6、PLC顺序控制与顺序功能图
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PLC顺序控制与顺序功能图课件
指令表 SCRE 3、顺控继电器转移指令
指令表 SCRT S位
梯形图 梯形图 梯形图
S位 SCR
SCRE S位 SCRT
课题六、顺序控制（二）
小结
4、编程：先写“步及步的转移”，再写“步的动作”。 A、进入初始步：看进入条件，写“触点”；看箭头及
所指向的“（初始）步”，写“置位 （初始）步”；再写“复位（其它所 有步）”；最后直接写初始步要完成 的其它工作。
4.1 几个例子 （1）单序列：
SM0.1
S0.0
I1.0
S0.1
Q0.0
I1.1 S0.2
Q0.1
I1.2
课题六、顺序控制（二）
4.1 几个例子 （2）单序列（立即停止）：
SM0.1+I0.0
S0.0
I1.0
S0.1
Q0.0
I1.1 S0.2
Q0.1
I1.2
以下程序同前。
课题六、顺序控制（二）
S1.1 T42
2秒 2秒
4秒
S0.3 T39
S0.4 T40
S0.5 T41
S1.2 T43 S1.3 T44
2秒 2秒
S1.4 T45 S1.5 T46
SM0.1+I0.1 S0.0
I0.0
T39·C0
S0.1 T37
S0.2 T38
S0.3 T39·C0
S0.4 T40
S0.5 T41
S0.6
T41
S0.6
S1.1 Q0.5 T42 T42
S1.2 Q0.3 T43 T43
S1.3 T44 T44
S1.4 Q0.3 T45 C1 T45·C1
S1.5 Q0.4 T46 T46
指令表 SCRT S位
梯形图 梯形图 梯形图
S位 SCR
SCRE S位 SCRT
课题六、顺序控制（二）
小结
4、编程：先写“步及步的转移”，再写“步的动作”。 A、进入初始步：看进入条件，写“触点”；看箭头及
所指向的“（初始）步”，写“置位 （初始）步”；再写“复位（其它所 有步）”；最后直接写初始步要完成 的其它工作。
4.1 几个例子 （1）单序列：
SM0.1
S0.0
I1.0
S0.1
Q0.0
I1.1 S0.2
Q0.1
I1.2
课题六、顺序控制（二）
4.1 几个例子 （2）单序列（立即停止）：
SM0.1+I0.0
S0.0
I1.0
S0.1
Q0.0
I1.1 S0.2
Q0.1
I1.2
以下程序同前。
课题六、顺序控制（二）
S1.1 T42
2秒 2秒
4秒
S0.3 T39
S0.4 T40
S0.5 T41
S1.2 T43 S1.3 T44
2秒 2秒
S1.4 T45 S1.5 T46
SM0.1+I0.1 S0.0
I0.0
T39·C0
S0.1 T37
S0.2 T38
S0.3 T39·C0
S0.4 T40
S0.5 T41
S0.6
T41
S0.6
S1.1 Q0.5 T42 T42
S1.2 Q0.3 T43 T43
S1.3 T44 T44
S1.4 Q0.3 T45 C1 T45·C1
S1.5 Q0.4 T46 T46
第4章 顺序功能图(SFC)及步进顺控指令 《西门子PLC系统综合应用技术》课件
4.3.4 跳转和循环结构
顺序结构、选择性分 支结构和并发性分支 结构是功能图的基本 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 顺序功能图语言可以 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。
顺序功能图sfc及步进顺控指令41顺序功能图的基本概念411顺序功能图的产生顺序功能图sfc又称为流程图或状态转移图它是一种真正的图形化的编程语言是专用于工业顺序程序控制设计的一种功能性说明语言它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
西门子PLC系统综合应用技术
4.4.3 3台电动机顺序起动逆序停止控制举例
4.4.3 3台电动机顺序起动逆序停止控制举例
4.4 步进顺序控制指令应用举例 4.4.1 大小球分拣系统控制举例
控制要求：大小球分拣系统示意图如图所示，初始状态机械臂处于原点（压 着左限位和上限位），吸球用的电磁吸盘断电。按下启动按钮，机械臂下行， 碰到下限位停止下行，电磁吸盘通电吸球。如吸住的是小球，大小球检测磁 性开关为ON; 如吸住的是大球，大小球检测磁性开关为OFF。延时1s后，机 械臂上行。碰到上限位停止上行开始右行，根据吸住的大小球不同，分别到 达小球右限位或大球右限位处停止。然后，机械臂下行碰到下限位停止下行， 电磁吸盘断电把球放到小球箱或大球箱。再延时1s后，机械臂上行、左行返 回原点。如果不按停止按钮，系统自动开始下一个工作周期的循环；如果按 下停止按钮，系统要完成此工作周期后，回到原点才停止。再次按下启动按 钮，系统重新开始工作。ＳＦＣ图和梯形图篇幅太大，请参照教材图。
4.4.2人行横道线按钮式交通灯控制举例
PLC编程实例之六台电动机顺序启动,逆序停止
PLC编程实例之六台电动机顺序启动,逆序停止PLC编程实例之六台电动机顺序启动,逆序停止plc,伺服马达,伺服电机,plc自动化PLC编程实例之六台电动机顺序启动，逆序停止用按钮控制6台电动机的启动停止。
