顺序功能流程图及顺控步进梯形图自动编程方法.docx

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顺序功能流程图及顺控步进梯形图自动编程方法

顺序功能流程图及顺控步进梯形图自动编程方法

1．顺控流程图基本结构

根据步与步之间转换的不同情况，顺控流程图有单序列结构、选择性分支、汇合结构、并行分支、汇合结构、跳步，重复、循环、复位等结构。

（1）单序列结构编程

如图1由一系列按顺序排列相继激活步组成。

每一步后有一到几个转换条件，转换条件后面只有一步。

应用如图4-40运料小车左右行驶顺序控制.

图1单序列结构

（2）选择序列结构编程

如图2有选择开始分和结束选择并

选择分：

若4为活动步，如转换条件a、b、C成立，则分别转向5、7、8步。

选择合：

若6、8、10步分别为活动步，其对应转换争件d、e、f分别成立，则它们分别转向步11，即步6、8、10合并为步11。

图2选择序列结构

（3）并列序列结构编程

并行序列也有开始并分与结束并合。

如图3。

并行分（图3左）：

当转换条件e满足时，活动步3，同时转换为步4、6、8。

并行合（图3右）：

当转换条件d满足时，同为活动步的5、7、9可合并为步10。

图3

（4）子步结构编程

子步结构是指在流程图中，某一步包含一系列子步和转换。

这在工程总体方案设计中，经常被采用。

如图4，先用几步和转换简洁表示整体系统功能，然后每步再细化为若干子步和转换。

图4

（5）跳步，重复、循环、复位等结构编程

跳步、重复和循环等序列结构，实际上是选择序列结构的特殊形式，如图5。

图5（a）为跳步结构，当步3为活动步时，如转换条件e成立，则跳过步4、5，直接进入步6。

图5（b）为重复结构，当步6为活动步时，如转换条件e成立而条件d不成立，则重新返回步5，重复执行步5、6。

直到条件d成立，重复结束，转入步7。

图5（C）是循环结构，即在序列步结束后，用重复办法直接返回始步，形成系统循环，实现自动运行。

图5跳步、重复和循环序列结构

在实际工程系统中，经常是以上各种序列结构的综合，根据需要灵活应用。

各序列结构编程，参见以下各例子:

2．编程方法和步骤

（1）根据控制要求，列出PLC的I/O分配表，画出I/O分配图；

（2）将整个工作过程按工作步序进行分解，每个工作步序对应一个状态，将其分为若干个状态；

（3）理解每个状态的功能和作用，即设计驱动程序；

（4）找出每个状态的转移条件和转移方向；

（5）根据以上分析，画出控制系统的状态转移图；

（6）根据状态转移图写出指令表。

3。

顺控流程图转换成顺控梯形图程序方法

在用三菱公司的编程软件FXGP-WlN-C或GX-Develop顺控流程图（SFC）方法绘图时，比较困难且难自动生成指令表程序，所以一般先根据工艺程序流程要求手工画出顺控流程图，然后手工转换成顺控梯形图程序，再用编程软件绘制出来并自动转换成指令表程序，最后用RS-232异步通信接口专用电缆下载到PLC中，无误后即可试验。

（1）选择分顺控流程图转换成顺控梯形图程序

图6选择序列分支的编程方法示例

a）顺序功能图b）梯形图c）指令表

（2）选择合顺控流程图转换成顺控梯形图程序

图7选择序列合并的编程方法示例

a）顺序功能图b）梯形图c）指令表

（3）并行分顺控流程图转换成顺控梯形图程序

图8并行序列分支的编程方法示例

a）顺序功能图b）梯形图c）指令表

（4）并行合顺控流程图转换成顺控梯形图程序

图9并行序列合并的编程方法示例

a）顺序功能图b）梯形图c）指令表

[例1]单序列结构编程---运料小车控制

图10小车运行过程

图11运料小车PLC控制系统的单序列结构编程

图10示出了运料小车运行过程。

当小车处于后端，处于原点状态（压下后限位开关X402）。

当按下启动按钮X400，小车前行（前行电机接触器Y430接通），当碰到前限位开关X401后，料仓翻斗门打开装料（电磁伐Y431）接通，延时7s（T450）后小车后行（后行电机接触器Y432接通），当碰到后限位开关X402后，打开底门卸料（电磁伐Y433接通），延时5s（T451）后底门自动关上，完成一次操作。

显然,小车运行过程是一个顺序动作过程：

初始状态→向前运行翻斗门打开装料→向后运行→打开底门卸料。

对应于S600→S601→S602→S603→S604的5个状态。

用单序

列结构编程可描述该工艺过程见图11。

[例2]选择性序列分支与汇合编程的应用---自动门控制系统

图12是自动门控制系统的顺控流程图。

当人靠近自动门时，感应器X0为ON，Y0驱动开门电机高速开门。

碰到开门减速开关X1时，转为减速开门，直至碰开门极限开关X2时电机仃转，并延时0.5s感应器检测还有无人？

如无人则Y2起动电机高速关门。

碰到关门减速开关X4时，转为减速关门，碰到关门极限开关X5时电机仃转。

在关门期间若感应器X0检训到有人，则停止关门，T1延电0.5s后自动转换为高速开门。

图12自动门控制系统选择性序列分支与汇合编程

图12中步S23之后有一个选择性分支，当X4、X0转换条件满足时分别转向S24、S25；同样在S24之后也是一个选择性分支，当X0、X5转换条件条件满足时分别转向S25、S0。

而S20之前则有一个选择性汇合，当X0、T1转换条件满足时，S0与S25汇合成S20。

[例3]选择性序列分支与汇合编程的应用一--电动机正反转的控制程序

控制要求为：

按正转起动按钮SB1，电动机正转，按停止按钮SB，电动机停止；按反转起动按钮SB2，电动机反转，按停止按钮SB，电动机停止；且热继电器具有保护功能。

（1）I/O分配

输入：

X0：

SB（常开），X1：

SB1，X2：

SB2，X3：

热继电器FR（常开）；输出：

Y1：

正转接触器KM1，Y2：

反转接触器KM2

（2）顺控流程图，根据图13（a）所示的顺控流程图，可转化成顺控梯形图程序。

（3）指令表见图13（b）。

图13电动机正反转控制选择性序列分支与汇合编程

[例4]步进梯形指令的并行分支与汇合编程举例:

图13STL指令的并行序列顺序功能图和梯形图

如图13所示:

S22-S23和S24-S25组成的两个单序列是并行工作的，它们按工艺顺序需设计成同时工作和同时结束，当S21为活动步且X1转换条件满足时，S22、S24同时变为活动步即并行分支。

而S23、S25变为活动步时且当转换条件X4满足时，则将S23、S25汇合成S26，实现了而个并行序列合并。

例如两条生产自动线分别组装零件，然后又汇合成一条生产线完成总装。

[例5]按钮式人行横道指示灯PLC控制系统

并应用行性分支与汇合编程方法设计一个按钮式人行横道指示灯的控制程序，其工作示意图如图l所示。

控制要求如下：

按X0或X1按钮，人行横道和车道指示灯按图2所示工作时序点亮。