PLC顺序功能图的作用
PLC顺序控制与顺序功能图课件
指令表 SCRT S位
梯形图 梯形图 梯形图
S位 SCR
SCRE S位 SCRT
课题六、顺序控制（二）
小结
4、编程：先写“步及步的转移”，再写“步的动作”。 A、进入初始步：看进入条件，写“触点”；看箭头及
所指向的“（初始）步”，写“置位 （初始）步”；再写“复位（其它所 有步）”；最后直接写初始步要完成 的其它工作。
4.1 几个例子 （1）单序列：
SM0.1
S0.0
I1.0
S0.1
Q0.0
I1.1 S0.2
Q0.1
I1.2
课题六、顺序控制（二）
4.1 几个例子 （2）单序列（立即停止）：
SM0.1+I0.0
S0.0
I1.0
S0.1
Q0.0
I1.1 S0.2
Q0.1
I1.2
以下程序同前。
课题六、顺序控制（二）
S1.1 T42
2秒 2秒
4秒
S0.3 T39
S0.4 T40
S0.5 T41
S1.2 T43 S1.3 T44
2秒 2秒
S1.4 T45 S1.5 T46
SM0.1+I0.1 S0.0
I0.0
T39·C0
S0.1 T37
S0.2 T38
S0.3 T39·C0
S0.4 T40
S0.5 T41
S0.6
T41
S0.6
S1.1 Q0.5 T42 T42
S1.2 Q0.3 T43 T43
S1.3 T44 T44
S1.4 Q0.3 T45 C1 T45·C1
S1.5 Q0.4 T46 T46
顺序功能图的PLC程序设计
顺序功能图的PLC程序设计简介顺序功能图（Sequential Function Chart，简称SFC）是控制系统中常用的一种图形化表达方式。
它是一种将时序控制方案表达为图形化模型的编程方式，具有直观性、简洁性、易维护性等优点。
PLC程序设计中，SFC也是最常用的编程方式之一。
本文将介绍如何使用SFC进行PLC程序的设计。
SFC原理SFC可以理解为PLC程序的另一种表达方式，它将PLC程序的执行过程分成了若干个步骤，从而使得程序的结构更加清晰，易于编写和维护。
SFC通常由以下几个部分组成：•起始步骤（Initial Step），标识SFC的开始。
•条件（Condition），用于描述在什么条件下执行该步骤。
常见的条件有：电机启动、传感器检测到信号等。
•过渡（Transition），用于描述当某个条件被满足时，进行步骤跳转。
常见的过渡有：满足条件跳转到下一个步骤、条件不满足跳转到上一个步骤等。
•动作（Action），用于描述当某个条件被满足时，需要执行的操作。
常见的动作有：下发指令、设置参数、控制设备等。
•结束步骤（Final Step），标识SFC的结束。
SFC设计步骤步骤一：确定程序流程在进行SFC程序设计之前，需要先确定程序的流程。
这个步骤需要结合实际情况，根据实际控制需求来决定程序的步骤和跳转条件。
例如，我们需要设计一个PLC程序实现螺杆机的自动化控制。
程序需要完成以下几个操作：1.检测到螺杆材料，启动送料机构，将螺杆送入加工区域。
2.启动加工机构，进行加工操作。
3.加工完成后，关闭加工机构。
4.将加工好的螺杆送出。
根据以上过程，我们可以分解成四个步骤，并确定它们的执行顺序。
步骤二：绘制程序SFC图绘制程序SFC图是进行SFC程序设计的关键一环。
在绘图时，需要将程序流程表达为一张有机结构的图。
以下是一个SFC图的示例。
START -> [检测信号] -> [启动送料机构] -> [启动加工机构] -> [检测信号] -> [关闭加工机构] -> [送出螺杆] -> END上图表示了一个PLC程序实现的过程。
30 顺序功能图《PLC技术应用》
顺序功能图简介
顺序控制设计法
所谓顺序控制，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，根据内部状态和时间的顺序，生产过程的各个执 行机构自动有序地进行操作。使用顺序控制设计法时首先根据系统 的工艺过程，画出顺序功能图，然后根据顺序功能图画出梯形图。