当按下启动按钮SB1时，启动信号灯（Y0) 亮，而后每隔5s顺序启动一台电动机，直到6台电动机全部启动，启动信号灯灭.当按下停止信号SB2时，停止信号灯（Y7)亮之后，每隔3s逆序停止一台电动机，直到6台电动机全部停止后，停止信号灯灭.如果在启动过程中按下停止按钮，则每隔3s逆序依次停止已经启动的电动机，按急停按钮SB3，则全部电动机立即停止。
控制方案设计1. 输入/输出元件及控制功能如表20-1所示，介绍了实例20中用到的输入/输出元件及控制功能。
2. 电路设计6台电动机顺序启动，逆序停止PLC接线图和梯形图如图20-1所示。
PLC编程实例之六台电动机顺序启动,逆序停止plc,伺服马达,伺服电机,plc自动化3. 控制原理启动时按下启动按钮X0，则Y0得电自锁，启动报警信号灯亮。
同时定时器T0得电延时，延时5s，T0常开接点闭合一个扫描周期，执行一次左移，将Y0的1左移到Y1，Y1＝1，第一台电动机启动。
T0常闭接点断开一个扫描周期，T0重新开始延时，T0每隔5s发一个脉冲执行一次左移，使Y1~Y6依次得电，即每隔5s启动一台电动机，当Y6＝1，最后一台电动机启动后，Y6常闭接点断开Y0和T0线圈，启动报警信号灯HL1灭，启动过程结束。
按下停止按钮X1，Y7得电自锁，停止报警信号灯亮。
定时器T1得电延时，X1上升沿接点执行一次右移，将Y0的0左移到Y6，Y6＝0，第六台电动机立即停止。
T1每隔3s发一个脉冲执行一次右移，使Y6~Y1依次失电，即每隔3s停止一台电动机。
当Y1＝1，最后一台电动机停止后，Y1常闭接点断开Y7和T1线圈，停止报警信号灯HL2灭，停止过程结束。
如果在启动过程中按下停止按钮XI,则XI常闭接点断开Y0线圈，Y0=O,接通停止信号，同时进行一次右移，逆序停止一台电动机，TI每隔3s发一个脉冲执行一次右移，逆序依次停PLC编程实例之六台电动机顺序启动,逆序停止plc,伺服马达,伺服电机,plc自动化止己经启动的电动机。
PLC教程-顺序功能图
测试和调试
完成编程后，需要对程序进行测试和调试，以确 保其正常工作并满足要求。
03
顺序功能图的实例分析
实例一：简单的顺序控制流程
总结词 通过一个简单的实例，介绍顺序 功能图的基本概念和绘制方法。
详细描述 通过这个实例，可以学习到如何 将实际设备的动作流程转化为顺 序功能图，并理解顺序功能图在 控制流程中的作用。
系统仿真和调试
通过顺序功能图，可以对控制系统进行仿真 和调试，检查系统是否按照预期的逻辑关系 运行。
顺序功能图的组成
步
表示控制系统中一个相对静止的状态或动作， 是顺序功能图的基本元素。
转换条件
表示从一个步到另一个步的切换条件，是控 制系统中动作切换的关键因素。
动作
表示在某个步中需要执行的具体操作或行为。
详细描述 介绍一个简单的机械臂动作控制 流程，通过顺序功能图展示机械 臂的启动、执行和停止等动作的 逻辑关系。
总结词 顺序功能图在简单控制流程中能 够清晰地表达设备的动作顺序和 逻辑关系。
实例二：复杂的顺序控制流程
总结词
通过一个复杂的实例，展示如何运用顺序功能图处理复杂的控制逻辑。
详细描述
介绍一个自动化生产线控制流程，包括物料检测、分拣、包装等环节， 通过顺序功能图展示各个环节的相互关系和执行顺序。
路径
表示控制系统中动作的执行顺序和逻辑关系， 由一系列的步和转换条件组成。
02
plc编程中的顺序功能图
plc编程的基本概念
PLC（可编程逻辑控制器）
一种专为工业环境设计的数字电子设备，用于控制各种类型的机器 和过程。
编程语言
PLC使用类似于计算机编程语言的编程语言，如Ladder Logic、 Structured Text等，进行逻辑控制编程。
PLC第4章 S7-1200 顺序控制设计法与顺序功能图
图4-6 小车自动往返的梯形图
4.1 经验设计法
此梯形图存在的问题: 在两端点处不能可靠停车
I0.0 I0.3 Q0.0 I0.1 I0.4 Q0.1 I0.0 I0.3 I0.2 Q0.0 Q0.1 I0.1 I0.4 I0.2 Q0.1 Q0.0
图4-6 小车自动往返的梯形图
4.1 经验设计法
SB3
KM2
SB2
KM1
M 3~
KM1
KM2
4.1 经验设计法
将继电器电路转换为梯形图 • 确定PLC的输入信号和输出信号。 • 画PLC的外部接线图 • 启动/停止一般使用常开按钮 • 互锁使用常闭开关
图4-3 PLC的外部接线图
4.1 经验设计法
将继电器电路转换为梯形图 • 控制线路图 >> 梯形图 • 注意互锁环节
QS L1 L2 L3 SB1 KM1 按下SB1, KM2线圈失电， KM2辅助常开触 点断开,解除自锁 KM2常开触点断 开，电机停转 U V W FR KM2 SB2 KM1 SB3 KM2 FU1 FU2 FR
SB3
KM2
SB2
KM1
M 3~
KM1
KM2
4.1 经验设计法
QS L1 L2 L3 SB1 KM1 松开SB1 KM2 SB2 FR U V W KM1 SB3 KM2 FU1 FU2 FR
KM1 Q0.0
I0.3 SQ1
I0.4 SQ2
4.1 经验设计法
KM2 Q0.1 KM1 Q0.0
I0.3 SQ1
I0.4 SQ2 I0.0 I0.1 I0.4 I0.2 Q0.1 Q0.0
I0.3
Q0.0 I0.1 I0.4 Q0.1 I0.0 I0.3 I0.2 Q0.0 Q0.1
顺序控制法和顺序功能图
限位开关I0.1处，I0.1为1状态。按下起动按钮I0.0，工作台正转， 旋转到限位开关I0.2处改为反转，返回到限位开关I0.1处又改为正 转，旋转到限位开关I0.3处又改为反转，回到初始点时停止工作。
