第八章 顺序控制系统
顺序控制
3.顺序功能图的绘制
顺序功能图主要有以下几种结构:
3 d 4 e 5
5 d
6 m n 12
5
e
9
f
11 p 6 9
e 11
6
9 d
11
12
单序列
选择序列
并行序列
3.顺序功能图的绘制
a
2.1 a b d 2.2 c 2.3 2.4
2 g
f
子步
d 2.5 g
4.梯形图的绘制
使用起保停电路设计顺序控制梯形图的方法
设计起保停电路的关键是找出它的起动条件和停止条件
根据转换实现的基本规则，转换实现的条件是它的前级 步为活动步并且满足相应的转换条件。步M0.1变为活动 步的条件是步M0.0为活动步，且二者之间的转换条件 I0.0=1。
起动条件：将代表前级步的M0.0的常开触点和代表转换 条件的I0.0的常开触点串联后，作为控制M0.1的起动电 路。 停止条件：将所有代表后续步的存储器位的常闭触点串 联作为控制前级步的停止电路。
例：按下起动按钮I0.0后，应先开引风机，延时5S后再开鼓风机。按下 停止按钮I0.1后，应先停鼓风机，5S后再停引风机。
仅有两步的闭环处理
原因在于步M2既是步M3的前级步，又是它的后续步。 解决方法在小闭环中增设一步就（如图 c），这一步没有 什么操作，它后面的转换条件“=1”相当于逻辑代数中的 常数1，即表示转换条件总是满足的，只要进入步M10，将 马上转换到步M2去。图d是根据图c画出的梯形图。
顺序控制继电器结束(Sequence Control Relay End)指令SCRE用来表 示SCR段的结束。
顺序控制继电器转换(Sequence Control Relay Transition)指令SCRT n 用来表示SCR段之间的转换，即步的活动状态的转换。
第八章控制系统工程设计 过程控制系统课件
第八章 控制系统工程设计
8.1.3 自控系统工程设计的方法
接到一个工程项目后，在进行自控系统的工程设计时，一般应按照 以下所述的方法来完成。
（1）熟悉工艺流程 熟悉工艺流程是自控设计的第一步。自控设计人员对工艺流程熟悉
和了解的深度将决定设计的好坏与成败。在此阶段还需收集工艺中有关的 物性参数和重要数据。
而文字资料则是对设计第八章控制系统工程设计表81被测变量和仪表功能的字母代号首位字母后继字母被测变量修饰词读出功能输出功能修饰词a分析报警b喷嘴火焰供选用供选用供选用c电导率控制d密度差e电压电动势检测元件f流量比分数g供选用视镜观察h手动高i电流指示j功率扫描第八章控制系统工程设计自动手动操作器k时间时间程序变化速率l物位指示灯低m水分或湿度瞬动中中间n供选用供选用供选用供选用oo供选用节流孔p压力真空连接或测试点q数量积算累计r核辐射记录s速度频率安全开关联锁第八章控制系统工程设计t温度传送变送u多变量多功能多功能多功能v振动机械监视阀风门百叶窗w重量或力套管x未分类x轴未分类未分类未分类y供选用y轴继动器继电器计算器转换器z位置尺寸z轴驱动器执行元件第八章控制系统工程设计对于表81中所涉及的内容简要说明如下
第八章 控制系统工程设计
8.1.1 工程设计的基本任务和设计步骤
1．基本任务与设计宗旨 自控系统工程设计的基本任务是：依据生产工艺的要求， 以企业经济效益、安全、环境保护等指标为设计宗旨，对生产 工艺过程中的温度、压力、流量、物位、成分及火焰、位置、 速度等各类质量参数进行自动检测、反馈控制、顺序控制、程 序控制、人工遥控及安全保护（如自动信号报警与联锁保护系 统等）等方面的设计，并进行与之配套的相关内容（如控制室、 配电、气源，以及水、蒸汽、原料、成品计量等）的辅助设计。 在实际工作中，必须按照国家的经济政策，结合工艺特点 进行精心设计。一切设计既要注意厂情，又要符合国情，严格 以科学的态度执行相关技术标准和规定，在此基础上建树设计 项目的特色。总之，工程设计的宗旨应切合实际、技术上先进、 系统安全可靠、经济投入/效益比要小。
步进指令教程PPT课件
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三、步进梯形图
用步进指令可以将顺序功能图转换为步进梯形图，也可以直接 编写步进梯形图。对梯形图和顺序功能图应注意以下几点：
1.状态的动作与输出的重复使用
状态编号不可重复使用。
如果如果状态触点接通，则与其
相连的电路动作；如果状态触点 断开，则与其相连的电路停止工 作。
在不同状态之间，允许对输出元
若有多条路径，且必须同时执行，这种分支的方式称为并 进分支流程。在各条路径都执行后，才会继续往下指令，像这
种有等待功能的方式称之为并进 汇合。
当 S0 执 行 后 ， 若 X1 有 效 ， 则 S20及S21同时执行。
当S22及S23都已执行后，若X4 有效，则脱离S22及S23而跳到S24执 行，程序结束。
教学目标
.
