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更新时间
2024-12-13 08:00:00
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详细介绍

顺序功能图与设计法





功能图及其组成
功能表图(Function Chart Diagram)是用图形符号和文字叙述相结合的方法,全面描述控制系统,含电气、液压、气动和机械控制系统或系统某些部分的控制过程、功能和特性的一种通用语言。在功能表图中,把一个过程循环分解成若干个清晰的连续阶段,称为“步”(Step),步与步之间由“转换”分隔。当两步之间的转换条件满足,并实现转换,上一步的活动结束,而下一步的活动开始。一个过程循环分的步越多,对过程的描述就越jingque。


1. 步

在控制系统的一个工作周期中,各依次顺序相连的工作阶段,称为步或工步,用矩形框和文字(或数字)表示。步有两种状态:“活动步、“非活动步” 、“初始步”:一系列活动步决定控制过程的状态。对应控制过程开始阶段的步,每一个功能表图至少有一个初始步,初始步用双线矩形框表示。


2. 动作

在功能表图中,命令(Command)或称动作(Action)用矩形框文字和字母符号表示,与对应步的符号相连。一个步被激活,能导致一个或几个动作或命令,亦即对应活动步的动作被执行。若某步为非活动步,对应的动作返回到该步活动之前的状态。对应活动步的所有动作被执行,活动步的动作可以是动作的开始、继续或结束。若有几个动作与同一步相连,这些动作符号可水平布置,也可垂直布置。


3. 有向连线

有向连线将各步按进展的先后顺序连接起来,它将步连接到转换,并将转换连接到步。有向连线指定了从初始步开始向活动步进展的方向与路线。有向连线可垂直或水平布置。为了使图面更加清晰,个别情况下也叫用斜线。在功能表图中,进展的走向总是从上至下、从左至右,因此有向连线的箭头可以省略。如果不遵守上述进展规则,必须加注箭头。若垂直有向连线与水平有向连线之间没有内在联系,允许它们交叉,但当有向连线与同一进展相关时,则不允许交叉。在绘制功能表图时,因图较复杂或用几张图表示有向连线必须中断,应注明下一步编号及其所在的页数。


4. 转换

在功能表图中,生成活动步的进展是按有向连线指定的路线进行的,进展由一个或几个转换的实现来完成。转换的符号是一根短画线,与有向连线相交,转换将相邻的两个步隔开。如果通过有向连线连接到转换符号的所有前级步都是活动步,该转换为“使能转换”,否则该转换为“非使能转换”。只有当转换为使能转换且转换条件满足时,该转换才被实现。某转换实现,所有与有向连线和相应转换符号相连的后续步被激活,而所有与有向连线和相应转换符号相连的前级步均为非活动步。


5. 转换条件

转换条件标注在转换符号近旁,转换条件可以用 3 种方式表示。

(1)文字语句:b、c 触点中任何一个闭合,触点 a 同时闭合。

(2)布尔表达式:a(b+c)。(3)图形符号:

所谓转换条件是指与该转换相关的逻辑变量,可以是真(1),也可以是假(0)。如果逻辑变量为真,转换条件为“l”,转换条件满足;如果逻辑变量为假,转换条件为“0”,转换条件不满足。只有当某使能步转换条件满足时,转换才


选择序列的开始称为 分支,转换符号只能标在水平线之下,每个分支上必须具有一个或一个以上的转换条件,且具有优先级。


选择序列的结束称为 合并,几个选择序列合并到一个公共序列时,转换符号只能标在水平线之上。


并行序列用双水平线表示,转换符号在双水平线之上,为公共转换条件。


并行序列的结束称为合并。转换符号在水平线以下,当双水平线之上的所有前级都处于活动状态时,且转换条件成立,则下一步被激活。同时所有前级步都变为不活动步。






绘制原则及注意事项

1. 控制系统功能图的绘制必须满足以下规则。

(1)状态与状态不能相连,必须用转移分开。

(2)转移与转移不能相连,必须用状态分开。

(3)状态与转移、转移与状态之间的连接采用有向线段,自上向下画时,可以省略箭头。当有向线段从下向上画时,必须画上箭头,以表示方向。

(4)一个功能图至少要有一个初始状态。


2. 注意事项

(1)顺控指令仅对元件 S 有效,顺控继电器 S 也具有一般继电器的功能,所以对它能够使用其他指令。

(2)SCR 段程序能否执行取决于该状态器(s)是否被置位,SCRE 与下一个 LSCR 之间的指令逻辑不影响下一个 SCR 段程序的执行。

(3)不能把同一个 S 位用于不同程序中,例如:如果在主程序中用了 S0.1,则在子程序中就不能再使用它了。

(4)在 SCR 段中不能使用 JMP 和 LBL 指令,就是说不允许跳入、跳出或在内部跳转,但可以在 SCR 段附近使用跳转和标号指令。

(5)在 SCR 段中不能使用 FOR、NEXT 和 END 指令。

(6)在状态发生转移后,所有的 SCR 段的元器件一般也要复位。如果希望继续输出,可使用置位 / 复位指令。

(7)在使用功能图时,状态器的编号可以不按顺序编排。

用 SCR 指令的顺序控制梯形图设计方法







用 SCR 指令的顺序控制梯形图设计方法

单序列顺序功能图的编程


这是Zui简单的功能图,其动作是一个接一个地完成的。每个状态仅连接一个转移,每个转移也仅连接一个状态。如图示为单流程的功能图、梯形图和语句表。


1.选择序列编程

在生产实际中,对具有多流程的工作,要进行流程选择或者分支选择。即一个控制流可能转入多个可能的控制流中的某一个,但不允许多路分支同时执行。到底进入哪一个分支,取决于控制流前面的转移条件哪一个为真。
2.并行序列编程在许多实例中,一个顺序控制状态流必须分成两个或多个不同分支的控制状态流,这就是并行分支。当一个控制状态流分成多个分支时,所有的分支控制状态流必须同时激活。当多个控制流产生的结果相同时,可以把这些控制流合并成一个控制流,即并行分支的连接。在合并控制流时,所有的分支控制流必须都是完成了的。这样,在转移条件满足时才能转移到下一个状态。并行顺序一般用双水平线表示,同时结束若干个顺序也用双水平线表示。


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