「利用状态时序逻辑图编写PLC顺控制程序」

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。

三菱PLC顺序控制的编程⽅法⼀、单流程状态转移图的编程(⼀)什么是单流程所谓单流程，是指状态转移只可能有⼀种顺序。

例如台车⾃动往返的控制过程只有⼀种顺序：S0→S20→S21→S22→S23→S24→S0，没有其他可能，所以叫单流程。

(⼆)单流程状态转移图的编程⽅法1.状态的三要素状态转移图中的状态三要素是指驱动、状态转移条件和状态转移⽅向三个要素。

其中指定状态转移条件和状态转移⽅向是不可缺少的。

表达本状态的⼯作任务(负载驱动)时可以使⽤OUT指令也可以使⽤SET指令。

OUT指令和SET指令的区别：OUT指令驱动的输出在本状态关闭后⾃动关闭，使⽤SET指令驱动的输出可保持到其他状态执⾏，直到在程序的别的地⽅使⽤RST指令使其复位。

状态三要素2.状态转移图的编程⽅法步进顺控指令的编程原则：先进⾏驱动处理，然后进⾏状态转移处理。

状态转移处理就是根据转移⽅向和转移条件实现向下⼀个状态的转移。

步进顺控指令的编程原则⼆、编程要点和注意事项(1) 对状态进⾏编程处理，必须使⽤步进接点指令STL，它表⽰这些处理（包括驱动、转移）均在该状态接点形成的⼦母线上进⾏。

(2)与STL步进接点相连的触点应使⽤LD或LDI指令，下⼀条STL指令的出现意味着当前STL程序区的结束和新的STL程序区的开始。

RET指令意味着整个STL程序区的结束，LD点返回左侧母线。

每个STL步进接点驱动的电路⼀般放在⼀起，最后⼀个STL电路结束时(即步进程序的最后)，⼀定要使⽤RET指令，否则将出现“程序语法错误”信息，plc不能执⾏⽤户程序。

(3)状态编程顺序为：先进⾏驱动处理，再进⾏转移处理，不能颠倒。

驱动处理就是该状态的输出处理，转移处理就是根据转移⽅向和转移条件实现下⼀个状态的转移。

(4)初始状态可由其他状态驱动，但运⾏开始时，必须⽤其他⽅法预先作好驱动，否则状态流程不可能向下进⾏。

⼀般⽤控制系统的初始条件，若⽆初始条件，可⽤M8002或M8000进⾏驱动。

收稿日期:2011-03-30作者简介:王静(1983-),女,陕西汉中人,在读研究生,主要研究方向为自动化。

E-m ai:l 2008-y t@t 163.co mPLC 的顺序功能图在编写顺序控制程序时的应用王 静(榆林学院能源工程学院,陕西榆林719000)摘 要:针对PLC 的基本逻辑指令编写顺序控制程序时所存在的编程复杂、不易理解等问题,采用顺序功能图是一种非常有效的方法。

以西门子S7-200系列PLC 为例,由自动送料小车的控制引出顺序功能图,再通过具体实例,采用顺序功能图的方法编写其控制程序。

从编程结果看,与应用PLC 的基本逻辑指令方法相比具有简单、直观、逻辑性强等特点,提高了编程的效率。

关键词:PLC ;顺序功能图;顺序控制中图分类号:TM 571.61 文献标志码:A 文章编号:1008-3871(2011)04-0048-03 用PLC 的梯形图或指令表方式编程容易被广大电气技术人员接受,但是对于一个复杂的控制系统,尤其是顺序控制系统,由于其内部的联锁、互锁、互动关系极其复杂,其梯形图程序往往较长,达到数百行,通常必须熟练的电气工程师才能编写出这样的程序,并且程序的可读性也降低。

为了解决这些问题,采用PLC 的顺序功能图语言来编写顺序控制程序是一种非常有效的方法,该方法具有编程简单而且直观等特点。

1顺序功能图概述如果一个控制系统可以分解成为几个独立的控制动作或工序,且这些动作或工序必须严格按照一定的先后次序执行才能保证生产的正常进行,这样的控制系统称为顺序控制系统。

