第7章SFC编程

1、1天津职业技术师范大学电气控制与电气控制与PLC第七章第七章 PLCPLC顺序控制指令及应用顺序控制指令及应用主讲教师：姚青梅主讲教师：姚青梅自动化学院自动化学院2本章内容本章内容 7.1 功能图的产生及基本概念功能图的产生及基本概念7.2 顺序控制指令顺序控制指令7.3 功能图的主要类型功能图的主要类型7.4 功能图编程应用举例功能图编程应用举例 S7-200 PLC顺序顺序控制指令及应用控制指令及应用 37.1 功能图的产生及功能图的产生及基本概念基本概念 1.功能图的产生功能图的产生l SFC（Sequential Function Chart）：顺序功能图）：顺序功能图l 复杂逻辑控制

2、系统编程的需要复杂逻辑控制系统编程的需要l 上世纪上世纪80年代，法国：工业顺序控制年代，法国：工业顺序控制l 实质：一种图形化的编程语言实质：一种图形化的编程语言l 目前的应用目前的应用 在在IEC61131-3中如何使用功能图编程中如何使用功能图编程 在在S7-200中如果使用功能图编程中如果使用功能图编程 S7-200 PLC顺序顺序控制指令及应用控制指令及应用 47.1 功能图的产生及功能图的产生及基本概念基本概念 1.功能图的基本概念功能图的基本概念n状态状态：是控制系统中一个相是控制系统中一个相对不变的性质，对应于一个对不变的性质，对应于一个稳定的情形。稳定的情形。 l 初始状态初

3、始状态l 工作状态工作状态 动状态动状态 静状态静状态l 与状态对应的动作与状态对应的动作 S7-200 PLC顺序顺序控制指令及应用控制指令及应用 57.1 功能图的产生及功能图的产生及基本概念基本概念 2. 功能图的基本概念功能图的基本概念n转换转换l从一个状态到另一个状态的变化。从一个状态到另一个状态的变化。l用一个有向线段表示转换的方向。用一个有向线段表示转换的方向。l两个状态之间的有向线段上再用一段两个状态之间的有向线段上再用一段 横线表示这一转换。横线表示这一转换。 l转换条件转换条件 触发触发 S7-200 PLC顺序顺序控制指令及应用控制指令及应用 67.1 功能图的产生及功能

4、图的产生及基本概念基本概念 1.功能图的构成规则功能图的构成规则l状态与状态不能相连，必须用转换分开；状态与状态不能相连，必须用转换分开；l转换与转换不能相连，必须用状态分开；转换与转换不能相连，必须用状态分开；l状态与转换、转换与状态之间的连接采用有向线段；状态与转换、转换与状态之间的连接采用有向线段；l从上向下画时，可以省略箭头；从上向下画时，可以省略箭头；当有向线段从下向上画当有向线段从下向上画时，必须画上箭头，以表示方向；时，必须画上箭头，以表示方向；l一个功能图至少要有一个初始状态。一个功能图至少要有一个初始状态。 S7-200 PLC顺序顺序控制指令及应用控制指令及应用 77.1

5、功能图的产生及功能图的产生及基本概念基本概念 1.举例：冲压机举例：冲压机 S7-200 PLC顺序顺序控制指令及应用控制指令及应用 87.2 顺序控制指令顺序控制指令 1.顺序控制指令介绍顺序控制指令介绍n指令形式指令形式 S7-200 PLC顺序顺序控制指令及应用控制指令及应用 STLLAD功能功能操作对象操作对象LSCR S_bitLoad Sequential Control Relay顺序状态开始顺序状态开始S（位）（位）SCRT S_bitSequential Control Relay Transition顺序状态转换顺序状态转换S（位）（位）SCRESequential Con

6、trol Relay End顺序状态结束顺序状态结束无无CSCREConditional Sequential Control Relay End条件顺序状态结束条件顺序状态结束无无SCRS_bitS_bit ( (SCRT)S_bit ( (SCRE)97.2 顺序控制指令顺序控制指令 1.顺序控制指令介绍顺序控制指令介绍n什么是什么是SCR段？段？ 从从LSCR指令开始到指令开始到SCRE指令结束的所有指令组成指令结束的所有指令组成一个顺序控制继电器（一个顺序控制继电器（SCR）段。）段。 LSCR指令标记一个指令标记一个SCR段的开始，当该段的状态段的开始，当该段的状态器置位时，允许该器

