S7200系列PLC教案7章(顺序控制梯形图程序设计)
s7200plc课程设计
s7 200 plc课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解S7-200 PLC的基本结构、工作原理及功能特点；2. 掌握PLC编程软件STEP 7-Micro/WIN的使用方法；3. 学会使用PLC指令进行逻辑控制程序的设计与调试；4. 了解PLC在工业自动化中的应用场景。
技能目标：1. 能够独立完成S7-200 PLC的硬件接线；2. 能够运用PLC编程软件进行程序编写、下载和调试；3. 能够运用PLC指令进行简单逻辑控制程序的设计与实现；4. 能够分析并解决PLC控制系统中的常见问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对工业自动化技术的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生团队合作意识，学会与他人共同解决问题；3. 培养学生严谨、细致、负责的学习态度，注重实践操作的安全性；4. 增强学生对我国工业发展的认识，提高国家自豪感。
课程性质：本课程为实践性较强的专业课程，旨在培养学生掌握S7-200 PLC 的基本知识和操作技能。
学生特点：学生具备一定的电工电子基础知识，对PLC有一定了解，但实际操作经验不足。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调实际操作能力的培养，提高学生解决实际问题的能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到以上设定的知识、技能和情感态度价值观目标。
在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，以便进行后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. S7-200 PLC硬件结构及功能特点：介绍PLC的基本组成、输入输出模块、通信模块等，使学生了解PLC硬件系统的搭建。
相关教材章节：第一章PLC概述。
2. PLC编程软件STEP 7-Micro/WIN操作：学习编程软件的安装、使用及基本操作，为后续编程打下基础。
相关教材章节：第二章PLC编程软件操作。
3. PLC指令系统：学习基本逻辑指令、定时器/计数器指令、比较指令等，为逻辑控制程序设计提供支持。
相关教材章节：第三章PLC指令系统。
4. PLC程序设计与调试：学习逻辑控制程序的设计方法、调试技巧，使学生具备实际操作能力。
s7-200plc课程设计
s7-200 plc课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握S7-200 PLC的基本结构、工作原理及其编程方法。
2. 使学生了解PLC在工业自动化控制中的应用，掌握常见的输入输出设备及其接线方式。
3. 帮助学生理解PLC程序的组织结构，学会编写和调试简单的PLC控制程序。
技能目标：1. 培养学生运用PLC进行自动化控制系统的设计、安装、调试与维护的能力。
2. 培养学生运用编程软件进行PLC程序编写、修改和调试的能力。
3. 提高学生分析问题、解决问题的能力，使其能够将PLC技术应用于实际工程中。
情感态度价值观目标：1. 激发学生学习PLC技术的兴趣，培养其探究精神和创新意识。
2. 培养学生团队合作意识，使其在学习和实践中互相帮助、共同进步。
3. 强化学生对工业自动化技术的认识，提高其职业素养和责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，注重理论知识与实际操作相结合。
学生特点：学生具备一定的电工电子基础知识，对PLC技术有一定了解，但实践经验不足。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重启发式教学，引导学生主动参与实践，提高其综合运用PLC技术的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. S7-200 PLC的硬件结构：介绍PLC的基本组成，包括CPU模块、输入输出模块、编程设备等，并关联教材第二章内容。
