三菱PLC、变频器和触摸屏应用项目教程 课件 项目3、4 顺序控制系统设计； 复杂工程控制系统设计.pptx

项目3：顺序控制系统设计

任务3.1自动混料罐控制系统设计【知识目标】1.了解顺序功能图（SFC）的组成以及基本要素。2.了解PLC顺序控制系统及其设计方法。3.掌握三菱FX3U系列PLC步进指令应用技巧。【能力目标】1.能够进行自动混料罐控制系统硬件设计。2.能够利用GX-Works2编程软件进行梯形图程序设计，会仿真调试。3.能够进行自动混料罐控制系统输入、输出接线，并利用实训装置进行联机调试。

任务描述某企业采用自动混料罐实现A、B两种不同液体混料功能，其控制系统示意图如图3-1所示。图中YV1、YV2为进料电磁阀，其功能为控制两种液料的进罐。YV3为出料电磁阀，其功能为控制混合液出罐。SQ1、SQ2、SQ3分别为高、中、低液位检测开关，当液面淹没时分别输出罐内液位高、中、低的检测信号。此外，操作面板上设有起动按钮SB1、停止按钮SB2和混料配方选择开关S01，其中S01用于选择配方1或配方2。请使用FX3U系列PLC实现此控制功能，完成PLC程序的编写与仿真调试，硬件的接线与联机调试。??????

图3-1自动混料罐控制系统示意图

图3-2混料罐工艺流程该自动混料罐控制系统控制要求如下：（1）在初始状态时，混料罐为空容器，电磁阀YV1、YV2、YV3均为关闭状态；液位检测开关SQ1、SQ2、SQ3均处于“OFF”状态；混料泵M处于停止运转状态。（2）当按动起动按钮SB1后，混料罐按如图3-2所示的工艺流程开始运行，连续循环运行3次后自动停止，中途按停止按钮SB2，混料罐完成一次循环后才能停止。图3-2混料罐工艺流程

【任务要求】1.利用GX-Works2设计自动混料罐控制系统梯形图程序。3.正确连接编程电缆，下载程序至PLC。4.正确连接输入按钮和输出负载（交流接触器、电磁阀）。5.仿真、联机调试。【任务环境】1.两人一组，根据工作任务进行合理分工。2.每组配套FX3U系列PLC实训装置一套。3.每组配套若干导线、工具等。【考核评价标准】该项目考核评价标准如表3-1所示。

顺序功能图（SepuentialFunctionChart，SFC）又称状态转移图或功能表图，它是描述控制系统的控制流程功能和特性的一种图形语言，已被国际电工委员会（IEC）于1994年5月公布的可编程序控制器标准IEC1131确定为PLC居首位的编程语言。1.SFC的组成SFC是用状态元件描述工步状态的工艺流程图，通常由基本要素步（状态）、有向连线、转移条件以及命令和动作组成，如图3-3所示。?????????

图3-3SFC组成结构关联知识☆3.1.1认识顺序功能图（SFC）

（1）步（状态）SFC中的步是指控制系统的一个工作状态。在三菱FX系列PLC中，将“步”称为“状态”，下面均以“状态”术语代替“步”进行分析。状态分为“初始状态”和“一般状态”。在SFC中，初始状态用双线矩形框表示，一般状态用单线矩形框表示。状态框中都有一个表示该状态的状态继电器编号，称为“状态元件”。FX3U系列PLC内部状态继电器的分类、编号、数量及用途已在项目1中进行介绍，此处不再赘述。图3-3中，S0为初始状态，S21、S22、S41、S42、S50均为一般状态。在SFC中，如果某一个状态被激活，则这个状态称为激活状态，又称活动步。状态被激活的含义是：该状态的所有命令与动作均会得到执行，而未被激活的状态命令与动作均不能得到执行；当下一个状态被激活时，前一个状态自动转移为非激活状态。（2）有向连线有向连线是状态与状态之间的连接线。它表示了SFC中状态转移方向，如图3-3中状态矩形框之间的连接直线。一般激活状态的进展方向是从上到下，因此，这两个方向上有向连线箭头可以省略。如果不是上述方向，例如，发生跳转、循环等，则必须用带箭头的有向线段表示转移方向。此外，当顺序控制系统太复杂时，会产生中断的有向连线，此时必须在中断处注明其转移方向。

（3）转移条件在SFC中，与有向连线相垂直的短划线和它旁边标注的文字符号或逻辑表达式表示转移与状态转移条件。只有转移条件满足时，SFC中的状态才能进行转移。例如，图3-3中，X001、X002·X003分别为初始状态S0转移至状态S21、S41的转移条件，当X001为ON时，状态S21被激活；当X002·X003为ON时，S41被激活。（4）命令和动作“命令”是指控制要求，“动作”是指完成控制要求的程序。与状态对应则是指每一个状态中所发生的命令和动作。在SFC中，命令与动作是用相应的文字和符号（包括梯形图程序行）写在状态矩形框的旁边，并用直线与状态矩形框相连。

3.顺序控制设计法简介顺序控制设计法是针对以往在设计顺序控制程序时采用经验设计法的诸多不足而产生的。使用顺序控制设计法编程的