2、 选择序列与并行序列旳编程措施 2-17
应用举例
上图是某剪板机旳示意图，开始时压钳和剪刀在上限位置，限位 开关I0.0和I0.1为ON。按下起动按钮I1.0，工作过程：首先板料 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)，压紧板料后，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 剪刀同步上行(Q0.3和Q0.4为ON，Q0.1和Q0.2为OFF)，它们分 别遇到限位开关I0.0和I0.1 后分别停止上行，都停止后又开始下 一周期旳工作，剪完10块料后停止工作并停在初始状态。
起保停电路设计旳关键是找出它旳起动条件和停止条件。根据 转换实现旳基本规则，转换实现旳条件是它旳前级步为活动步， 而且满足相应旳转换条件。
例：下图旳波形图给出了某控制锅炉旳鼓风机和引风机旳要求。 按了起动按钮I0.0后，应先开引风机，延时12S后再开鼓风机。按 了停止按钮I0.1后，应先停鼓风机，10S后再停引风机。
图补6-6 循环序列
4、选择序列与并行序列旳编程措施
5、仅有两步旳闭环旳处理
第四节 以转换为中心编程措施 ----又称；使用置位复位指令旳顺序控制梯形图编程措施
以转换为中心旳编程措施中，将该转换全部前级步相应旳存 储器位旳常开触点与转换相应旳触点或电路串联，该串联电路即 为起保停电路中旳起动电路，用它作为使全部后续步相应旳存储 器置位(用S指令)，和使全部前级步相应旳存储器复位(用R指令)旳 条件。
2、 选择序列与并行序列旳编程措施 2-17
应用举例
上图是某剪板机旳示意图，开始时压钳和剪刀在上限位置，限位 开关I0.0和I0.1为ON。按下起动按钮I1.0，工作过程：首先板料 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)，压紧板料后，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 剪刀同步上行(Q0.3和Q0.4为ON，Q0.1和Q0.2为OFF)，它们分 别遇到限位开关I0.0和I0.1 后分别停止上行，都停止后又开始下 一周期旳工作，剪完10块料后停止工作并停在初始状态。
起保停电路设计旳关键是找出它旳起动条件和停止条件。根据 转换实现旳基本规则，转换实现旳条件是它旳前级步为活动步， 而且满足相应旳转换条件。
例：下图旳波形图给出了某控制锅炉旳鼓风机和引风机旳要求。 按了起动按钮I0.0后，应先开引风机，延时12S后再开鼓风机。按 了停止按钮I0.1后，应先停鼓风机，10S后再停引风机。
图补6-6 循环序列
4、选择序列与并行序列旳编程措施
5、仅有两步旳闭环旳处理
第四节 以转换为中心编程措施 ----又称；使用置位复位指令旳顺序控制梯形图编程措施
以转换为中心旳编程措施中，将该转换全部前级步相应旳存 储器位旳常开触点与转换相应旳触点或电路串联，该串联电路即 为起保停电路中旳起动电路，用它作为使全部后续步相应旳存储 器置位(用S指令)，和使全部前级步相应旳存储器复位(用R指令)旳 条件。
PLC编程实例之六台电动机顺序启动,逆序停止
PLC编程实例之六台电动机顺序启动，逆序停止用按钮控制6台电动机的启动停止。
当按下启动按钮SB1时，启动信号灯（Y0) 亮，而后每隔5s顺序启动一台电动机，直到6台电动机全部启动，启动信号灯灭.当按下停止信号SB2时，停止信号灯（Y7)亮之后，每隔3s逆序停止一台电动机，直到6台电动机全部停止后，停止信号灯灭.如果在启动过程中按下停止按钮，则每隔3s逆序依次停止已经启动的电动机，按急停按钮SB3，则全部电动机立即停止。
控制方案设计1.输入/输出元件及控制功能如表20-1所示，介绍了实例20中用到的输入/输出元件及控制功能。
2.电路设计6台电动机顺序启动，逆序停止PLC接线图和梯形图如图20-1所示。
3. 控制原理启动时按下启动按钮X0，则Y0得电自锁，启动报警信号灯亮。
同时定时器T0得电延时，延时5s ，T0常开接点闭合一个扫描周期，执行一次左移，将Y0的1左移到Y1，Y1＝1，第一台电动机启动。
T0常闭接点断开一个扫描周期，T0重新开始延时，T0每隔5s 发一个脉冲执行一次左移，使Y1~Y6依次得电，即每隔5s 启动一台电动机，当Y6＝1，最后一台电动机启动后，Y6常闭接点断开Y0和T0线圈，启动报警信号灯HL1灭，启动过程结束。
按下停止按钮X1，Y7得电自锁，停止报警信号灯亮。
定时器T1得电延时，X1上升沿接点执行一次右移，将Y0的0左移到Y6，Y6＝0，第六台电动机立即停止。
T1每隔3s 发一个脉冲执行一次右移，使Y6~Y1依次失电，即每隔3s 停止一台电动机。
当Y1＝1，最后一台电动机停止后，Y1常闭接点断开Y7和T1线圈，停止报警信号灯HL2灭，停止过程结束。
如果在启动过程中按下停止按钮XI,则XI 常闭接点断开Y0线圈，Y0=O,接通停止信号，同时进行一次右移，逆序停止一台电动机，TI 每隔3s 发一个脉冲执行一次右移，逆序依次停止己经启动的电动机。
按下急停按钮X2, Y0〜Y6全部复位，所有电动机全部立即停止。
PLC顺序功能图
SM0.1
M0.0
Μ ( 0 Μ .• 0 T 0 3 .S 38 M M 0• 0 M .0 1 ..1 0)
I0.0 M0.1
T38
T37
M0.2
I0.1 M0.3
