PLC_双语课件

1、PLC作者：作者：圣手书生圣手书生PLC中英文短语对照electrical wiring diagrams 电气接线图relay 继电器a master control relay (MCR) 主控继电器coil 线圈Contactor （Special relays for switching large current loads.）接触器Motor Starter （Basically a contactor in series with an overload relay to cut off when too much current is drawn.）电机起动器Contact 接

2、点Normally open (an active input x will close the contact and allow power to flow.) 常开Normally closed( power flows when the input x is not open.) 常闭Activate 通电will result in the output X being off 将使输出X断开will result in the output Y turning on 将使输出X接通Solid State Relays 固态继电器The ladder logic program 梯形

3、图Ladder rung 梯级Sequential Function Charts (SFCs) 顺序功能图Structured Text programming 结构文本编程Solenoid Valves（logical outputs that can switch a hydraulic or pneumatic flow.）电磁阀Sensors 传感器Actuators 执行器Push Button 按钮A Start Push Button 起动按钮limit switch 行程开关Timers 定时器Counter 计数器A count-down counter 减计数器both

4、the count-up and count-down instruction 加减计数指令start-keep-stop loop 起保停回路step instruction 步指令Shift Registers 移位寄存器bits shift right 位右移Rotate Left (ROL) 循环移位Arithmetic Shift Left (ASL) 算术左移run every scan. 循环扫描first scan 第一次扫描PLC s are Electronic system of digital processing Designed for industrial env

5、ironment application Can operate all kinds of instruction Can process input or output of digital and analog variable Control mechanic or industrial process Easy to configurate and program Analysis 1 MCU 2 industrial environment 3 A/D D/A D/D 4 mechanic motor motion control industrial process process

6、Location Extended Controller PLC: Location in the control architectureEnterprise Networkdirectly connectedI/OControl Bus(e.g. Ethernet)EngineerstationI/OI/OI/OI/OCPUSensor Bus (e.g. ASI)Field BusgatewayField StationsControl Station with Field Busdirect I/OI/OField DevicesFBgatewaygatewayI/OI/OI/OI/O

7、CPUCOMI/OI/OI/OCOMCPUCOMCOMCOMI/OField BusCPUCOM 2I/OI/OI/OCPUCOM1COM 2I/OCPUOperatorstationlargePLCssmall PLCPLCPLCCOM1COM1SupervisorStationdata concentrators,not programmable,but configurable1.2 Architecture MCU + strong electricity I/O 1.2 历史沿革GM 10条 PLC 顺序控制 全面的现场控制1968年年 美国通用汽车公司提出的美国通用汽车公司提出的替

8、代继替代继电器电器控制系统的新型控制器的控制系统的新型控制器的十项指标十项指标：1） 编程简单、现场可编程简单、现场可修改程序；修改程序；2）维护方便、采用插）维护方便、采用插件式结构；件式结构；3）可靠性高于继电器）可靠性高于继电器控制系统；控制系统；4）体积小于继电器控）体积小于继电器控制系统；制系统；5）数据可以直接送入）数据可以直接送入计算机；计算机；6）成本可与继电器系）成本可与继电器系统竞争；统竞争；7）输入可为市电；）输入可为市电；8）输出可为市电，能）输出可为市电，能直接驱动电磁阀、交直接驱动电磁阀、交流接触器等；流接触器等；9）通用性强、易于扩）通用性强、易于扩展；展；10）

9、用户存储器大于）用户存储器大于4K。Most important PLC producers2System Architecture 2.1 Hardware2.1 PLC的组成及其各部分的功能的组成及其各部分的功能2.1.1 PLC的基本组成的基本组成图图2.1.1 PLC的基本组成的基本组成中央处理单元(CPU)系统存储器用户存储器输入部件输出部件外设接口I/O扩展口编程器电源可编程序控制器至现场用户设备接触器指示灯电磁阀电源模拟量输出来自用户设备按钮选择开关限位开关电源模拟量输入General PLC architectureCPUReal-TimeClockflashEPROMROMb

10、ufferssignal conditioningpower amplifiersrelayssignalconditioningserial portcontrollerEthernetparallel busethernetcontrollerRS 232analog-digitalconvertersdigital-analogconvertersDigital OutputDigitalInputfieldbuscontrollerexternalI/Osextensionbusfield busdirect Inputs and Outputs2.1.2 Input parts PL