知识学习--顺序功能图
顺序功能图绘制规则
顺序功能图绘制规则
3. 初始步一般对应系统等待启动状态，初始步可以没有执行动作，但初始步必 不可少，且运行时必须激活初始步
M8002
S0
ZRST Y0 Y5 RST C0
X10
S20
X1
S21
X2
初始步一般执行一些复位动作，例如复位其它 步，复位Y输出，复位计数器等等。
顺序功能图组成
步与初始步
以钻孔加工控制为例介绍顺序功能图的组成
M8002
S0
X0启动
S20
X2工进位
S21
X3钻孔到位
S22
T0
S23
X1原位
初始步 步
顺序控制设计法最基本的思想是将系统的一 个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段，这 些阶段称为步，一般用编程元件S来代表各步。
知识学习--顺序功能图
顺序功能图简介
顺序控制设计法
所谓顺序控制，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，根据内部状态和时间的顺序，生产过程的各个执 行机构自动有序地进行操作。使用顺序控制设计法时首先根据系统 的工艺过程，画出顺序功能图，然后根据顺序功能图画出梯形图。
顺序功能图也叫状态转移图、功能图。根据上面划分的步和分 析出的转换条件画出描述系统工作过程的顺序功能图。
初始步用双线方框表示，每一个功能图至 少有一个初始步。顺控流程开始运行时，必须 将初始步激活。
S7-200PLC顺序控制功能图
6.4 顺序控制指令应用举例
• 6.4.1 选择和循环电路举例
• 1. 题目
• 图6-11为一台分检大小球的机械臂装置。它的工作过程是：当机械臂处于原始位 置时，即上限开关LS1和左限位开关LS3压下，抓球电磁铁处于失电状态。这时 按动启动按钮SB1后，机械臂下行，碰到下限位开关LS2后停止下行，且电磁铁 得电吸球。如果吸住的是小球，则大小球检测开关为SQ为ON；如果吸住的是大 球，则SQ 为OFF。1秒钟后，机械臂上行，碰到上限位开关LS1后右行，它会根 据大小球的不同，分别分别在LS4（小球）和LS5（大球）处停止右行，然后下 行至下限位停止，电磁铁失电，机械臂把球放在小球箱里或大球箱里，1秒钟后 返回。如果不按停止按钮，则机械臂一直工作下去。如果按了停止按钮，则不管 何时按，机械臂最终都要停止在原始位置。再次按动启动按钮后，系统可以再次 从头开始循环工作。
6.1 功能图的产生及基本概念
• 6.1.2 功能图的基本概念
• 功能图又称为功能流程图或状态转移图，它是一种描述顺序 控制系统的图形表示方法，是专用于工业顺序控制程序设计 的一种功能性说明语言。它能完整地描述控制系统的工作过 程、功能和特性，是分析、设计电气控制系统控制程序的重 要工具。
• 功能图主要由“状态”、“转移”及有向线段等元素组成。 如果适当运用组成元素，就可以得到控制系统的静态表示方 法，再根据转移触发规则模拟系统的运行，就可以得到控制 系统的动态过程。
• （4）一个功能图至少要有一个初始状态。 • 下面用一个例子来说明功能的绘制。
6.1 功能图的产生及基本概念
• 某一冲压机的初始位置是冲头抬起,处 于高位;当操作者按动启动按钮时,冲头 向工件冲击;到最低位置时,触动低位行 程开关;然后冲头抬起,回到高位,触动高 位行程开关,停止运行.图6-5所示为功能 图表示的冲压机运行过程.冲压机的工 作顺序可分为三个状态:初始、下冲和 返回状态。从初始状态到下冲状态的转 移须满足启动信号和高位行程开关信号 同时为ON时才能发生；从下冲状态到 返回状态，须满足低位行程开关为ON 时才能发生。
PLC教程-顺序功能图
测试和调试
完成编程后，需要对程序进行测试和调试，以确 保其正常工作并满足要求。
03
顺序功能图的实例分析
实例一：简单的顺序控制流程
