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第五章 顺序功能图 5.1 系统设计的步骤 5.2　顺序功能图设计方法 5.3 基于起保停电路的设计方法 5.4 以转换为中心的设计方法 5.5 具有多种工作方式系统的设计方法 5.1　系统设计的步骤 1. 熟悉被控对象、工艺流程、控制要求。 2. 确定控制方案、选择输入输出设备 。 3. 选择PLC 。 4. 分配I/O地址、列I/O分配表、绘制接线图、设计控制台(柜)。 5. 配置PLC、编写控制程序、调试修改 6. 编写控制系统的技术文件，包括说明书、电气原理图及电气元器件列表、I/O连接图、I/O地址分配表、控制软件。 5.2　顺序功能图设计方法 顺序控制功能图，简称功能图，又叫状态功能图、状态流程图或状态转移图。它是专用于工业顺序控制程序设计的一种功能说明性语言，能完整地描述控制系统的工作过程、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。 步 有向连线 转换、转换条件 动作（或命令） 1 步 步的概念 步是根据系统输出量的变化，将系统的一个工作循环过程分解成若干个顺序相连的阶段，步对应于系统的一个稳定的状态。 步的表示 用矩形框表示，框中的数字或符号是该步的编号。 活动步 正在执行的步称为活动步,其他为不活动步 起始步 起始步对应于控制系统的初始状态，是系统运行的起点。一个控制系统至少有一个初始步，初始步用双线框表示。 2 有向线段和转换 功能图中，步和步按运行时工作的顺序排列并用表示变化方向的有向线段连接起来。 步的活动状态习惯的进展方向是从上到下从左到右，这两个方向上的有向连线的箭头可以省略，其它方向不可省略。 转换用有向连线上的短划线表示，用于分隔两个相邻的步，步的活动状态的转化由转换实现。 转换条件是与转换相关的逻辑命题，可以用文字、布尔表达式、图形符号等标注在表示转换的短线旁边。 3 动作 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。 可以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作，如下图5.4所示。 一个步对应多个动作时有两种画法，可任选一种，一步中的动作是同时进行的，动作之间没有顺序关系。 可以有存储型、非存储型等，如“打开1号阀们并保持”。 二. 顺序功能图设计基本规则 1 步与步不能直接相连，必须用转移分开； 2 两个转换也不能直接相连，必须用步分开； 3 一个功能图必须有一个初始步，用于表示初始状态 4 自动控制系统应能多次重复执行同一工艺过程，因此功能图应包含有由步和有向连线组成的闭环。 三、顺序功能图基本结构 1 单序列结构 2 分支结构 选择分支 并列分支 3 循环结构 4 复合结构 1 单序列结构 2 分支结构 （2）并列分支 当转换条件满足时，并列分支中的所有分支序列将同时激活，用于表示系统中的同时工作的独立部分。 3 循环结构 循环结构用于一个顺序过程的多次或往复执行。功能图画法如图5.8所示，这种结构可看作是选择性分支结构的一种特殊情况。 4 复合结构 四、顺序功能图转换实现的基本规则 1 转换实现的条件 该转换所有的前级步都是活动步。 相应的转换条件得到满足。 2 转换实现时完成的操作 使所有由有向连线与相应转换符号相连的后续步都变为活动步。 使所有由有向连线与相应转换符号相连的前级步都变为不活动步。 3 并列序列与选择序列转换的实现 并列序列分支处，转换有几个后续步，转换实现时应同时将他们变为活动步 并列序列合并处，转换有几个前级步，它们均为活动时才有可能实现转换，在转换实现时应将它们全部变为非活动步 在选择序列分支与合并处，一个转换实际上只有一个前级步和一个后续步，，但一个步可能有多个前级步或多个后序步 5.3 基于起保停电路的设计方法 一、 启动与停止条件 某步变为活动步的条件为前级步为活动步并且转换条件满足得到满足,因此 某步的启动条件=前级步状态 and 转换条件 即某步的启动回路应为前级步常开触点和转换条件的常开触点串联,并与自身常开点并联实现自保持 当某步的下一步变为活动步时,该步就由活动变为不活动步,因此可以用后续步的常闭触点作为该步的停止条件. 二、按起保停电路设计梯形图的一般方法： 如果工步S（i）的前级步是活动步，即S（i-1）=1，并且他们之间的转换条件成立，即X（i）=1，则工步S（i）变为活动步（由“0”变为“1”） 所以，S（i）的启动回路是由S（i-1）和S（i）的常开触点串联而成，并与S（i）的常开触点并联，实现自保持。当后续步S（i+1）变为活动步时，S（i）应该断开，所以将S（i+1）的常闭触点与S（I）的线圈串联。 三、输出电路的编程方法 仅在一步中为O