第6章S7-200PLC顺序控制程序设计方法
S7-200PLC顺序控制编程方法应用
TECHNICS ·APPLICATION技术·应用文 董翠翠S7-200PLC顺序控制编程方法应用［摘 要］PLC在现代工业控制中起到非常重要的作用，顺序控制方法编程可以把复杂的PLC程序变得简单、不容易出错，提高编程效率。
重点介绍用S/R指令和步进指令进行顺序控制方法编程的实现，总结了两种方法编制用户程序时需要注意的地方，使得PLC编程有规律可循，简单易学。
［关 键 词］ PLC；顺序控制；梯形图PLC技术在学习了基本的编程指令之后，基本上可以完成简单的应用程序的编写。
但是在稍微复杂的控制要求下，如果没有清晰的编程思路和固定的编程套路和方法，往往很难下手。
对于顺序控制流程来说，最简单的编程方法就是借助顺序功能图来编制梯形图。
由顺序功能图转化为梯形图一般有三种方法，包括起保停电路法、S/R法和SCR指令法。
对于初学者来说，这三种方法都简单容易学，为顺序控制编程提供了方便。
一、顺序控制功能图根据控制要求，如果能把工作流程划分出若干工作阶段，这样的系统适合采用顺序功能图来编程。
首先把整个工作过程分为有序的几个工序，这些工序称为状态或者步骤，用方框表示。
当满足一定条件时，实现状态之间的转移，转移的方向用有向线段连接，有向线段上用小短线表示转移条件。
状态右侧用短线连接当前状态要执行的动作。
各个输出量的状态在步转移之前保持不变，只有状态转移后，后续步对应的状态变为1，输出量为ON，同时当前活动步对应的状态复位为0，变为非活动步，输出量变为OFF。
每一个工作状态用编程元件中间继电器M或者状态继电器S来表示。
用顺序功能图编写程序，关键是把一个工作周期根据输出量的变化划分为若干步，一旦步划分完成，编程就按照固定的套路进行。
步划分的依据就是输出量的状态变化，有些输出量在多步中始终保持接通，仍需分在多步进行。
复杂的控制流程通过划分步，逐一解决每一步内要执行的操作，减少了编程出错的可能。
二、Ｓ／Ｒ指令的顺序控制梯形图编程方法PLC的基本指令中包含线圈指令和S/R（置位复位）指令。
西门子S7-200 SMART PLC原理及应用教程课件第六章
3)动力头快进到工进位置时，输入信号I0.1有效；指令“SCRT SO.2"对应的状态继电器 SO.2的状态由“0”变为“1”，操作系统使状态继电器SO.1的状态由“1”变为“0”，快进活动步 变为静止步，状态继电器SO.1对应的SCR段程序不再被执行。系统从快进步转换到T进步，
输出信号QO.O变为OFF，QO．1变为ON，动力头工进。 4)动力头工进到位后，输入信号10.2有效；指令“SCRTSO.3"对应的状态继电器SO.3的状
5)动力头快退返回原位后，输入信号IO．O有效；指令“SCRT SO.O’’对应的状态继电器 SO．O的状态由“0”变为“1”，操作系统使状态继电器SO.4的状态由“1”变为“0”，动力头快 退步由活动步变为静止步，状态继电器SO．4对应的S（、R段程序不再被执行，输出信号
Q0.2变为OFF，动力头停止运行。系统从快退步转换到初始步，在原位等待起动信号。
表6-1 S7-200 PLC顺序控制指令
第三节 顺序控制的梯形图编程方法
使用S7-200 Smart系列PLC顺序流程指令需要注意以下几点。 1）顺序控制指令仅对状态继电器S有效，S也具有一般继电器的功能，对它还 可使用与其他继电器一样的指令。 2）SCR段程序（LSCR至SCRE之间的程序）能否执行，取决于该段程序对应的 态器S是否被置位。另外，当前程序SCRE（结束）与下一个程序LSCR（开始） 之间程序不影响下一个SCR程序的执行。 3）同一个状态器S不能用在不同的程序中，如主程序中用了S0.2，在子程序 中不能再使用它。 4）SCR段程序中不能使用跳转指令JMP和LBL，即不允许使用跳转指令跳人、 到ISCR程序或在SCR程序内部跳转。 5）SCR段程序中不能使用FOR.NEXT和END指令。 6）在使用SCRT指令实现程序转移后，前SCR段程序变为非活动步程序，该程 序的元件会自动复位，如果希望转移后某元件能继续输出，可对该元件使用 置位或复位指令在非活动步程序中，PLC通电常ON触点SMO.O也处于断开状 态。
第6章S7-200PLC顺序控制程序设计方法.