7、置位时，允许该SCR段工作。段工作。SCR段必须用段必须用SCRE指令结束。指令结束。 当当SCRT指令的输入端有效时，一方面指令的输入端有效时，一方面置位下一个置位下一个SCR段的段的状态器状态器S，以便使下一个，以便使下一个SCR段开始工作；段开始工作；另一方面又同时另一方面又同时使该段的状态器复位使该段的状态器复位，使该段停止，使该段停止工作。工作。 S7-200 PLC顺序顺序控制指令及应用控制指令及应用 107.2 顺序控制指令顺序控制指令 1.顺序控制指令介绍顺序控制指令介绍nSCR段的功能段的功能l 每一个每一个SCR程序段一般有以下三种功能：程序段一般有以下三种功能： 驱动处理

8、驱动处理：即在该段状态器有效时，要做什么工作；：即在该段状态器有效时，要做什么工作；有时也可能不做任何工作；有时也可能不做任何工作； 指定转换条件和目标指定转换条件和目标：即满足什么条件，状态转换：即满足什么条件，状态转换到何处；到何处； 转换源自动复位功能转换源自动复位功能：状态发生转换后，置位下一：状态发生转换后，置位下一个状态的同时，个状态的同时，自动复位原状态。自动复位原状态。 S7-200 PLC顺序顺序控制指令及应用控制指令及应用 117.2 顺序控制指令顺序控制指令 1.举例说明举例说明 S7-200 PLC顺序顺序控制指令及应用控制指令及应用 127.2 顺序控制指令顺序控制指

9、令 1.使用说明使用说明l 顺控指令顺控指令仅对元件仅对元件S有效，有效，顺控继电器顺控继电器S也具有一般继也具有一般继电器的功能，所以对它能够使用其他指令。电器的功能，所以对它能够使用其他指令。l SCR段程序能否执行取决于该状态器（段程序能否执行取决于该状态器（S）是否被置位，）是否被置位，SCRE与下一个与下一个LSCR之间的指令逻辑不影响下一个之间的指令逻辑不影响下一个SCR段程序的执行。段程序的执行。l 不能把同一个不能把同一个S位用于不同程序中，位用于不同程序中，例如：如果在主程例如：如果在主程序中用了序中用了S0.1，则在子程序中就不能再使用它。，则在子程序中就不能再使用它。l

10、S7-200 PLC顺序顺序控制指令及应用控制指令及应用 137.2 顺序控制指令顺序控制指令 1.使用说明使用说明l l 在在SCR段中不能使用段中不能使用JMP和和LBL指令，指令，就是说不允许就是说不允许跳入、跳出或在内部跳转，但可以在跳入、跳出或在内部跳转，但可以在SCR段附近使用段附近使用跳转和标号指令。跳转和标号指令。l 在在SCR段中不能使用段中不能使用FOR、NEXT和和END指令。指令。l 在状态发生转换后，所有的在状态发生转换后，所有的SCR段的元器件一般也要段的元器件一般也要复位复位，如果希望继续输出，可使用，如果希望继续输出，可使用置位置位/复位复位指令。指令。l 在使

11、用功能图时，状态器的编号可以不按顺序安排。在使用功能图时，状态器的编号可以不按顺序安排。 S7-200 PLC顺序顺序控制指令及应用控制指令及应用 14程序实例程序实例 根据舞台灯光效果的要求，控制红、绿、黄三根据舞台灯光效果的要求，控制红、绿、黄三色灯。要求：红灯先亮，色灯。要求：红灯先亮，2s2s后绿灯亮，再过后绿灯亮，再过3s3s后黄后黄灯亮。待红、绿、黄灯全亮灯亮。待红、绿、黄灯全亮3min3min后后, ,全部熄灭。全部熄灭。 设定输入输出信号：设定输入输出信号： 启动：启动：I I0.1。 红灯：红灯：Q0.0；绿灯：绿灯：Q0.1；黄灯：黄灯：Q0.2。 程序如图所示。程序如图所

12、示。15LD I0.1AN Q0.0AN Q0.1AN Q0.2 /在初始状态下起动，置S S0.1，1 /S0.1=1LSCR S0.1 /S0.1=1，激活第一SCR程序段， /进入第一步序LD SM0.0S Q0.0，1 /红灯亮，并保持TON T37，+20 /启动2s定时器LD T37 /2s后程序转换到第二SCR段，SCRT S0.2 /（S0.2=1，S0.1=0）SCRE / 第一SCR段结束LSCR S0.2 /S0.2=1，激活第二SCR程序段， /进入第二步序LD SM0.0S Q1.1 /绿灯亮，并保持TON T38，+30 /启动3s定时器 16LD T38 /3s后

