順序功能圖,三種編程方式

1、13.1PLC梯形圖的三種順序控制設(shè)計(jì)法梯形圖的三種順序控制設(shè)計(jì)法PLC以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)在當(dāng)今各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用尤其是在組合機(jī)床的自動(dòng)化改造中。在改造的過(guò)程中主要涉及到PLC硬件的設(shè)計(jì)和軟件的設(shè)計(jì)其中軟件的設(shè)計(jì)主要是編程語(yǔ)言的設(shè)計(jì)。PLC常用的編程語(yǔ)言有梯形圖語(yǔ)言、助記符(指令表)語(yǔ)言、功能塊圖語(yǔ)言、順序功能圖語(yǔ)言、高級(jí)編程語(yǔ)言等。但使用最廣泛的是梯形圖語(yǔ)言。梯形圖語(yǔ)言的設(shè)計(jì)方法很多主要有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法、翻譯法和順序控制設(shè)計(jì)法。用

2、經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法和翻譯法設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)沒(méi)有一套固定的方法和步驟可以遵循特別是在設(shè)計(jì)機(jī)床復(fù)雜控制系統(tǒng)的梯形圖時(shí)常要用大量的中間單元來(lái)完成記憶、連鎖和互鎖的功能需要考慮的因素很多。另外用此方法設(shè)計(jì)的梯形圖很難閱讀給系統(tǒng)的維修和改進(jìn)帶來(lái)很大困難。而用順序控制設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)梯形圖卻有一定的規(guī)律可循程序的閱讀和改進(jìn)也比較容易可以大大提高設(shè)計(jì)的效率。本文主要以西門(mén)子公司S7200PLC為例來(lái)介紹PLC梯形圖的三種順序控制設(shè)計(jì)法并對(duì)其進(jìn)行比較分析總結(jié)其特點(diǎn)。順序

3、控制與順序功能圖概述:順序控制是按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序在不同的輸入信號(hào)作用下根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時(shí)間的順序使生產(chǎn)過(guò)程中的每個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)有步驟地進(jìn)行操作。在使用順序控制設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)首先要根據(jù)系統(tǒng)的工藝過(guò)程設(shè)計(jì)出順序功能圖然后根據(jù)順序功能圖編寫(xiě)出梯形圖。順序功能圖(SequentialFunctiont簡(jiǎn)稱(chēng)SFC)是描述控制系統(tǒng)的控制過(guò)程、功能和特性的一種圖形是設(shè)計(jì)PLC的順序控制程序的主要工具。它主要由步、動(dòng)作、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件、有向

4、連線組成(如圖1所示)。在順序功能圖中步表示將一個(gè)工作周期劃分的不同連續(xù)階段當(dāng)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)時(shí)步便變?yōu)榛顒?dòng)步同時(shí)該步對(duì)應(yīng)的動(dòng)作被執(zhí)行。轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的條件是前級(jí)步為活動(dòng)步和轉(zhuǎn)換條件得到滿(mǎn)足兩者缺一不可。我們?cè)谶M(jìn)行順序功能圖的具體設(shè)計(jì)時(shí)必須要注意:順序功能圖中必須有初始步如沒(méi)有它系統(tǒng)將無(wú)法開(kāi)始和返回兩個(gè)相鄰步不能直接相連必須用一個(gè)轉(zhuǎn)換條件將它們分開(kāi)應(yīng)根據(jù)不同的控制要求合理選擇功能圖的單行序列、選擇序列、并行序列三種不同結(jié)構(gòu)(如圖2所示)設(shè)計(jì)的順序功能

