专题：顺序控制设计法与顺序功能图教学内容.ppt

专题：顺序控制设计法与专题：顺序控制设计法与顺序功能图顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图一、根据继电器电路图设计梯形图一、根据继电器电路图设计梯形图1.基本方法基本方法分析项目的工作流程分析项目的工作流程分清项目中的输入输出信号，并统计数量分清项目中的输入输出信号，并统计数量根据根据I/O数量和项目要求确定系统规模数量和项目要求确定系统规模(CPU、DI/DO模块数量等模块数量等)确定确定PLC外部接线外部接线(即确定了即确定了I/O地址地址)梯形图编程。中间继电器、时间继电器和计数器在梯形图编程。中间继电器、时间继电器和计数器在PLC中用存储位中用存储位M、定时器、定时器T和计数器和计数器C代替代替2专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图分析控制对象分析控制对象确定控制内容确定控制内容选择选择PLC类型类型硬件设计硬件设计软件设计软件设计系统总装统调系统总装统调符合符合设计要求设计要求投入运行投入运行调整硬件调整硬件否否调整软件调整软件否否是是3专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图2.实例实例 电机的电机的Y 起动起动KM-KTKTKM-YKM-YKM-KM-KTKM-KMSB1SB2KMFRKMFUQSFR电机电机AxByCzKM-YKM-I0.0I0.1I0.2I0.5可可编编程程控控制制器器Q4.0Q4.1M1L起动按钮起动按钮停止按钮停止按钮热继电器热继电器DC24VSB2SB1FRAC220VKM-YKM-KM-KM-Y4专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图KM-KTKTKM-YKM-YKM-KM-KTKM-KMSB1SB2KMFRn电机的电机的Y 起动起动序号序号 测点号测点号 测点名称测点名称 类型类型 节点型节点型 地址地址 通道通道1START 起动按钮起动按钮DINOI0.002STOP停止按钮停止按钮DINCI0.113FR热继电器热继电器DINCI0.544Y_ONY接触器接触器DONOQ4.005X_ON 接触器接触器DONOQ4.115专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图3.注意事项注意事项 遵循梯形图语法遵循梯形图语法Step7自动检查自动检查 梯形图的易读性梯形图的易读性 减少减少PLC外部接入的外部接入的I/O数量数量 时间继电器的处理时间继电器的处理 利用存储位作中间环节利用存储位作中间环节代替中间继电器代替中间继电器 为了安全起见，在外部电路加互锁为了安全起见，在外部电路加互锁 硬互锁硬互锁 PLC的输出模块电压电流要与外部负载相配的输出模块电压电流要与外部负载相配6专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图二二、顺序控制设计法与顺序功能图、顺序控制设计法与顺序功能图2.1 控制系统简介控制系统简介n过程控制过程控制(Process Control)：侧重生产过程中工艺：侧重生产过程中工艺参数的监视、调节与控制。参数的监视、调节与控制。例如例如DCS，包括：，包括：逻辑控制：逻辑控制：顺序控制顺序控制SCS(Sequence Control System)：侧重：侧重生产设备的启停和工艺流程的联动与闭锁关系。生产设备的启停和工艺流程的联动与闭锁关系。模拟量控制模拟量控制MCS：闭环控制与调节。例如：闭环控制与调节。例如PID。7专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图2.2 顺序功能图设计法顺序功能图设计法n顺序功能图用来编制顺序控制的程序，如：机械手控顺序功能图用来编制顺序控制的程序，如：机械手控制、数控机床、立体车库等程序制、数控机床、立体车库等程序。n基本思想：控制过程被划分为若干个时间段基本思想：控制过程被划分为若干个时间段步，步，每步表示控制输出的一个动作，从一步到另一步的转每步表示控制输出的一个动作，从一步到另一步的转换由转换条件来控制。换由转换条件来控制。n转换条件：输入状态的变化，例如内外部输入、定时转换条件：输入状态的变化，例如内外部输入、定时器、计数器等。器、计数器等。n编程：根据工艺画顺序功能图编程：根据工艺画顺序功能图编程编程S7 Graph。