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第6章 S7-200PLC顺序控制程序设计方法
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第6章 S7-200PLC顺序控制程序设计方法
初始步
转移条件
工作步
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第6章 S7-200PLC顺序控制程序设计方法
三个电机顺序启停 的控制程序
手动启动按钮i00泵p1接触器q001号容器满i01泵p2接触器q011号容器空i02泵p3接触器q022号容器满i03泵p4接触器q032号容器空i04泵p5接触器q043号容器满i05泵p6接触器q053号容器空i06加热器接触器q064号容器满i07搅拌器接触器q074号容器空i10温度传感器i1109
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第6章 S7-200PLC顺序控制程序设计方法
6.1.2 步（状态）与动作
顺序控制设计法的最基本思想：
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，并用编程元件来代表各步。步是根据输出量的状态来划 分的，在任何一步之内，各输出量的ON/OFF状态不变，但相邻两 步输出量总的状态是不同的。步的划分使代表各步的编程元件的状 态与各输出量的状态之间有着极为简单的逻辑关系。
转换条件控制代表各步的编程元件，让它们的状态按一定的控 制顺序变化，然后用代表各步的编程元件去控制PLC的各输出。
步用方框表示，并用辅助存储器的编号作为步的顺序编号。
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第6章 S7-200PLC顺序控制程序设计方法
图5-11 波形图
第六章 PLC控制程序的设计
3．设计顺序功能图时应该注意的问题 （1）两个步之间必须有转换条件。如果没有， 则应该将这两步合为一步处理。
（2）两个转换不能直接相连，必须用一个步将 它们分隔开。
（3）从生产实际考虑，顺序功能图必须设置初 始步。
（4）顺序功能图应该是一个或两个由方框和有 向线段组成的闭环，也就是说在顺序功能图中不能
4．动作（或命令） 可以将一个控制系统划分为被控系统和施控系 统。对于被控系统，在某一步中要完成某些“动作” （action）。对于施控系统，在某一步则要向被控系 统发出某些“命令”（command）。
为了叙述方便，将命令或动作统称为动作，它 实质是指步对应的工作内容。动作用矩形框或中括 号上方的文字或符号表示，该中括号与相应的步的 矩形框通过短线相连。
有“到此为止”的死胡同。
（5）要想能够正确地按顺序运行顺序功能图程 序，必须用适当的方式将初始步置为活动步。一般
用特殊存储器SM0.1的动合触点作为转换条件，将初 始步置为活动步。
（6）在个人计算机上使用支持SFC的编程软件 进行编程时，顺序功能图可以自动生成梯形图或指
令表。
三、顺序功能图设计法与经验设计法的比较
10．电动机“顺序启动，逆序停车”控制系统设计
（1）控制要求 现有三台电动机M1、M2、M3，要求启动顺序 为：先启动M1，经过8s后启动M2，再经过9s后启动 M3；停车时要求：先停M3，经过9s后再停M2，再 经8s后停M1。
（2）分析控制过程 根据上述控制要求的描述，本程序需要设置四 个定时器，此处选用T50～T53。 T50计时起点为启动信ห้องสมุดไป่ตู้I0.0 T52计时起点为停止信号I0.1。 T53计时时间到后，复位两个辅助继电器，辅助 继电器的OFF会使T50～T53的位为OFF，致使 Q0.0～Q0.2全部OFF。
电气控制与PLC应用技术(中国电力出版,崔继仁)PPT 第6章 顺序控制指令
PLC的输入/输出地址分配如表所示。
输入/输出地址分配 编程元件 元件地址 10.0 数字量输入 DC24V 10.1 Q0.0 数字量输出 DC24V Q0.1 Q0.2 符号 Start Stop KM1 KM2 KM3 传感器/执行器 常开按钮 常开按钮 接触器，“1”有效 接触器，“1”有效 接触器，“1”有效 说明 启动按钮 停止按钮 控制电机M1 控制电机M2 控制电机M3
