第6章 编程技术从工业控制角度而言,控制系统的设计包含 许多内容和步骤,设计者不仅需要具有丰富的 专业知识,而且更需要有效的编程思路及方法, 这样对系统的设计及调试、系统的扩展、合作 者之间的协作交流都十分有利。
内 容 提 要
设计步骤
顺序功能图
知 识 要 点掌握顺序功能图的设计理念和设计方法
§6.1 控制系统的基本设计步骤控制系统的设计步骤
(1)分析任务(将任务分解为若干子任务) (2)描述任务和子任务(任务说明书) (3)生成控制算法 (4)选择控制媒介 (5)执行(建立控制系统)
§6.4 顺序功能图顺序设计法顺序控制设计是一种先进的设计方法, 其设计思想是将系统的工作周期划分为若干 顺序相连的阶段,我们称之为“步”。当步 被激活时(即满足一定的转换条件),步所 代表的行动或命令将被执行。这样一步一步 按照顺序,执行机构就能够顺序“前进”。 设计步骤是首先根据工艺流程,画出顺序功 能图(SFC),之后编写梯形图(或功能块 图)程序。
顺序功能图的表示法
SFC步元素的表现形式前一步 转换条件
当前步 “吸起 ” (当前步的名称)
当前步的动作
后一步
在对应的动作中有存储型(S)和非存储型(NS) 两大常用类型。 存储型为保持型,可以用S和R指令对存储型动作置 位和复位。 而非存储型则与它所在的步“同存亡”,用输出指 令实现。
绘制原则命令类型 文字描述 命令序号 (操作)
来自步元素
S NS S
“灯L1亮 ” “电动机M1工作” “提升汽缸下降”
1 2 3
例 如图所示为彩灯循环点亮示意图。设五个彩灯的 输出分别为Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3和Q0.4,图中 I0.0为控制开关。当I0.0打开时,彩灯依次顺序点亮 (当一盏灯亮时,前一盏灯灭),点亮的周期为2s。 试画出顺序功能图。
分析 在按下启动按钮I0.0后,彩灯系统开始 工作,其工作周期包括:2s时间到,第一盏 灯亮;2s时间到,第二盏灯亮(第一盏灯 灭);2s时间到,第三盏灯亮(第二盏灯 灭);…2s时间到,第五盏灯亮(第四盏灯 灭)五个过程。
2 第二灯亮
NS
Q0.1
0 起始位置 Q0.0· Q0.1· Q0.2· Q0.3· Q0.4· I0.0 1 第一灯亮 Q0.0· T0 2 第二灯亮 Q0.1· T1 NS Q0.15 第五灯亮 3 第三灯亮
Q0.1· T1 NS Q0.2
NS
Q0.04 第四灯亮
Q0.2· T2 NS Q0.3
Q0.3· T3 NS Q0.4
Q0.4· T4
3 第三灯亮
NS
Q0.2
6 结束
Q0.2· T2 4 第四灯亮 Q0.3· T3 NS Q0.3
绘制顺序功能图注意事项
(1) 两个步不能直接相连,必须用一个转 换将两者隔开(如果没有具体的转换条件,一 般都用定时延时来解决)。 (2) 两个转换条件也不能直接相连,必须 用一个步将
两者隔开。 (3) 起始步(起始位置)十分重要,它是 进入顺序控制环(循环扫描)的入口,必不可 少。 (4) 一般在OB100中将起始步预置为当前步 ,否则,系统不能正常工作。
顺序功能图的基本结构包括:单序列、选 择序列、并行序列几种形式 。4 1 m 2 n 3 6 j 7 a) b) n 7 c) 5 i 6 z p 18 d) h 8 k 5 y 15 4 x w 14 f 13 e 16 g 17
简化的顺序功能图画法
在简化图中,将结束步和起始步或第1步 合并为1,并用箭头构成封闭的回环;用不 同的存储位代表不同的步,比如M0.0、M0.1 等;转换条件用一小横杠表示,旁边标注转 换条件;选择序列的分支方向由带箭头直线 表示;并行序列的分支和合并用两条平行线 表示。当前步的动作前如果有字母S表示保 持型动作的置位,有字母R表示保持型的复 位,什么都没有表示非保持型动作。
彩灯显示的简化顺序功能图如图。M 0.0 I0.0· Q0.0· Q0.1· Q0.2· Q0.3· Q0.4 M 0.1 Q 0.0 T0· Q0.0 M 0.2 Q 0.1 T1· Q0.1 M 0.3 Q 0.2 T2· Q0.2 M 0.4 Q0.3 T3· Q0.3 M 0.5 Q0.4 T4· Q0.4
顺序功能图的编程方法
顺序控制程序包括:控制电路设计和输出电路 两种方法。 控制电路的梯形图实现形式如图