凸轮旋转工作台的PLC的控制

    一、顺序控制功能图的绘制

    顺序功能图( Sequential Function Chart，SFC)是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，是设计PLC的顺序控制程序的主要工具。它主要由步、动作、转换、转换条件、有向连线组成。在顺序功能图中，步表示将一个工作周期划分的不同连续阶段，当转换实现时，步便变为活动步，同时该步对应的动作被执行。转换实现的条件是前级步为活动步和转换条件得到满足，两者缺一不可。我们在进行顺序功能图的具体设计时，必须要注意：顺序功能图中必须有初始步，如没有系统将无法开始和返回；两个相邻步不能直接相连，必须用一个转换条件将它们分开；应根据不同的控制要求，合理选择功能图的单行序列、选择序列、并行序列三种不同结构；设计的顺序功能图必须要由步和有向连线组成闭合回路，使系统能够多次重复执行同一工艺过程，不出现中断的现象。

    绘制顺序功能图时：一是将流程图中的每一个工序（或阶段）用PLC的一个辅助继电器来替代；二是将流程图中的每个阶段要完成的工作（或动作）用PLC的线圈指令或功能指令来替代；三是将流程图中各个阶段之间的转移条件用PLC的触点或电路块来替代；四是流程图中的箭头方向就是PLC顺序功能图中的转移方向。

    顺序功能图主要由步、动作、转换、转换条件、有向连线组成。

    1．步及其划分

    根据控制系统输出状态的变化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(Step)，可用编程元件（例如辅助继电器M）代表各步。步根据PLC输出量的状态变化划分，在每一步内，各输出量的状态（ON或OFF）均保持不变，相邻两步输出量的状态不同。只要系统的输出量状态发生变化，系统就从原来的步进入新的步。

    (1)初始步：与系统的初始状态相对应的步称为初始步，初始状态一般是系统等待启动命令的相对静止的状态。初始步用双线方框表示，每一个顺序功能图至少有一个初始步。

    (2)活动步：当系统处于步所在阶段时，该步处于活动状态，称该步为活动步。步处于活动状态时，相应的动作被执行；步处于不活动状态时，相应的非存储型命令被停止执行。

    步划分示例：

    以电动机全压启动PLC控制为例，电动机M开始时处于停止状态，按下启动按钮SB1，电动机M转动，一旦按下停止按钮SB2，电动机回到初始的停止状态。根据电动机M的状态变化，显然一个周期由停止起始步及转动步组成，见图3 -1-1。

 

图3-1 -1  电动机全压

  启动过程功能图

    2．动作与命令

 

图3-1 -2几个动作的表示方法

    “动作”是指某步处于活动状态时，PLC向被控对象发出的命令，或被控对象应执行的动作。动作用矩形框中的文字或符号表示，该矩形框应与相应步的矩形框相连接。

    3．有向连线与转换

    步与步之间用有向连线连接，并且用转换将步分开，步的活动状态进展是按有向连线规定的路线进行。有向连线上无箭头标注时，其进展方向默认为从上到下或从左到右，否则按有向连线上箭头注明的方向进行。

    步的活动状态进展由转换完成。转换用与有向连线垂直的短画线表示，步与步之间不能直接相连，必须有转换隔开，而转换与转换之间也同样不能直接相连，必须有步隔开。

  4．转换条件

  转换条件是指与该转换相关的逻辑变量，可以用文字语言、布尔代数表达式或图形符号等标注在表示转换的短划线旁边。转换条件X和X分别表示当二进制逻辑信号X为“1”和“0”状态时，条件成立；转换条件X和X分别表示当X从“l”（接通）到“0”（断开）和从“0”到“1”状态时，条件成立。在顺序功能图中，步的活动状态的进展依靠转换实现。转换条件的实现必须同时满足两个条件：一是该转换的所有前级步都是活动步；二是相应的转换条件成立。转换完成后所有该转换的后级步均成为活动步，所有前级步成为不活动步。

    二、由顺序功能图画出梯形图（“启一保一停”电路）

    在画顺序功能图时，步是用辅助继电器M来代表，某一步为活动步时，对应的辅助继电器为ON，某一转换条件满足时，该转换的后续步变为活动步，前级步变为不活动步。在实际生产当中，很多转化条件都是短信号，也就是它存在的时间比它激活后续步的时间短，因此，应使用有记忆功能（或保持）的电路来控制代表步的辅助继电器。我们在这里介绍具有记忆功能的“启一保一停”电路。

    如图3-1 -3所示的步M1、M2和M3是顺序功能图中顺序相连的3步，X1是步M1转向步M2的转换条件。使用“启一保一停”电路的关键是要找出它的启动条件和停止条件。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，所以步M2变为活动步的条件是它的前级步Ml为活动步，并且满足转换条件X1 =1。在“启一保一停”电路中，控制M2的启动条件为前级步Ml和转换条件对应常开触点的串联。当M2和TO均为ON时，步M3变为活动步，步M2应变为不活动步，因此，可以将M3=1作为使辅助继电器变为OFF的条件，也就是将后续步M3串联在M2步，作为“启一保一停”电路的停止控制。

 

图3-1-3用“启一保一停”

    电路控制步