人 行 道 交 通 灯 时 序
车道时序
Q0.2
Q0.1
Q0.0
Q0.2
I0.0 I0.1
人行道时序
30s
10s
5s
20s
5s
5s
Q0.3
Q0.4
Q0.3
功能图
自助行人过街信号灯的设计 控制要求： （1）初始状态，车道绿灯亮，人 行道红灯亮； （2）若没有按下过街按钮，车道 绿灯以50秒为周期连续常亮； （3）若有人按下过街按钮，车道 绿灯保持最后一个50秒周期常亮， 周期结束后，车道红灯亮，人行道 绿灯亮，人行道绿灯保持25秒后， 车道绿灯亮，人行道红灯亮。
I0.0
M1 5s M2 10s M3
S0.1
S0.3
S0.5
I0.1
M3 10s M2 5s M1
S0.6
S0.7
S1.0
图6-9 电动机顺序启动/逆序停止控制示意图
该控制系统的功能图如图6-10所示。
图6-10 电动机顺序启动/逆序停止顺序功能图
第三节
顺序控制指令应用举例
当I0.0=1或I0.1=1时， 车道Q0.2=1保持，人 行道Q0.3=1保持； 30s后， Q0.2=0,Q0.1=1； 10s后， Q0.1=0,Q0.0=1； 5s后， Q0.3=0,Q0.4=1； 20s后， 绿灯闪烁（Q0.4=0、 1交替）； 5s后， Q0.2=1,Q0.3=1
西门子S7-200PLC第6章 PLC模拟量采集及闭环控制系统
模拟执行部件之前，必须将标准化的实数值转换成一个16位的标定整
数值。
• 3. PID回路表
•
用PID运算的参数，每个PID控制回路都 有一个确定起始地址（TBL）的回路表。
PID回路表
• 4. PID回路指令
• PID运算通过PID回路指令来实现。
化处理后写入回路表首单元VD200 ； • 5）执行PID回路运算指令； • 6）对PID回路运算的输出结果单元VD208进行数据转换后送入模拟
量输出。
• 参看教材图6-9 PID回路表及定时0中断初始化子程序实例
• 本章小结： • 作业：
•
谢谢收看！！
该电流通过250 电阻将其转换为1~5V电压，作为A/D转换 器的模拟量输入信号，A/D转换器输出的数字量信号可以直接 输入给计算机进行处理。
• 2 计算机闭环控制系统
被控设备（对象）输出的物理量（即被控参数或称系统输出参 数），经传感器、变送器、 A/D转换后反馈到输入端，与期望 值（即给定值或称系统输入参数）进行比较，当二者产生偏差 时，对该偏差进行决策或PID运算处理，其处理后的信号经D/A 转换器转换为模拟量输出，控制执行器进行调节，从而使输出 参数按输入给定的条件或规律变化。由于系统是闭和的，输出 量的变化经变送器反馈到输入端与输入量进行比较，由于反馈 的输出量与输入量相位相反，所以也称闭环控制负反馈系统。
• （2） 回路输入转换及标准化数据
• 每个PID回路有两个输入量，给定值（SP）和过程变量（PV）。 在PID指令对这些物理量进行运算之前，必须对它们及其它输入量进 行标准化处理，即通过程序将它们转换成标准的浮点型表达形式。
• （3） 回路输出值转换成标定数据
•
PID回路输出的是0.0~1.0之间标准化的实数值，回路输出在驱动
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。
S7200PLC顺序控制功能图
6.3 功能图的主要类型
• 6.3.1 单流程 • 这是最简单的功能图，其动作是一个接一个地完成。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6-7所示为单流程的功能图、梯形 图和语句表。
6.3 功能图的主要类型
• 6.3.2 可选择的分支和联接
• 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。 可选择分支和联接的功能图、梯形图如图6-8所示。
• 左限位开关LS3 I0.4
右行接触器KM3 Q0.4
• 小球右限位开关LS4 I0.5 左行接触器KM4 Q0.5
• 大球右限位开关LS5 I0.6
• 大小球检测开关SQ I0.7
• (2)系统功能图如图6-12所示，梯形图如图6-13所示。