2. PLC工作原理：讲解PLC的工作过程，包括输入采样、程序执行、输出刷新等，对应教材第三章。
3. PLC编程语言：学习梯形图（LD）、指令表（IL）、功能块图（FB）等编程语言，以教材第四章为基础。
4. 常见输入输出设备及其接线：学习各种传感器的接线方式及输出设备的控制方法，参考教材第五章。
5. PLC程序编写与调试：结合实例，教授程序的组织结构，编写、修改和调试方法，依据教材第六章。
6. PLC应用案例分析：分析实际工业控制中的PLC应用案例，提高学生解决实际问题的能力，以教材第七章为例。
第七章 S7-200系列PLC基本指令
2. 指令表编辑器中指令的组成与使用 如图所示，在指令表编辑器中，程序也分为一个个 的网络段，这样可方便地与梯形图进行转换。当然也可 以不分网络段，此时指令表程序不能转换。注释部分和 梯形图编辑器中相同。
指令表程序的基本构成为指令助记符+操作数。如LD I0.0，LD为指令助记符，表示具体需要完成的功能；I0.0为 操作数，表示被操作的内容。指令表属于文本形式的编程 语言，和汇编语言类似，可以解决梯形图指令不易解决的 问题，适用于对PLC和逻辑编程的有经验程序员。
I0.0 I0.1
Network2
Q0.0
Network1 LD I0.0 O I0.1 = Q0.0
I0.0 I0.1
Q0.0
Network2 Q0.1 LD I0.2 ON I0.3 = Q0.1
I0.2 I0.3
I0.2 I0.3 Q0.1
4) 指令说明 (1) O、ON指令可在多个触点并联连接时连续使用。使用次数仅受编程软 件的限制，在一个网络块中最多并联31个触点。 (2) O、ON指令可进行多重并联。
指令表格式
梯形图格式
S bit，N
bit s
N
R bit，N
bit
R N
指 S、R
令
可用操作数 I，Q，M，SM，T，C，V，S，L的位逻辑量 VB，IB，QB，MB，SMB，SB，LB，AC，常数，*VD，*AC， *LD N可设置的范围为：1～255
N
2) 指令功能 S 置位指令，将操作数中定义的N个位逻辑量强制置1。 R 复位指令，将操作数中定义的N个位逻辑量强制置0。 3) 指令应用举例
Network1
Network1 Q0.0
I0.0
Plc程序设计_S7200讲解
• 2．选择序列
对于图8-19所 示的选择序列， 采用置位复位 法实现的梯形 图程序如图825所示。选择序 列的分支如 图 8-25所示的 “ 网络3”和 “网络4”， 选择序列的合 并如图825“网络7” 所示。
图8-25 选择序列的置位复位法实 现
• 采用顺序控制继电 器作为步序标志写 出图8-29所示的单 序列顺序功能图， SCR指令实现的梯 形图程序如图8-30 所示。
SM0.1
S0.0
I0.0
S0.1
Q0.0 Q0.1
I0.1
S0.2
Q0.1
I0.2
S0.3
Q0.2
I0.3
图8-29 单序列
2. 选择序列
• 对于图8-31所示的选 择序列，采用SCR指 令实现的梯形图程序 如图8-32所示，请结 合顺序控制指令自行 分析。
图8-40 定义向导所生成的PID初始化子程序和中断程序名及手/自动模式对话框
• 单击图8-40 “下一步”，生成PID子程序、中断 程序及符号表等，即完成PID向导的组态。
图8-41 PID向导生成的符号表示例
• 图8-42所示为在主程 序调用PID子程序的清 单及注释。调用PID子 程序时，不用考虑中 断程序。子程序会自 动初始化相关的定时 中断处理事项，然后 中断程序会自动执行。
（3）自动确定滞后和偏差
• 参数“滞后”（Hysteresis）指定了过程变量相对于给定 值的正负偏移量，过程变量在这个偏移范围内时，不会使 继电控制器改变输出值。
• 参数“偏差”(Deviation)指定了希望的过程变量围绕给 定值的峰-峰值波动量。
s7-200plc顺序控制梯形图的设计方法