Μ 0(Μ .1• 0 0.0 . 0M0 •M .01 .2) Q0. T37 Μ Μ 0 0 ((Μ Μ ..2 3• • 0 0 3 0..1 . 7 1 2 M M• 0 0 •M M .0 .0 .2 3 .3 0))
I0.3
SM0.1
M0.0
I0.0 M0.1
I0.1 M0.2
I0.2 M0.3
循环序列功能图
功能表图的基本概念
1、步：
步是控制系统中一相对不变的状态，在功能表图中，步
通常表示某个或某些执行元件的状态。
•
起始步：起始步对应于控制系统的初始状态，是系
统运行的起点。一个控制系统至少要有1个起始步，
n
画控制系统功能表图必须遵循以下规则： ➢ 步与步不能直接相连，必须用转移分开。 ➢ 转移与转移不能相连，必须用步分开。 ➢ 步与步之间的连接采用有向线，从上→下或由左→右画时， 可以省略箭头。当有向线从下→上或由右→左时，必须画箭 头，以明示方向。 ➢ 至少有1个起始步。
SM0.1 M0.0
I0.0 M0.1
5
e
f
g
6
9
11
(b)
7
8
12
m
n
p
13
(c)
3.并发序列*
并发序列的开始称为分支。当转移的实现导致几个序列 同时激活时，这些序列称为并发序列。当步3是活动的，并且 转移条件d＝1时，步4、步6、步8这三步变为活动步。同时步 3变为静步。为了强调转移的同步实现。水平连线用双线表示。 步4、步6、步8被同时激活后，每个序列中活动步的进展是独 立的。在表示同步的水平双线之上。只允许有一个转移符号。
PLC顺序功能图法
• 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
I0.1
S0.2
Q0.1
I0.2
S0.3
Q0.2
I0.3 图8-29 单序列
Q0.1
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8-44 PID自整定的高级参数设置
4．PID参数自整定实例
为了观察自整定的效果，将自整定用于一个小型水槽液位控制系 统，液位变送器将0~100cm的液位转换为DC4~20mA的电流， 经I/V变换为DC1~5V的电压，接到模拟量混合模块EM235的输 入通道1（即AIW0）上，输出通道AQW0的电流输出 （0~20mA）送给电动调节器，控制调节阀的开度，实现液位 的自动控制。
1．自整定的基本方法与自整定过程
（1）基本方法
（2）自整定的条件
• 要进行自整定的回路必须处于自动模式，回路的输出必 须由PID指令来控制。
• 在启动自整定之前，控制过程应处于一种稳定状态。
• 整定过程在回路输出中加入一些小的阶跃变化，使控制 过程产生振荡。如果回路输出值接近其控制范围的任何 一端，自整定过程引入的阶跃变化可能使输出值超出上 限或下限。
S7-200 PLC提供了三条顺序 控制指令：装载SCR指令 （LSCR）、SCR传输指 令（SCRT）和SCR结束 指令（SCRE）。
使用SCR指令时有以下的限制：
• 1）顺序控制继电器指令仅对元件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 其它指令；
SM0.1
S0.0
I0.0
S0.1
Q0.0
I0.1
S0.2
Q0.1
I0.2
S0.3
Q0.2
I0.3 图8-29 单序列
Q0.1
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8-44 PID自整定的高级参数设置
4．PID参数自整定实例
为了观察自整定的效果，将自整定用于一个小型水槽液位控制系 统，液位变送器将0~100cm的液位转换为DC4~20mA的电流， 经I/V变换为DC1~5V的电压，接到模拟量混合模块EM235的输 入通道1（即AIW0）上，输出通道AQW0的电流输出 （0~20mA）送给电动调节器，控制调节阀的开度，实现液位 的自动控制。
1．自整定的基本方法与自整定过程
（1）基本方法
（2）自整定的条件
• 要进行自整定的回路必须处于自动模式，回路的输出必 须由PID指令来控制。
• 在启动自整定之前，控制过程应处于一种稳定状态。
• 整定过程在回路输出中加入一些小的阶跃变化，使控制 过程产生振荡。如果回路输出值接近其控制范围的任何 一端，自整定过程引入的阶跃变化可能使输出值超出上 限或下限。
S7-200 PLC提供了三条顺序 控制指令：装载SCR指令 （LSCR）、SCR传输指 令（SCRT）和SCR结束 指令（SCRE）。
使用SCR指令时有以下的限制：
• 1）顺序控制继电器指令仅对元件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 其它指令；
PLC顺序功能图
动作流程的描述
使用顺序功能图中的方框和箭头来表示，方框表示动作，箭头表示 动作的顺序和条件。
动作流程的编程
在PLC编程时，需要根据动作流程编写相应的程序，控制每个动作 的执行和条件判断。
结束状态
结束状态
表示系统执行完所有动作后的状态，通常在PLC程序中用特定的 符号表示。
结束状态的作用
确保系统在执行完所有动作后处于安全和稳定的结束条件。
测试与调试
在PLC上下载程序并进行测试，检查程序是否按照预期执 行，并对发现的问题进行调试和修改。
应用场景
工业自动化生产线控制
顺序功能图常用于自动化生产线控制，如装配线、包装线等。通过控 制生产线的各个阶段和动作，实现生产过程的自动化和高效化。