6.4 顺序控制指令应用举例
• 6.4.2 并行分支和联接电路举例
• 2 解题
• （1）输入/输出点地址分配
• 输入点：
• 手动启动按钮 I0.0； 1#容器满 I0.1；1#容器空 I0.2；
• 2#容器满
I0.3； 2#容器空 I0.4；3#容器满 I0.5；
• 3#容器空
I0.6； 4#容器满 I0.7；4#容器空 I1.0；
• 温度传感器 I1.1
6.4 顺序控制指令应用举例
• 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
2023年大学_电气控制与PLC应用技术(黄永红著)课后答案
2023年电气控制与PLC应用技术(黄永红著)课后答案电气控制与PLC应用技术(黄永红著)内容简介前言第1章常用低压电器1.1低压电器的定义、分类1.2电磁式电器的组成与工作原理1.2.1电磁机构1.2.2触点系统1.2.3灭弧系统1.3接触器1.3.1接触器的组成及工作原理1.3.2接触器的分类1.3.3接触器的主要技术参数1.3.4接触器的选择与使用1.3.5接触器的图形符号与文字符号1.4继电器1.4.1继电器的分类和特性1.4.3时间继电器1.4.4热继电器1.4.5速度继电器1.4.6固态继电器1.5主令电器1.5.1控制按钮1.5.2行程开关1.5.3接近开关1.5.4万能转换开关1.6信号电器1.7开关电器1.7.1刀开关1.7.2低压断路器1.8熔断器1.8.1熔断器的结构和工作原理 1.8.2熔断器的类型1.8.3熔断器的主要技术参数 1.8.4熔断器的选择与使用1.9.1电磁铁1.9.2电磁阀1.9.3电磁制动器习题与思考题第2章基本电气控制电路2.1电气控制电路的绘制原则及标准2.1.1电气图中的图形符号及文字符号2.1.2电气原理图的绘制原则2.1.3电气安装接线图2.1.4电气元件布置图2.2交流电动机的基本控制电路2.2.1三相笼型异步电动机直接起动控制电路 2.2.2三相笼型异步电动机减压起动控制电路 2.2.3三相绕线转子异步电动机起动控制电路 2.2.4三相笼型异步电动机制动控制电路2.2.5三相笼型异步电动机调速控制电路2.2.6组成电气控制电路的基本规律2.2.7电气控制电路中的保护环节2.3典型生产机械电气控制电路的分析2.3.1电气控制电路分析的基础2.3.2电气原理图阅读分析的方法与步骤 2.3.3c650型卧式车床电气控制电路的分析 2.4电气控制电路的一般设计法2.4.1一般设计法的主要原则2.4.2一般设计法中应注意的问题2.4.3一般设计法控制电路举例习题与思考题第3章可编程序控制器概述3.1plc的产生及定义3.1.1plc的产生3.1.2plc的定义3.2plc的发展与应用3.2.1plc的发展历程3.2.2plc的发展趋势3.2.3plc的应用领域3.3plc的特点3.4plc的分类3.4.1按结构形式分类3.4.2按功能分类3.4.3按i/o点数分类3.5plc的硬件结构和各部分的作用3.6plc的工作原理3.6.1plc控制系统的组成3.6.2plc循环扫描的工作过程3.6.3plc用户程序的工作过程3.6.4plc工作过程举例说明3.6.5输入、输出延迟响应3.6.6plc对输入、输出的处理规则习题与思考题第4章 s7-200 plc的系统配置与接口模块 4.1s7-200 plc控制系统的基本构成4.2s7-200 plc的输入/输出接口模块4.2.1数字量模块4.2.2模拟量模块4.2.3s7-200 plc的智能模块4.3s7-200 plc的系统配置4.3.1主机加扩展模块的最大i/o配置4.3.2i/o点数的扩展与编址4.3.3内部电源的负载能力4.3.4plc外部接线与电源要求习题与思考题第5章 s7-200 plc的基本指令及程序设计 5.1s7-200 plc的编程语言5.2s7-200 plc的数据类型与存储区域5.2.1位、字节、字、双字和常数5.2.2数据类型及范围5.2.3数据的存储区5.3s7-200 plc的编程元件5.3.1编程元件5.3.2编程元件及操作数的寻址范围5.4寻址方式5.5程序结构和编程规约5.5.1程序结构5.5.2编程的一般规约5.6s7-200 