根据顺序功能图设计梯形图时，可以用存储 器位M来代表步。
5.1.1单序列编程方法
1. 锅炉的鼓风机和引风机梯形图设计 设计起保停电路的关键是它的启动条
件和停止条件。
2. 输出电路的设计方法
1）某一输出量仅在某一步中为ON，可将 它的线圈与对应步的存储器位（M0.2）的 线圈并联。
允许用跳转的方法跳入或跳出SCR段； 不能在SCR段中使用FOR、NEXT和END指令。
• 5.3.2 单序列 编程方法 • 某小车运动的梯形图设计。
5.3.3 选择序列与并行序列编程
应用举例
5.4 具有多种工作方式的系统的顺序控制梯形 图设计方法
概述
多种工作方式：手动和自动(包括连续、单周期、 单步、自动返回初始状态等)手动程序比较简单， 一般用经验法设计，复杂的自动程序一般根据系 统的顺序功能图用顺序控制法设计。
注意：使用这种编程方法时，不能将输出位 的线圈与置位指令和复位指令并联。因为图 5－8中控制置位、复位的串联电路连通的 时间是相当短的，只有一个扫描周期，转换 条件满足后前级步马上被复位，该串联电路 断开，而输出位的线圈至少应该在某一步对 应的全部时间内接通。
5.2.2 选择序列编程方法
5.2.3 并行序列编程方法
应用举例
5.3 使用SCR指令的顺序控制梯形图设计 方法
5.3.1顺序控制继电器指令 顺序控制继电器s专门用于编制顺序控制程序。
装 载 顺 序 控 制 继 电 器 (Load Sequence Control Relay) 指 令 “ LSCR s-bit” 用来 表 示一个SCR段（方式时手动 开关I2.0为1状态，将跳过自动程序，执行公 用程序和手动程序。选择自动工作方式时I2.0 为O状态，将跳过手动程序，执行公用程序和 自动程序。
步进电机的PLC控制梯形图程序设计
SCR T 、SCRE) 编程 ,程序没有复杂的逻辑关系 ,设 计比较方便 ,但由于每一次步进切换都须经过对 状态的开始 、转换和结束处理 ,会令程序的网络数 大大增加[3 ] ;或可用许多的定时器实现各步距角 的时间控制 ,以及变速时间间隔的设置等 ,则程序 冗长 、松散 ;也可以用定时器结合比较指令控制各 步进时段 ,但会使各网络变得复杂 ,彼此之间的逻 辑关系不甚清晰 ,程序也会比较长 。比如 ,仅作两 档转速控制 ,程序便需约 20 个网络 ,若再以加法 、 减法指令配合对两档转速进行调速 ,则程序还要 增加 3～4 个网络 ;有的程序甚至可达约 30 个网 络 ,而以移位指令作为步进控制的主体编程 ,获得 的程序简捷 、清晰 ,仅需 15 个网络即可实现 ,且程 序模块间的逻辑关系十分明确 。 3. 2 柔性化 3. 2. 1 步进速度的变化
本文提出了以siemenssimatics7200的移位指令作为步进控制梯形图程序的主体以及将程序模块化的设计思路和方法得到的梯形图程序简捷清晰柔性调试结果完全满足控制要求
第 7 卷 第 2 期 2007 年 6 月
上海应用技术学院学报 JOURNAL OF SHAN GHA I INSTITU TE OF TECHNOLO GY
表 4 移位寄存器初值 2
M3. 7 M3. 6 M3. 5 M3. 4 M3. 3 M3. 2 M3. 1 M3. 0 M4. 7 M4. 6 M4. 5 M4. 4 M4. 3 M4. 2 M4. 1 M4. 0
西门子实验指导书(S7-200-CPU226)
实验指导书启东市东疆计算机有限公司目录第一章系统简介 (1)一、可编程序控制器（PC）主机 (1)二、编程装置 (2)三、输入输出部分 (2)四、输入/输出接口的使用方法 (4)五、实验演示屏介绍 (4)第二章软件的安装与使用 (5)一、软件的安装 (5)二、软件的使用 (5)第三章PLC控制实验 (6)实验一基本指令实验 (6)实验二定时器及计数器指令实验 (9)实验三移位寄存器指令实验 (13)实验四置位/复位及脉冲指令实验 (15)实验五跳转指令实验 (17)实验六常用功能指令实验 (19)实验七艺术灯的PLC控制 (24)实验八LED数码管显示控制 (25)实验九交通信号灯的自动控制 (26)实验十驱动步进电机的PLC控制 (27)实验十一电机的星/三角启动控制 (28)实验十二机械手的PLC自动控制 (30)实验十三四层电梯的PLC控制 (32)实验十四刀库捷径方向选择控制 (35)实验十五物料混合控制 (37)实验十六水塔水位控制 (39)实验十七邮件分拣控制 (41)实验十八四级传送带的控制 (42)第一章系统简介西门子（SIMATIC）S7-200系列小型PLC（Micro PLC）可应用于各种自动化系统。