8专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图转换转换初始步初始步动作动作有向连线有向连线步步转换条件转换条件2.3 步与动作步与动作以电机以电机Y 启动为例启动为例M0.0M0.1M0.2Q4.0=1Q4.0=0T0I0.0 启动启动T0 延时延时I0.1 停止停止Q4.1=1Q4.0=0 Q4.1=0I0.0I0.1Q4.0Q4.1T0 接接Y接接延时延时 起起M0.0初始初始M0.1M0.2Y起起9专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图顺序控制设计法与顺序功能图顺序控制设计法与顺序功能图顺序控制设计法与顺序功能图顺序控制设计法与顺序功能图 顺序控制设计法顺序控制设计法 顺序功能图组成顺序功能图组成 顺序功能图结构顺序功能图结构专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图顺序控制设计法顺序控制设计法顺序控制：按照生产工艺预先规顺序控制：按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作定的顺序，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间按顺用下，根据内部状态和时间按顺序，对生产过程各个执行机构进序，对生产过程各个执行机构进行自动有序的操作。行自动有序的操作。专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图顺序控制设计法顺序控制设计法1 1、思路、思路将系统的一个周期划分为若干顺序相连的阶将系统的一个周期划分为若干顺序相连的阶段（步）段（步）用编程元件代表各个阶段用编程元件代表各个阶段 利用转换条件控制代表各步的编程元件利用转换条件控制代表各步的编程元件 用代表各步的编程元件控制用代表各步的编程元件控制PLC的各输出位的各输出位输入输出之间无直接联系，简化设计输入输出之间无直接联系，简化设计专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图顺序控制设计法顺序控制设计法2 2、步骤、步骤了解工艺生产过程了解工艺生产过程画出顺序功能图画出顺序功能图根据顺序功能图设计梯形图根据顺序功能图设计梯形图大型和部分中型大型和部分中型PLC可直接用顺序功能图可直接用顺序功能图进行编程，如进行编程，如S7-300/400的的S7-Graph专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图顺序控制设计法与顺序功能图顺序控制设计法与顺序功能图顺序控制设计法与顺序功能图顺序控制设计法与顺序功能图顺序控制设计法顺序控制设计法顺序功能图组成顺序功能图组成顺序功能图结构顺序功能图结构专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图顺序功能图组成组成：组成：1 1、步、步2 2、动作、动作3 3、转换条件、转换条件4 4、有向连线、有向连线专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图顺序功能图组成顺序功能图组成1 1 1 1、步、步、步、步控制系统中的一个相对不变的控制系统中的一个相对不变的控制系统中的一个相对不变的控制系统中的一个相对不变的性质，对应于一个稳定的状态性质，对应于一个稳定的状态性质，对应于一个稳定的状态性质，对应于一个稳定的状态初始步对应控制系统的初始状态，初始步对应控制系统的初始状态，初始步对应控制系统的初始状态，初始步对应控制系统的初始状态，是系统的起点，一个系统至少有是系统的起点，一个系统至少有是系统的起点，一个系统至少有是系统的起点，一个系统至少有一个初始步，用双框线表示一个初始步，用双框线表示一个初始步，用双框线表示一个初始步，用双框线表示相邻两步之间的状态总是不同的相邻两步之间的状态总是不同的相邻两步之间的状态总是不同的相邻两步之间的状态总是不同的步用矩形框表示，有编号步用矩形框表示，有编号步用矩形框表示，有编号步用矩形框表示，有编号专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图顺序功能图组成顺序功能图组成1 1 1 1、步、步、步、步专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图顺序功能图组成顺序功能图组成1 1、步、步按启动按钮按启动按钮I0.0后，后，先开引风机，延时先开引风机，延时12s后再开鼓风机；后再开鼓风机；按下停止按钮按下停止按钮I0.1后，后，应先停鼓风机，应先停鼓风机，10s后再停引风机。后再停引风机。Q0.0引风机，引风机，Q0.1鼓风机鼓风机初始步初始步M0.1M0.2M0.3专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图一个步表示控制过程中的稳定状态，它可以一个步表示控制过程中的稳定状态，它可以一个步表示控制过程中的稳定状态，它可以一个步表示控制过程中的稳定状态，它可以对应一个或多个动作。在步右边加一个矩形对应一个或多个动作。在步右边加一个矩形对应一个或多个动作。在步右边加一个矩形对应一个或多个动作。在步右边加一个矩形框，在框中用简明的文字说明该步对应的动框，在框中用简明的文字说明该步对应的动框，在框中用简明的文字说明该步对应的动框，在框中用简明的文字说明该步对应的动作。作。作。作。