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1、,顺控系统,顺控系统设计,顺序功能图的结构,顺序功能图的梯形图编程方法,任务一 洗车控制系统设计,任务二 饮料灌装生产线控制系统设计,S7 GRAPH语言,9,1,2,3,4,5,6,知道什么是顺控系统，什么是顺序功能图，顺序功能图有哪几种结构形式，各有什么特点； 能够正确分析顺控任务，并根据控制要求正确设计顺序功能图； 能够熟练用LAD语言编写顺序功能图； 能够在S7 GRAPH环境下正确完成顺序功能图的设计及调试； 能独立完成一般顺控系统的硬件配置及安装、硬件组态及顺控程序编写、数据下载及系统调试。,1.顺序控制,所谓顺序控制，就是按照生产工艺预先规定的流程，在各种输入信号的作用下，使生产
2、过程的各执行机构能够自动而有序地工作。 示例：具有预备、钻、铣和终检4工位的加工生产线控制,顺控系统,顺序控制,顺序控制工作过程： 在初始状态S1下，按启动按钮，则生产线开始工作，并进入预备状态（步S2）； 如果在预备工位放置一个工件（B1动作），则传送带运行将工件向下一站传送（步S3）； 如果工件被传送到钻加工站（B2动作），则对工件进行5s钻加工（步S4）； 如果钻加工时间到（T1定时到），则传送带继续运行并将工件向下一站传送（步S5）；,顺序控制,如果工件被传送到铣加工站（B3动作），则对工件进行4s铣加工（步S6）； 如果铣加工时间到（T2定时到），则传送带继续运行并将工件向下一站传送
3、（步S7）； 如果工件被传送到终检站（B4动作），则对工件进行2s终检（步S8）； 如果终检完毕（T3定时到），则一个工件的加工流程结束（步S9）; 如果在预备工位上再放置一个工件，将开始下一个工件的检测流程，并如此循环。,顺序控制,2.顺序控制系统的结构,（1）方式选择 “自动”方式：系统将按照顺控器中确定的控制顺序，自动执行各控制环节的功能，一旦系统启动后就不再需操作人员的干预，但可以响应停止和急停操作。 “单步”方式：系统则依据控制按钮，在操作人员的控制下，一步一步地完成整个系统的功能，但并不是每一步都需要操作人员确认。 “键控”方式：各执行机构（输出端）动作需要由手动控制实现，不需要P
4、LC程序。,顺序控制系统的结构,（2）顺控器 顺控器是顺序控制系统的核心，是实现按时间、顺序控制工业生产过程的一个控制装置。这里所讲的顺控器专指用S7 GRAPH语言或LAD语言编写一的段PLC控制程序，使用顺序功能图描述控制系统的控制过程、功能和特性。 （3）命令输出 命令输出部分主要实现控制系统各控制步的具体功能，如：钻、铣、终检等。,顺序控制系统的结构,（4）故障信号和运行信号 主要处理控制系统运行过程中的故障及运行状态。 如：当前系统工作于哪种方式、已经执行到哪一步，工作是否正常等。,顺序控制系统的结构,1.顺序功能图,顺序功能图（Sequential Function Chart，简
5、称SFC）是IEC标准编程语言，用于编制复杂的顺控程序，其编程规律性强，很容易被初学者接受，对于有经验的电气工程师，也会大大提高工作效率。 顺序功能图由一系列的步（S）、每一步的转移条件及步的动作命令3部分组成。 示例：,顺序功能图的结构,顺序功能图的结构,（1）步 步（Step）表示与生产流程对应的工艺过程，用S1、S2、S3表示，可以不按顺序使用。其中S1一般用来表示初始步，用双线框绘制，代表系统处于等待命令的相对静止状态。 每一个顺序功能图至少应有一个初始步，系统在开始运行之前，首先应进入规定的初始步（初始状态）。,顺序功能图的结构,（2）转移条件 转移条件是由当前步（如S2）到下一步（