过程控制
在化工、制药等领域，顺序功能图可用于控制生产过程中的各种设备 和工艺流程，确保生产过程的稳定性和安全性。
改进措施通常需要更高的技术水平和投入，而优化方案则相对 简单易行。
优化方案适用于一般的工业控制场景，而改进措施则更适合于 对性能和可靠性要求较高的复杂系统。
改进措施的实施周期通常较长，需要更多的研发和测试工作， 而优化方案则可以在较短的时间内完成并取得明显效果。
06
顺序功能图的发展趋势 与展望
发展趋势
优化通讯协议
采用更高效、可靠的通讯协议，提高 数据传输速度和稳定性，降低通讯故 障率。
强化安全防护措施
增加安全防护模块，提高系统安全性 和抗干扰能力，防止非法入侵和破坏。
优化与改进的对比分析
成本与效益 技术难度 适用场景 实施周期
优化方案通常侧重于降低成本和提高效率，而改进措施则更注 重提高系统性能和可靠性。
PLC顺序功能图
目录
使用顺序功能图中的方框和箭头来表示，方框表示动作，箭头表示 动作的顺序和条件。
动作流程的编程
在PLC编程时，需要根据动作流程编写相应的程序，控制每个动作 的执行和条件判断。
结束状态
结束状态
表示系统执行完所有动作后的状态，通常在PLC程序中用特定的 符号表示。
结束状态的作用
确保系统在执行完所有动作后处于安全和稳定的结束条件。
测试与调试
在PLC上下载程序并进行测试，检查程序是否按照预期执 行，并对发现的问题进行调试和修改。
应用场景
工业自动化生产线控制
顺序功能图常用于自动化生产线控制，如装配线、包装线等。通过控 制生产线的各个阶段和动作，实现生产过程的自动化和高效化。
过程控制
在化工、制药等领域，顺序功能图可用于控制生产过程中的各种设备 和工艺流程，确保生产过程的稳定性和安全性。
改进措施通常需要更高的技术水平和投入，而优化方案则相对 简单易行。
优化方案适用于一般的工业控制场景，而改进措施则更适合于 对性能和可靠性要求较高的复杂系统。
改进措施的实施周期通常较长，需要更多的研发和测试工作， 而优化方案则可以在较短的时间内完成并取得明显效果。
06
顺序功能图的发展趋势 与展望
发展趋势
优化通讯协议
采用更高效、可靠的通讯协议，提高 数据传输速度和稳定性，降低通讯故 障率。
强化安全防护措施
增加安全防护模块，提高系统安全性 和抗干扰能力，防止非法入侵和破坏。
优化与改进的对比分析
成本与效益 技术难度 适用场景 实施周期
优化方案通常侧重于降低成本和提高效率，而改进措施则更注 重提高系统性能和可靠性。
PLC顺序功能图
目录
PLC顺序功能图
某三速异步电动机起动和自动加速的继电 器控制电路图
PLC外部接线图
梯形图
组合型逻辑设计步骤
分析工 艺要求
根据工艺 要求列写 动作表
根据动作 表列写逻
辑式
化简 逻辑式
根据逻辑 式绘制梯
形图
修改 补充
2、设计举例
例：设计一联锁保护环节，要求三个检测开关中只 要有两个或两个以上动作，则相应的电磁阀打开 。检测开关为常开型，电磁阀为带电打开。
2 转换实现时完成的操作
– 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。
– 使所有由有向连线与相应转换符号相连的前级步都 变为不活动步。
3 并列序列与选择序列转换的实现
– 并列序列分支处，转换有几个后续步，转换实现时 应同时将他们变为活动步
– 并列序列合并处，转换有几个前级步，它们均为活 动时才有可能实现转换，在转换实现时应将它们全 部变为非活动步
Step0 SQ2
OUT1
Step2
3 并列序列的分支编程
为强调转换的同步实现，并列分支 用双水平线表示
在并列分支的入口处只有一个转换， 转换符号必须画在双水平线的上面， 当转换条件满足时，双线下面连接的 所有步变为活动步。
并列序列的结束称为合并，合并处 也仅有一个转换条件，必须画在双线 的下面，当连接在双线上面的所有前 级步都为活动步且转换条件满足时， 才转移到双线下面的步
2.“经验”编程法的编程步骤 (1) 合理分配输入输出端。选择必要的定时器、计数器、辅助继电器。 (2)对于一些控制要求较简单的输出，直接写出它们的工作条件 (3)对于较复杂的控制要求，确定组成总的控制要求的关键点。 (4)将关键点用梯形图表达出来。 (5) 针对系统最终的输出进行梯形图的编绘。 (6)审查草绘图纸，补充遗漏的功能，更正错误，进行最后的完善。
专题：顺序控制设计法与顺序功能图
按一下停止按钮，所有信号灯都熄灭。 信号灯具体控制要求如下表，编写信号
灯控制程序。
东西向
南北向
Q4.0
红
Q4.3
Q4.1
黄
Q4.4
Q4.2
绿
Q4.5
启动 停止
I0.0
I0.1
交通信号灯控制盘
精选2021版课件 34
专题：顺序控制设计法与顺序功能图
根据交通信号灯的控制要求，画出信号灯的控制时序 如下图。
PLC与变频技术
专题： 顺序控制设计法 与顺序功能图
精选2021版课件
1
专题：顺序控制设计法与顺序功能图
一、根据继电器电路图设计梯形图 1.基本方法 ⑴分析项目的工作流程 ⑵分清项目中的输入输出信号，并统计数量 ⑶根据I/O数量和项目要求确定系统规模(CPU、
DI/DO模块数量等) ⑷确定PLC外部接线(即确定了I/O地址) ⑸梯形图编程。中间继电器、时间继电器和计数器在
PLC中用存储位M、定时器T和计数器C代替
精选2021版课件 2
专题：顺序控制设计法与顺序功能图
分析控制对象 确定控制内容
选择PLC类型
