項目三：

順序控制設計法任務1三條皮帶的傳送知識目標1.順序控制設計法的概念；2.知道順序控制的幾個概念，并會劃分的工作步；3.會找出每步的轉換條件及轉換方向，并能畫出順序控制功能圖。

任務資訊知識點1：順序控制法的概念

順序控制：

就是按照生產工藝預先規定的順序，在各個輸入信號和內部軟元件的作用下，根據輸出量的狀態變化和時間的順序，在生產過程中各個執行機構自動地有順序地循環進行操作的控制。

順序功能圖（SequentialFunctionChart,SFC)是描述控制系統的控制過程、功能和特性的一種圖形語言，也是設計PLC的順序控制程序的依據。知識點2：順序控功能圖的幾個基本概念每一個順序功能圖都是由步、有向線段、轉換條件和動作（或命令）組成的。（1）步的基本概念順序控制設計法最基本的思想是根據輸出量的變化將系統的一個工作周期劃分為若干個順序相連的階段，這些階段稱為步（Step），并用編程元件（例如：輔助繼電器M）來代替各步的編號，如：M0.0、M0.1、M0.2、……等。任務資訊如：小車自動往返順序控制系統示意圖，如圖3-1-1所示：控制要求：運料小車在原始位置壓合著行程開關SQ2（I0.2），當按下按鈕SB1（I0.0）時電磁閥YV1（Q0.0）打開，為小車裝料同時定時5s，當時間到關閉電磁閥YV1，控制小車運動的電動機開始正轉KM1（Q0.2）向右移動，當小車壓合行程開關SQ1（I0.1）時，小車停止，打開電磁閥YV2（Q0.2）開始卸貨，同時定時5s，時間到關閉電磁閥YV2（Q0.1），控制小車運動的電動機開始反轉KM2（Q0.3）向左移動，當小車壓合行程開關SQ2（I0.2）時返回原始位置，小車停止。圖3-1-1小車自動往返順控制系統示意圖任務資訊根據控制系統的要求畫出時序圖，如圖3-1-2所示：在這一過程中根據輸出狀態的不同，劃分了4步。分別為：小車裝貨→小車正轉右移→小車卸貨→小車反轉左移。圖3-1-2運料小車時序圖任務資訊（2）步的分類：步分為初始步、不活動步和活動步。

①初始步：

與系統的初始狀態相對應的步稱為初始步。

說明：

初始步在順序功能圖中放在最上面，且用雙線框來表示（其它步用單線框表示），每個順序功能圖中至少要有一個初始步。

初始步可用輔助繼電器M0.0、M1.0、M2.0、M3.0、M4.0等表示，但一定要注意不能用系統存儲器字節來表示。

任務資訊②不活動步

當系統程序沒有正處在該步時，該步就為不活動步。③活動步

當系統程序正運行到某一步所在階段時，該步即為活動步。當該步為活動步時，執行相應的動作；當向下轉換的條件滿足時，就會轉換到下一步。知識點提示：

在S7－1200對CPU組態時，如果設置默認的MB1為系統存儲器字節地址，則必須使用開機后僅在PLC進入RUN模式時接通一個掃描周期的M1.0位存儲器的常開觸點作為轉換條件，將初始步預置為活動步，其它各步的編程元件都處于“0”狀態為不活動步，這樣就為系統工作做好了準備，否則順序控制系統中沒有活動步，就無法向下運行。也可不用默認的輔助繼電器MB1為系統存儲器字節地址，可以自定義其它的輔助繼電器字節為系統存儲器字節地址，如MB2、MB3等。當MB1不是系統存儲器字節地址時，則可以用M1.0表示初始步。任務資訊

知識點提示：

每個活動步在滿足轉移條件時，都會轉移到下一步，并結束上一步，因此必須清楚各步要完成的任務、轉移的條件和轉移的方向。（2）有向線段在畫順序功能圖時，將代表各步的方框按時間的推移和內部狀態的改變，按進展的順序排列起來，在框與框之間用有向線段將它們連接起來，進展的方向用有向線段的箭頭來表示。（如是垂直線時，箭頭可以省略）（3）轉換從一個步到另外一步之間存在著步的轉換，即用轉換將相鄰兩個步隔離開，用在有向線段上與之垂直的短線來表示。（4）轉換條件轉換條件是發生轉換時的條件，它標注在轉換短線的旁邊。轉換條件可以是外部的輸入信號，如：按鈕、行程開關、傳感器等的接通或斷開；也可以是PLC內部產生的信號，如：輔助繼電器、定時器、計數器等觸點的接通或斷開。