3
Date: 2020/6/19
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一、顺序功能图
1.顺序控制系统 对于流程作业的自动化控制系统而言，一般都包含若干 个状态（也就是工序），当条件满足时，系统能够从一种状 态转移到另一种状态，我们把这种控制叫做顺序控制。对应 的系统则称为顺序控制系统或流程控制系统。
典型
顺序控制系统
.
13
Date: 2020/6/19
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一、单流程结构
从头到尾只有一条路可走，称为单流程结构。
如红绿灯控制程序，虽然是
循环控制，但都以一定顺序逐 步执行且没有分支，所以属于 单一顺序流程。
图中在S21执行完后即结束。
在步进阶梯图中，以复位 （RST）正在执行的步阶来结束 步进动作。
.
14
第八章 步进指令
第一节 步进指令及步进梯形图 第二节 顺序功能图的类型 第三节 步进梯形图设计实例
顺序控制系统
Sn+2 Tn+1
Sn+3
日期：2021/1/9
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顺序功能图的结构——顺序功能图的结构类型3/3
•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 进分支流程。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。
Tn-1 Sn+2
Tn+2 Sn+3
日期：2021/1/9
Sn-1 条件n-1
Sn 条件n
= 输出1 S 输出2
Sn+1
= 输出3
条件n+2
Sn+4
= 输出6
条件n+3
Sn+2
R 输出4
条件n+1 S 输出5
Sn+3
日期：2021/1/9
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顺序功能图的梯形图编程方法——并进分支流程2/3
日期：2021/1/9
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顺序功能图的梯形图编程方法——并进分支流程3/3
日期：2021/1/9
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知识目标
通过本项目的学习与训练，能够让学员知道什么是 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。
日期：2021/1/9
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技能目标
能独立完成一般顺控系统（如洗车控制系统、饮料 灌装线控制系统、钻铣加工生产线、孔加工控制系统、 机械手的控制等）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等任务。
信号的作用下，使生产过程的各执行机构能够自动而有序地工作。
顺序控制系统SCS(全版)
1:1-1:32 1x
1:1
DDO ...
0:1-0:32 0x
0:1
AVI ...
3:1-3:8 3x
3:1
AVO
4:1-4:4 4x
4:1
...