6、如S3）转移的条件（如B1）。当转移条件满足时，自动从当前步跳到下一步（关闭当前步，激活下一步）。 转移条件在当前步下面，用短水平线引出并放置在线的右边。如：S2的转移条件为B1，在S2被激活的情况下，若B1=“1”，则关闭S2，激活S3。 步的转移不一定按顺序进行，根据工艺要求，在条件满足时也可以从当前步跳到当前步前面的某一步。,顺序功能图的结构,（3）动作命令 动作命令放在步序框的右边，表示与当前步有关的操作，一般用输出类指令（如：输出、置位、复位等）。 步相当于这些指令的子母线，这些动作命令平时不被执行，只有当对应的步被激活时才被执行。,顺序功能图的结构,2.顺序功能图的结构类型,单流程
7、结构,选择性分支流程结构,并进分支流程结构,顺序功能图的结构,（1）单流程 从头到尾只有一条路可走（一个分支）的流程称为单流程。 单流程一般做成循环单流程。,顺序功能图的结构,（2）选择分支流程 流程中存在多条路径，而只能选择其中一条路径来走，这种分支方式称为选择分支。 具有“自动”和“手动”2种操作模式的顺控器，一般设计成选择分支流程。,顺序功能图的结构,（3）并进分支流程 流程中若有多条路径且必须同时执行，这种分支方式称为并进分支。 在各个分支都执行完后，才会继续往下执行，这种有等待功能的汇合方式，称为并进汇合。 需要同时完成2种或2种以上工艺过程的顺序控制任务，必须采用并进分支流程。,顺
8、序功能图的结构,1.简单流程图的梯形图编程,顺序功能图的每一步用梯形图编程时都需要用2个程序段来表示，第1个程序段实现从当前步到下一步的转换，第2个程序段实现转换以后的步的功能。 一般用一系列的位存储器（如M0.0、M0.1 ）分别表示顺序功能图的各步（S1、S2），要实现步的转换，就要用当前步及其转换条件的逻辑输出去置位下一步，同时复位当前步。 示例：,顺序功能图的梯形图编程方法,单流程示例：,顺序功能图的梯形图编程方法,单流程示例：,顺序功能图的梯形图编程方法,步的输出逻辑部分可根据设备工艺要求采用一般的赋值指令（如：输出1、输出3）或保持性的置位指令（如：输出2）及复位指令（如：输出4）
9、。,单流程示例：,顺序功能图的梯形图编程方法,2.选择分支流程的梯形图编程,选择分支流程用梯形图编程时，用分支前的最后一步（Sn-1）及其转换条件（条件n-1）的逻辑输出置位2个分支中其中一个分支的第一步（Sn或Sn+2），并对分支前的最后一步（Sn-1）复位； 其中一个选择分支的最后一步（Sn+1或Sn+3）及其转换条件（条件n+1或条件n+3）的逻辑输出置位汇合后的第一步（Sn+4），并对相应分支的最后一步（Sn+1或Sn+3）复位。 示例：,顺序功能图的梯形图编程方法,选择分支流程示例：,选择分支1,顺序功能图的梯形图编程方法,选择分支2,选择分支流程示例：,顺序功能图的梯形图编程方法,
10、1.认识S7 GRAPH语言环境,S7 GRAPH语言,并进分支处,并进分支流程示例：,顺序功能图的梯形图编程方法,并进分支流程示例：,顺序功能图的梯形图编程方法,视窗工具栏,S7 GRAPH语言,Sequencer浮动工具栏,S7 GRAPH语言,转换条件编辑工具栏,S7 GRAPH语言,浏览窗口,S7 GRAPH语言,2.步与步的动作命令,S7 GRAPH语言,常用标准动作,S7 GRAPH语言,标准动作中的互锁命令,S7 GRAPH语言,动作事件,事件 的 触发,S7 GRAPH语言,用ON命令或OFF命令可以使命令所在步之外的其他步变为活动步或非活动步。 指定的事件发生时，可以将指定的
11、步变为活动步或非活动步。如果命令OFF的地址标识符为S_ALL，将除了命令“S1（V1，L1）OFF”所在的步之外其他的步变为非活动步。,ON命令与OFF命令,步的 动作,S7 GRAPH语言,动作中的计数器,动作中的计数器的执行与指定的事件有关。互锁功能可以用于计数器，对于有互锁功能的计数器，只有在互锁条件满足和指定的事件出现时，动作中的计数器才会计数。计数值为0时计数器位为“0”，计数值非0时计数器位为“1”。 事件发生时，计数器指令CS将初值装入计数器。CS指令下面一行是要装入的计数器的初值，它可以由IW、QW、MW、LW、DBW、BIW来提供，或用常数C#0C#999的形式给出。 事件