紧凑的结构、低廉的成本以及功能强大的指令使得S7-200 PLC成为各种小型控制任务的理想的解决方案。
S7-200产品的多样化以及基于Windows的编程工具，使您能够更加灵活地完成自动化任务。
S7-200功能强，体积小，使用交流电源可在85～265V范围内变动，且机内还设有供输入用的DC-24V电源。
可编程序控制器（简称PC）在进行生产控制或实验时，都要求将用户程序的编码表送入PC的程序存贮器，运行时PC根据检测到的输入信号和程序进行运算判断，然后通过输出电路去控制对象。
所以典型的PC系统由以下三部分组成：输入/输出接口、PC主机、通讯口。
一、可编程序控制器（PC）主机在我们的实验箱中，选用的PC主机是SIMATIC S7-200 CPU226，有24个输入点，16个输出点，可采用助记符和梯形图两种编程方式。
s7-200 plc 顺序控制梯形图的设计方法
使用SCR时有如下的限制： 不能在不同的程序中使用相同的s位； 不能在SCR 段之间使用 JMP 及LBL指令，即不 允许用跳转的方法跳入或跳出SCR段； 不能在SCR段中使用FOR、NEXT和END指令。
• 5.3.2 单序列 编程方法 • 某小车运动的梯形图设计。
5.3.3 选择序列与并行序列编程
5.2.2 .3 使用SCR指令的顺序控制梯形图设计 方法
5.3.1顺序控制继电器指令 顺序控制继电器s专门用于编制顺序控制程序。
装 载 顺 序 控 制 继 电 器 (Load Sequence Control Relay) 指 令 “ LSCR s-bit” 用来 表 示一个 SCR 段（即顺序功能图中的步）的开始。 顺序控制继电器结束 (sequence Control Relay End)指令SCRE用来表示SCR段的结束。 顺序控制继电器转换 (sequence Control Relay Transition) 指令“ SCRT S-bit” 用来 表示 SCR 段之间的转换，即步的活动状态的转 换。
例：某机械手用来将工件从 A 点搬运到 B 点(图5-16)，控制面板（图5-17），外部 接线图（图5-18）。
5.4.1 使用起保停电路的编程方法 • 1公用程序 • 功用：(见图5-20)自动程序和手动程序相 互切换的处理。 • 2手动程序（图5-21） • 3.自动程序 • 顺序功能图（图5-22） • 梯形图（ 图5-23） • 4.自动回原点程序
2.某组合机床的动力头控制系统梯形图设计
注意：使用这种编程方法时，不能将输出 位的线圈与置位指令和复位指令并联。因 为图 5 － 8 中控制置位、复位的串联电路连 通的时间是相当短的，只有一个扫描周期， 转换条件满足后前级步马上被复位，该串 联电路断开，而输出位的线圈至少应该在 某一步对应的全部时间内接通。
PLC-第7章S7-200系列plc基本指令及逻辑控制应用技术
顺序起停控制梯形图：
• 通电延时定时器实现断电延时的功能：
• 实例：某锅炉鼓风机和引风机的控制时序如下 图，要求鼓风机比引风机晚8s启动，引风机比 鼓风机晚18s停机，请设计梯形图控制程序。
PLC端子I/O分配表：
输入端口
输出端口
启动按钮：I0.0 停止按钮：I0.1
方案2：
二、有记忆接通延时定时器
TONR，有记忆接通延时定时器指令。用于对许多间隔的累计定时。 对于保持型通电延时定时器，则当输入IN为“1”时，定时器计时（数 时基脉冲）；当IN为“0”时，其当前值保持（不象TON一样复位）下次IN 再为1时，Txxx当前值从原保持值开始再往上加，将当前值与设定值PT作比 较，当前值大于等于设定值时，则定时器状态置“1”，以后即使IN再为 “0”也不会使定时器复位，要令定时器复位必须用复位指令。 指令格式：TON R Txxx，PT