轉換條件可以用文字語言、布爾代數表達式、圖形符號或邏輯符號來表示，使用最多的是布爾代數表達式。任務資訊知識點提示：

轉換的實現必須同時滿足兩個條件：一、該轉換的所有前一步都必須是活動步。二、相應的所有轉換條件都必須得到滿足。

轉換實現的結果有兩個：一、使所有轉換有向線段所指的后續步都成為“活動步”。二、使所有轉換有向線段相連的前級步都成為“不活動步”。

條件可以是一個信號也可以是多個信號的邏輯組合。

任務資訊（5）動作（或稱為命令）

在實際工作中，將“命令”和“動作”統稱為動作，并把動作用文字或符號寫在矩形框內，放在該步的右側且用直線連接起來。如果是多個動作則把矩形框分成多個矩形框水平排列或豎直排列，把表示動作的文字和符號寫在其中，任務資訊知識點3：順序功能圖的畫法（1）畫順序功能圖的步驟：①畫順序功能圖前，應根據控制系統的需要，分配PLC的輸入和輸出點。②為了清晰地分析控制過程，要求畫出時序圖。③一個完整的狀態流程圖必須有初始狀態，即首先確定它的初始狀態。然后將復雜的控制任務或工作過程根據輸出狀態的變化分成若干個步（即工序），分解后的每步都應分配一個或多個工作任務，即本步做什么。④畫順序功能圖。根據控制順序把代表每一步用編程元件（M）的地址寫在方框內，它所執行的動作寫在該步的右面，并用一條水平直線連接。下一步寫在下面，并用箭頭連接，表示轉移的方向，在豎線上畫一橫線把轉換條件寫在橫線的旁邊。若滿足轉移條件，則上步判斷，開始下一步的運行，以此類推。最后一步，當滿足轉換條件恢復到原始狀態，從該步用直線連接到初始步，一個完整的順序功能圖即完成。任務資訊（2）畫順序功能圖時的注意事項圖3-1-5運料小車自動往返順序控制的順序功能圖

①兩個步不能直接相連兩個步之間必須有轉換及轉換條件

②兩個轉換也不能直接相連，必須用步隔開

③初始步就是系統的等待啟動的初始狀態，在此可能沒有輸出量，但初始步必不可少。

④在系統組態時，在CPU的屬性→脈沖發生器→選擇系統和時鐘存儲器中選擇啟動系統存儲器字節的地址，默認狀態下是MB1，也可設置為其它字節。如選MB1時就用M1.0這個初始化脈沖常開觸點來啟動初始步，否則初始步就不是活動步。⑤自動控制系統中一般情況下是能重復執行某一控制過程的，因此控制過程應該是閉環的。任務資訊知識點3：順序功能圖的基本結構順序功能圖的基本結構有：單序列、選擇性序列和并行序列三種。（1）單序列結構

（2）選擇性序列結構

（3）并行序列結構

圖3-1-8單序列圖3-1-9選擇性序列圖3-1-10并行序列任務資訊

傳送帶工作示意圖如右所示。其中1#、2#和3#為三條皮帶，分別由電動機M1、M2和M3控制。(1)逆物流方向順序起動。按下起動按鈕SB1后，起動3#皮帶；按下起動按鈕SB2后，起動2#皮帶；按下起動按鈕SB3后，起動1#皮帶，同時開啟漏斗閘門（YV=ON），起動完畢。

(2)順物流方向順序停車。按下停止按鈕SB4，關閉漏斗閘門，為防止貨物堆積需延時8s，然后再停止1#皮帶；按下停止按鈕SB5，停止2#皮帶；按下停止按鈕SB6，停止3#皮帶,停車完畢。(說明：漏斗閘門由單向電磁閥YV控制，YV得電，閘門打開，反之，閘門關閉。)任務布置：輸入輸出輸入器件文字符號作用輸入繼電器輸出器件文字符號作用輸出繼電器啟動按鈕SB1啟動M3I0.0接觸器KM1控制M1Q0.0啟動按鈕SB2啟動M2I0.1接觸器KM2控制M2Q0.1啟動按鈕SB3啟動M1I0.2接觸器KM3控制M3Q0.2停止按鈕SB4停止M1I0.3電磁閥YV控制漏斗Q0.3停止按鈕SB5停止M2I0.4

停止按鈕SB6停止M3I0.5

據題意分析：該系統有三個啟動按鈕、三個停止按鈕共六個輸入，三個接觸器一個電磁閥共4個輸出。I/O地址分配表如下表所示：

三條皮帶的控制線路接線圖如下圖所示，在安裝時，為了安全在未把程序調試成功之前先不接輸出負載。在接線時各種電路保護：短路（FU）、過載（FR）、工作接零（PE）一定要安裝全面，硬件上實現了各種保護軟件上就不設置了。按下啟動按鈕SB1

分析三條皮帶的控制要求，畫出時序圖，據時序圖可把其控制過程的一個周期分為以下各步：

初始步：M2.0——漏斗關閉（Q0.3＝0），三條皮帶都處于停止狀態（Q0.0＝0、Q0.1＝0、Q0.2＝0）。

第一步：M2.1——啟動3#皮帶即接觸器KM3得電（Q0.2＝1）

第二步：M2.2——啟動2#皮帶即接觸器KM2得電（Q0.1＝1）

第三步：M2.3——啟動1#皮帶即接觸器KM1得電（Q0.0＝1），同時物料漏斗打開即電磁閥YV得電（Q0.3＝1）

第四步：M2.4——關閉漏斗即電磁閥YV失電（Q0.3＝0）,并延時8S

第五步：M2.5——停止1#皮帶即接觸器KM1失電（Q0.0＝0）

第六步：M2.6——停止2#皮帶即接觸器KM2失電（Q0.1＝0）

第七步：M2.7——停止3#皮帶即接觸器KM3失電（Q0.2＝0）轉換的條件為：按下啟動按鈕SB2按下停止按鈕SB4按下啟動按鈕SB3定時器T0時間到按下停止按鈕SB5第三條皮帶停止用Q0.2表示按下停止按鈕SB6畫出順序功能圖：M2