plc的基本指令5.6.1位逻辑指令5.6.2立即i/o指令5.6.3逻辑堆栈指令5.6.4取反指令和空操作指令5.6.5正/负跳变触点指令5.6.6定时器指令5.6.7计数器指令5.6.8比较指令5.6.9移位寄存器指令5.6.10顺序控制继电器指令5.7典型控制环节的plc程序设计5.7.1单向运转电动机起动、停止控制程序5.7.2单按钮起动、停止控制程序5.7.3具有点动调整功能的电动机起动、停止控制程序 5.7.4电动机的正、反转控制程序5.7.5大功率电动机的星-三角减压起动控制程序5.7.6闪烁控制程序5.7.7瞬时接通/延时断开程序5.7.8定时器、计数器的扩展5.7.9高精度时钟程序5.7.10多台电动机顺序起动、停止控制程序 5.7.11故障报警程序5.8梯形图编写规则习题与思考题第6章 s7-200 plc的功能指令及使用6.1s7-200 plc的基本功能指令6.1.1数据传送指令6.1.2数学运算指令6.1.3数据处理指令6.2程序控制指令6.2.1有条件结束指令6.2.2暂停指令6.2.3监视定时器复位指令6.2.4跳转与标号指令6.2.5循环指令6.2.6诊断led指令6.3局部变量表与子程序6.3.1局部变量表6.3.2子程序6.4中断程序与中断指令6.4.1中断程序6.4.2中断指令6.5pid算法与pid回路指令6.5.1pid算法6.5.2pid回路指令6.6高速处理类指令6.6.1高速计数器指令6.6.2高速脉冲输出指令习题与思考题第7章 plc控制系统设计与应用实例 7.1plc控制系统设计的内容和步骤 7.1.1plc控制系统设计的内容7.1.2plc控制系统设计的步骤7.2plc控制系统的硬件配置7.2.1plc机型的选择7.2.2开关量i/o模块的'选择7.2.3模拟量i/o模块的选择7.2.4智能模块的选择7.3plc控制系统梯形图程序的设计7.3.1经验设计法7.3.2顺序控制设计法与顺序功能图7.4顺序控制梯形图的设计方法7.4.1置位、复位指令编程7.4.2顺序控制继电器指令编程7.4.3具有多种工作方式的顺序控制梯形图设计方法7.5plc在工业控制系统中的典型应用实例7.5.1节日彩灯的plc控制7.5.2恒温控制7.5.3基于增量式旋转编码器和plc高速计数器的转速测量习题与思考题第8章 plc的通信及网络8.1siemens工业自动化控制网络8.1.1siemens plc网络的层次结构8.1.2网络通信设备8.1.3通信协议8.2s7-200串行通信网络及应用8.2.1s7系列plc产品组建的几种典型网络8.2.2在编程软件中设置通信参数8.3通信指令及应用8.3.1网络读、写指令及应用8.3.2自由口通信指令及应用习题与思考题第9章 step7-micro/win编程软件功能与使用 9.1软件安装及硬件连接9.1.1软件安装9.1.2硬件连接9.1.3通信参数的设置和修改9.2编程软件的主要功能9.2.1基本功能9.2.2主界面各部分功能9.2.3系统组态9.3编程软件的使用9.3.1项目生成9.3.2程序的编辑和传送9.3.3程序的预览与打印输出9.4程序的监控和调试9.4.1用状态表监控程序9.4.2在run方式下编辑程序9.4.3梯形图程序的状态监视9.4.4选择扫描次数9.4.5s7-200的出错处理附录附录a常用电器的图形符号及文字符号附录b特殊继电器(sm)含义附录c错误代码附录ds7-200可编程序控制器指令集附录e实验指导书附录f课程设计指导书附录g课程设计任务书附录h台达pws1711触摸屏画面编辑简介参考文献电气控制与PLC应用技术(黄永红著)目录《电气控制与plc应用技术》从实际工程应用和教学需要出发，介绍了常用低压电器和电气控制电路的基本知识;介绍了plc的基本组成和工作原理;以西门子s7-200 plc为教学机型，详细介绍了plc的系统配置、指令系统、程序设计方法与编程软件应用等内容;书中安排了大量工程应用实例，包括开关量控制、模拟量信号检测与控制、网络与通信等具体应用程序。
PLC教程-顺序功能图
第六章 顺序功能图设计法
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第六章 顺序功能图设计法
