可编程控制器SFC程序设计用解读

1可编程控制器SFC程序 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 用解读1．顺序控制的特点送料小车自动控制系统的工作过程规律性强、时序清晰2.功能表图停15秒停10秒第1页/共68页2．功能图及其对应的梯形图功能图的组成：步+转向条件+有向连线+动作（功能表图又叫状态转移图、状态图或流程图）功能图的结构功能图的结构对应的梯形图功能图的结构第2页/共68页2.1功能表图的结构1）单序列结构（顺序结构）单序列由一系列相继激活的步组成。每一步的后面仅有一个转换条件，每一个转换条件后面仅有一步。选择序列结构第3页/共68页2.1功能表图的结构1）单序列结构（顺序结构）单序列由一系列相继激活的步组成。每一步的后面仅有一个转换条件，每一个转换条件后面仅有一步。2）选择序列结构（选择性分支）选择序列的开始称为分支。某一步的后面有几个步，当满足不同的转换条件时，转向不同的步。并行序列结构第4页/共68页2.1功能表图的结构1）单序列结构（顺序结构）单序列由一系列相继激活的步组成。每一步的后面仅有一个转换条件，每一个转换条件后面仅有一步。2）选择序列结构（选择性分支）选择序列的开始称为分支。某一步的后面有几个步，当满足不同的转换条件时，转向不同的步。3）并行序列结构（并发性分支）并行序列的开始称为分支。当转换的实现导致几个序列同时激活时，这些序列称为并行序列（同时开始；全部结束时才会转移）。2.2功能表图综合结构第5页/共68页4）循环结构用于一个顺序过程的多次反复执行。5）复合结构第6页/共68页2.2功能表图综合结构第7页/共68页2.3功能表图对应的梯形图第8页/共68页功能表图对应的梯形图步20000为起始步，它的前面有2条分支第9页/共68页功能表图对应的梯形图步20001的后面有3条并行序列的分支，任选一个。第10页/共68页功能图对应的梯形图步20006是单序列的步，步20005、步20007为其前级步和后续步第11页/共68页功能图对应的梯形图步20009的后面有2条选择序列的分支相与第12页/共68页功能图对应的梯形图步20012的前面有2条选择序列的分支第13页/共68页功能表图对应的梯形图步20015的前面有3条选择序列的分支，3并列分支都运行完才会执行下一工作步3顺序控制程序设计举例第14页/共68页7.1SFC设计方法该方法是专用于工业顺序控制程序设计的一种方法，能够描述被控系统的工作过程，是设计控制系统的重要方法。7.1.1SFC基础SFC图的基本元素是流程步、有向线段、转移和动作说明。1．流程步又称工作步，是控制系统的一个稳定状态，用矩形方框表示，框中用数字表示该步的编号，编号可以是实际的控制步序号，也可以是PLC中的工作位编号。800对应于系统的初始状态工作步称为初始步。是系统运行的起点，一个系统至少需要一个初始步。初始步用双线矩形框表示。第15页/共68页2．转移就是从一个步向另一个步之间的切换条件，两个步之间用一个有向线段表示,可以从一个步切换到另一个步，代表向下转移方向的箭头可以忽略。436图转移和有向线段通常转移用有向线段上的一段横线表示，在横线旁可以用文字、图形符号或逻辑表达式标注描述转移的条件。当相邻步之间的转移条件满足时，就从一个步按照有向线段的方向进行切换。第16页/共68页3．动作说明步只是控制系统中的一个稳定的状态，在这个状态可以有一个或多个PLC输出触点的动作，但也可以没有任何输出动作。对于一个步，可以有一个或几个动作，表示的方法是在步的右侧加一个或几个矩形框，并在框中加文字对动作进行说明。电机1启动指示灯亮启动定时器8图动作说明第17页/共68页4．规则1、步和步之间必须有转移隔开。2、转移和转移之间必须有步隔开。3、步和转移、转移和步之间用有向线段连接，正常画SFC图的方向是从上向下或是从左向右，按照正常顺序画图时，有向线段可以不加箭头，否则必须加箭头。4、一个SFC图中至少有一个初始步。第18页/共68页7.1.2SFC图的结构1．顺序结构是最简单的一种结构，特点是步与步之间只有一个转移，转移和转移之间只有一个步。第19页/共68页2选择性分支结构分支用水平线相连，每一条单一顺序的进入都有一个转移条件。每个分支的转移条件都位于水平线下方，单水平线上方没有转移。如果某一个分支转移条件得到满足，则执行这一分支。一旦进入这一分支后，就再也不执行其它分支了。