硬件设计
软件设计
系统总装统调
否 调整硬件
符合 设计要求
是
否 调整软件
投入运行
精选2021版课件 3
专题：顺序控制设计法与顺序功能图
2. 实例 —— 电机的Y－起动
生产设备的启停和工艺流程的联动与闭锁关系。
• 模拟量控制MCS：闭环控制与调节。例如PID。
精选2021版课件 7
专题：顺序控制设计法与顺序功能图
2.2 顺序功能图设计法 顺序功能图用来编制顺序控制的程序，如：机械手控
灯控制程序。
东西向
南北向
Q4.0
红
Q4.3
Q4.1
黄
Q4.4
Q4.2
绿
Q4.5
启动 停止
I0.0
I0.1
交通信号灯控制盘
精选2021版课件 34
专题：顺序控制设计法与顺序功能图
根据交通信号灯的控制要求，画出信号灯的控制时序 如下图。
PLC与变频技术
专题： 顺序控制设计法 与顺序功能图
精选2021版课件
1
专题：顺序控制设计法与顺序功能图
一、根据继电器电路图设计梯形图 1.基本方法 ⑴分析项目的工作流程 ⑵分清项目中的输入输出信号，并统计数量 ⑶根据I/O数量和项目要求确定系统规模(CPU、
DI/DO模块数量等) ⑷确定PLC外部接线(即确定了I/O地址) ⑸梯形图编程。中间继电器、时间继电器和计数器在
PLC中用存储位M、定时器T和计数器C代替
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专题：顺序控制设计法与顺序功能图
分析控制对象 确定控制内容
选择PLC类型
硬件设计
软件设计
系统总装统调
否 调整硬件
符合 设计要求
是
否 调整软件
投入运行
精选2021版课件 3
专题：顺序控制设计法与顺序功能图
2. 实例 —— 电机的Y－起动
生产设备的启停和工艺流程的联动与闭锁关系。
• 模拟量控制MCS：闭环控制与调节。例如PID。
精选2021版课件 7
专题：顺序控制设计法与顺序功能图
2.2 顺序功能图设计法 顺序功能图用来编制顺序控制的程序，如：机械手控
PLC系统设计-顺序功能图及其组成
04
05
转换条件
1、步 步的两种类型
步(Step): 将被 控系统的一个工 作周期分解为顺 序相连的若干个 阶段或步骤，这 些阶段或步骤称 为步。
与系统初始状 态相对应的步
初始步
初始步之外其 它步
非初始步
1、步
图形符号 步名字
步名字
说明
初始步用双线矩形框表示，矩形框 的长宽比任意，矩形框内部写上步的描述 或编号作为步的名字。
除初始步以外的其它步用单线矩形 框表示，矩形框的长宽比任意，矩形框 内部写上步的描述或编号作为步的名字。
初始步 非初始步
1、步
步的两种状 态
活动态
非活 动态
活动步
步的存储器位为0 步的存储器位为1
非活 动步
2、动作
动作:施控者发出一 个或数个“命令” （Command)， 而被控者则执行相 应的一个或数个 “动作” (Action)。
顺序功能图示例
Hale Waihona Puke 2、动作动作的两种类型保持型
步不活动时该动 作会继续被执行
非保持型
步不活动时该动 作也停止执行
3、有向连线
有向连线:表示步 与步之间进展的 路线和方向及各 步之间连接的顺 序关系。
步的进展方向是从上到下或从左 至右，有向连线的箭头可以省略。
如果不是上述方向，应在有向连线 上用箭头注明进展方向。
SQ1 工进
SQ2 暂停
5秒时间到
快退
YV1动作 YV3动作 定时5秒
YV2动作
SQ3
SFC 专用顺序功能图
M1.0
M2.0
I0.0 M2.1
I0.1 M2.2
I0.2 M2.3
用顺序功能图实现复杂顺序PLC控制
、 Ｉ
訇 化
用顺序功能图实现复杂顺序Ｐ Ｃ Ｌ 控制
Ｒｅａｌｚ ｔ ｏｎ ｏｆ ｃｏｍ ｐｌ ｘ ｅｑｕｅｎｔ ａｌＰＬＣ ｉａ ｉ ｅ ｓ ｉ ｃｏｎ ｒ ｔ ｏｌｂｙ ｕｓｉ ｎｇ ｓｅｑｕｅｎ ｉ ｕｎｃｔ ｏｎ ｃｈａｒ ｔ ａｌ ｆ ｉ ｔ
画顺 序 功 能 图最 基 本 的 思 想 是 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 分
阶 段称 为 步 （ｔｐ ，并 用编 程 元件 （ 如 内部 辅 助 Ｓｅ ） 例
能 够保 持 不 变 ，直到 下 一 步 ；停止 即 激活 某 步时 ， 必 须使上 一 步停止 。 用 顺 序 功 能 图实 现 一 个 复 杂 的顺 序 控 制 ，步 的划 分 非 常 关 键 ，把 步 划 分 完毕 ，编 程 仅 仅 是 按
Ｄｏｉ １ ３ ６ ／ ． ｓ ． ０ －０ ４． ０ ７ － ２ ： ９ ９ Ｊ ｉ ｎ １ ９ １ ２ １ （Ｉ）． ２ ０． ｓ ０ ３ ２． －
０ 引言
顺 序 功 能 流程 图语 言是 Ｐ Ｃ 中非 常 好 的 一种 Ｌ
和从 左到 右的箭头 可 以省去 不画 ，有 向线段 上的垂 直短 线和 它旁边 的 圆圈或方 框是该 步期 间的输 出信 号 ，如需要也 可 以对输 出元件进 行置位 或复 位 。 步与 步之 间用 “ 向连 线 ” 接 ，在 有 向连线 有 连 上 用一 个或 多个小 短 线表 示 一个 或 多个 转 换条 件 ， 当 条 件得 到 满 足 时 ，转 换 得 以 实现 。 当 系统 正 处 于某 一步 时 ，把 该 步称 为 “ 活动步 ” 为 了确保 控 。 制严 格 地 按 照 顺 序 执 行 ，步 与 步之 间必 须 要 有 转
訇 化
用顺序功能图实现复杂顺序Ｐ Ｃ Ｌ 控制