S7-200系列可编程控制器基本指令
1. 简单逻辑指令 2. 置位/复位和脉冲微分指令 3. 定时器指令 4. 计数器指令 5. PLC循环扫描的工作方式 6. 梯形图程序经验设计法
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1
1. 简单逻辑程序
基本逻辑电路
简单逻辑指令示例
图1 简单逻辑指令程序及时序图
3
2. 置位/复位指令
保持型通电延时定时器程序及时序图：
三、断开延时定时器
TOF，断开延时定时器指令。用于断开后的单一间隔 定时。当使能输入由接通到断开时，定时器开始计数，当 前值达到预设值时，定时器位动作，当前值等于预设值， 停止计数。
指令格式：TOF Txxx，PT 例：TOF T35，6
• 实例：某锅炉鼓风机和引风机的控引风机比 鼓风机晚18s停机，请设计梯形图控制程序。
S7―200梯形图教学案例
S7―200梯形图教学案例摘要：学生已经学过低压电气的电气原理图，如何将已学内容与新学的PLC编程联系起来，让学生更好地掌握梯形图的编写，是教师应该思考的问题。
作者希望通过自己教学中的案例，为老师们提供一些参考。
关键词： S7-200梯形图电气原理图关系学生已经学过低压电气的电气原理图，如何将已学内容与新学的PLC编程联系起来，让学生更好地掌握梯形图的编写，是教师应该思考的问题。
我希望通过自己教学中的案例，为老师们提供一些参考，共同探讨PLC教学方式方法。
本次课程以机械工业出版社出版、姚永刚主编的《机床电器与可编程序控制器》为教材，教学对象为大专机电类学生，以下将给出本堂课的讲课教案。
一、组织教学（2分钟）（一）师生问好（二）清点班级人数（三）复习上节课所学知识点二、相关知识点（8分钟）（一）PLC与继电器控制的区别：；元器件不同：硬件、软元件；元件触点数目不同：有限、无限；控制电路实施方式不同：重新接线、程序改编。
（二）S7-200的寻址方式（立即数寻址、直接寻址和间接寻址）（三）S7-200系列PLC内部软元件（I、Q、V、M、S、SM、L・・・）（四）S7-200V4.0的使用方法（演示）三、新课内容（28分钟）梯形图与电气原理图的关系（一）讲解PLC的梯形图语言与继器控制的电气原理图的联系选择一个典型的电气原理图包括主电路部分和控制电路部分。
1.设计符号表。
2.老师电脑上使用S7-200V4.0编程软件画出相应的梯形图，通过投影仪展示给学生。
3.老师评讲指出重点。
（1）气原理图的控制线路部分是从上到下的顺序，梯形图则是从左到右的顺序。
（2）符号表的使用（能让我们更好地理解梯形图与电气原理图的关系）（3）观察梯形图中触点的地址，明确该触点属于哪一类软元件（热继电器应属于I类，按钮也属于I类，接触器的线圈应属于Q类。
（4）形图要根据继电器控制的电气原理图编程。
（二）选择一个较复杂的电气原理图要求学生分组讨论，并要求每组上交编写的程序。
S7200系列PLC教案7章(顺序控制梯形图程序设计)
一旦转换完成，则执行以下两个操作：
（1）使所有由有向连线与相应转换符号相连的后续步都变为活动步。
（2）使所有由有向连线与相应转换符号相连的前级步都变为非活动步。
4．功能图绘制注意事项
（1）步与步不能直接相连，必须用转移分开。
（2）转移与转移不能直接相连，必须用步分开。
（3）步与转移、转移与步之间的连线采用有向线段，画功能图的顺序一般是从上向下或从左到右，正常顺序时可以省略箭头，否则必须加箭头。
1．起保停电路
起保停电路仅使用与触点和线圈有关的指令，无需编程元件做中间环节，各种型号PLC的指令系统都有相关指令，加上该电路利用自保持，从而具有记忆功能，且与传统继电器控制电路基本相类似，因此得到了广泛的应用。
图7-1典型起保电路
2．延时接通延时断开电路
在图7-2电路中，
图7-2延时接通延时断开电路
图7-13剪板机示意图
分析：
（1）确定步及步对应的动作
表7-1步及动作描述
步号
状态
步的表示
步对应动作
步号
状态
1
初始（等待系统启动）
M0.0
1
初始（等待系统启动）
2
板料右行
M0.1