二．选择序列顺序控制系统 （一）控制系统的要求 某给水系统，由两台电机分别驱动两台水泵工作， 两台水泵采用双机或单机供水。两台三相异步电机 M1、M2采用全压启动，两台电机的工作过程如下： （1）给水方式选择开关SA1置双机供水方式，按 启动按钮SB2：电机M1、M2间隔10秒启动并运行， 驱动两台水泵工作；按停止按钮SB1两台电机同时 停止，水泵停止工作。 （2）给水方式选择开关置SA1单机供水方式：电 机选择开关SA2选择电机M1或电机M2工作，按启 动按钮SB2：电机启动并带动水泵运行；按停止按 钮SB1电机停止，水泵停止工作。
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第六章 顺序功能图设计法
2．转换实现的基本规则 （1）在顺序功能图中，步的活动状态的进展是由 转换的实现来完成的。转换实现必须同时满足两个 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）转换的实现应完成两个操作： 1）使所有由有向连线与相应转换条件相连的后续 步都变为活动步；
2）使所有由有向连线与相应转换条件相连的前级 步都变为不活动步。
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第六章 顺序功能图设计法
二．顺序功能图到梯形图的转换
（一）顺序功能图指令
1．步开始指令LSCR（Load Sequence Control Relay）
步开始指令的功能是标记某一个步的开始，当该状态继电 器（S）为1时，该步变为活动步。
S7-200 PLC原理及应用 第3版课件第6章
6.1.1顺序控制设计法
根据功能流程图，以步为核心，从起始步开始一步一步地设计下去，直 至完成。此法的关键是画出功能流程图。 首先将被控制对象的工作过程按输出状态的变化分为若干步，并指出步 之间的转换条件和每个步的控制对象。 这种工艺流程图集中了工作的全部信息。 在进行程序设计时，可以用中间继电器M来记忆步，一步一步地顺序进 行，也可以用顺序控制指令来实现。
2）使用置位、复位指令的编程方法。
3）使用移位寄存器指令编程的方法。
4）使用顺序控制指令的编程方法。
（2）选择分支及编程方法。
选择分支开始指：一个前级步后面紧接着若干个后续步可供选择，各分支都有各自的转 换条件，在图中则表示为代表转换条件的短划线在各自分支中。 选择分支结束，又称选择分支合并，是指：几个选择分支在各自的转换条件成立时转换 到一个公共步上。
油雾器：气压系统中一种特殊的注油装置，其作用是把润滑油雾化后， 经压缩空气携带进入系统各润滑油部位，满足润滑的需要。
气源处理组件是气动控制系统中的基本组成器件，它的作用是除去压缩 空气中所含的杂质及凝结水，调节并保持恒定的工作压力。YL335B生产 线的气源处理组件如图所示。
a）气源处理组件实物图 b）气动原理图
跳转流程：当步2为活动步时，若条件f=1， 则跳过步3和步4，直接激活步5。 循环流 程：当步5为活动步时，若条件e=1，则 激活步2，循环执行。
需要注意的是：
1）转换是有方向的，若转换的顺序是从上到下，即为正常顺序，可以省略箭头。若转换的顺序从下到上， 箭头不能省略。
2）只有两步的闭环的处理。在顺序功能图中只有两步组成的小闭环如图a所示，因为M0.3既是M0.4的前级 步，又是它的后续步，所以对应的用起保停电路模式设计的梯形图程序如图b所示。从梯形图中可以看出， M0.4线圈根本无法通电。解决的办法是：在小闭环中增设一步，这一步只起短延时（≤0.1s）作用 ，由于 延时取得很短，对系统的运行不会有什么影响，如图c所示。
6-西门子S7-200系列PLC顺控继电器指令详解
2018/10/12
电气控制与PLC
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组合流程虚拟状态的设置
有一些分支、汇合状态的状态转移图，连续地直接从汇合线转移到下一个分支线，没 有中间状态。这样的组合流程既不能直接编程，又不能采用变换后编程。 这时需要在汇合线到分支线之间插入一个状态，以改变直接从汇合线到下一个分支线 的状态转移，但在实际工艺中这个状态并不存在，所以只是虚设，这种状态称为虚拟状 态。加入虚拟状态后，状态转移图就可以进行编程了。