Ｒｅａｌｚ ｔ ｏｎ ｏｆ ｃｏｍ ｐｌ ｘ ｅｑｕｅｎｔ ａｌＰＬＣ ｉａ ｉ ｅ ｓ ｉ ｃｏｎ ｒ ｔ ｏｌｂｙ ｕｓｉ ｎｇ ｓｅｑｕｅｎ ｉ ｕｎｃｔ ｏｎ ｃｈａｒ ｔ ａｌ ｆ ｉ ｔ
画顺 序 功 能 图最 基 本 的 思 想 是 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 分
阶 段称 为 步 （ｔｐ ，并 用编 程 元件 （ 如 内部 辅 助 Ｓｅ ） 例
能 够保 持 不 变 ，直到 下 一 步 ；停止 即 激活 某 步时 ， 必 须使上 一 步停止 。 用 顺 序 功 能 图实 现 一 个 复 杂 的顺 序 控 制 ，步 的划 分 非 常 关 键 ，把 步 划 分 完毕 ，编 程 仅 仅 是 按
Ｄｏｉ １ ３ ６ ／ ． ｓ ． ０ －０ ４． ０ ７ － ２ ： ９ ９ Ｊ ｉ ｎ １ ９ １ ２ １ （Ｉ）． ２ ０． ｓ ０ ３ ２． －
０ 引言
顺 序 功 能 流程 图语 言是 Ｐ Ｃ 中非 常 好 的 一种 Ｌ
和从 左到 右的箭头 可 以省去 不画 ，有 向线段 上的垂 直短 线和 它旁边 的 圆圈或方 框是该 步期 间的输 出信 号 ，如需要也 可 以对输 出元件进 行置位 或复 位 。 步与 步之 间用 “ 向连 线 ” 接 ，在 有 向连线 有 连 上 用一 个或 多个小 短 线表 示 一个 或 多个 转 换条 件 ， 当 条 件得 到 满 足 时 ，转 换 得 以 实现 。 当 系统 正 处 于某 一步 时 ，把 该 步称 为 “ 活动步 ” 为 了确保 控 。 制严 格 地 按 照 顺 序 执 行 ，步 与 步之 间必 须 要 有 转
顺序功能图
M0.0
I0.1
M0.1
I0.2
M0.2
选择结构
选择序列的开始称为分支。转换符号标在水平连线下 方。若步M0.0是活动步，且转换条件a1=1（满足），则由步 M0.0转向步M0.1；若步M0.0是活动步，且b1=1，则由步M0.0转 向步M0.2。在任一时刻只允许执行一个序列。
选择序列开始
M0.0
应用程序设计基本要求
• 紧密结合生产工艺
各种控制逻辑、运算都是由生产工艺决定的，必须严格按生产工 艺及流程来设计应用程序，不能随心所欲。
• 熟悉控制系统的硬件结构
软件系统是由硬件系统决定的，不同系列的硬件不可能采用相同 的语言形式进行程序设计，即使语言相同，所采用的指令也不尽相 同。
• 具备计算机和自动化方面的知识
顺序功能图的基本元素
步 有向连线
a
n-1
第n-1步 执行的动作
动作（输出）
b
n
第n步 执行的动作
转换和转换条件
c
n+1
第n+1步 执行的动作
d
n+2
第n+2步 执行的动作
e
步的划分
顺序控制设计法的基本思想是将被控对象的一个工作周
期划分为若干个顺序相连的阶段，这些阶段称为步，并且用 编程元件（内部中间继电器）来代表。 步是根据 PLC 输出状态的变化来划分，在任何一步之 内，各输出状态不变，但是相邻步之间输出状态是不同的。
当步M0.3有效 时，若转换条件d成 立，则如单循环一 样，返回到步M0.0， 继续循环；当步 M0.3有效时，若转 换条件f成立，则跳 出循环，转到步 M0.4。
d a
M0.0
b
PLC第4章-S7-1200-顺序控制设计法与顺序功能图
4.1 经验设计法
❖ 将继电器电路转换为梯形图 ❖ 控制线路图 >> 梯形图 ❖ 注意互锁环节
I0.0 I0.1 I0.2 Q0.1 Q0.0
Q0.0 I0.1 I0.0 I0.2 Q0.0 Q0.1
Q0.1
图4-4 梯形图
4.1 经验设计法
➢ 拓展案例1： ➢ 按下右行起动按钮2或左行起动按钮3后，小车在两个
4.1 经验设计法
此图与控制要求 不相符?
I0.0 I0.1 I0.4 I0.2 Q0.1 Q0.0
I0.3
Q0.0 DB1
TON
I0.4
Time
IN Q
M2.0
T#8S PT ET
I0.1 I0.0 I0.3 I0.2 Q0.0 Q0.1
M2.0 Q0.1
图4-7 梯形图
4.1 经验设计法
I0.3 I0.0 I0.1 I0.4 I0.2 Q0.1 Q0.0
L1 L2 L3
U1 V2 3
1
2
1
1
2
1
2
2
3
UV W
M
U3 V2 1
3~
3
2
2
1
1
2
4.1 经验设计法
1
2
L1 L2 L3
1 合上电源 开关
UV W
M 3~
1
2
1
2
2 3
3
2
2
1
1
2
4.1 经验设计法
1
2
L1 L2 L3
1 按下2，
2的常闭触点断开, 对2联锁
2的常开触点闭合, 1线圈得电
UV W
M 3~
相关主题
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课题六、顺序控制（二）
1.2 画一个顺序功能图
I/O分配 输入： I0.0—启动按钮SB0 ；I0.1—停止按钮SB1 ；
输出： Q0.0—东西绿灯；Q0.3—南北绿灯； Q0.1—东西黄灯；Q0.4—南北黄灯； Q0.2—东西红灯；Q0.5—南北红灯；
课题六、顺序控制（二）
1.2 画一个顺序功能图
S0.4 Q0.1 T40
T40
T45·C1
S0.5 Q0.2 T41
T41
S0.6
S1.1 Q0.5 T42 T42
S1.2 Q0.3 T43 T43
S1.3 T44 T44
S1.4 Q0.3 T45 C1 T45·C1
S1.5 Q0.4 T46 T46