总结词 通过一个简单的实例，介绍顺序 功能图的基本概念和绘制方法。
详细描述 通过这个实例，可以学习到如何 将实际设备的动作流程转化为顺 序功能图，并理解顺序功能图在 控制流程中的作用。
系统仿真和调试
通过顺序功能图，可以对控制系统进行仿真 和调试，检查系统是否按照预期的逻辑关系 运行。
顺序功能图的组成
步
表示控制系统中一个相对静止的状态或动作， 是顺序功能图的基本元素。
转换条件
表示从一个步到另一个步的切换条件，是控 制系统中动作切换的关键因素。
动作
表示在某个步中需要执行的具体操作或行为。
详细描述 介绍一个简单的机械臂动作控制 流程，通过顺序功能图展示机械 臂的启动、执行和停止等动作的 逻辑关系。
总结词 顺序功能图在简单控制流程中能 够清晰地表达设备的动作顺序和 逻辑关系。
实例二：复杂的顺序控制流程
总结词
通过一个复杂的实例，展示如何运用顺序功能图处理复杂的控制逻辑。
详细描述
介绍一个自动化生产线控制流程，包括物料检测、分拣、包装等环节， 通过顺序功能图展示各个环节的相互关系和执行顺序。
路径
表示控制系统中动作的执行顺序和逻辑关系， 由一系列的步和转换条件组成。
02
plc编程中的顺序功能图
plc编程的基本概念
PLC（可编程逻辑控制器）
一种专为工业环境设计的数字电子设备，用于控制各种类型的机器 和过程。
编程语言
PLC使用类似于计算机编程语言的编程语言，如Ladder Logic、 Structured Text等，进行逻辑控制编程。
《PLC应用技术(三菱)》课件.第四单元-顺序功能图
三、知识链接
1．经验设计法与顺序控制设计法
第三单元中各梯形图的设计方法一般称为经验设计法，经验设计法没有一套固 定的方法步骤可循，具有很大的试探性和随意性，对于不同的控制系统，没有一种 通用的容易掌握的设计方法。
顺序控制设计法是一种先进的设计方法，很容易被初学者接受，有经验的工程 师使用顺序控制设计法，也会提高设计的效率，程序调试、修改和阅读也更方便。
四、任务实施
1．将二个模拟按钮开关的常开触点分别接到PLC的X0和X1（如图4-18所示的 输入部分），并连接PLC电源。检查电路正确性，确保无误。
2．输入图4-16所示的梯形 图，进行程序调试，调试时 要注意动作顺序，运行后可 任意按下X0（或X1），监控 观察各输出（Y1~Y3、Y4、 Y5）和相关定时器（T0~T4） 的变化，检查是否完成了按 钮式人行道交通灯所要求的 功能。
图4-2 运料小车时序图
运料小车的一个工作周期分为装料、右行、卸料和左行4步，再加上等待装料 的初始步，一共有5步。各限位开关、按钮和定时器提供的信号是各步之间的转换 条件，由此画出顺序功能图如图4-3所示。
图4-3 运料 小车单周期工作 方式顺序功能图
运料小车单周期工作方 式梯形图如图4-4所示。
图4-13 按钮式人行道交通灯示意图
二、原理分析
为了用PLC控制器来实现任务，PLC需要2个输入点，5个输出点，输入输出 点分配见表4-2。
表4-2 输入输出点分配
输出继电器 Y1 Y2 Y3 Y5 Y6
作用 主干道红灯 主干道黄灯 主干道绿灯 人行道红灯 人行道绿灯
由提出的任务画出时序图，如图4-14所示。
图4-14 按钮式人行道交通灯时序图
PLC顺序功能图
使用顺序功能图中的方框和箭头来表示，方框表示动作，箭头表示 动作的顺序和条件。
动作流程的编程
在PLC编程时，需要根据动作流程编写相应的程序，控制每个动作 的执行和条件判断。
结束状态
结束状态
表示系统执行完所有动作后的状态，通常在PLC程序中用特定的 符号表示。
结束状态的作用
确保系统在执行完所有动作后处于安全和稳定的结束条件。
测试与调试
在PLC上下载程序并进行测试，检查程序是否按照预期执 行，并对发现的问题进行调试和修改。
应用场景
工业自动化生产线控制
顺序功能图常用于自动化生产线控制，如装配线、包装线等。通过控 制生产线的各个阶段和动作，实现生产过程的自动化和高效化。
过程控制