I/O映象
范围
信号流图
用户逻辑
I/O Map对话框
模板设置对话框
建立新区段
选择模式 建立连接模式 插入最新选中的 FDB
插入引脚 创建文本 选择 FDB 对话框
工具栏
FBD区段的例子
集控楼单元控制室 操作员站
打印机
大屏幕
主交换机
备用交换机
至SIS 至SIS
集控楼工程师室
工程师站
服务器
打印机
主厂房外水控制系统交换机
除灰渣控制系统交换机
电除尘控制系统交换机
输煤控制系统交换机
空调制冷控制系统交换机
至SIS
服务器
大屏幕 显示器
LCD 辅控操作员站
服务器
LCD 辅控操作员站
设置开关SW1、SW2
钥匙开关的状态
LED显 示 区
远 程 I/O 同 轴 电 缆接头
型号标签
型号 模板描述 颜色编码
可拆装门
用户标签
140 CRP 932 00 模块
LED Ready Com Act Fault Error A Error B
CRP LED显示灯描述 颜色 ON状态的指示内容 绿色 模板通过上电自检 绿色 模板在RIO网络中正在通信 红色 不能与一个或多个I/O模板通信 红色 通道A通信失败 红色 通道B通信失败
140 ARI 030 10热电阻的3线制接线
140 ATI 030 00热电偶输入模板接线
顺序控制 PPT
2、子组级基本逻辑
受驱动级控制的设备除了其自身的基本逻辑外，当它们 结合在一起组成工艺系统时，往往有一些动作逻辑是相对固 定不变的，这就是驱动级的上一级----子组级的基本逻辑。 根据动作规律，子组级基本逻辑可分为：子组启动，停止基 本逻辑；互为备用型基本逻辑；选线控制基本逻辑等。
子组级和驱动级两者既是相互独立的，又是具有一 定的关系，它们之间的关系见下图：
2、驱动级
驱动级基本逻辑一般由信号及指令处理逻辑、控制指令形成 逻辑、状态显示逻辑三部分组成，如下图
信号及指令处理逻辑是对外部信号、其他子组级或驱动级联 系信号、后备手操信号、键盘指令等进行逻辑处理，确定各 指令的优先级，形成对驱动级的控制指令。
控制指令形成逻辑是对信号和指令处理逻辑送来的驱动级控 制指令，针对被控设备控制方式，控制该被控设备具体的动 作过程，最终转换成被控设备能够接受的具体指令信号，并 对动作过程的正确和错误作出判断。如：发长脉冲还是短脉 冲指令信号，动作过程正在进行还是已经完成，动作完成后 取消还是保持控制指令等逻辑。
(二) 基本逻辑的组成及功能
1、子组级
子组级基本逻辑由信号及指令处理逻辑和状态显示逻辑两部 分组成；如下图框内所示。
信号及指令处理逻辑是对外部信号、其他子组级或驱动级的 联系信号、键盘操作指令等进行逻辑处理。确定各个指令的 优先级，形成有条件的最终控制指令形式(长脉冲或短脉冲)。
状态显示逻辑是把信号及指令处理逻辑送来的状态信号经过 逻辑处理、运用色彩变化、闪/平光、文字指示、音响提示等 显示处理方法在显示屏上为运行人员提供子组运行状态。
根据被控设备的控制方式及工艺系统的运行规律，子组级和 驱动级的控制逻辑可分为两种。可变逻辑是与工艺系统运行 相关的逻辑，依工艺系统运行方式的不同而改变;基本逻辑是 接受SCS系统控制的典型被控设备固有的控制方式和相对固 定的动作逻辑，每种被控设备都有相对应的基本逻辑。
顺序控制设计法
步或状态的图形符号
项目三 可编程控制器的分析与应用
步与动作 初始步：初始步对应于控制系统的初始状态，是系统运行 的起点。一个控制系统至少有一个初始步，初始步用双线 框表示 。
编号或代码
初始步或状态的图形符号
项目三 可编程控制器的分析与应用
步与动作 动作：一个控制系统可以划分为被控系统和施控系统。 对于被控系统，在某一步中要完成某些“动作”；对于施 控系统，在某一步中则要向被控系统发出某些“命令”， 将动作或命令简称为动作。 动作的表示：用与相应的步相连的矩形框中的文字或符 号表示。
项目三 可编程控制器的分析与应用
步与动作 步（状态）：步是控制系统中的一个相对不变的性质，它 对应于一个稳定的状态。在功能流程图中步通常表示某个 执行元件的状态变化。步用矩形框表示，框中的数字是该 步的编号，编号可以是该步对应的工步序号，也可以是与 该步相对应的编程元件（如PLC内部的通用辅助继电器、 步标志继电器等）。
选择序列合并（启动条件）：如果某一步之前有N个转换，代 表该步的启动条件由N条支路并联而成，各支路由某一前级步对 应的存储器位 的常开触点与相应的转换条件对应的触点或电路并 联而成。
项目三 可编程控制器的分析与应用
并行序列的编程方法
并行序列分支（停止条件）：由于并行序列是同时变为活动步 的，因此 只需将并行序列中某条分支的常闭触点与该前级步线圈
（a）跳步 （b）重复 （c）循环
项目三 可编程控制器的分析与应用
作业 (画顺序功能图)
项目三 可编程控制器的分析与应用
顺序功能图转梯形图的方法
一、 顺序功能图转梯形图的编程方式 二、 顺序功能图的结构及其编程
项目三 可编程控制器的分析与应用
8-PCS7 深入浅出(第八章)顺序控制 - SFC
第8章：顺序控制- SFC目录：第8章顺序控制- SFC .................................................................................................................................................................. 8-3 1.SFC的原理.................................................................................................................................................................................. 8-31.1工作状态............................................................................................................................................................................. 8-31.2SFC图的顺序路径............................................................................................................................................................. 8-61.3步的阶段............................................................................................................................................................................. 8-81.4执行顺序的步和转移条件 ................................................................................................................................................. 8-91.5并行（同时）顺序的执行 ............................................................................................................................................... 8-111.6选择顺序的执行............................................................................................................................................................... 8-121.7循环的执行....................................................................................................................................................................... 8-121.8跳转的执行....................................................................................................................................................................... 8-132.SFC 图....................................................................................................................................................................................... 8-142.1SFC 的基本操作.............................................................................................................................................................. 