可编程序控制器原理及应用 吉顺平第07章
60页1、第7章 顺序控制,2,2019/5/18,本章的主要内容,7.1 顺序控制概述,7.2 S7-200PLC 顺序控制指令与程序编写,7.3 S7-300/400PLC顺序控制指令与程序编写,3,2019/5/18,7.1.1顺序控制的基本概念,顺序流程控制就是按照生产工艺预先规定的顺序,在各个输入信号的作用下,根据内部的状态和时间的顺序,在生产过程中各个执行机构自动有序地进行操作。它是一种效率较高的编程调试方法,其基本思想方法就是将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段,通过步进的方式,实现系统的各种要求。在工程上,用梯形图或语句表的一般指令编程,程序虽然简洁但需要一定的编程技巧,特别是对于一个工艺过程比较复杂的控制系统。对于一些顺序控制过程,各过程之间的逻辑关系复杂,给编程带来较大的困难。此时,利用顺序控制语言来编制程序会比较方便。 应用中,先根据控制要求绘制顺序功能图,然后根据顺序功能图编写程序。西门子PLC S7-200 、S7-300/400都提供了顺序控制编程语言。,4,2019/5/18,7.1.2顺序控制图与步进的基本结构,顺序功能图将控制过程分成若干个“步”,每一
2、步按条件执行,连在一起构成了程序控制的流程图,称为顺序功能图,如图7-1所示。顺序功能图的概念和传统的电气控制中的概念是完全一致的,这给电气工程师使用PLC带来很大的方便。,图7-1顺序功能图,5,2019/5/18,7.1.2顺序控制图与步进的基本结构(续),顺序功能图中的“步”是个很重要的概念。在顺序 功能图中,一个“步”对应于一个控制步骤。 “步”有3要素:步的开始与结束、步内操作和转移条件,如图7-2所示。,图7-2 顺序控制的步,6,2019/5/18,7.1.3顺序控制的结构形式,顺序控制按顺序功能图的结构可以分为三种形式:单流程、选择性分支流程和并进分支流程。 在单流程设计中,每个前一级步的后面只有一个转换,每个转换的后面只有一步;每一步都按顺序相继激活,如图7-3(左)所示。在选择性分支流程设计中,一个前级步的后面紧跟着若干后续步可供选择,但一般只允许选择其中的一条分支如图7-3(中)所示。在并进分支流程设计中,一个前级步的后面紧跟着若干后续步,当转换实现时将后续步同时激活, 如图7-3(右)所示。注:用双线表示并进并出,7,2019/5/18,7.1.3顺序控制的结构
3、形式(续),图7-3 顺序控制的结构形式,8,2019/5/18,7.1.4顺序控制图的绘制举例,绘制顺序功能图没有严格的规律可寻,工程上常用的方法就是仔细地分析控制系统的要求和控制对象的工作过程,按功能、时间进行归类总结,并在时间上划分出有一定次序的工作步骤,以及各步骤的转换条件;在这些步骤中确定哪些是需要并行执行的,哪些是依次顺序执行的;是循环结构还是非循环结构。下面以某混料系统为例来说明如何绘制顺序功能图。,9,2019/5/18,7.1.4顺序控制图的绘制举例,例7.1 混料系统的顺序功能图的绘制。 本案例的控制对象是混料罐,如图7-4所示。混料罐有两个进料口,一个出料口,上部有搅拌电动机。混料罐上有三个液面位置传感器,分别指示液面的高、中和低。当液面处于某种水平时,相应的液面位置传感器有信号。操作面板上有开始和停止两个按钮,两个按钮上带有指示灯。,10,2019/5/18,7.1.4顺序控制图的绘制举例,系统开始运行后,首先打开出料阀门,放料5s后关上出料阀门;接着打开进料阀门1,进料至中液位时关上进料阀门1;接着打开进料阀门2,进料至高液位时关上进料阀门2;搅拌5s后放料。
4、如此连续循环,直到系统停止。 分析混料罐工作的过程,绘制出混料罐工作的顺序功能图,如图7-5所示。,11,2019/5/18,7.1.4顺序控制图的绘制举例,图7-4 控制对象示意图,12,2019/5/18,7.1.4顺序控制图的绘制举例,图7-5 PLC控制程序流程图,13,2019/5/18,本章的主要内容,7.1 顺序控制概述,7.2 S7-200PLC 顺序控制指令与程序编写,7.3 S7-300/400PLC顺序控制指令与程序编写,14,2019/5/18,7.2.1 S7-200顺序控制指令及其使用,S7-200系列PLC提供了顺序流程的相关指令,即顺序控制继电器指令SCR、SCRT、SCRE等。顺序功能流程图的主要元素是步、转移、转移条件和动作。,15,2019/5/18,7.2.1 S7-200顺序控制指令及其使用,使用S7-200系列PLC顺序流程指令需要注意以下几点。 1)不能在一行以上程序中使用相同的Sx.y位。 2)不能在SCR指令中使用JMP和LBL指令,即不允许用跳入或跳出的方法跳入或跳出SCR段,其实对用顺序流程控制指令能实现跳转的,完全可以不用JMP。
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