S7-200 SMART PLC应用技术 模块三 顺序功能图编程及应用

S7-200 SMART PLC应用技术 【能力目标】
1．能熟练运用顺序控制继电器指令编写PLC程序。
哪 里
有
2．能熟练运用启保停电路以及置位复位指令编写顺序控制程
逻 辑
，
序。
那
里
就
3．能根据控制系统的控制要求，构建PLC控制系统的硬件系
有
自
统以及程序设计。
动 化
控
制
2019/8/26
S7-200 SMART PLC应用技术
制
场的影响，开关的磁阻元件输出一电压信号。经信号放大器放大后指示灯（红色）
发光，控制输出点与电源负端接通。将磁性开关安装在气缸两侧，就可以发出气缸
活塞杆伸出到位或缩回到期位的信号。
2019年8月26日星期一
S7-200 SMART PLC应用技术
5．气动控制回路的实现 （1）单电控电磁阀控制单作用气缸。
辑
对象通电动作。
，
那
里
就
有
动作分保持型动作和非保持型动作两类。
自 动
化
控
制
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【有向线段】
有向线段表示步的转移方
向。从上到下或从左到右
哪
的有向线段的箭头可以省
里
略，如果不是上述的方向 ，则应在有向线段上用箭 头注明进展方向。
有 逻 辑 ，
。SCR和SCRE指令之间的所有逻辑是否执行取决于S堆栈的值。
哪 里
（3）当输出动作需要保持时，可使用S/R指令。
有 逻
（4）SCRT转移指令有能流时，执行该指令，将复位当前激活的
辑 ，
那
SCR段的S位，并会置位引用段的S位
里
就
（5）在SCR段中不能使用JMP和LBL指令。即不允许跳入或跳出 有
自
SCR段，也不允许在SCR段内跳转。
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模块三 顺序功能图编程及应用
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目录 Contents
3.1 气动夹具控制系统设计
哪 里
有
3.2 自动门控制系统设计
逻 辑
，
那
里
3.3 按钮式人行横道交通灯控制系统设计
就 有
自
动 化
3.4 气动机械手控制系统设计
控
制
2019/8/26
那
里
就
有
自
动
化
控
制
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【转移条件】
转移用与有向连线垂直的
短画线来表示，将相邻两
哪
步隔开。转移条件标注在
里
转移短线的旁边，如图中 的T38、I0.3等。转移条件 是与转移逻辑相关的触点
有 逻 辑 ，
，可以是动合触点、动断
那
触点或它们的串并联组合
I2.1=1，气缸1伸出到位；
哪 里
注 意 ： 西 门 子 S7-200
T37=1，延时1s时间到；
里
有
逻
辑 ，
那
里 就
有
自
动 化
控
制
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SFC的基本结构
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2．顺序功能图的分类
（1）并行序列
若在某一步执行完后，需要同时启动若干条分支，那么这种结构称为并
行序列。并行序列的开始叫分支，分支开始时采用双水平线将各个分支相
连，转移对应的条件k称为公共转移条件。并行序列的结束叫合并，转移条 件只能标在双水平线之下。
（1）单电控电磁阀：电磁阀只有一个控制线圈YA。当电磁线圈
通电时，气动回路就发生切换；电磁线圈失电时，电磁阀由弹簧
复位，气动回路恢复到原状态，这相当于“点动”，如图所示。
哪
里
有
逻
辑
，
那
里
就
有
自
动
化
控
制
单电控两位五通阀的符号及外形
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（2）双电控电磁阀：电磁阀有两个控制线圈YA0和YA1，常见的
【训练工具、材料和设备】
哪 里
有
通用电工工具1套
逻 辑
，
那
里
磁性开关4个
就 有
PLC1台
自 动
化
导 线 若
控 制
干
按钮1个
电磁阀2个
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1．硬件电路
气缸1是双 线圈阀
哪
里
有
逻
辑
，
那
里
就
有
自
动
化
气缸2是单
控
线圈阀
制
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S7-200 SMART PLC应用技术
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S7-200 SMART PLC应用技术 二、顺序控制指令
哪
里
有
逻
辑
，
那
里
就