5、圖必須要由步和有向連線組成閉合回路使系統(tǒng)能夠多次重復(fù)執(zhí)行同一工藝過(guò)程不出現(xiàn)中斷的現(xiàn)象。（1）步與動(dòng)作步的基本概念：順序控制設(shè)計(jì)法最基本的思想是將系統(tǒng)的一個(gè)工作周期劃分為若干個(gè)順序相連的階段，這些階段稱(chēng)為步（step）并用編程元件來(lái)代表各步。步是根據(jù)輸出量的狀態(tài)變化來(lái)劃分的，在任何一步之內(nèi)，各輸出量的ONOFF狀態(tài)不變，但是相鄰兩步輸出量總的狀態(tài)是不同的。步的這種劃分方法使代表各步的編程元件的狀態(tài)與各輸出量的狀態(tài)之間有著極為簡(jiǎn)單的邏輯關(guān)系

6、。3計(jì)形圖(在設(shè)計(jì)用此方法設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)我們一定要準(zhǔn)確地找出每一步的起動(dòng)條件停止條件和執(zhí)行的動(dòng)作每一步的執(zhí)行必須要包括“起動(dòng)”、“自鎖”和“停止”三個(gè)部分。3.1.23.1.2以轉(zhuǎn)換為中心的順序控制設(shè)計(jì)法以轉(zhuǎn)換為中心的順序控制設(shè)計(jì)法在以轉(zhuǎn)換為中心的編程方法中用該轉(zhuǎn)換的所有前級(jí)步對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器位的常開(kāi)觸點(diǎn)與轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)或電路串聯(lián)該串聯(lián)電路作為梯形圖中起保停電路的起動(dòng)電路。用它來(lái)控制對(duì)后續(xù)步存儲(chǔ)器位的置位(使用置位指令S)和前級(jí)步存儲(chǔ)器位的復(fù)

7、位(使用復(fù)位指令R)。我們?cè)谑褂眠@種方法設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)注意不能將輸出位的線圈與置位指令和復(fù)位指令并聯(lián)應(yīng)根據(jù)順序功能圖用代表步的存儲(chǔ)器位的常開(kāi)觸點(diǎn)或它們的并聯(lián)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)輸出位的線圈。這種設(shè)計(jì)法特別有規(guī)律可循梯形圖轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則之間有著嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系在設(shè)計(jì)復(fù)雜控制系統(tǒng)的順序功能圖時(shí)既容易掌握又不容易出錯(cuò)可使設(shè)計(jì)的效率得到大大提高。3.1.33.1.3使用使用SCRSCR指令的順序控制設(shè)計(jì)法指令的順序控制設(shè)計(jì)法為了方便編制復(fù)雜的順序控制梯形

8、圖各種型號(hào)的PLC都有順序控制指令如三菱FX系列PLC中的步進(jìn)梯形指令和本文要介紹的西門(mén)子S7200系列PLC中的順序控制繼電器指令等。西門(mén)子S7200PLC中的順序控制繼電器(SCR)指令如表1所示。順序控制程序被順序控制繼電器指令(LSCR)劃分為L(zhǎng)SCR與SCRE指令之間的若干個(gè)SCR段一個(gè)SCR段對(duì)應(yīng)與SFC中的一步每一個(gè)SCR段都應(yīng)有SCRT、SCR、SCRE。裝載順序控制繼電器指令(LSCR)表示一個(gè)SCR段的開(kāi)始順序控制繼

9、電器結(jié)束指令(SCRE)用來(lái)表示SCR段的結(jié)束而順序控制繼電器轉(zhuǎn)換指令(SCRT)用來(lái)表示SCR段之間的轉(zhuǎn)換即步的活動(dòng)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。在設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)用LSCR和SCRE指令表示SCR段的開(kāi)始和結(jié)束用SM010的常開(kāi)觸點(diǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng)該步中輸出點(diǎn)的線圈(Q)并用轉(zhuǎn)換條件對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)或電路來(lái)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換到后續(xù)步的SCRT指令。編寫(xiě)流程:初始步首先被置位即初始步的SCR段開(kāi)始然后轉(zhuǎn)換條件對(duì)應(yīng)觸點(diǎn)或電路驅(qū)動(dòng)SCRT指令SCRE指令使初始步對(duì)應(yīng)的SCR段結(jié)束后續(xù)步