1、电气控制与PLC原理,杭州电子科技大学 自动化学院,第八讲,主讲：吴茂刚,梯形图程序的设计,梯形图的基本电路 梯形图的经验设计法根据继电器电路设计梯形图的方法*梯形图的顺序控制设计法顺序功能图,上堂课主要内容,1.梯形图的基本电路 启动、保持和停止电路（起保停电路） 三相异步电动机正反转控制电路 定时器、计数器应用程序 常闭触点输入信号的处理 2.梯形图的经验设计法 自动往返控制的梯形图设计,根据继电器电路图设计梯形图法,自学,梯形图的顺序控制设计法,经验设计法的不足,设计方法很难掌握，设计周期长没有固定的方法和设计步骤，具有很大的试探性和随意性。 装置交付使用后维修困难,梯形图的顺序控制设计
2、法,顺序控制设计法,定义：顺序控制法：生产工艺按一定的顺序，即，在各种输入条件和内部状态、时间条件下，生产过程自动地有序地进行操作。如：工作台自动往复控制系统。,特点：简单易学设计效率高调试、修改和阅读方便,工作台自动往复控制系统,梯形图的顺序控制设计法,順序控制的全部过程，可以分成有序的若干步序(STEP)，或說若干个阶段。各步都有自己应完成的动作(ACTION)。从每一步转移到下一步，一般都是有条件(TRANSITION)的，条件滿足则上一步动作结束，下一步动作开始，上一步的动作会被清除，这就是順序功能图（SFC，Sequential Function Chart）的设计概念。,梯形图的顺
3、序控制设计法,概念：,梯形图的顺序控制设计法,概念：,步：系统所处的阶段（状态），根据输出量的状态变化划分。任何一步内，各个输出量状态保持不变，同时相邻的两步输出量的状态是不同的。 转移条件：触发状态变化的条件。外部输入信号内部编程元件触点信号多个信号的逻辑组合 转移：系统状态变化。,梯形图的顺序控制设计法,顺序控制本质,经验设计法：Y = F(X),顺序控制设计法：M = G(X)，Y = H(M),经验设计法：直接采用梯形图编程，试图用输入去控制输出，如果不行，加些辅助条件。顺序控制设计法（也称步进控制设计法）：采用順序功能图（SFC，Sequential Function Chart）设
4、计。再把功能图翻译成梯形图，或直接根据功能图原理设计PLC。何谓功能图（系统状态）设计法：它把整个系统分成几个时间段，在这段时间里可以有一个输出，也可有多个输出，但他们各自状态不变。一旦有一个变化，系统即转入下一个状态。给每一个时间段设定一个状态器，利用这些状态器的组合控制输出。,顺序功能图,概述,顺序功能图（Sequential function chart）:状态转移图或功能表图，它是一种通用的技术语言。 1987年IEC(国际电工委员会)：IEC848 1994年IEC(国际电工委员会)：IEC1131 顺序功能图编程：步、有向连线、转换、转换条件和动作（或命令）,顺序功能图,S3,顺序
5、功能图,步,步 初始步：一个功能图至少要有一个初始步 与步对应的动作或命令 活动步,顺序功能图,有向连线和转换条件,有向连线（状态转移路线和方向）从上到下，从左到右，有向连线上的箭头可省略。 转换（分割两个相邻步） 转换条件,顺序功能图,顺序功能图的基本结构,单序列：每一步的后面仅接一个转换，每个转换后面也仅连 接着一个步，没有分支。 选择序列：从多个分支状态或分支状态序列中只选择一个。转换符号只能标在水平线之下，每个分支上必须具有一个或一个以上的转换条件，且具有优先级几个选择序列合并一个公共序 列-即分支的结束，称为汇合，转换符号只允许在水平线上。一般只允许选择一个序列。,顺序功能图,顺序功
6、能图的基本结构,并行序列：转换符号只有一个，同时启动若干个序列，称为并行序列分支。 并行序列用双水平线表示，转换符号在双水平线之上，为公共转换条件。并行序列的结束,转换符号在水平线以下，当双水平线之上的所有前级都处于活动状态时，且转换条件成立，则下一步被激活。同时所有前级步都变为不活动步了。,顺序功能图,实例：,压 钳,板料,剪刀,X1,X2,X3,X0,M0,M1,M2,M3,M8002,X10启动,X3右行到位,X4压力上升,X2已剪完,Y0,Y1,Y1,右行,压钳下行,剪刀下行,Y2,M4,M5,X0压钳已上升,Y3,M6,M7,X1剪刀已上升,Y4,M8,C0加1,C0已剪完10块,C
7、0,顺序功能图,顺序功能图中的基本规则,转换实现的条件（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 转换实现应完成的操作（1）使所有由有向连线与相应转换符号相连的后续步都应变为活动；（2）使得所由有向连线与相应转换符号相连的前级步都变为不活动步。,步10,步3,步4,c,步11,顺序功能图,绘制顺序功能图的注意事项,两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们隔开； 两个转换绝对也不能直接相连，必须用一个步将它们隔开； 顺序功能图中的初始步一般对应系统的等待启动的初始状态； 自动控制系统应能多次重复执行同一工艺过程（封闭）； 在单序列中，只有当某一步的前级步是活动时，该步才可能变成活动步（M8002）。,小 结,顺序控制法顺序功能图,