有
自
动
顺序控制指令的使用说明如下。
化 控
（1）顺序控制指令只对顺序控制继电器S有效。
制
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（2）SCR标记SCR程序段的开始， SCRE标记 SCR 程序段的结束
电源
4个磁性开关的棕色线接PLC的输入I， 公共端1M接DC24电源的正极。
气动夹具的I/O接线
哪
里
有
逻
辑
，
那
里
就
有
晶体管输出型PLC，电磁阀 3个线圈一端接输出Q，另一 端并联后接2M公共端。
自 动 化 控
制
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2．绘制顺序功能图
I2.0=1，气缸1缩回到位； I2.3=1，气缸2缩回到位； I0.1=1，启动。
有两位五通电磁阀。任何一个电磁线圈通电，都会使电磁阀换向；
双线圈电磁阀有记忆功能，即线圈通电后立即失电，电磁阀也会保
哪 里
持通电时的状态不变。只有当另一电磁线圈通电时，电磁阀才会切
有 逻
换为另一状态，这相当于“自锁”，如图所示。
辑 ，
那
里
就
有
自
动
化
控
制
双电控两位五通阀的符号及外形
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里
变为气体的压力能，为各类气动设备提供动力。
有
逻
辑
，
那
里
就
有
自
动
化
控
制
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空压机
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2．气动执行元件
气缸是气动系统的主要执行元件，它把压缩空气的压力能转化
为机械能，带动工作部件运动。常见的有单作用气缸、双作用气缸 哪
里
和摆动气缸。
有
逻
辑
，
那
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4.磁性开关
无接点的二线式磁性开关
传感器引出线2根，接线容易，电源为DC24V。“+” 端接PLC的输入端，“—”端接PLC“1M”点。
磁性开关能在一般的磁性环境中使用，装配调整容易。
哪
磁性开关安装在气缸两侧
里 有
逻
辑
， 那 里
就
有 自
动
化
控
无接点开关的感应元件是磁阻器件，当气缸活塞杆的磁体接近开关时，受磁
带动转轴摆动，并输出力矩。气缸用内部止动块或外部挡块来改
哪
里
变其摆动角。
有
逻
辑
，
它是由直线汽缸驱动齿轮齿 条实现回转运动，回转角度 能在0—180度之间任意可
那 里 就 有
调，而且可以安装磁性开关， 自
检测旋转到位信号，多用于 动
方向和位置需要变换的机构。
化 控
制
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就 有
自
组成，如图所示。
动 化
控
制
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将系统的一个工作周期划分为若个顺序相连的状态，这些状 态称为步。步有初始步、静步、活动步。
哪
里
有
初始状态对应的步。一个
逻
顺序功能图必须有一个初
始 通 在静步步 常 顺步处， 用 序是于如 双 功没不图 线 能有活中 方 图运动的 框 的表 最S行状0示 上.的态0步， 端步时，放 。。， 相应的非保持型动作被 活停动止步。是指当前正在运行
里
。
就 有
自
动
化
控
制
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2．顺序功能图的分类
（1）单循环序列
单循环序列由一系列相继激活的步组成，每个步的后面仅有一个转移，
每个转移后面只有一个步，当S0.2步为活动步，且满足转移条件c时，回到
哪
S0.0步开始新一轮的循环，如图（a）所示。
缸2伸出到位→延时20s→气缸2缩回→气缸2缩回到位→延时1s→气缸1缩回 辑
→气缸1缩回到位，气动夹具回到原点位置。
， 那
里
就
有
自
动
化
控
制
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气动夹具
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相关知识
一、顺序功能图
哪
1．顺序功能图的组成
里
有
逻
辑
，
主要由步、动作、
那
里
有向连线、转移条件
运动方向都由空气压力推动，因此在活塞两边，气缸有两个气
孔作供气和排气用，以实现活塞的往复运动，如图所示。
哪
里
有
逻
辑
，
那
里
就
有
自
动
பைடு நூலகம்
化
双作用气缸
控
制
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S7-200 SMART PLC应用技术