8-142.1.1确切地表达一个步 ............................................................................................................................................. 8-142.1.2语句的OS注释.................................................................................................................................................. 8-152.1.3转移条件............................................................................................................................................................. 8-152.1.4测试模式............................................................................................................................................................. 8-162.1.5选择目标步......................................................................................................................................................... 8-162.1.6运行时刻顺序中的SFC ..................................................................................................................................... 8-162.1.7工作模式............................................................................................................................................................. 8-172.1.8SFC图的外部视图 ............................................................................................................................................. 8-172.1.9步控制模式表 ..................................................................................................................................................... 8-182.1.10一致性检查......................................................................................................................................................... 8-202.1.11在SFC编辑器中进行编译和下载 .................................................................................................................... 8-202.2SFC图面板....................................................................................................................................................................... 8-213.SFC类型.................................................................................................................................................................................... 8-243.1SFC类型的操作............................................................................................................................................................... 8-243.1.1SFC类型和路径................................................................................................................................................. 8-243.1.2SFC类型的I/O ................................................................................................................................................... 8-253.1.3连接SFC类型的接口 ........................................................................................................................................ 8-273.2SFC类型的特性............................................................................................................................................................... 8-283.2.1给定值................................................................................................................................................................. 8-283.2.2控制策略............................................................................................................................................................. 8-313.2.3过程值................................................................................................................................................................. 8-323.2.4控制值................................................................................................................................................................. 8-333.2.5参数..................................................................................................................................................................... 8-343.2.6位存储................................................................................................................................................................. 8-343.2.7计时器................................................................................................................................................................. 8-343.2.8备注文本............................................................................................................................................................. 8-353.2.9功能块触点......................................................................................................................................................... 