11、C inputs must convert a variety of logic levels to the 5Vdc logic levels used on the data bus. This can be done with circuits similar to those shown below. Basically the circuits condition the input to drive an optocoupler. This electrically isolates the external electrical circuitry from the intern

12、al circuitry. Other circuit components are used to guard against excess or reversed voltage polarity.PLC Input Circuits2.1.3 Output Modules WARNING - ALWAYS CHECK RATED VOLTAGES AND CURRENTS FOR PLCsAND NEVER EXCEED!2.2软件系统 编程程序 用户程序用户程序 输入 出入扫描 内部 执行程序 输出 输出刷新 集中处理 顺序执行 循环扫描嵌入内核OSUARTO协议USERPRO梯形图语

13、言UART协议CANBUS协议 PLC工作原理工作原理工作原理工作原理 PLC采用循环扫描的工采用循环扫描的工作方式，包括作方式，包括内部处理、内部处理、通讯操作、输入处理、程通讯操作、输入处理、程序执行、输出处理序执行、输出处理几个阶几个阶段。全过程扫描一次所需段。全过程扫描一次所需的时间称为扫描周期。的时间称为扫描周期。 当处于当处于RUN状态时，上状态时，上述扫描周期不断循环。述扫描周期不断循环。扫扫描过程描过程。 图图2-19PLC 扫描工作过程扫描工作过程 输入处理输入处理 程序执行程序执行 输出处理输出处理 2-20第三章 编程语言与系统3.1 控制结构什么叫控制？结论：前级（控制

14、元件）对后级（对象）影响。推论1 控制可看成：控制条件 控制结果推论2 复杂控制可以由多个控制对组成。推论3 形成多个控制对顺序排列的控制结构例 启动按钮 停止按钮MCU固态继电器启动（无停止）有停止继电器继电器工作直流电机3.2继电控制系统概述3.2.1继电器 常闭Normally closed线圈 触点 常开Normally open分析：1.分成两部分 触点与线圈 2.线圈控制触点 触点对常开闭合，常闭触点断开。类似设备： 1.按钮 分手动和触点两部分 2.行程开关 3.接近开关 行程开关在低压电路中作为在低压电路中作为不频繁不频繁接接通和分断电路用，主要用来通和分断电路用，主要用来将电

15、路与电源隔离将电路与电源隔离。 M3UVWQS电路图中电器元件的触点均按电路图中电器元件的触点均按吸引线圈为断电、手柄置于零吸引线圈为断电、手柄置于零位、元件没有受外力作用时的位、元件没有受外力作用时的情况画出。情况画出。 主要用于低压配电电主要用于低压配电电路路不频繁不频繁通断控制，通断控制，在电路发生短路、过在电路发生短路、过载、欠压和漏电等故载、欠压和漏电等故障时能分断故障电路。障时能分断故障电路。 M3UVWQF用来用来频繁频繁接通或断开电动机接通或断开电动机或其他设备的或其他设备的主电路主电路，每小，每小时可开闭好几百次。时可开闭好几百次。 M3UVWQSKM主电路：传输能量的线路，

16、流过电主电路：传输能量的线路，流过电气设备负载电流的电路，其导线用气设备负载电流的电路，其导线用加粗的实线表示，一般画在图面的加粗的实线表示，一般画在图面的左侧。左侧。M3UVWQSKM当 接 触 器 的 常 开 触 点当 接 触 器 的 常 开 触 点（KM）闭合电机接通电）闭合电机接通电源开始转动；源开始转动；当 接 触 器 的 常 开 触 点当 接 触 器 的 常 开 触 点（KM）断开，电机停止）断开，电机停止运行。运行。控制电路控制电路M3UVWQSKM接触器的工作原理？接触器的工作原理？KM只要控制交流接触器线圈电路只要控制交流接触器线圈电路的通断就能控制电机的起停的通断就能控制电