12、发生时，CU、CD、CR指令使计数值分别加1、减1或将计数值复位为0。计数器命令与互锁组合时，命令后面要加上“C”。,S7 GRAPH语言,动作中的定时器, TL命令为扩展的脉冲定时器命令，该命令的下面一行是定时器的定时时间“time”，定时器位没有闭锁功能。 TD命令用来实现定时器位有闭锁功能的延迟。 TR是复位定时器命令，一旦事件发生定时器立即停止定时，定时器位与定时值被复位为“0”。,步的 动作,S7 GRAPH语言,在S7 GRAPH编辑器中执行菜单命令： 【Option】 【Block Setting】 打开S7 GRAPH功能块参数设置对话框。,3.S7 GRAPH功能块的参数集,
13、S7 GRAPH语言,3.S7 GRAPH功能块的参数集,S7 GRAPH语言,控制要求,洗车控制系统设计,任务分析,任务实施,方案调试,6.4,1,2,3,4,技能训练任务一 洗车控制,洗车过程有3道工艺：泡沫清洗、清水冲洗、风干。 若选择开关置于“手动”方式，按启动按钮，则执行泡沫清洗按冲洗按钮，则执行清水冲洗按风干按钮，则执行风干按结束按钮，则结束洗车作业； 若选择方式开关置于“自动”方式，按启动按钮，则自动执行洗车流程（泡沫清洗20s清水冲洗30s风干15s结束回到待洗状态）。 洗车过程结束需响铃提示，任何时候按下停止按钮S_Stop，则立即停止洗车作业。,控制要求,分析系统的工作过程
14、，由于“手动”和“自动”工作方式只能选择其一，因此使用选择分支来实现。 初始状态为S1，待洗状态用S2表示； 洗车作业流程包括泡沫清洗、清水冲洗、风干3个工序，因此在“自动”和“手动”方式下可分别用3个状态来表示。自动方式使用S3S5，手动方式使用S6S8。洗车作业完成状态使用S9、S10。,任务分析,任务分析,1.PLC系统资源分配,任务实施,2.程序结构,任务实施,3.程序设计,编写程序时，将顺序功能图转换为梯形图，并放置在一个功能（FC）子程序中； 在OB1中调用顺序功能图并编写停止控制程序，如图6-26所示，这样在系统运行期间，只要按停止按钮，立即设置初始状态S1并将其他状态（S2S1
15、0）复位； 在启动组织块OB100中对系统进行初始化。,任务实施,控制要求,饮料灌装生产线控制系统设计,任务分析,任务实施,方案调试,9.6,1,2,3,4,技能训练任务二 饮料灌装生产线控制,按启动按钮传送带开始转动，若定位传感器B1动作，表示饮料瓶已到达一个工位，传送带应立即停止，此时如果在灌装工位上有饮料瓶，则由电磁阀YV对饮料瓶进行3s定时灌装；如果在在封盖工位上有饮料瓶，则执行封盖操作：首先B缸将瓶盖送出，B6动作时表示瓶盖已送到位，然后A缸开始执行封压，当B4动作时，表示瓶盖已压到位，1s后A缸缩回，当B5动作时表示A缸已缩回到位，然后B缸缩回，1s后传送带转动。任何时候按停止按钮，应立即停止正在执行的工作：传送带电机停止、电磁阀关闭、气缸归位。,控制要求,由于饮料的灌装与封盖是同时进行，而且动作时间并不相同，因此应使用并进分支流程设计顺序功能图。 系统设计12个状态：S1初始状态、S2传送带动作；S3S5灌装过程控制；S6S12封盖过程控制。,任务分析,控制要求,1.PLC系统资源分配,任务实施,2.程序结构,任务实施,孔加工控制系统设计（1/6）,控制说明： 系统由传送带、钻孔机、测孔机和加工转盘等组成。加工转盘由M1电机驱动，具有4个工位：工件接收工位、孔加工工位、孔测试工位和输出工位。传送带由M2电机驱动，可为加