（3）叶片式摆动气缸。叶片式摆动气缸工作原理：将气压力作用
在叶片上，由于叶片与转轴连在一起，因此受气压作用的叶片就
里
有
逻
辑 ，
那
里 就
有
自
动 化
控
制
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SFC的基本结构
S7-200 SMART PLC应用技术
2．顺序功能图的分类
（1）选择序列
选择序列既有分支又有合并。选择序列的开始叫分支，转换条件d和e只
能标在水平连线之下，根据分支转移条件d、e来决定究竟选择哪一个分支
哪
。选择序列的结束叫合并，转移条件i和j只能标在水平连线之上。
3．气动控制元件 最常用的气动控制元件是电磁方向控制阀。它的主要作用是控制
压缩空气的流动方向和气路的通断。电磁阀按电源的控制方式有直流 哪
里
24V和交流220V两种；按控制形式分单电控电磁阀和双电控电磁阀。 有
逻 辑 ， 那 里 就 有 自 动 化 控 制
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S7-200 SMART PLC应用技术
S7-200 SMART PLC应用技术
（1）单作用气缸。单作用气缸的工作特点是：气缸活塞的一个运
动方向靠空气压力驱动，另一个运动方向靠弹簧力或其他外部的方
法使活塞复位，如图所示。
哪 里
有
逻
辑
，
那
里
就
有
自
动
化
单作用气缸
控 制
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（2）双作用气缸。双作用气缸的工作特点是：气缸活塞的两个
辑 ， 那 里 就 有 自
的步。当步处于活动状态
动
时，步右侧相应的动作被
化
执行。
控
制
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【步】
步方框右边用线条连接的
符号为本步的工作对象，
哪
简称为动作。一步中可能
里
有一个或几个动作。当顺
有
序控制继电器S或标志存储
逻
器M接通（ON）时，工作
里
就
有
自
动
化
控
制
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气缸主要由缸筒、活塞杆、前后端盖及密封件等组成。在图
示气缸的作用气口安装了限出型节流阀，当调节节流阀A时，是
调整活塞杆的伸出速度，而当调节节流阀B时，是调整活塞杆的
哪 里
缩回速度。
有
逻
辑 ，
那
里 就
有
自
动 化
控
制
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哪 里 有 逻 辑 ， 那 里 就 有 自 动 化 控 制
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5．气动控制回路的实现 （2）双电控电磁阀控制双作用气缸。
哪 里 有 逻 辑 ， 那 里 就 有 自 动 化 控 制
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S7-200 SMART PLC应用技术 任务实施
， 那
（3）步和转移、转移和步之间用有向线段连接。
里
就
（4）一个顺序功能图中至少有一个初始步。
有
（5）自动控制系统应能多次重复执行同一工艺过程，因此在SFC中
自 动
应由步和有向连线构成一个闭环回路，以体现工作周期的完整性。
化 控
（6）仅当某步所有的前级步均为活动步且转移条件满足时，该步才
制
有可能变为活动步，同时其所有的前级步都变换为静步。
哪 里 有
逻
辑
，
那
里
就
有
自
动
化
控
制
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SFC的基本结构
S7-200 SMART PLC应用技术
3．转移实现的条件
（1）该转移所有的前级步都是活动步。
（2）相应的转移条件得到满足。
哪
4．绘制顺序功能图的规则
里 有
（1）步与步之间必须由转移隔开。
逻 辑
（2）转移和转移之间必须由步隔开。
【知识目标】
哪
里
1．掌握顺序功能图的结构和工作原理。
有 逻
辑
2．熟悉顺序功能图的分类。
，
那
3．掌握顺序控制继电器指令。
里 就
有
4．掌握顺序功能图的编程规则和编程技巧。
自 动
化
控
制
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S7-200 SMART PLC应用技术
哪
里
有
逻
辑
任务3.1 气动夹具控制系统设计
， 那
里
就
有
自
动
化
控
动
化
控
制
2019年8月26日星期一
S7-200 SMART PLC应用技术 三、顺序功能图与步进梯形图之间的转换
哪 里 有 逻 辑 ， 那 里 就 有 自 动 化 控 制