17、机的起停。控制电路：传送控制信号的线路，其控制电路：传送控制信号的线路，其导线用细实线表示，一般画在图面的导线用细实线表示，一般画在图面的右侧右侧 。 鼠鼠笼式电动机的笼式电动机的点动控制点动控制 M3UVWQSKMKMSB点动控制：通常用在电动机检修点动控制：通常用在电动机检修后试车或生产机械的位置调整。后试车或生产机械的位置调整。 连续运行控制连续运行控制M3UVWQSKMKMSBKM这种依靠接触器辅助触点使其线圈这种依靠接触器辅助触点使其线圈保持通电的作用称为保持通电的作用称为自锁自锁。起自锁作用的辅助触点称为自锁触起自锁作用的辅助触点称为自锁触点。点。 SB0停止按钮停止按钮自锁触点自

18、锁触点起动按钮起动按钮保护环节保护环节为了防止电机在故障状态以及超负为了防止电机在故障状态以及超负荷状态下运行，应在控制电路和主荷状态下运行，应在控制电路和主电路中加保护电器。电路中加保护电器。 M3UVWQSKM发生短路事故发生短路事故短路保护短路保护KMSBKMSB0FU1FU2FU2当电动机在运行过程中长期过载，当电动机在运行过程中长期过载，或发生断相故障使电动机电流超或发生断相故障使电动机电流超过额定值时。过额定值时。过载保护：过载保护：热继电器热继电器FR。M3UVWQSKM热继电器如何实现过载保护热继电器如何实现过载保护?FU1FRKMSBKMSB0FU2FU2FR还能消除由于电压

19、恢复线路自起动而还能消除由于电压恢复线路自起动而产生的安全隐患。产生的安全隐患。当电源电压由于某种原因严重欠压（或失压）时。当电源电压由于某种原因严重欠压（或失压）时。M3UVWQSKMFU1FRKMSBKMSB0FU2FU2FR欠压保护欠压保护：是依靠接触器：是依靠接触器KM本身的本身的电磁机构来实现的（主电路和控制电电磁机构来实现的（主电路和控制电路为同一电源）。路为同一电源）。1212点动和连续运行控制电路点动和连续运行控制电路KMSBKMSB0FU2FU2FR12既能实现连续运行又能实现点动的控制电路。既能实现连续运行又能实现点动的控制电路。 方案方案1：转换开关转换开关SA（旋转操作

20、）与自锁触点（旋转操作）与自锁触点KM串联。串联。解自锁解自锁SA方案方案2：使用一个复合按钮使用一个复合按钮SB2，操作，操作SB2实现点动控制。实现点动控制。KMSB1KMSB0FU2FU2FR12SB2复合按钮的动作顺序：按下复合按钮的动作顺序：按下SB2，先断常闭触头，解除先断常闭触头，解除控制电路的自锁功能；后合常开触头，控制电路的自锁功能；后合常开触头，接通接通KM的线的线圈。圈。方案方案3：点动：使用中间继电器点动：使用中间继电器KA和控制按钮和控制按钮SB2。KMSB1KMSB0FU2FU2FR12KAKAKASB2鼠笼式电动机正、反转控制鼠笼式电动机正、反转控制M3UVWQS

21、KMFU1FRKMSBKMSB0FU2FU2FR1212电动机的转向与定子电流的相序有关。电动机的转向与定子电流的相序有关。主电路主电路M3UVWQSKM1FU1FRL1L2L3KM1控制电动机正转。控制电动机正转。KM2KM2控制电动机反转。控制电动机反转。相序相序 L1 L2 L3正转正转 U V W反转反转 W V U不相连不相连相连相连控制电路控制电路KM1SB1KM1SB0FU2FU2FR12SB2KM2KM2KM2KM1如何保证在同如何保证在同一时间内只有一时间内只有一个接触器动一个接触器动作，以确保电作，以确保电源不会短路？源不会短路？实现的控制功能：正转实现的控制功能：正转 停