顺序功能图组成顺序功能图组成2 2、动作说明、动作说明专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图活动步：活动步：活动步：活动步：当系统处于某一步所在的阶段时，该步处于当系统处于某一步所在的阶段时，该步处于当系统处于某一步所在的阶段时，该步处于当系统处于某一步所在的阶段时，该步处于活动步活动步活动步活动步步处于活动状态时，相应动作被执行步处于活动状态时，相应动作被执行步处于活动状态时，相应动作被执行步处于活动状态时，相应动作被执行处于不活动状态时，相应动作被停止处于不活动状态时，相应动作被停止处于不活动状态时，相应动作被停止处于不活动状态时，相应动作被停止2、动作说明、动作说明顺序功能图组成顺序功能图组成专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图顺序功能图组成顺序功能图组成 表明各步成为活动步表明各步成为活动步的先后次序，即转移方的先后次序，即转移方向向 默认方向从左到右，默认方向从左到右，从上到下，这两个方向从上到下，这两个方向箭头可省略箭头可省略3、有向连线、有向连线专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图 在两步之间的有向连线上，用一段短横线表示转换在两步之间的有向连线上，用一段短横线表示转换 转换条件标注在短横线旁，转换条件满足，两步转换转换条件标注在短横线旁，转换条件满足，两步转换完成完成4 4、转换条件、转换条件顺序功能图组成顺序功能图组成转移条件可以用文字语言、布尔代数表达式或图转移条件可以用文字语言、布尔代数表达式或图形符号标注。形符号标注。专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图5、规则、规则顺序功能图组成顺序功能图组成步与步不能直接相连，必须用转换分开步与步不能直接相连，必须用转换分开步与步不能直接相连，必须用转换分开步与步不能直接相连，必须用转换分开转换与转换不能直接相连，必须用步分开；转换与转换不能直接相连，必须用步分开；转换与转换不能直接相连，必须用步分开；转换与转换不能直接相连，必须用步分开；步与转换、转换与步之间的连线采用有向线段，画功步与转换、转换与步之间的连线采用有向线段，画功步与转换、转换与步之间的连线采用有向线段，画功步与转换、转换与步之间的连线采用有向线段，画功能图的顺序一般是从上向下或从左到右，正常顺序能图的顺序一般是从上向下或从左到右，正常顺序能图的顺序一般是从上向下或从左到右，正常顺序能图的顺序一般是从上向下或从左到右，正常顺序时可以省略箭头，否则必须加箭头。时可以省略箭头，否则必须加箭头。时可以省略箭头，否则必须加箭头。时可以省略箭头，否则必须加箭头。一个功能图至少应有一个初始步。一个功能图至少应有一个初始步。一个功能图至少应有一个初始步。一个功能图至少应有一个初始步。专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图1.步步n把整个系统按把整个系统按输出状态的变化输出状态的变化分成若干个时间段，每个分成若干个时间段，每个时间段就是一步时间段就是一步2.初始步初始步n系统的初始状态系统的初始状态静止状态静止状态3.活动步活动步n活动步：正在执行的动作活动步：正在执行的动作4.有向连线有向连线n系统按照有向连线的方向执行系统按照有向连线的方向执行 顺序步顺序步左左右，上右，上下下5.转换转换n相邻两步的分隔点相邻两步的分隔点6.转换条件转换条件n从一步执行到另一步所需的条件从一步执行到另一步所需的条件转换转换初始步初始步动作动作步步转换条件转换条件M0.0M0.1M0.2S Q4.0R Q4.0T0I0.0 启动启动T0 延时延时I0.1 停止停止S Q4.1R Q4.0 R Q4.1顺序功能图顺序功能图总结总结24专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图2.4 顺序功能图的基本结构顺序功能图的基本结构单序列、选择系列、并行系列单序列、选择系列、并行系列123de5891210hijnk13141516xyzw34510efi67g单序列单序列选择序列选择序列并行序列并行序列25专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图M0.0M0.1M0.2Q4.0=1Q4.0=0T0I0.0 启动启动T0 延时延时I0.1 停止停止Q4.1=1Q4.0=0 Q4.1=0三、使用起保停的三、使用起保停的顺序控制编程顺序控制编程方法方法3.1 单序列：单序列：Y 启动启动26专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图M0.0M0.1M0.2M0.3M0.4Q4.0Q4.1Q4.2I0.0I0.1I0.3I0.4I0.6M0.5M0.6Q4.3Q4.4I0.5I0.23.2 选择和并行序列的编程方法选择和并行序列的编程方法Q4.0I0.0I0.1Q4.0S SI0.1I0.0Q4.0R RQ4.027专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图M0.0M0.1M0.2Q4.0=1Q4.0=0T0I0.0 启动启动T0 延时延时I0.1 停止停止Q4.1=1Q4.0=0 Q4.1=0四、使用置位复位指令的顺序控制编程方法四、使用置位复位指令的顺序控制编程方法1.