学习情景PLC控制系统顺序控制法的编程和应用.ppt

学习情景五 PLC控制系统顺序控制法的编程和应用 【知识目标】 1．掌握顺序功能图的规则和根据控制系统绘制顺序功能图。 2．掌握STL 指令的编程方法和SFC的编程。 3．掌握“起保停”的顺序功能图的编程。 4．掌握“以转换为中心”的顺序功能图的编程。 5．掌握PLC控制系统多种工作方式编程。 【能力目标】 1．能够根据控制要求绘制控制系统顺序功能图。 2．能够根据控制要求应用基本指令实现PLC控制系统的编程。 3．能正确连接PLC系统的电器回路。 4．能合理分配I/O地址，绘制PLC控制接线图。 5．能够按照顺序功能图通过不同的编程方法来灵活设计PLC程序。 6．能够使用SFC进行PLC的编程。 5.1知识链接 5.1.1 顺序控制法概述 经验设计方法对于一些较简单控制系统的设计比较奏效，这种设计方法主要是依靠设计人员的经验进行设计，对于复杂的系统，经验设计方法一般设计周期长，不易掌握，系统交付使用后，维修困难。所以对设计人员的要求比较高，特别是要求设计者有一定的实践经验，对工业控制系统和工业上常用的各种典型环节比较熟悉。对于初学者也不易掌握，因此下面介绍顺序控制设计法。 所谓顺序控制设计法就是针对顺序控制系统的一种专门的设计方法。这种设计方法很容易被初学者接受，对于有经验的工程师，也会提高设计的效率，程序的调试、修改和阅读也很方便。PLC的设计者们为顺序控制系统的程序编制提供了大量通用和专用的编程元件，开发了专门供编制顺序控制程序用的功能表图，使这种先进的设计方法成为当前PLC程序设计的主要方法。 5.1.2 顺序控制设计法的设计步骤 采用顺序控制设计法进行程序设计的基本步骤及内容如下： 1．步的划分 顺序控制设计法最基本的思想是将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段，这些阶段称为步，并且用编程元件（辅助继电器M或状态器S）来代表各步。如图5-1a所示，步是根据PLC输出状态的变化来划分的，在任何一步之内，各输出状态不变，但是相邻步之间输出状态是不同的。步的这种划分方法使代表各步的编程元件与PLC各输出状态之间有着极为简单的逻辑关系。 2．转换条件的确定 使系统由当前步转入下一步的信号称为转换条件。转换条件可能是外部输入信号，如按钮、指令开关、限位开关的接通/断开等，也可能是PLC内部产生的信号，如定时器、计数器触点的接通/断开等，转换条件也可能是若干个信号的与、或、非逻辑组合。如图5-1b所示的SB、SQ1、SQ2、SQ3均为转换条件。 顺序控制设计法用转换条件控制代表各步的编程元件，让它们的状态按一定的顺序变化，然后用代表各步的编程元件去控制各输出继电器。 3．功能表图的绘制 根据以上分析和被控对象工作内容、步骤、顺序和控制要求画出功能表图。绘制功能表图是顺序控制设计法中最为关键的一个步骤。绘制功能表图的具体方法将后面详细介绍。 4．梯形图的编制 根据功能表图，按某种编程方式写出梯形图程序。有关编程方式将在后面介绍。如果PLC支持功能表图语言，则可直接使用该功能表图作为最终程序。 ?5.1.3 顺序功能图的绘制 1993 年 5 月公布的 IEC PLC 标准（IEC1131）中，顺序功能图被定为 PLC 位居首位的编程语言，顺序功能图主要由步序、有向连线、转移及转移条件和动作（或命令）组成。功能表图又称做状态转移图，它是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，各个PLC厂家都开发了相应的功能表图，各国家也都制定了功能表图的国家标准。我国于1986年颁布了功能表图的国家标准（GB6988.6-86）。 如图5-2所示为功能表图的一般形式，它主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作（命令）组成。 功能表图的基本结构 （1）单序列? 单序列由一系列相继激活的步组成，每一步的后面仅接有一个转换，每一个转换的后面只有一个步，如图5-4a所示。 绘制顺序功能图的注意事项 （1）两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们隔开。 （2)两个转换也不能直接相连，必须用一个步将它们隔开。 （3）顺序功能图中的初始步一般对应于系统等待起动的初始状态，初始步可能没有输出处于ON状态，但初始步是必不可少的。 (4)自动控制系统应能多次重复执行同一工艺过程，因此在顺序功能图中一般应有由步和有向连线组成的闭环，即在完成一次工艺过程的全部操作之后，应从最后一步返回到初始步，系统停留在初始状态(单周期操作，如图5-6)，在连续循环工作方式时，应从最后一步返回下一个工作周期开始运行的第一步。 (5)在顺序功能图中，只有当某一步的前级步是活动步时，该步才有可能变成活动步。 5.1.4顺序控制设计法中梯形图的编程方式 1．使用起保停电路的编程方式 编程时用辅助继电器来代表步。某一步为活动步时，对应的辅助继电器为“1”状态，