22、停 反转反转电气互锁：两个接触器的常闭辅助触点起相互控制电气互锁：两个接触器的常闭辅助触点起相互控制作用作用 ，这两对起联锁作用的触点称为联锁触点。，这两对起联锁作用的触点称为联锁触点。利用两个接触器的常闭辅助触点起相互控制作用，利用两个接触器的常闭辅助触点起相互控制作用，即当一个接触器线圈通电时，用其常闭辅助触点的即当一个接触器线圈通电时，用其常闭辅助触点的断开来锁住另一个电路，使另一个接触器不能通电。断开来锁住另一个电路，使另一个接触器不能通电。应用联锁后，可以保证在同一时间内只有一个接触应用联锁后，可以保证在同一时间内只有一个接触器动作，确保电源不会短路。器动作，确保电源不会短路。 电气

23、互锁电气互锁正转直接到反转的连续控制正转直接到反转的连续控制 机械互锁：机械互锁：采用复式按钮采用复式按钮 ，实现正转直接到反转的控制，实现正转直接到反转的控制KM1SB1KM1SB0FU2FU2FR12SB2KM2KM2KM2KM1SB2SB1自动往返行程控制线路自动往返行程控制线路使用位置开关（如行程开关、接近开关）发出正、使用位置开关（如行程开关、接近开关）发出正、反转控制指令即可实现。反转控制指令即可实现。 限位开关限位开关SQ2SQ1电动机正转电动机正转电动机反转电动机反转限位开关限位开关KM1SB1KM1SB0FU2FU2FR12SB2KM2KM2KM2KM1SB2SB1SQ1SQ

24、1SQ2SQ23.3PLC编程系统 3.3.1电子继电器继电器：两者都是两个状态（可保持） 两者都有对应关系。触发器 寄存器 触点 线圈 统一符号电子继电器=一个线圈寄存器+多个触点寄存器+对应机制 说明：1 有同样的标号 2 当表示继电器的触发器动作后表示触点的触发器亦变为相反状态。 3 一个触发器相当于存储区的一个位。 4 具体组成 梯形图(ladder logic diagram): appearance of interconnection of electronic relays1.仿照继电控制系统。2.分为两部分 左为控制条件 右为控制结果。3.不是电关系但是可以用电路来理解（假想

25、电流法）。4.各梯级不是同时执行。602. 梯形图的主要特点X5X1X3X2Y1X4X1X3X2Y1X5X3X1X4X5梯形图特点梯形图特点 梯形图按从左到右、从上到下的顺序书写。最左边的竖线称为起始母线也叫左母线，然后按一定的控制要求和规则连接各个触点，最后以继电器线圈结束，称为一逻辑行或一梯级，如图所示。当PLC处于运行状态时，PLC对梯形图是按扫描方式顺序执行程序。 梯形图中的某些编程元件沿用了继电器这一名称，如输入继电器、输出继电器、内部辅助继电器等，但他们不是物理继电器（即硬件继电器），而是软件中使用的编程元件，每个继电器和PLC存储器中元件映象寄存器的一个存储单元相对应，因此称为“

26、软继电器”。相应位的状态为“1”，表示该继电器线圈通电，其常开触点闭合，常闭触点断开；相应位的状态为“0”，表示该继电器线圈失电，其常开触点断开，常闭触点闭合。梯形图特点梯形图特点 梯形图中的继电器触点有常开和常闭触点，它可以是PLC输入点接的外部开关(如启动按钮、行程开关等)触点，也可以是PLC内部继电器触点或内部寄存器、计数器、定时器以及各种算术运算结果等的状态；输入继电器供PC接受外部输入信号，因此，梯形图中只出现输入继电器的触点，而不出现输入继电器的线圈。输出继电器供PC作输出控制用。梯形图中的继电器触点原则上说可在编制用户程序时无限引用。梯形图特点梯形图特点Application a

27、nalysis for Ladder logic diagram 1 user should only program a ladder logic diagram 2 IDEs from manufactures convert the ladder logic diagram into the operating files on the MCU 梯形图LAD(Ladder Diagram)的元素和规则 梯形图LAD(Ladder Diagram)的元素:触点(接点)、线圈和功能块 特点:想象有电流(虚拟电流法) 规则 (1) PLC的梯形图是”从上而下”按行绘制的,两侧的竖线类似电器原理