在化工、制药等领域，顺序功能图可用于控制生产过程中的各种设备 和工艺流程，确保生产过程的稳定性和安全性。
改进措施通常需要更高的技术水平和投入，而优化方案则相对 简单易行。
优化方案适用于一般的工业控制场景，而改进措施则更适合于 对性能和可靠性要求较高的复杂系统。
改进措施的实施周期通常较长，需要更多的研发和测试工作， 而优化方案则可以在较短的时间内完成并取得明显效果。
06
顺序功能图的发展趋势 与展望
发展趋势
优化通讯协议
采用更高效、可靠的通讯协议，提高 数据传输速度和稳定性，降低通讯故 障率。
强化安全防护措施
增加安全防护模块，提高系统安全性 和抗干扰能力，防止非法入侵和破坏。
优化与改进的对比分析
成本与效益 技术难度 适用场景 实施周期
优化方案通常侧重于降低成本和提高效率，而改进措施则更注 重提高系统性能和可靠性。
PLC顺序功能图
目录
电气控制与PLC第7-8次_顺序功能图(SFC)及常用功能指令
例1 大小球的选择传送控制—— 选择分支与汇合
1、大小球分捡装置
例1 大小球的选择传送控制—— 选择分支与汇合 2、I/O接线图
3
、 状 态 转 移 图 与 指 令 表
3
、 状 态 转 移 图 与 指 令 表
例2 交通灯控制——并行分支与汇合
一、动作流程： 二、控制要求：
1、当按下按钮X0时，信号灯按图示流程动作； 2、当按下停止按钮X1时，停止输出。
1. 在不同的步进段，允许有重号的输出（注意：状态号不能重 复使用）。如图（a）所示，表示Y2在S20和S21两个步进段都 接通，它与图（b）等效。
2. 在不相邻的步进段，允许使用同一地址编号的定时器（注意：
在相邻的步进段不能使用），如图所示。故对于一般的时间顺 序控制，只需2～3个定时器即可。
使用步进指令需要说明的问题（续2）
例2 交通灯控制——并行分支与汇合
三、I/O接线图： 四、编程
1、按双流程步进控制编程（并行分支与汇合,见下页） 2、按单流程步进控制编程（请学生自己完成）
交通灯按双流程步进控制编程（并行分支与汇合）
交通灯按双流程步进控制编程（并行分支与汇合）
例3 液压滑台的二次进给控制——互锁功能的实现
某机床的液压滑台需要进行二次进给控制，其动作过程、输 出元件的分配及状态转移图如图所示。
电气控制与PLC应用技术
—— 第5章 顺序功能图（SFC）及步进梯形图（STL）
本章主要内容
5.1 顺C及STL的编程规则 5.4 多流程顺序控制 5.5 SFC及STL的应用举例
基本概念
步进控制: 在多工步的控制中，按照一定的顺序分步 动作，即上一步动作结束后，下一步动作才开始。
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顺序功能图，亦称功能流程图或状态转移图，是一种图形化的功能性说明语言，专用于描述工业顺序控制程序，也是 IEC61131-3的标准编程语言。
使用它可以对具有并发、选择等复杂结构的系统进行编程，一些高档的PLC提供了用于SFC编程的指令，但一些低档的 PLC并不支持SFC编程语言。
顺序功能图主要由“状态”和“转移”等基本元素组成。
通过这些基本元素的不同组合，可以表达各种各样的复杂顺序控制逻辑，控制规律的表达简洁明了。
状态有时也称步，是系统一个相对稳定的阶段，在这阶段内系统的参量保持不变。
系统的参量一旦发生变化，则认为系统转移到了一个新的状态。
状态包括初始状态和工作状态，一个系统至少要有一个初始状态，初始状态用双线矩形框表示，工作状态用矩形框表示，工作状态一般都有相对应的动作。
每个状态都有一个编号，通常用PLC内部的状态元件来保存状态。
当系统的参量发生变化到了一个新的状态，则认为系统状态发生了转移。
转移由连接两个状态之间的有向线段和垂直于此线段的短横线段组成，短横线段表示发生转移的条件。
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