S1.6
S0.6·S1.6
课题六、顺序控制（二）
条件A 工作一
条件B 工作二
条件C 工作三
条件D
条件E 工作四
条件F 工作五
条件G
工作六 条件H
前课内容
并行序列： 系统的某一步 活动后，满足 转换条件能够 同时激活若干 步的序列；
条件A
工作一 条件B
工作二 条件C
工作三
工作四 条件D
工作五
条件E 工作六
条件F
课题六、顺序控制（二）
学习目标
1、掌握项目分析，顺序功能图的画法 2、明确SCR指令 3、掌握用SCR指令编写程序的方法
梯形图
SCR
表示一个SCR段（顺序功能图中某一步S位） 的开始。
S1.1 T42
2秒 2秒
4秒
S0.3 T39
S0.4 T40
S0.5 T41
S1.2 T43 S1.3 T44
2秒 2秒
S1.4 T45 S1.5 T46
SM0.1+I0.1 S0.0
I0.0
T39·C0
S0.1 T37
S0.2 T38
S0.3 T39·C0
S0.4 T40
S0.5 T41
S0.6
S0.6·S1.6
1.2 画一个顺序功能图
T45·C1
S1.1 T42
S1.2 T43
S1.3 T44
S1.4 T45·C1
S1.5 T46
S1.6
SM0.1+I0.1 S0.0
I0.0
1.2 画一个顺序功能图
T39·C0
S0.1 Q0.0 T37
T37
S0.2 T38
T38
S0.3 Q0.0 T39 C0 T39·C0
2.1 顺控继电器（S）
顺控继电器专门用于编制顺序控制程序的继电器。
顺控继电器与位存储器一样，也有“线圈”与“触 点”。
如果不进行顺序控制编程，顺控继电器可以按位存
储器一样，使用。
如：
I0.0
S0.0
S0.0
Q0.0
课题六、顺序控制（二）
2.2 顺控继电器指令
（1）装载顺控继电器指令SCR
S位
指令表 LSCR S位
PLC编程及应用技术aiwrr
西门子S7—200系列
前课内容
顺序控制：根据事先规定的程序或条件对控制过程的各个阶段 按顺序地进行自动控制。
步（Step）：系统的整个工作或一个周期的工作中的某一个阶 段。 每一步用顺控继电器S的一个位元件来表示。 初始步 工作步 活动步 不活动步 步的转移 步的转移条件
顺序功能图：用步，步的转移、转移条件，步的动作来表达系 统工作过程的图形。 单序列 选择序列 并行序列
前课内容
单序列： 由一系列相继激活 的步组成，每一步 后仅有一个转换， 每一个转换后也只 有一个步 ；
条件A 工作一
条件B 工作二
条件C 工作三
条件D
前课内容
选择序列：
系统的某一步 活动后，满足 不同的转换条 件能够激活不 同的步的序列；
课题六、顺序控制（二）
1.1 顺序功能图
用步，步的转移、转移条件，步的动作来表达系统工作过 程的图形，叫顺序功能图 元件化的顺序工作图
名称
图形符号
名称
图形符号
初始步 工作步 转移
××× ×××
转移条件 命令（动作）
×××
课题六、顺序控制（二）
1.1 顺序功能图绘图规则
1、一个顺序功能图到少有一个初始步。 2、所有步按控制过程的进行从上到下画在一条竖带上，
分析控制时序
4秒
2秒 2秒
4秒
启动SB0
东西绿灯Q0.0 东西黄灯Q0.1 东西红灯Q0.2
南北绿灯Q0.3
南北黄灯Q0.4 南北红灯Q0.5
2秒 2秒
课题六、顺序控制（二）
1.2 画一个顺序功能图
结论： 1、东西、南北两方向的绿、黄、红灯均由时间控 制按顺序工作，符合顺序设计要求；
2、东西、南北两方向的绿、黄、红灯同时开始工 作，也同时结束一个周期工作，符合并行序列 要素；
表示步的矩形框内要写编程元件的名称。 3、步与步之间必须用转移分开。箭头所指为目标步。 4、转移与转移之间必须用步分开。 5、转移条件画在转移上，旁边写上转移条件的名称。 6、命令画在步的右侧。有多个命令时，并行画出。
课题六、顺序控制（二）
1.2 画一个顺序功能图
项目：交通信号灯自动控制：
要求：设置启动按钮SB0，按下SB0，交通信号 灯进入自动控制状态，即：东西绿灯亮4s后闪2s 灭，黄灯亮2s灭，红灯亮8s灭，绿灯又亮开始循 环；对应东西绿黄灯亮时南北红灯亮8s灭，接着 绿灯亮4s后闪2s灭；黄灯亮2s灭，红灯又亮开始 循环。设置停止按钮SB1，按下SB1，交通信号 灯进入停止状态，所有信号灯均灭。
T42记时8秒 T43记时4秒 T44记时0.5秒 T45记时0.5秒 T46记时2秒
C1记循环次数
课题六、顺序控制（二）
1.2 画一个顺序功能图
步及标志
4秒 S0.0 启动SB0
东西绿灯Q0.0 东西黄38
南北绿灯Q0.3
南北黄灯Q0.4 南北红灯Q0.5
T37记时4秒 T38记时0.5秒 T39记时0.5秒 T40记时2秒 T41记时8秒
C0记循环次数
课题六、顺序控制（二）
1.2 画一个顺序功能图
步及标志：
南北红灯亮8秒步：S1.1 南北绿灯亮4秒步：S1.2 南北绿灯闪烁灭0.5秒步：S1.3 南北绿灯闪烁亮0.5秒步：S1.4 南北黄灯亮2秒步：S1.5 并行等待空步：S1.6
3、一周期内，绿、黄、红灯按顺序工作，但绿灯 闪烁时有多次相同的状态，可以考虑为周期内 的一个小循环来处理；
课题六、顺序控制（二）
1.2 画一个顺序功能图
步及标志：
初始步：S0.0 东西绿灯亮4秒步：S0.1 东西绿灯闪烁灭0.5秒步：S0.2 东西绿灯闪烁亮0.5秒步：S0.3 东西黄灯亮2秒步：S0.4 东西红灯亮8秒步：S0.5 并行等待空步：S0.6