单序列：单序列：Y 启动启动28专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图2.复杂序列复杂序列M0.0M0.1M0.2M0.3M0.4Q4.0Q4.1Q4.2I0.0I0.1I0.3I0.4I0.6M0.5M0.6Q4.3Q4.4I0.5I0.229专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图作业作业三条传输皮带连锁控制三条传输皮带连锁控制n起动时，先起动起动时，先起动M1，延时，延时20秒后自动起动秒后自动起动M2，延时，延时15秒后再自动起动秒后再自动起动M3。n停止时，先停停止时，先停M3，延时，延时30秒后自动停秒后自动停M2，延时，延时20秒秒后再自动停后再自动停M1。n故障跳闸时，三条皮带全停。故障跳闸时，三条皮带全停。M3M2M2M13#3#皮带皮带2#2#皮带皮带1#1#皮带皮带30专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图n根据根据I/O表格确定模块硬件连接表格确定模块硬件连接(I/O地址确定地址确定)序号序号测点号测点号测点名称测点名称类型类型接点型接点型地址地址 通道通道1START起动按钮起动按钮DINOI0.002STOP停止按钮停止按钮DINOI0.113Emergency紧急停按钮紧急停按钮DINOI0.224M1_STARTM1起动脉冲起动脉冲DONOQ4.115M2_STARTM2起动起动DONOQ4.446M3_STARTM3起动起动DONOQ4.7731专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图n画出顺序功能图画出顺序功能图n根据顺序功能图编程根据顺序功能图编程(略略)n急停的处理：急停的处理：M0.1M0.5全部清零全部清零M0.0置置1M0.0M0.1M0.2M0.3M0.4S Q4.1S Q4.4S Q4.7R Q4.7T0I0.0T0T1I0.1T21#起动起动R Q4.1起动起动T1停止停止M0.5R Q4.4T2T3T32#起动起动3#起动起动3#停止停止2#停止停止1#停止停止32专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图作业作业 交通信号灯控制系统程序设计。交通信号灯控制系统程序设计。启动启动停止停止东西向东西向南北向南北向黄黄红红绿绿Q4.0 Q4.1 Q4.2 Q4.3Q4.4Q4.5交通信号灯控制盘交通信号灯控制盘I0.0 I0.133专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图n信号灯由控制盘总体控制，按一下起动信号灯由控制盘总体控制，按一下起动按钮，信号灯系统开始工作，并周而复按钮，信号灯系统开始工作，并周而复始地循环动作；始地循环动作；n按一下停止按钮，所有信号灯都熄灭。按一下停止按钮，所有信号灯都熄灭。n信号灯具体控制要求如下表，编写信号信号灯具体控制要求如下表，编写信号灯控制程序。灯控制程序。启动启动停止停止东西向东西向南北向南北向黄黄红红绿绿Q4.0 Q4.1 Q4.2 Q4.3Q4.4Q4.5交通信号灯控制盘交通信号灯控制盘I0.0 I0.134专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图n根据交通信号灯的控制要求，画出信号灯的控制时序根据交通信号灯的控制要求，画出信号灯的控制时序如下图。如下图。南北向红灯南北向红灯2s3s45s2s3s25s东西向绿灯东西向绿灯东西向黄灯东西向黄灯东西向红灯东西向红灯南北向绿灯南北向绿灯南北向黄灯南北向黄灯NS_RNS_GNS_YEW_REW_GEW_Y35专题：顺序控制设计法与顺序功能图专题：顺序控制设计法与顺序功能图n画出顺序功能图画出顺序功能图M0.2T1闪闪:东西绿东西绿T1T2M0.3灭灭:东西绿东西绿亮亮:东西黄东西黄T2M0.4T3灭灭:南北红南北红/东西绿黄东西绿黄亮亮:东西红、南北绿东西红、南北绿T3M0.5T4闪闪:南北绿南北绿T4M0.6T5T5灭灭:南北绿南北绿亮亮:南北黄南北黄M0.1T0灭灭:东西红东西红/南北绿黄南北绿黄亮亮:南北红南北红/东西绿东西绿T0本章结束本章结束南北红南北红2s3s45s2s3s25s东西绿东西绿东西黄东西黄东西红东西红南北绿南北绿南北黄南北黄NS_RNS_GNS_YEW_REW_GEW_Y36结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！37