13、程序转换到第三SCR段，SCRT S0.3 /（S0.3=1，S0.2=0）SCRE /第二SCR段结束LSCR S0.3 /S0.3=1，激活第三SCR程序段， /进入第三步序LD SM0.0S Q0.2，1 /黄灯亮，并保持TON T39，+1800 /启动3min定时器LD T39 /3min后程序转换到第四SCR段，SCRT S0.4 /（S0.4=1，S0.3=0）SCRE /第三SCR段结束LSCR S0.4 /S0.4=1，激活第四SCR程序段， /进入第四步序LD SM0.0R S0.1，4R Q0.0，3 /红、绿、黄灯全灭SCRE /第四SCR段结束 SCR指令编程 177

14、.3 功能图的主要类型功能图的主要类型 1.单流程型单流程型 S7-200 PLC顺序顺序控制指令及应用控制指令及应用 187.3 功能图的主要类型功能图的主要类型 S7-200 PLC顺序顺序控制指令及应用控制指令及应用 1.可选择的分支和联接可选择的分支和联接197.3 功能图的主要类型功能图的主要类型 1.并行分支和联接并行分支和联接 S7-200 PLC顺序顺序控制指令及应用控制指令及应用 207.3 功能图的主要类型功能图的主要类型 1.跳转和循环跳转和循环 S7-200 PLC顺序顺序控制指令及应用控制指令及应用 217.3 功能图的主要类型功能图的主要类型 1.跳转和循环跳转和循

15、环 S7-200 PLC顺序顺序控制指令及应用控制指令及应用 227.4 功能图应用举例功能图应用举例 1.选择和循环电路举例选择和循环电路举例n题目题目nI/O地址分配地址分配l输入点：输入点： 输出点：输出点： 启动按钮启动按钮SF1 I0.0 原始位置指示灯原始位置指示灯PG Q0.0 停止按钮停止按钮SF2 I0.1 抓球电磁铁抓球电磁铁MB Q0.1 上限位开关上限位开关BG1 I0.2 下行接触器下行接触器QA1 Q0.2 下限位开关下限位开关BG2 I0.3 上行接触器上行接触器QA2 Q0.3 左限位开关左限位开关BG3 I0.4 右行接触器右行接触器QA3 Q0.4 小球右限

16、位开关小球右限位开关BG4 I0.5 左行接触器左行接触器QA4 Q0.5 大球右限位开关大球右限位开关BG5 I0.6 大小球检测开关大小球检测开关BG0 I0.7 S7-200 PLC顺序顺序控制指令及应用控制指令及应用 237.4 功能图应用举例功能图应用举例 1.选择和循环电路举例选择和循环电路举例n程序设计程序设计 S7-200 PLC顺序顺序控制指令及应用控制指令及应用 247.4 功能图应用举例功能图应用举例 1.并行分支和联接电路举例并行分支和联接电路举例n题目题目 S7-200 PLC顺序顺序控制指令及应用控制指令及应用 257.4 功能图应用举例功能图应用举例 1.并行分支

17、和联接电路举例并行分支和联接电路举例nI/O地址分配地址分配l输入点：输入点：输出点：输出点：手动启动按钮手动启动按钮I0.0泵泵P1接触器接触器Q0.01号容器满号容器满I0.1泵泵P2接触器接触器Q0.11号容器空号容器空I0.2泵泵P3接触器接触器Q0.22号容器满号容器满I0.3泵泵P4接触器接触器Q0.32号容器空号容器空I0.4泵泵P5接触器接触器Q0.43号容器满号容器满I0.5泵泵P6接触器接触器Q0.53号容器空号容器空I0.6加热器接触器加热器接触器Q0.64号容器满号容器满I0.7搅拌器接触器搅拌器接触器Q0.74号容器空号容器空I1.0温度传感器温度传感器I1.1 S7-200 PLC顺序顺序控制指令及应用控制指令及应用 267.4 功能图应用举例功能图应用举例 1.并行分支和联接电路举例并行分支和联接电路举例n程序设计程序设计 S7-200 PLC顺序顺序控制指令及应用控制指令及应用 277.4 功能图应用举例功能图应用举例 1.选择和跳转电路举例选择和跳转电路举例n题目题目nI/O点分配点分配l启动