Q0.0
2
板料右行
3
压钳下行
M0.2
Q0.1
3
压钳下行
（2）确定转换条件
表7-2转移条件
转移
转移条件
进入步1
SM0.1
步1→步2
该例功能图如图7-19所示。梯形图如图7-2019所示。
•PLC的输入/输出地址分配如下：启动按钮I0.0；停止按钮I0.1；电机M1：Q0.0；电机M2：Q0.1；电机M3：Q0.2。
S7-200 PLC的指令系统顺序控制
SCR指令 指令
1.段转移指令SCRT（ Sequence Control Relay Transition） 段转移指令的功能是将当前的SCR段切 换到下一个SCR段，其操作数是下一个SCR 段的标志位Sx.y（如S0.1）。当允许输入 有效时，进行切换，即停止当前SCR段工作， 启动下一个SCR段工作。
状态转移图
下面我们以台车往返的控制来说明状态转 移图的绘制方法
SB 启动 前进 后退
M
SQ2 SQ1 SQ3
状态转移图
台车自动往返的控制要求： 1.按下启动按钮SB，电动机M正转，台 车前进，碰到限位开关SQ1后，电动机M反转， 台车后退。 2.台车后退碰到限位开关SQ2后，台车 电动机M停转，台车停车5s后，第二前进， 碰到限位开关SQ3，再次后退。 3.当后退再次碰到限位开关SQ2时，台 车停止。
状态转移图的组成
在画状态转换图时，先把顺序控制的过程 分析清楚，在确定控制过程中的状态、动作、 转移条件和控制顺序，最后再画状态转换图。 在画图过程中，应该按从上到下的顺序依次 画出，“动作”画在“步”的右边；两个步之间必 须有转换条件隔开，不可直接相连；初始步 对应着初始状态，这一步通常没有输出。
SCR指令 指令
6.特点： ⑴.SCR指令的操作数（或编程元件） 只能是状态继电器Sx.y；反之，状态继电 器S可应用的指令并不仅限于SCR，它还可 以应用LD，LDN，A，AN，O，ON，＝，S，R 等指令。
SCR指令 指令
6.特点： ⑵.1个状态继电器Sx.y作为SCR段标志 位，可以用于主程序、子程序或中断程序 中，但是只能使用1次，不能重复使用。 ⑶.在一个SCR段中，禁止使用循环指 令FOR／NEXT、跳转指令JMP／LBL和条件结 束指令END。
S7-200PLC顺序控制功能图
6.3 功能图的主要类型
• 并行分支都为“真”后一起转移到新的状态。这时的转移条 件永远为“真”，而这些“等待”状态不能自动复位，它们 的复位就要使用复位指令来完成了。
6.3 功能图的主要类型
• 6.3.4 跳转和循环 • 单一顺序、并发和选择是功能图的基本形式。多数情况下， 这些基本形式是混合出现的。跳转和循环是其典型代表。 • 利用功能图语言可以很容易实现流程的循环重复操作。在程 序设计过程中可以根据状态的转移条件，决定流程是单周期 操作还是多周期循环，是跳转还是顺序向下执行。图6-10为 跳转和循环的功能图、梯形图和语句表。 • 图中：I1.0为OFF时进行局部循环操作，I1.0为ON时则正常 顺序执行；I1.1为ON时正向跳转，I1.1为OFF时则正常顺序 执行；I1.2为OFF时进行多周期循环操作，I1.2为ON时则进 行单周期循环操作。
6.3 功能图的主要类型
• 6.3.3 并行分支和联接 • 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 同分支控制状态流，这就是并行分支或并发分支。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。当多制流，即并行分支的联接。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。并发顺序一般用双水平线表示， 同时结束若干个顺序也必须用双水平线表示。 • 图6-9所示为并行分支和联接的功能图和梯形图。需要特别说 明的是，并行分支联接时要同时使状态转移到新的状态，完 成新状态的启动。另外在状态S0.2和S0.4的SCR程序段中， 由于没有使用SCRT指令，所以S0.2和S0.4的复位不能自动 进行，最后要用复位指令对其进行复位。这种处理方法在并 行分支的联接合并时会经常用到，而且在并行分支联接合并 前的最后一个状态往往是“等待”过渡状态。它们要等待所 有
