项目2 可编程控制器在顺序控制中的应用.pptxVIP

1）理解顺序控制的基本概念。

2）理解功能图的特点及其在顺序控制中的应用。

3）熟悉功能图的各个要素。

4）掌握单流程顺序功能图的设计方法和步骤。

5）了解顺序功能图语言S7Graph的应用。

1）掌握STEP7V5x和TIAPortalV1x编程软件的基本使用方法。

2）能根据控制要求绘制顺序功能图。

3）能使用S7Graph编写程序。

4）能够绘制I/O接线图，并能安装、调试PLC控制的小车行程控制系统。

5）能够绘制I/O接线图，并能安装、调试PLC控制的工件分拣控制系统。

6）能够绘制I/O接线图，并能安装、调试PLC控制的十字路口交通灯控制系统。;一、任务描述

图2-1所示为一运料小车自动化生产线，货物通过运料小车M从A地运到B地，在B地卸料后小车M再从B地返回A地待命。本任务我们学习采用单流程顺序功能图设计实现PLC控制运料小车的工作。其控制要求如下：

1）假设小车初始位置在左侧限位开关处，按下起动按钮SB1，开始装料，10s后装料结束，KM1接通，小车开始右行，撞压行程开关SQ1后停下，开始卸料，8s后卸料结束，KM2接通，小车开始左行，撞压行程开关SQ2后，停止运行，返回初始状态。

2）具有短路保护和过载保护等必要的保护措施。;二、任务分析

主要知识点：

1）理解顺序控制的基本概念。

2）理解顺序功能图的特点及其在顺序控制中的应用。

3）熟悉顺序功能图的各个要素。

4）掌握S7Graph编程在单流程顺序控制中的应用。

分析控制要求，可知运料小车的一个工作周期分为装料、右行、卸料和左行4个工序，加上等待装料的初始状态，共有5个工序，工作流程如图2-2所示。各限位开关、按钮和定时器提供的信号是各工序之间的转换条件，其主要元器件的功能见表2-1。;任务1小车行程控制;三、相关知识

1.顺序控制

本任务的工作过程是按一定的顺序进行。此类按流程作业的控制系统，一般都包含若干个工作状态，当条件满足时，系统能够从一种状态转移到另一种状态，这种控制称为顺序控制，对应的控制系统称为顺序控制系统。所谓顺序控制系统，就是按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间的顺序，使生产过程中各个执行机构自动而有序地进行工作。由图2-2可以看出，该工作过程可以分解成5个状态，各状态的任务具体、明确，状态间的联系清楚。对于这种符合一定顺序的工作任务，可采用顺序控制设计方法。

使用顺序控制设计法时，首先要根据系统的工艺流程画出顺序功能图，然后根据顺序功能图编写顺序控制程序。;2.顺序功能图

顺序功能图是描述控制系统的控制过程、功能和特性的框图，它由步、动作、有向连线、转换和转换条件五要素组成，如图2-3所示。;（1）步及其划分顺序控制设计法最基本的思路是分析被控对象的工作过程及控制要求，根据控制系统输出状态的变化将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段，这些阶段就称为步，可以用位地址（例如存储器位M）来控制各步。

步是根据PLC输出量的I/O状态变化来划分的，在每一步内，各输出量的状态不变，只要系统的输出量状态发生变化，系统就从原来的步进入新的步，所以相邻两步输出量总的状态是不同的。步的这种划分方法使代表各步的位地址状态与各输出量状态之间的逻辑关系极为简单。

1）初始步。与系统的初始状态相对应的步称为初始步，初始状态一般是系统等待起动命令的相对静止的状态。初始步用双线框表示，每一个顺序功能图至少应该有一个初始步。

2）活动步。当系统正处于某一步所在的阶段时，该步处于活动状态，称该步为活动步。步处于活动状态时，相应的动作被执行；处于不活动状态时，相应的非存储型动作被停止。;（2）与步对应的动作或命令在某一步中要完成某些动作，动作是指某步活动时，PLC向被控系统发出的命令，或被控系统应执行的动作。动作用矩形框中的文字或符号表示，该矩形框应与相应的步的矩形框相连。

应清楚地表明动作是存储型还是非存储型的。非存储型的动作只有在它所在的步为活动步时完成。存储型动作（置位、复位指令）在连续的若干步中状态不变，需要在应为“1”状态的第一步置位，在应为“1”状态的最后一步的下一步复位为“0”。

（3）有向连线步与步之间用有向连线连接，并且用转换将步分隔开。步的活动状态进展按有向连线规定的路线进行，默认的进展方向是从上到下和从左至右，在这两个方向可以省略有向连线上的箭头，否则应在有向连线上用箭头注明进展方向。;（4）转换和转换条件在顺序功能图中，步的活动状态的进展由转换实现。实现转换必须同时满足两个条件：

1）该转换所有的前级步都是活动步。

2）相应的转换条件得到满足。

使系统由当前步进入下一步的信号称为转换条件。转换条件可以是外部的输入信号，例如按钮、指令开关、限位开关的接通或断开；也可以是PLC内部产生的信号