28、图的电源线,通常称作母线( BUS BAR); 梯形图的每一行是”从左到右”绘制,左侧总是输入接点,最右边是输出元素。 （2）可用“假想电流”的方法来分析工作原理。其实是逻辑关系的存在关系。 （3）输入接点和输出接点不是物理接点和线圈，而是存储器中接点的状态。 (4) 各种内部部件,不是真的部件,只是具有这个功能，也是一种继电器。 （5）继电器触点既可常开，也可常闭，数量无限。 （6）PLC与实际电路在执行上不一样，不是同时的。3.4 编程语言 IEC61131-3是第一个为工业自动化控制系统的软件设计提供标准化编程语言的国际标准。对当代工业控制器中种类繁多的概念及语言进行了标准化，在工业控制

29、领域中产生了重要的影响，被全球越来越多制造商和客户所接受，并且成为DCS，PLC，FCS，IPC，CNC，以及SCADA的编程系统事实上的标准。遵循I E C 6 1 1 3 1 - 3 标准， 实现了五种控制语言（FBD，LD，SFC，ST，IL）LD梯形图FBD功能块ST结构化文本SFC顺序功能图IL指令表(1) 梯形图LAD(Ladder Diagram) 梯形图程序设计语言是用梯形图的图形符号来描述程序的一种程序设计语言。采用梯形图程序设计语言，程序采用梯形图的形式描述。这种程序设计语言采用因果关系来描述事件发生的条件和结果。每个梯级是一个因果关系。在梯级中，描述事件发生的条件表示在左

30、面，事件发生的结果表示在后面。梯形图程序设计语言是最常用的一种程序设计语言。它来源于继电器逻辑控制系统的描述。在工业过程控制领域，电气技术人员对继电器逻辑控制技术较为熟悉，因此，由这种逻辑控制技术发展而来的梯形图受到了欢迎，并得到了广泛的应用。梯形图程序设计语言的特点是： （）与电气操作原理图相对应，具有直观性和对应性；（）与原有继电器逻辑控制技术相一致，对电气技术人员来说，易于撑握和学习；（）与原有的继电器逻辑控制技术的不同点是，梯形图中的能流（Power FLow）不是实际意义的电流，内部的继电器也不是实际存在的继电器，因此，应用时，需与原有继电器逻辑控制技术的有关概念区别对待；（）与布尔

31、助记符程序设计语言有一一对应关系，便于相互的转换和程序的检查。(2) 语句表STL(Statement List) 布尔助记符程序设计语言是用布尔助记符来描述程序的一种程序设计语言。布尔助记符程序设计语言与计算机中的汇编语言非常相似，采用布尔助记符来表示操作功能 3.5常用指令1.输入继电器指令 线圈为外部控制,contact in PLC2.输出继电器 线圈在内部，有外部端子3.内部继电器 The one is formal relay, the other is function instructions( relays)formal relay: normally-open relays

32、 or normally-closed relays except the input relays and output relays.Four kinds of function instructions( relays) Timer Counter Comparer Shift register不具备条件跳转,内部保持 4 Structure instructions 跳转 连锁 子程序 步指令S7-200常见梯形图指令NOTPN常开触点常闭触点取反立即常开正跳变负跳变立即常闭（）（）（R）（ RI ）（）（）（）（）S（）（）SI输出立即输出置位立即置位复位立即复位立即输出立即输出：只

33、能用于输出量（），执行该指令时，将栈顶值立即写入指定的物理输出位和对应的输出过程映像区置位与复位置位与复位： 从指定的位地址开始的N个位地址都被置位（变为）或复位（变为）；（）（）（）（）S（）（）R定时器与计数器指令 定时器指令(1)接通延时定时器接通延时定时器接通延时定时器（TON）的使能输入端（输入端（IN）的输入电路接通接通时开始开始定时。定时。 当前值大于等于预置的设定值大于等于预置的设定值时，定时器位变为定时器位变为ON，梯形图中对应的定时器的常开触点闭合，常闭触点断开定时器的常开触点闭合，常闭触点断开。达到设定值后，当前值仍然计数，直到最大值32767输入电路断开后，定时器自动复