8-363.2.10定位文本............................................................................................................................................................. 8-383.3SFC类型面板................................................................................................................................................................... 8-383.3.1SFC 类型图标.................................................................................................................................................... 8-383.3.2SFC类型面板..................................................................................................................................................... 8-39实验室项目RMT1（第二部分）：- RMT1单元的自动控制功能 ............................................................................................. 8-421. 任务说明...................................................................................................................................................................................... 8-422. 指南.............................................................................................................................................................................................. 8-422.1设计NK112、NK113 和NK114 .................................................................................................................................. 8-422.2选择反应器....................................................................................................................................................................... 8-432.3使用SFC图来控制RMT1单元顺序.............................................................................................................................. 8-442.4使用SFC类型来控制RMT1单元.................................................................................................................................. 8-48第8章顺序控制- SFC顺序控制系统通常应用于非连续的过程和对象，但也能应用于连续过程和对象，例如，对于往复运动，操作点变化以及由故障造成的状态变化。
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第一节 PLC基本工作原理
二、顺序控制系统：
• 根据开关条件，顺序控制系统分为时间驱动和事 件驱动两种类型。 • 时间驱动顺序控制系统中，每一操作步骤都是在 给定时刻，或给定时间间隔之后启停。 • 事件驱动过程中，每一操作步骤都是由于某一事 件才会启停。
第一节 PLC基本工作原理
三、描述顺序控制的方法
第二节 常用PLC介绍
二、欧姆龙C系统PLC 欧姆龙C系统PLC大致可分为微型、小型、中型 和大型四大类。 1. 整体式结构的微型PLC以C20P为代表； 2. 叠装式结构的微型机以CJ型机最为典型； 3. 小型PLC机以P型机和CPM型机最为典型； 4. 中型PLC机机以C200H系列最为典型。
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 语言表 流程图 梯形图 顺序功能图 状态图 过程定时图 逻辑语句
第二节 常用PLC介绍
一、西门子S7系列PLC
1. SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是超小型化的PLC; 2. SIMATIC S7-300 PLC S7-300是模块化小型PLC系统，能满足中等 性能要求的应用。 3. SIMATIC S7-400 PLC S7-400是用于中、高档性能范围的可编程序控 制器。
第八章 顺序控制系控制器—Programmable Logic Controller是 一种新型自动化装置，简称PLC。 • PLC组成：中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出 （I/O）模块。 • PLC只能输出逻辑电平信号，它必须依靠输出模块，转换 为各种输出装置启动/停止所需要的电压。 • 扫描工作制：PLC通常采用扫描工作制，即检测输入变量、 求解当前控制逻辑以及修正输出指令，都是按照定义和设 计，连续和重复地进行的。
第四节 CX-Programmer编程软件介绍
CX-Programmer是PMRON公司为其生产的PLC设计的编 程 软件，运行在Windows操作系统下。 建立一个新的PLC设计的一般步骤： 1. 确定PLC的基本参数 2. 确定PLC内存的分配 3. 确定PLC设置参数 4. 建立相应的IO表 5. 决定如何输入和编辑程序
二、梯形逻辑图 梯形逻辑图主要特点： （1）编程元件不是真实的硬件继电器,而是软件继电器。 （2）梯形图两侧的公共线称为公共母线，分析时，可以假 想有一个能流从左向右流动。 （3）程序执行是一个逻辑解算的过程。根据梯形图中各触 点的状态和逻辑关系,求出各个线圈对应的编程元件的状 态 （4） 梯形图中的各编程元件的常开触点和常闭触点,都可以 无限次使用。 （5）梯形图中的线圈应该放在最右边。
第三节 顺序逻辑表示法
一、布尔代数方程 布尔代数方程：表示逻辑运算关系的数学 表达式。 三种基本逻辑函数： “与”函数表示逻辑乘法，逻辑表达式为： F ABC “或”函数表示逻辑加法，逻辑表达式为：
F A B C
“非”函数表示求非运算，逻辑表达式为：
F A
第三节 顺序逻辑表示法
三、常用编程指令
1. 载入指令LD 2. 串联触点AND指令 3. 并联触点OR指令 4. 并/串联触点OR/AND指令 5. 串/并联触点AND/OR指令 6. OR/AND NOT电路编程 7. 网络嵌套编程 8. 定时器指令 9. 计数器指令
10. 比较器编程 11. 保持KEEP指令 12. 数据传送指令 13. 二进制乘法指令
第五节 简单应用实例
一、电动机正反转实例 二、温度控制实例