s7-200PLC顺序功能图设计方法备课讲稿
5.1.5 顺序功能图中转换实现的基本规则
1．转换实现的条件
1) 该转换所有的前级步都是活动步。 2) 相应的转换条件得到满足。
2．转换实现应完成的操作
1) 使所有的后续步变为活动步。 2) 使所有的前级步变为不活动步。
3．绘制顺序功能图时的注意事项
(1) 两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们分隔开。 (2) 两个转换也不能直接相连，必须用一个步将它们分隔开。 (3) 不要漏掉初始步。 (4) 在顺序功能图中一般应有由步和有向连线组成的闭环。停止Βιβλιοθήκη I0.1Q0.0 Q0.1
M0.0 M0.1 M0.2 M0.3
状态1
引风机 鼓风机
状态2
状态3
3、按步绘制控制时序图：即顺序功能图
5.1.2 顺序功能图
一、 顺序功能图的组成
1、步 2、有向连线 3、转换 4、转换条件 5、动作
二、 各组成部分的功能 1）什么是步：将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段， 称为步。
顺序控制
顺序功能图
PLC梯形图
例：锅炉引风机与鼓风机控制。
要求：按动启动按钮后，应先开引风机，延时12秒后再开鼓 风机。按停止按钮后，应先停鼓风机，10秒后再停引风机。
1、根据锅炉控制流程绘出时序图：
启动 I0.0
停止 I0.1
Q0.0 Q0.1
引风机 鼓风机
状态1 状态2 状态3
2、把状态把时序划分为步： 启动 I0.0
例：画出小车控制的顺序功能图
要求：下图中小车开始时停在最左边，左限位开关I0.2状态 为1，按下启动按钮后，小车向右运动，碰到右限位开关后 小车改为左行，返回到起始位置时，小车停止运行并延时 10s制动。
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1.组成
（1）步
步是控制系统中的一个相对不变的性质，它对应于一个稳定的状态。在功能流程图中步通常表示某个执行元件的状态变化。
步分为工作步和初始步，分别用矩形框和双线框表示，如图
7-6。框中的数字是该步的编号，编号可以是该步对应的工步序号，也可以是与该步相对应的编程元件（如PLC内部的通用辅助继电器、步标志继电器等）。
第7章顺序控制梯形图的程序设计
课题
7．1经验设计法
授课教师
授课日期
授课班级
课时
4
课程类型
新课
教学方法
理论与实训
教学设备
教学
目标
熟悉经验设计方法
教学
重点
难点
经验设计法步骤
教学过程
教师活动
时间分配
教
学
过
程
7.1经验设计法
经验设计法的基本思路是在已有的一些典型梯形图的基础上，根据被控对象对控制的要求，通过多次反复地调试和修改梯形图，增加中间编程元件和触点，以得到一个较为满意的程序。经验设计法没有普遍的规律可以遵循，设计所用的时间、设计的质量与编程者的经验有很大的关系，适用于逻辑关系较简单的梯形图程序设计。
授课教师
授课日期
授课班级
课时
4
课程类型
新课
教学方法
理论与实训
教学设备
教学
目标
1．熟悉功能图组成
2．掌握功能图编程方法
教学
重点
难点
1．功能图组成
功能图编程方法
教学过程
教师活动
时间分配
教
学
过
程
7．2功能流程图程序设计
一、功能流程图概述
功能流程图，简称功能图，又叫状态流程图或状态转移图。它是专用于工业顺序控制程序设计的一种功能说明性语言，能完整地描述控制系统的工作过程、功能和特性，是分析、设计电气控制系统控制程序的重要工具。
（4）一个功能图至少应有一个初始步。
5．功能图绘制实例
图7.13所示为某剪板机的示意图。开始时压钳和剪刀在上限位置，限位开关I0.0和I0.1在ON状态。按下启动按钮I1.0后，剪板机启动。板料首先右行（Q0.0为ON）至限位开关I0.3动作，然后压钳下行（Q0.1为ON并保持），板料压紧后，压力继电器I0.4为ON，压钳保持压紧，剪刀开始下行（Q0.2为ON）。剪断板料后，I0.2变为ON，压钳和剪刀同时上行（Q0.3和Q0.4为ON，Q0.1和Q0.2为OFF），它们分别碰到限位开关I0.0和I0.1后停止上行。所有设备都停止后，完成一个操作周期。随后启动下一个操作周期。