本文是以西门子S7-200系列PLC 为例说明顺序功能图。

为了使初学者更好的理解顺序控制系统以及顺序功能图,先给出一个例子[1]。

图1给出了自动送料小车的工作过程示意图,如图所示,小车的前进和后退由电动机M 控制,M 正转小车前进,M 反转小车后退。

小车的装料位置和卸料位置由两个行程开关SQ1和SQ2控制,小车工作开关为X0。

PLC程序的时序逻辑设计法1．概述时序逻辑设计法适用plc各输出信号的状态变化有一定的时间顺序的场合，在程序设计时根据画出的各输出信号的时序图，理顺各状态转换的时刻和转换条件，找出输出与输入及内部触点的对应关系，并进行适当化简。

一般来讲，时序逻辑设计法应与经验法配合使用，否则将可能使逻辑关系过于复杂。

2．时序逻辑设计法的编程步骤1）根据控制要求，明确输入/输出信号个数；2）明确各输入和各输出信号之间的时序关系，画出各输入和输出信号的工作时序图。

3）将时序图划分成若干个时间区段，找出区段间的分界点，弄清分界点处输出信号状态的转换关系和转换条件4）PLC的I/O、内部辅助继电器和定时器/计数器等进行分配。

5）列出输出信号的逻辑表达式，根据逻辑表达式画出梯形图。

6）通过模拟调试，检查程序是否符合控制要求，结合经验设计法进一步修改程序。

3．时序逻辑设计举例（1）控制要求有A1和A2两台电机，按下启动按钮后，Al运转l0min，停止5 min，A2与A1相反，即A1停止时A2运行，A1运行时A2停止，如此循环往复，直至按下停车按钮。

（2）I/O分配 X0为启动按钮、X1为停车按钮、Y0为A1电机接触器线圈、Y1为A2电机接触器线圈。

（3）画时序图为了使逻辑关系清晰，用中间继电器M0作为运行控制继电器，且用T0控制A1运行时间，T1控制A1停车时间。

根据要求画出时序图如图1所示，由该图可以看出，T0和T1组成闪烁电路，其逻辑关系表达式如下：图1 两台电机顺序控制时序图（4）设计梯形图结合逻辑关系画出的时序图如图2所示。

最后，还应分析一下所画梯形图是否符合控制要求。

图2 两台电机顺序控制梯形图。

顺序功能图与顺序控制设计法如果一个控制系统可以分解成几个独立的控制动作或工序，且这些动作或工序必须严格按照一定的先后次序执行才能保证生产的正常进行，这样的控制系统称为顺序控制系统。

其控制总是一步一步按顺序进行。

顺序功能图SFC(Sequential Function Chart)就是描述控制系统的控制过程、功能及特性的一种图形。

顺序功能图的三要素是步、转换条件与动作。

初始步用双线框表示，一般步用矩形框表示，矩形框中用数字表示步的编号。

转换条件用短划线表示，在旁边可用文字标注。

动作用矩形框表示，矩形框可用文字或符号表示,如图9-9（a）所示。

一个顺序控制过程可分为若干个阶段，这些阶段称为步（Step）或状态，可用辅助继电器M和状态继电器S表示。

每个步都有不同的动作（但初始步有可能没有动作）。

当相邻两步之间的转换条件满足时，就将实现步与步之间的转换，即上一个步的动作结束而下一个步的动作开始。

步与步之间实现转换应该同时满足两个条件：前级步必须是活动步，对应的转换条件成立。

我们常用顺序功能图来描述这种顺序控制过程。

在图9-9（a）所示。

在图中，M0为初始步，M0、M1为两个不同的步，M8002、X0、X1的动合触点分别为它们的转换条件。

当PLC运行时，M8002瞬间接通，M0成为活动步，Y0接通。

X0闭合时，步由M0转换到M1，即Y1接通，M0成为不活动步，M1成为活动步。

X1闭合时，步由M1转换到M0，M1成为不活动步，M0成为活动步。

顺序控制设计法就是根据系统的工艺过程绘出顺序功能图，再根据顺序功能图设计出梯形图的方法。

它是一种先进的设计方法，很容易被用户所接受，程序的调试修改及阅读都很容易，设计周期短，设计效率高。

根据系统的顺序功能图设计出梯形图的方法，称为顺序控制梯形图的编程方法，目前常用的编程方法有三种，即使用起保停电路、以转换为中心、使用STL 指令进行编程。

项目十将介绍使用STL指令进行编程的方法，项目十一将介绍使用起保停电路进行编程的方法，本项目介绍以转换为中心的编程方法。