电气控制与PLC技术之顺序控制系统程序设计法.ppt

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1、模块九顺序控制系统程序设计法任务一顺序功能图程序设计法及其应用任务二顺控指令的应用任务一顺序功能图程序设计法及其应用提出任务项目1变频器、传送带、机械手系统的PLC控制。变频器、传送带、机械手系统如图9-1所示，输入/输出设备如表9-1所示。控制要求如下：(1)启动操作：按下启动按钮，变频器启动，传送带开始运行，延时5 s后，若储料塔中的传感器检测到塔中有货，则送料柱启动，将料块推到传送带上。(2)送料柱推到位，延时2 s后，送料柱复位。(3)货物经传送带送至机械手的下方，当机械手下方的光电开关PS检测到货物时，机械手启动(下降)。下一页返回任务

2、一顺序功能图程序设计法及其应用(4)机械手启动后的连续工作流程为：(5)返回到位，延时2 s后，若塔中有货，再次启动送料柱，开始新一轮的工作。(6)停止操作：按下停止按钮，变频器停止运行，而机械手则在一个连续过程结束后，回到初始状态(原位)。新知识储备上一页下一页返回任务一顺序功能图程序设计法及其应用一、功能图的产生及基本概念1.功能图的产生20世纪80年代初，法国科技人员根据PetriNet理论，提出了PLC设计的Grafacet法。Grafacet法是专用于工业顺序控制程序设计的一种功能性说明语言，即顺序功能图(SequentialFunct

3、ionChart，SFC)语言，现在已成为法国国家标准。顺序功能图是一种真正的图形化的编程语言，对于一个顺序控制问题，不管有多复杂，都可以用图形的方式把问题表达或叙述清楚。现在大部分PLC都支持SFC，即可以使用SFC直接编程。也有许多PLC厂家为此专门开发了一种功能指令，称为顺控指令或步进指令，如西门子公司S7-200系列PLC的SCR指令。2.功能图的基本概念功能图又称为顺序功能图、功能流程图或状态转移图，它是一种描述上一页下一页返回任务一顺序功能图程序设计法及其应用顺序控制系统的图形表示方法，是专用于工业顺序控制程序设计的一种功能性说明语言

4、。它能够完整地描述系统的工作过程、功能和特性，是分析、设计电气控制系统控制程序的重要工具。功能图主要由“步”、“转移”及“有向连线”等元素组成。(1)步(状态)。步也称为状态，用来说明控制系统的一个稳定状态(稳定阶段)。步用矩形框表示，方框中的数字是该步的编号。步可分为初始步和工作步两种。①初始步(初始状态)。初始步表示控制系统的初始状态，是顺序控制的起点，也是功能图运行的起点，一个控制系统至少要有一个初始步。规定初始步用双线的矩形框表示，如图9-2所示。②工作步(工作状态)。工作步是控制系统正常运行时的状态(也即除初始状态以外的各个稳定阶段)。

5、规定工作步用单线矩形框表示，如图9-3所示。上一页下一页返回任务一顺序功能图程序设计法及其应用③活动步与非活动步。根据控制系统是否运行，步又可分为活动步和非活动步两种。当系统正运行于某个阶段(步)时，该阶段(步)处于活动状态，则称该阶段(步)为活动步。其前一步称为“前级步”，后一步称为“后续步”，除“活动步”以外的其他各步则称为“非活动步”。④与状态(步)对应的动作：在每个稳定的阶段(步)下要进行的动作。在图中用该步右边的一个带文字或符号说明的矩形框表示，如图9-4所示。与步对应的动作又分为存储型动作和非存储型动作。存储型动作是指某步变为非活动步

6、时，与这一步对应的动作继续保持。可在顺序功能图中使用置位和复位指令控制存储型动作的保持和结束。非存储型动作是指某步变为非活动步时，与这一步对应的动作停止执行。即“步”与它的“非存储型动作”是“同生共死”的。上一页下一页返回任务一顺序功能图程序设计法及其应用(2)有向连线。在画顺序功能图时，将代表各步的矩形框按它们成为活动步的先后顺序排列，并用带有箭头的有向连线将它们连接起来。带有箭头的有向连线则表示状态转移的路线，该路线表明了步转移的方向。从上到下，从左向右转移时，通常可省略有向线段的箭头。(3)转移。在有向连线上且与有向连线垂直的短划线称为转移

7、。转移是用来表示从一个状态(步)到另一个状态(步)的转换条件(即结束某一步动作而启动下一步动作的条件)，如图9-5所示。转移是指使系统从一个状态向另一个状态转换的必要条件。3.顺序功能图中转换实现基本规则要实现步与步之间的转换，必须同时满足两个条件：(1)该转换的前级步必须都为活动步。上一页下一页返回任务一顺序功能图程序设计法及其应用(2)相应的转换条件得到满足。步与步的转换实现后将完成以下两个操作：(1)使后续步变为活动步。(2)使前级步变为非活动步。很显然，在顺序功能图中，当某一步的前级步是活动步时，该步才有可能变为活动步。如果用没有断电保持

8、功能的编程元件来代表各步，则在PLC进入RUN模式时，它们均处于OFF状态，必须用SM0.1的常开触点作为转换条件，将初始步预置为活动步