分支结束用水平线将各个分支会合，水平线上方的每个分支都有一个转移条件，水平线下方没有转移条件。第20页/共68页3．并发性分支结构如果在某一步执行完后，需要启动（同时）若干条分支，这就是并发分支结构。分支开始用水平双线将各个分支相连，双水平线上方需要一个转移，转移对应的条件称为公共转移条件。如果公共转移条件满足，则同时执行下面所有分支，水平线下方一般没有转移条件。公共转移条件满足时，同时执行多个分支，但因各个分支完成的时间不同，故每个分支的最后一步通常设置一个等待步。分支结束用水平双线将各个分支汇合，水平双线的上方一般没有转移，下方有一个转移。第21页/共68页4．循环结构用于一个顺序过程的多次反复执行。5．复合结构第22页/共68页7.3SFC图转换成梯形图1．进入有效工作步1、使用PLC的第一周期标志使程序进入PLC有效工作步。适用于PLC上电后，需要马上进入有效工作步的情况。2、使用按钮使程序进入有效工作步，应注意启动条件是否满足。3、一般应在第0步有效的情况下，启动第一步或其它步。4、在梯形图中，若需要启动哪个工作步，应在该工作步执行条件上并联一个得电条件。第23页/共68页2．停止有效工作步1、要停止正在运行的工作步，需要在工作步的执行条件上串联停止条件。因为不知道当时程序执行到哪一步，所以需要在每个工作步的执行条件上都串联一个失电条件。若是确切知道在哪一个工作步停止程序运行，可以在该工作步的执行条件上串联失电条件，以使该步在满足失电条件的情况下停止执行。2、若需要在程序运行当中重新启动程序，也需要先停止所有工作步的执行，再启动程序。3、一般情况下，停止工作步后的有效工作步应是第0步。第24页/共68页3．最后一个工作步执行完最后一个工作步，一般需要转移到第一个工作步循环执行程序，这就需要最后一个转移条件启动第一工作步。若是程序的循环是有条件的，一般情况是程序执行完最后一步后需要循环，就在最后一个转移条件启动第1工作步或除0步以外的工作步，若执行完最后一个工作步后，不需要循环，就在最后一个转移条件启动第0工作步。4．工作步的转移条件可以是来自PLC外部的按钮、行程开关、传感器的输出等，也可以是来自PLC内部的定时器、计数器和功能模块的输出等。第25页/共68页5．工作步得电和失电得电条件是：该步的上一个工作步是有效工作步，而该步的下一步没有工作，此时如果出现转移条件，则该工作步就会得电变成有效工作步。失电条件是：该步的下一个工作步得电就是该工作步的失电条件。第26页/共68页6．选择性分支是在工作步的得电条件中增加一个选择条件，若满足选择条件，则工作步得电，否则不得电。1、若在工作步转移时出现选择性分支，则工作步的得电条件应为转移条件“与”选择条件。2、若在启动程序时出现选择分支，则工作步的得电条件应为启动条件“与”选择条件。第27页/共68页7．并发分支是在一个得电条件下，几个并发分支都得电，所以几个并发分支的得电条件是一样的。若要工作步转移，则需要所有并发分支的转移条件相“与”。因为只有在并发工作步都结束后才能进行工作步的转移。第28页/共68页8．第0工作步是PLC上电后的状态，当除第0工作步以外的工作步都无效时，第0工作步有效，故其得电条件是除第0工作步以外的工作步都无效。停止条件出现后，程序应该回到第0工作步。例：下图是一个有并发分支的SFC图第29页/共68页注：设停止条件为00410第30页/共68页注：设停止条件为00410第31页/共68页9．动作输出a：对于工作步就是动作输出的系统中，工作步的继电器就是PLC的输出继电器。b：有些系统中，动作输出是工作步的逻辑组合。注意：动作开始时刻就是工作步得电时刻，动作结束时刻就是工作步失电时刻。若动作时间是一个工作步，则工作步就是输出；若是该动作还需要在下一个工作步继续动作，则这时该动作就是这两个工作步的“或”。第32页/共68页SFC举例（课本P312：实验28）三台电动机M1、M2、M3的启动和停止需要顺序控制。按下启动按钮后按如下要求工作：（1）、M1运行5秒后，M2开始运行；（2）、M2运行5秒后，M3开始运行，M1停止运行；（3）、M3运行5秒后，M2停止运行；（4）、M3运行10秒后，M1开始运行，M3停止运行。回到第（1）步，不断循环。