电器使用。,9,第二节 顺序功能图典型结构,一单序列顺序控制系统,(一)控制系统的要求,两台三相异步电机,M1,、,M2,采用全压启动,它们的工作过程如下:按下启动按钮,SB2,,电机,M1,启动并运转,间隔,10,秒后电机,M2,启动并运转;按停止按钮,SB1,,电机,M2,停止,间隔,10,秒后电机,M1,停止。,10,输 入 设 备,输 出 设 备,符号,功 能,输入地址,符号,功 能,输出地址,SB2,启动按钮,I0.0,KM1,M1,接触器,Q0.0,SB1,停止按钮,I0.1,KM2,M2,接触器,Q0.1,FR1,电机,M1,热继电器,I0.2,FR2,电机,M2,热继电器,I0.3,(二)程序设计,1,PLC,的,I/O,地址分配表。,11,2,顺序功能图,系统控制过程的顺序功能图如图所示。其中初始激活条件为,SM0.1,,这样在,PLC,每次接通电源进入运行状态后,顺序功能图初始步被直接激活。,12,3,梯形图,使用,SCR,指令,将顺序功能图转换为梯形图如图所示。,13,14,4,、时序图,15,二选择序列顺序控制系统,(一)控制系统的要求,某给水系统,由两台电机分别驱动两台水泵工作,两台水泵采用双机或单机供水。两台三相异步电机,M1,、,M2,采用全压启动,两台电机的工作过程如下:,(,1,)给水方式选择开关,SA1,置双机供水方式,按启动按钮,SB2,:电机,M1,、,M2,间隔,10,秒启动并运行,驱动两台水泵工作;按停止按钮,SB1,两台电机同时停止,水泵停止工作。,(,2,)给水方式选择开关置,SA1,单机供水方式:电机选择开关,SA2,选择电机,M1,或电机,M2,工作,按启动按钮,SB2,:电机启动并带动水泵运行;按停止按钮,SB1,电机停止,水泵停止工作。,16,输 入 设 备,输 出 设 备,符号,功 能,输入地址,符号,功 能,输出地址,SB2,启动按钮,I0.0,KM1,M1,接触器,Q0.0,SB1,停止按钮,I0.1,KM2,M2,接触器,Q0.1,SA1,给水方式选择开关,I0.2,SA2,电机选择开关,I0.3,FR1,电机,M1,热继电器,I0.4,FR2,电机,M2,热继电器,I0.5,(二)程序设计,1,PLC,的,I/O,地址分配表。,17,2,顺序功能图,18,3,梯形图,19,20,4,时序图,21,三并行序列顺序控制系统,(一)控制系统的要求,某机械设备,分别由三台三相异步电动机,M1,、,M2,、,M3,驱动,电机采用全压启动方式。当按启动按钮,SB2,后,三台电机要分别完成如下的工作过程:,(,1,)电机,M1,直接启动,运行,10,分钟后停止,延时,10,秒后重新启动并运行;,(,2,)电机,M2,延时,10,秒启动,运行,5,分钟后停止;,(,3,)电机,M3,直接启动,运行,6,分钟后停止。,当按停止按钮,SB1,后,电机,M1,停止;按启动按钮重复上述工作过程。,22,输 入 设 备,输 出 设 备,符号,功 能,输入地址,符号,功 能,输出地址,SB2,启动按钮,I0.0,KM1,M1,接触器,Q0.0,SB1,停止按钮,I0.1,KM2,M2,接触器,Q0.1,FR1,电机,M1,热继电器,I0.2,KM3,M3,接触器,Q0.2,FR2,电机,M2,热继电器,I0.3,FR3,电机,M3,热继电器,I0.4,(二)程序设计,1,PLC,的,I/O,地址分配表。,23,2,顺序功能图,24,3,梯形图,25,26,27,4,、时序图,28,思考与训练,1,、,两台三相异步电动机采用全压启动运行方式。按启动按钮,SB2,后两台电机开始工作,其电气控制要求如下:,(,1,)电机,M1,间隔,1,分钟启动,运行,3,分钟后停止;电机,M2,启动并运行,10,分钟后停止;,(,2,)两台电机完成上述工作后,再同时启动并运行,5,分钟后停止;,(,3,)如此重复,直到按停止按钮,SB1,后两台电机停止运行。,29,2,、,十字路口交通灯示意图如图所示。按启动按钮,SB2,控制系统开始工作,该交通灯的工作过程如下:,(,1,)开始为东西方向禁行,南北方向放行。南北方向绿灯亮,25,秒,变成南北方向的绿灯以,1HZ,频率闪烁,3,秒,然后变成南北方向的黄灯亮,2,秒;此时东西方向红灯亮,30,秒。,(,2,),30,秒后转为南北方向禁行,东西方向放行。南北方向红灯亮,30,秒;东西方向绿灯亮,25,秒,变为东西方向绿灯以,1HZ,频率闪烁,3,秒,然后变成东西方向黄灯亮,2,秒。,(,3,)如此重复上述工作,按停止按钮,SB1,工作停止。,30,3,、油循环控制系统示意图如图所示。控制要求如下:,(1),按下启动按钮,SB1,后,泵,1,、泵,2,通电运行,由泵,1,将油从循环槽打入淬火槽,经沉淀槽,再由泵,2,打入循环槽,运行,20min,后,泵,1,、泵,2,停。,(2),在泵,1,、泵,2,运行期间,如果沉淀槽的液位到达高位,液位传感器,L1,接通,使泵,1,停,泵,2,继续运行,2min,。,(3),在泵,1,、泵,2,运行期间,如果沉淀槽的液位降到低位,液位传感器,L2,由接通变为断开,使泵,2,停,泵,1,继续运行,2min,。,(4),当按下停止按钮,SB2,时,泵,1,、泵,2,同时停。,31,
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