I1.0
步2→步3
I0.3
步3→步4
I0.4
步4→步5
I0.2
步5→步1
I0.0+I0.1
（3）绘制功能流程图。
图7-14功能流程图
二、功能流程图设计
例1一循环开始时,小车处于两电机之间,按下启动按钮SQ,接触器KM1得电,左电机M1启动；小车此时处在中间位置处开始向左快速运行，行至SQ1处，行程开关SQ1动作,KM1失电,KM2得电，小车向左慢速运行。
该例功能图如图7-19所示。梯形图如图7-2019所示。
•PLC的输入/输出地址分配如下：启动按钮I0.0；停止按钮I0.1；电机M1：Q0.0；电机M2：Q0.1；电机M3：Q0.2。
图7-17功能流程图
图7-18梯形图
总
结
作
业
教
学
反
思
按下控制开头，锁。
断开控制开关，I0.0断开，T37断开，过50S后T38复位，T38断开，Q0.0失电。
3．定时范围扩展
S7-200定时器最长定时时间为3276.7S，如需更长定时时间则需扩展电路。扩展电路原理如图7-3。
图7-3定时扩展电路
4．闪烁电路
闪烁电路如图7-4，I0.0动作后，Q0.05前50S内失电，后50S内得电，周期循环。
图7-4闪烁电路
5．跑马灯电路
跑马灯电路用QB0.0~QB0.7控制8个彩灯顺序循环点亮，每个彩灯点亮时间为0.5S。
VB100的初始值为16#1
图7-5跑马灯电路
总
结
作
业
教
学
反
思
课题
7.2功能流程图法
图7-8步对应的动作
2．功能图结构
（1）顺序结构
图7-9顺序结构
（2）选择结构
图7-10转移结构
（3）并行结构
图7-11并行结构
功能图实例
图7-12功能图实例
3．功能图转换实现的基本规则
在功能图中，步的状态的转换是通过转换的实现完成的，转换的实现必须同时满足以下两个条件：
（1）该转换的所有前级步都是活动步。
图7-13剪板机示意图
分析：
（1）确定步及步对应的动作
表7-1步及动作描述
步号
状态
步的表示
步对应动作
步号
状态
1
初始（等待系统启动）
M0.0
1
初始（等待系统启动）
2
板料右行
M0.1
Q0.0
2
板料右行
3
压钳下行
M0.2
Q0.1
3
压钳下行
（2）确定转换条件
表7-2转移条件
转移
转移条件
进入步1
SM0.1
步1→步2
1．起保停电路
起保停电路仅使用与触点和线圈有关的指令，无需编程元件做中间环节，各种型号PLC的指令系统都有相关指令，加上该电路利用自保持，从而具有记忆功能，且与传统继电器控制电路基本相类似，因此得到了广泛的应用。
图7-1典型起保电路
2．延时接通延时断开电路
在图7-2电路中，
图7-2延时接通延时断开电路
图7-6步表示
（2）有向线段和转移
有向线段和转移及转移条件如图7.7所示。
图7-7线段及转移条件
（3）动作说明
一个步表示控制过程中的稳定状态，它可以对应一个或多个动作。可以在步右边加一个矩形框，在框中用简明的文字说明该步对应的动作，如下图7-8所示。
图中（a）表示一个步对应一个动作；图（b）和（c）表示一个步对应多个动作，两种方法任选一种。
解：功能流程图与梯形图如图所示
图7-15小车控制程序设计
例2三台电机在按下启动按钮后，每隔一段时间自动顺序启动；启动完毕后，按下停止按钮，每隔一段时间自动反向顺序停止。在启动过程中，如果按下停止按钮，则立即中止启动过程，对已启动运行的电机，马上进行反方向顺序停止，直到全部结束。
图7-16电动机控制要求
（2）相应的转换条件得到满足。
一旦转换完成，则执行以下两个操作：
（1）使所有由有向连线与相应转换符号相连的后续步都变为活动步。
（2）使所有由有向连线与相应转换符号相连的前级步都变为非活动步。
4．功能图绘制注意事项
（1）步与步不能直接相连，必须用转移分开。
（2）转移与转移不能直接相连，必须用步分开。
（3）步与转移、转移与步之间的连线采用有向线段，画功能图的顺序一般是从上向下或从左到右，正常顺序时可以省略箭头，否则必须加箭头。