34、位，当前值清零，定时器为变为OFF.d定时器与计数器指令（2)断开延时定时器指令断开延时定时器指令断开延时定时器(TOF),用来在IN输入电路断开后延时一段时间后，再使定时器变为OFF接在定时器IN输入端的输入电路接通时，定时器位变为输入端的输入电路接通时，定时器位变为ON,当前值被清零。输入电路断开后，开始定时输入电路断开后，开始定时，当前值从0开始增大。当前值等于设定值，当前值等于设定值，输出位变为输出位变为OFF,当前值保持不变，直到输入电路接通。第四章，设计技术PLC要求必须有流程图 SFC图 顺序功能图 PLC常用状态流程图 Petri图 4.1 SFC图定义：把系统的各个状态，用分

35、步表示，前后步的转换用有向线段表示，转换条件在有向线段上标出，所以三个元素 循环过程SkSk+1Sk+2432顺序功能图顺序功能图1顺序功能图的由来顺序功能图的由来功用：描述控制系统的控制过程、功能功用：描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，也是设计可编程序和特性的一种图形，也是设计可编程序控制器的顺序控制程序的有力工具。控制器的顺序控制程序的有力工具。组成：步、有向连线、转换、转换条件、组成：步、有向连线、转换、转换条件、动作动作SFC (Sequential Flow Chart)START STEPACTION D1ND1_READYDACTION D2D2_READY(Abla

36、ufdiagramme, diagrammes de flux en squence - grafcet)SFC describes sequences of operations and interactions between parallel processes.It is derived from the languages Grafcet and SDL (used for communication protocols),its mathematical foundation lies in Petri Nets. T1T2STEP BSTEP ASFC: ElementsEc =

37、 (varX & varY) | varZ) The sequential program consists of states connected by transitions. A state is activated by the presence of a token (the corresponding variable becomes TRUE).The token leaves the state when the transition condition (event) on the state output is true.Only one transition takes

38、place at a timethe execution period is a configuration parameter (task to which this program is attached)tokenSaSb1EaScEbtransitionsstatesevent condition(1 = always true)example transition conditionexample: Sc is true, S0, Sa, Sb are falseS0rule: there is always a transition between two states, ther

39、e is always a state between two transitionsSFC: Initial stateState which come into existence with a token are called initial states.All initial states receive exactly one token, the other states receive none. Initialization takes place explicitly at start-up. In some systems, initialization may be t

40、riggered in a user program(initialization pin in a function block). SFC: Switch and parallel executionSaSb1Setoken switch: the token crosses the first active transition (at random if both Ea and Eb are true)Note: transitions are after the alternancetoken forking: when the transition Ee is true, the

41、token is replicated to all connected statesNote: transition is before the forkEdtoken join : when all connected states have tokensand transition Eg is true, one single token is forwarded.Note: transition is after the joinEeScSdSfSgEgE0EaEbEcEfSFC: P1, N and P0 actionsP1 State1_P1: do at enterNState1

42、_N: do whileP0 State1_P0: do at leavingState1P1 (pulse raise) action is executed once when the state is enteredP0 (pulse fall) action is executed once when the state is leftN (non-stored) action is executed continuously while the token is in the stateP1 and P0 actions could be replaced by additional

43、 states.The actions are described by a code block written e.g. in Structured Text. Special action: the timerrather than define a P0 action “ reset timer.”, there is an implicit variable defined asState.t that express the time spent in that state. SfS.t t#5sSSFC: graphic rulesThe input and output flo

44、w of a state are always in the same vertical line (simplifies structure)Alternative paths are drawn such that no path is placed in the vertical flow (otherwise would mean this is a preferential path) intentional displacement to avoid optical preference of a path. Priority: The alternative path most

45、to the left has the highest priority, priority decreases towards the right. Loop: exit has a higher priority than loopback.SFC: Exerciseinitially: let vehicle until it touches I0 at reduced speed and open the trap for 5s (empty the vehicle). 1 - Let the vehicle move from I0 to I3Speed = 5 cm/s betwe

46、en I0 and I1 or between I2 and I3, speed = 1 m/s between I1 and I2.2 - Stop the vehicle when it reaches I3.3 - Open the tank during 5s. 4- Go back to I05 - Open the trap and wait 5s.repeat above steps indefinitely In2In3Speed = +20: +1 m/s; +1: +5 cm/snegative values: opposite directionGenerates “1”