转移源自动复位：采用SCR指令，当状态器Sn接通，转移条件接通时，顺序控制转移到状态器Sn 相继的状态，同时，转移源状态器Sn自动复位。 允许双重输出：由于SCR指令具有转移源自动复位功能，因此SCR指令允许双重甚至多重输出， 而不会出现前后矛盾的输出驱动。
顺控继电器指令应用注意事项：
状态器编号不能重复使用，不能把同一个S位用于不同程序中。 状态转移过程中，在一个扫描周期内两种状态同时接通，因此为了避免不能同时接通的一对输出 同时接通，除了在PLC外部设臵互锁外，在相应的程序上也应设臵互锁。 定时器线圈与输出线圈一样，也可在不同状态间对同一定时器软元件编程，但是，在相邻状态下 对同一定时器编程时，则状态转移时定时器线圈不断开，当前值不能复位，因此需要注意在相邻状 态不要对同一定时器编程。 在中断程序与子程序内不能采用SCR指令。 SCR指令内不禁止使用跳转指令，但由于动作复杂，建议不要使用。 SCR段之间不能使用JMP和LBL指令。 SCR段中不能使用END指令
PLC运行时，SM0.1脉冲信号驱动初始状态S0.0。 当启动按钮I0.0接通，小车处于后限位位臵I0.2=ON，小车 翻门关闭Q0.3=OFF，工作状态从S0.0转移到S1.0。 状态S1.0驱动后，输出Q0.0接通，小车向前运动，至前限 位I0.1=ON，工作状态从S1.0转移到S1.1。 状态S1.1驱动后，输出Q0.1接通，漏斗翻门打开，同时定 时器T37接通，7s后，定时器T37触点接通，工作状态从S1.1 转移到S1.2。 状态S1.2驱动后，输出Q0.2接通，小车向后运动，至后限 位I0.2＝ON，工作状态从S1.2转移到S1.3。 状态S1.3驱动后，输出Q0.3接通，小车翻门打开，同时定 时器T38接通，5s后，定时器T38触点接通。此时，如果小车 运行工作方式处于单循环方式（I1.1接通），工作状态从S1.3 转移到S0.0，小车回到原初始状态，等待启动按钮重新按下， 开始第二次循环；如果小车运行工作方式处于自动循环方式 （I1.0接通），工作状态从S1.3转移到S1.0，小车重复S1.0～ S1.3的工作过程。
S7-200PLC教程第6章
6.3 共享数据块与复杂数据类型
6.3.1 共享数据块的生成与使用 生成数据块 数据块的两种显示方式 6.3.2 复杂数据类型的生成与使用 1．基本数据类型 基本数据类型包括位（Bool），字节（Byte）、字（Word）、双字（Dword）、整数 （INT）、双整数（DINT）和浮点数（Float，或称实数Real）等。 2．复合数据类型 日期和时间用8个字节的BCD码来存储。 8 BCD 字符串（STRING）由最多254个字符和2字节的头部组成。 3．数组 数组（ARRAY）由同一类型的数据组合而成。ARRAY[1..2,1..3]是一个二维数组，共有6 个整数元素。最多为6维。 数组元素”TANK”.PRESS[2,1]：TANK是数据块的符号名，PRESS是数组的名称。 数据视图方式的数组元素及初值，用数组定义数据块的大小。 4．结构 结构（STRUCT）是不同类型的数据的组合。可以用基本数据类型、复杂数据类型和UDT 作为结构中的元素，可以嵌套8层。 数据块TANK内结构STACK的元素AMOUNT表示为”TANK”.STACK.AMOUNT。
5．功能块（FB） 功能块是用户编写的有自己的存储区(背景数据块)的块,每次调用功能 块时需要提供各种类型的数据给功能块,功能块也要返回变量给调用它的块。 这些数据以静态变量(STAT)的形式存放在指定的背景数据块(DI)中,临时变量 存储在局域数据堆栈中。功能块执行完后,背景数据块中的数据不会丢失,但 是不会保存局部数据堆栈中的数据。 FB和FC的共性： 均为用户编写的子程序，局部数据变量均有IN、OUT、IN_OUT和TEMP。 FC的RET_VAL属于OUT变量。临时变量TEMP存储在局部数据堆栈中。调 用功能和功能块时要为形参（形式参数）指定实参（实际参数），执行FC 和FB时用实参代替形参。 FB和FC的区别： FB比FC多了静态变量STAT和背景数据块DI，后者用来保存TEMP之外的 变量。 可以在FB的变量声明表中给形参赋初值。 调用FB或SFB时，必须指定背景数据块。在编译FB或SFB时自动生成背 景数据块中的数据。一个功能块可以有多个背景数据块，用于不同的被控对 象。