第33页/共68页设计步骤将工作过程分成若干工作步（转移条件是划分不同工作步的一个重要依据）画出I/O地址分配表画出PLC输入输出控制图（根据提供的PLC型号和输出线图电压）画出SFC图画出相应的梯形图第34页/共68页设计步骤－画出I/O地址分配表第35页/共68页设计步骤－画出PLC输入输出控制图假设三个电机线圈的工作电压都是DC24V。则可采用CP1H-XA40DT(R)-D(A)等。COMCOM启动DC24VDC24VM1M2M3第36页/共68页设计步骤－画出SFC图第37页/共68页设计步骤－画出相应的梯形图第38页/共68页第39页/共68页这里，、、分别是、、和的逻辑组合。第40页/共68页思 考题 安全员b证考试题库金融学机考题库消防安全技术实务思考题答案朝花夕拾考题答案excel基本考题 在本例中，若要求T0定时未到时进入第2步，T0定时到时进入第3步，则对应的SFC图和梯形图又应如何画？第41页/共68页图为送料小车运行示意图，小车可以在A、B之间运动，在A、B点各有一个行程开关。小车从A点向B点前进，停车10s后，从B点后退到A点，在A点停车20s后再向B点前进，如此往复不止。要求可以人为控制小车的前进启动和后退启动，且任何时候都可以停止小车运行。例题7-1第42页/共68页例7－1信号接线图如下：PLC00400004010040300406004050030000302第43页/共68页例7.1I/O地址表地址信号地址信号0.00前进启动W0.00第0步0.01后退启动W0.01第1步（小车前进）0.02停止W0.02第2步（B点定时工作步）0.03B点行程开关W0.03第3步（小车后退）0.04A点行程开关W0.04第4步（A点定时工作步）T000B点定时器（10S）T001A点定时器（20S）100.00电机正转（前进）信号100.01电机反转（后退）信号第44页/共68页例7-1SFC图后退启动T000T001前进停B点后退停A点第45页/共68页例7－1梯形图第46页/共68页若某些场合，需要电机加电信号和电机运转方向信号，则按下图处理：例7－1梯形图第47页/共68页例题7－2假设有一辆小车周期地运行：从A点出发驶向1号站，到达后立即返回原点，然后再次出发一直驶向2号站，到达后立即返回原点，小车第三次出发则一直驶向3号站，到达后立即返回原点。如果连续运行开关断开，则小车只运行一个周期（出发3次）就自动停止，如果连续运行开关闭合则小车连续的运行，直到按下停止开关为止，小车启动的条件是小车在原点。小车运行示意图如下所示。第48页/共68页例7－2信号接线图第49页/共68页例7－2I/O地址表第50页/共68页例7－2SFC图启动小车原点行程开关1号行程开关2号行程开关原点行程开关3号行程开关注：这里的工作步指的是原点，工作中按下停止开关小车不一定在原点，所以各工作步没有画出按下停止开关的流程。第51页/共68页第52页/共68页例7－2梯形图第53页/共68页例7－2梯形图第54页/共68页例7－2梯形图若某些场合，需要电机加电信号和电机运转方向信号，则按下图处理：第55页/共68页例题3交通信号灯的动作如图所示，请画出该交通等的SFC图。要求可以用按钮强制使南北通或东西通。东西绿灯30s东西绿灯闪5s东西黄灯2s东西红灯南北红灯南北绿灯20s南北绿灯闪5s南北黄灯2s第56页/共68页信号接线图如下：第57页/共68页第58页/共68页地址信号地址信号00401南北方向强制按纽00100第1步东西绿灯00400东西方向强制按纽00101第2步东西绿灯闪烁25412第一周期标志00102第3步，东西黄灯25502秒标志00103第4步，南北绿灯00104第5步，南北绿灯闪烁00105第6步，南北黄灯00110停止工作步的微分信号T000东西绿灯定时T001东西绿灯闪烁定时T002东西黄灯定时T003南北绿灯定时T004南北绿灯闪烁定时P_First_Cycle(A200.11)P_0_1S第59页/共68页T005南北黄灯定时00300东西绿灯输出00301东西黄灯输出00302东西红灯输出00303南北绿灯输出00304南北黄灯输出003035南北红灯输出第60页/共68页00110第61页/共68页第62页/共68页关于微分指令（P93）微分指令的作用可理解为：将一个连续的信号（如按钮接通后一直通着）变成一个脉冲信号（瞬间有效）。第63页/共68页课本：P93第64页/共68页课本：P93第65页/共68页补充练习P312：实验26；实验28P317：实验49课本例第66页/共68页P317-实验49第67页/共68页