47、 as long as the tag of the vehicle (1cm) is over the sensor. Register = 0: closed; 1: openIn0In1Variables:Input: In0, In1, In2, In3;Output:+speedTrap = 0: closed; 1: openRegister = 0: closed; 1: openSFC: Building subprograms:=:=OR:OR:OR:OR:T-elementS-elementstate S-sequenceparallel pathstransition T

48、-sequence alternative pathsloopOR:The meta-symbols T and S define structures - they may not appear as elements in the flow chart.A flow chart may only contain the terminal symbols: state and transitionSFC: StructuringEvery flow chart without a token generator may be redrawn as astructured flow chart

49、 (by possibly duplicating program parts)ABCabdcNot structuredABCababBAdcdstructuredSFC: Complex structuresProblems with general networks:deadlocksuncontrolled token multiplicationThese general rules serve to build networks, termed by DIN and IEC as flow chartsSolution:assistance through the flow cha

50、rt editor. 1.可编程序控制器编程语言的国际标准2.步步 1）表示方法：）表示方法： 用矩形方框，方框中可以用矩形方框，方框中可以用数字，编程元件的地址作为步的编号。图用数字，编程元件的地址作为步的编号。图4-12是某组合机床动力头的进给运动示意图是某组合机床动力头的进给运动示意图和输入输出信号时序图。和输入输出信号时序图。 2）初始步：）初始步： 与系统的初始状态相对应的与系统的初始状态相对应的步称为初始步，初始步用双线方框表示。步称为初始步，初始步用双线方框表示。 3）与步对应的动作或命令。）与步对应的动作或命令。 4）活动步：系统正处于某一步所在的阶段）活动步：系统正处于某一步

51、所在的阶段时该步处于活动状态时该步处于活动状态。3有向连线与转换条件有向连线与转换条件 1）有向连线：从上到下或从左至右箭头）有向连线：从上到下或从左至右箭头不标，反之标出。不标，反之标出。 2）转换：用有向连线上与有向连线垂直）转换：用有向连线上与有向连线垂直的短划线来表示，将相邻两步隔开。的短划线来表示，将相邻两步隔开。 3）转换条件：）转换条件： 转换条件是与转换相关的转换条件是与转换相关的逻辑命题，转换条件可以用文字语言、布逻辑命题，转换条件可以用文字语言、布尔代数表达式或图形符号标注在表示转换尔代数表达式或图形符号标注在表示转换的短线的旁边。的短线的旁边。 4基本结构基本结构1）单序

52、列）单序列2）选择序列）选择序列3）并列序列）并列序列4）顺序功能图举例）顺序功能图举例 5转换实现的基本规则转换实现的基本规则 1）转换实现的条件）转换实现的条件 (1)该转换所有的前级步都是活动步。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。相应的转换条件得到满足。 2）转换实现应完成的操作）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使所有由有向连线与相应转换符号相连的后续步都变为活动步。相连的后续步都变为活动步。 (2)使所有由有向连线与相应转换符号使所有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。相连的前级步都变为不活动步。6注意事项注意事项

53、(1)两个步绝对不能直接相连必须用一个转两个步绝对不能直接相连必须用一个转换将它们隔开。换将它们隔开。 (2)两个转换也不能直接相连必须用一个步两个转换也不能直接相连必须用一个步将它们隔开。将它们隔开。 (3)初始步一般对应于系统等待起动的初始初始步一般对应于系统等待起动的初始状态，始步是必不可少状态，始步是必不可少。 (4)自动控制系统应能多次重复执行同一自动控制系统应能多次重复执行同一工艺过程，一般应有由步和有向连线组工艺过程，一般应有由步和有向连线组成的闭环，即在完成一次工艺过程的全成的闭环，即在完成一次工艺过程的全部操作之后，应从最后一步返回初始步，部操作之后，应从最后一步返回初始步，

54、系统停留在初始状态系统停留在初始状态(单周期，图单周期，图4-12)，在连续循环工作方式时，将从最后一步在连续循环工作方式时，将从最后一步返回下一工作周期开始运行的第一步返回下一工作周期开始运行的第一步(图图4-17)。(5)只有当某一步的前级步是活动步时，只有当某一步的前级步是活动步时，该步才有可能变成活动步该步才有可能变成活动步 4.2基本结构1.单序列结构2.选择序列3.并行序列4.3前后步关系前后步关系进入条件: Sk+1=Sk Xk+1本部条件：Sk+1=Sk Xk+1+Sk+1离开条件：Sk+1=(SkXk+1+Sk+1) Sk+2SkSk+1Sk+2Xk+1Xk+2Xk4.4 R

