7学习情境7：简易红绿灯控制系统的设计与调试_电气控制与PLC

Date:2020/1/16Page:1电气控制与PLC安徽工程技术学校学习情境7：简易红绿灯控制系统的设计与调试Date:2020/1/16Page:2电气控制与PLC安徽工程技术学校模块一状态转移图及步进顺控指令二、状态转移图（顺序功能图）三、步进指令四、步进梯形图五、步进指令的表示及其动作一、顺序控制设计法Date:2020/1/16Page:3电气控制与PLC安徽工程技术学校1.顺序控制一、顺序控制设计法对于流程作业的自动化控制系统而言，一般都包含若干个状态（也就是工序），当条件满足时，系统能够从一种状态转移到另一种状态，我们把这种控制叫做顺序控制。对应的系统则称为顺序控制系统或流程控制系统。典型顺序控制系统Date:2020/1/16Page:4电气控制与PLC安徽工程技术学校系统工艺过程顺序功能图梯形图2.顺序控制设计法思路Date:2020/1/16Page:5电气控制与PLC安徽工程技术学校是一种通用的技术语言。主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作（命令）组成。转换条件步动作或命令每一步所完成的工作使系统由前级步进入下一步的信号称为转换条件转换有向线段3.状态转移图（顺序功能图）Date:2020/1/16Page:6电气控制与PLC安徽工程技术学校4.步与动作步——将系统的一个工作周期，按输出量的状态变化，划分为若干个顺序相连的阶段，每个阶段叫做步。“步”—用编程元件（如辅助存储器M和状态继电器S）表示。与系统的初始状态对应的步叫“初始步”，用双线方框表示。当正系统处于某一步说在的阶段时，该步处于活动状态，称该步处于“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执行。Date:2020/1/16Page:7电气控制与PLC安徽工程技术学校5.顺序控制设计法的设计基本步骤1）步的划分2）转换条件的确定3）顺序功能图的绘制4）梯形图的绘制Date:2020/1/16Page:8电气控制与PLC安徽工程技术学校1.步的划分步是根据PLC输出量的状态划分的，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。在每一步内PLC各输出量状态均保持不变，但是相邻两步输出量总的状态是不同的。2.转换条件的确定转换条件是使系统从当前步进入下一步的条件。常见的转换条件有按钮、行程开关、定时器和计数器的触点的动作（通/断）等。Date:2020/1/16Page:9电气控制与PLC安徽工程技术学校以红绿灯控制为例，其对应的顺序功能图如左图所示。S0—S9：初始状态专用S10—S19：原点复位用S20—S499：一般用S500—S899：停电保持用S900—S999：报警用针对顺序控制要求，PLC提供了顺序功能图（SFC）语言支持。顺序功能图又称状态转移图，由一系列状态（用S表示）组成。系统提供S0—S999共1000个状态供编程使用，其中：3.顺序功能图的绘制Date:2020/1/16Page:10电气控制与PLC安徽工程技术学校顺序功能图主要有以下几种结构:单序列结构选择序列结构并行序列结构子步结构Date:2020/1/16Page:11电气控制与PLC安徽工程技术学校FX系列PLC提供了一对步进指令。STL是利用内部软元件（状态S）在顺控程序上进行工序步进式控制的指令。RET是用于状态（S）流程的结束，实现返回主程序（母线）的指令。二、步进指令Date:2020/1/16Page:12电气控制与PLC安徽工程技术学校用步进指令可以将顺序功能图转换为步进梯形图，也可以直接编写步进梯形图。对梯形图和顺序功能图应注意以下几点：1.状态的动作与输出的重复使用状态编号不可重复使用。如果如果状态触点接通，则与其相连的电路动作；如果状态触点断开，则与其相连的电路停止工作。在不同状态之间，允许对输出元件重复输出，但对同一状态内不允许双重输出。三、步进梯形图Date:2020/1/16Page:13电气控制与PLC安徽工程技术学校3.输出的互锁在状态转移过程中，由于在瞬间（1个扫描周期），两个相邻的状态会同时接通，因此为了避免不能同时接通的一对输出同时接通，必须设置外部硬接线互锁或软件互锁。定时器线圈与输出线圈一样，也可对在不同状态的同一软元件编程，但在相邻的状态中不能编程。如果在相邻状态下编程，则工序转移时定时器线圈不能断开，定时器当前值不能复位。2.定时器的重复使用Date:2020/1/16Page:14电气控制与PLC安徽工程技术学校如右图所示，在状态内的母线将LD或LDI指令写入后，对不需要触点的驱动就不能再编程，需要按下图方式进行变换。4.输出的驱动方法或Date:2020/1/16Page:15电气控制与PLC安徽工程技术学校OUT指令与SET指令对于STL指令后的状态具有同样的功能，都将原来的状态自动复位。此外，还有自保持功能。但是，在使用OUT指令时，用于向状态转移图中的分离状态转移。5.状态的转移方法6.可在状态内处理的指令Date:2020/1/16Page:16电气控制与PLC安徽工程技术学校1.步进指令的顺序功能图表示及其动作四、步进指令的表示及其动作Date:2020/1/16Page:17电气控制与PLC安徽工程技术学校2.步进指令的梯形图表示及其动作四、步进指令的表示及其动作Date:2020/1/16Page:18电气控制与PLC安徽工程技术学校状态转移图和状态梯形图的对应关系Date:2020/1/16Page:19电气控制与PLC安徽工程技术学校自动门的状态转移图和梯形图Date:2020/1/16Page:20电气控制与PLC安徽工程技术学校模块二单流程结构顺序功能图的编程方法Date:2020/1/16Page:21电气控制与PLC安徽工程技术学校一、单流程结构如红绿灯控制程序，虽然是循环控制，但都以一定顺序逐步执行且没有分支，所以属于单一顺序流程。图中在S21执行完后即结束。在步进阶梯图中，以复位（RST）正在执行的步阶来结束步进动作。从头到尾只有一条路可走，称为单流程结构。Date:2020/1/16Page:22电气控制与PLC安徽工程技术学校【应用系统设计】简易红绿灯控制系统Date:2020/1/16Page:23电气控制与PLC安徽工程技术学校Date:2020/1/16Page:24电气控制与PLC安徽工程技术学校Date:2020/1/16Page:25电气控制与PLC安徽工程技术学校Date:2020/1/16Page:26电气控制与PLC安徽工程技术学校Date:2020/1/16Page:27电气控制与PLC安徽工程技术学校T0T1T2T3X0Date:2020/1/16Page:28电气控制与PLC安徽工程技术学校Date:2020/1/16Page:29电气控制与PLC安徽工程技术学校SET在步进梯形图中，作为状态转移指令使用。STL为状态动作的步进起始指令STL与SET指令之间的部分为该状态所需做的动作。Date:2020/1/16Page:30电气控制与PLC安徽工程技术学校用LD或LDI指令设置转移条件用SET指令设置状态以STL指令开始设置动作母线用OUT指令设置动作Date:2020/1/16Page:31电气控制与PLC安徽工程技术学校本章小结本章主要介绍了步进指令、顺序功能图类型及设计步骤、顺序功能图到步进梯形图的转换方法、步进梯形图设计注意事项。并结合实例详细分析了单流程设计。