55、ealization of SFC机床动力头行程开关，启动按钮四个状态：静止、快进、工进、快退。Design Steps(设计步骤）1. I/O 2. SFC 3. Cadder三个输出继电器ZK（正转） FK（反转） FF（快速）快退工进快进X403X401X4024.4.1start-keep-stop loop起保停方法1.I/O 在、ZKZKFKFFX400X401X402X4030.000.010.020.0310.0010.0110.02comPLC步骤1. I/OZKFKFKZKFFR步骤2 SFC2.02工进2.03快退2.00静止2.01快进X400X401X402X403步

56、骤3.LadderX4032.032.012.000.032.00X4000.002.002.022.012.01X4010.012.012.032.02X4020.022.022.002.032.032.022.012.0210.002.0310.012.0110.022.Set-Reset (置位-复位方法_2.030.03S/2.002.000.00R/2.03S/2.01R/2.002.010.01S/2.02R/2.012.020.02S/2.03R/2.022.012.0210.002.0310.012.0110.02END4.3 Shift Registers 移位寄存器4.4

57、step instruction 步指令第五章 设计实例 例1SQ2SQ1SQ3SB送料小车.运行要求:第一次前进到SQ1,返回到SQ2,停5秒,再次前进到SQ3,最后返回到SQ2.1.1 I/O设计SBSQ1SQ2SQ3I0.0I0.1I02I03Q0.1Q0.0FKZKM10.0M10.1M10.3M10.2M10.5M10.4SB5秒后SQ1后退SQ2前进起动SM01M10.0S1M10.0SM01I0.0M10.1S1M10.5R1M10.1I0.1M10.2S1M10.0R1I0.1M11.1M10.3T37M10.4S1M10.2R150T37M10.2I0.2M10.3S1M10

58、.1R1I0.2M11.3INPTTONM10.4I0.3M10.5S1I0.3M11.2M10.5I0.2M10.0S1I0.2M11.4M10.3R1M10.4R1M11.1M11.3M11.2M11.4Q1.0Q1.1SM0.1SM0.1S0.0S1ENENDIN0OUTSB0S0.0SCRI0.0S0.1SCRTSCREExample 2 Control for Calling CarSB1SB2SB3SB4SB5SB6SB7SB8ST1ST2ST3ST4ST5ST6ST7ST8限位开关ST1ST2ST3ST15ST4ST7ST6ST8I2.0I2.1I2.2I2.4I2.3I2.6I

59、2.5I2.7呼车SB1SB2SB3SB5SB4SB7SB6SB8I1.0I1.1I1.3I1.2I1.5I1.4I1.6I1.7输出输入内部停止起动I0.1I0.0正转呼车反转Q0.1Q0.0Q0.3呼车封锁起动中间M10.1M10.2呼车停车指示判断位置电动机运行I0.0M10.2M10.2I0.1M10.2SBR_0ENI2.0MOV_BENINENOOUT1VB100I2.1MOV_BENINENOOUT2VB100I2.7MOV_BENINENOOUT8VB100I1.0MOV_BENINENOOUT1VB110I1.7MOV_BENINENOOUT8VB110M10.1M10.1I

60、1.0I1.1M10.1T37I1.7M10.1VB100Q0.0Q0.1BVB110VB100Q0.1Q0.0=BVB110T37ENPTENO+300VB100VB110B例3 注塑机控制 使用模具 步骤:闭模,合闸,稳压,整进,注射,保压,预塑,解压,开闸,起模,顶出产品. 关系:电动,液压,执行.SQ1SQ2SQ8SB2SB12SASB1KPI0.1I0.2I1.0I1.1I1.2I1.3I2.2I2.6YV1VD1YV8VD8M10.0SM0.1SA/SA手动M10.2M14.0SB3SB3/M10.1M12.0SB1SQ1.SQ2M12.1M12.7M11.0M11.1M11.2Y