S7-200系列plc顺序控制编程方法
顺控继电器指令：
顺控继电器也称为状态器，顺控继电器指令用于步进顺 控程序的编制。 顺序控制用3条指令描述程序的顺序控制步进状态。
段开始指令（装载SCR指令）
段转移指令（SCR传输指令）
段结束指令（状态程序段的结束指令）
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顺序功能图：
SM0.1 S0.0 I0.0 S0.1 I0.1 S0.2 I0.2 S0.3 t37 S0.4 I0.3 SQ3 SQ2 SQ1 SB 初始状态 第一次前进
2.顺序功能图的主要概念
顺控编程的基本思想是将系统的一个控制过程分 为若干个顺序相连的阶段。 这些阶段称为步，也称为状态，并用编程元件来
代表它。步的划分主要根据输出量的状态变化。
在一步内，一般来说，输出量的状态不变，相邻 两步的输出量状态则是不同的。步的这种划分方法使代 表各步的编程元件与各输出量间有着极明确的逻辑关系。
4
（2）有向连线：顺序功能图中连接代表步的方框的连线，表示 状态转移的方向。当状态从上到下或从左至右进行转移时,有向
线段的箭头不画。
（3）转换：转换用有向连线上与有向连线垂直的短划线来表示， 转换将相邻的两个步框分开，步的活动状态的变动是由转换的
实现来完成的，并与控制过程的发展相对应。
（4）转换条件：当转条换件成立且当前一步为活动步，控制系 统就从当前步转移到下一个相邻的步。
SB（I0.0） 前进（Q1.0） 后退（Q1.1）
电动机M
SQ2(I0.2)
SQ1(I0.1)
SQ3(I0.3)
小车一个工作周期的动作要求如下： (1) 按下启动按钮SB(I0.0)，小车电机正转(Q1.0)，小车第一次前进， 碰到限位开关SQ1(I0.1)后小车电机反转（Q1.1)，小车后退。 (2) 小车后退碰到限位开关SQ2(I0.2)后，小车电机M停转。停5s后，第 二次前进，碰到限位开关SQ3(I0.3)，再次后退。 (3) 第二次后退碰到限位开关SQ2(I0.2)时，小车停止。
S7-200PLC的基本指令及程序设计
S7-200PLC的基本指令及程序 设计
5.1 S7-200 PLC的编程语言
I0.1 I0.0
1.梯形图（LAD）编程语言 梯形图是与电气控制电路图相呼 应的图形语言。它来源于继电器逻辑 控制系统的描述。 2.功能块图（FBD） I2.1 功能块图类似于普通逻辑概 V5.0 念图，沿用了半导体逻辑电路的 逻辑框图表达方式。
正转互锁
反转互锁
KM1
KM2
FR
反转启动 SB3-I0.1
停止 SB1-I0.2
SB3
正转接触器 KM1-Q0.0 反转接触器 KM2-Q0.1
I0.1
SB1 I0.2 1L
MOVD VD100, VD200
5.5用户程序的结构
用户程序可分为三个程序分区：主程序、子程序（可选） 和中断程序（可选）。 主程序（OB1）：是用户程序的主体。CPU在每个扫描周期都要 执行一次主程序指令。 子程序：是程序的可选部分，主程序调用时才能够执行。 中断程序：是程序的可选部分，只有当中断事件发生时，才能 够执行。中断程序可在扫描周期的任意点执行。
I0.0 I0.1 Q0.0 I0.2 I0.3 Q0.1
例1：直接启动停车控制
Q0.1 Q0.1
语句表
LD
O A
L1 QS FU1 FU2 FR KM FR 3 SB2 PE M 3~ KM KM SB1 L2 L3
I0.1
Q0.0 Q0.1 I0.0
Q0.1 Q0.0
FR KM
=
I/O分配：
I0.0：停车 I0.1：启动 Q0.1：KM
使用梯形图编程时梯形图编辑器会自动插入相关的指令处理堆栈操作栈装载与ald指令栈装载或old指令逻辑入栈lps逻辑读栈lrd逻辑出栈lpp装入堆栈lds指令aldold触点组编程lpslrdlpp一个触点或组同时控制多个线圈logo功能描述ldbit取指令用于逻辑梯级开始的常开触点与母线的连接bit与指令用于单个常开触点的串联bit或指令用于单个常开触点的并联ldnbit取非指令用于逻辑梯级开始的常闭触点与母线的连接bit与非指令用于单个常闭触点的串联bit或非指令用于单个常闭触点的并联标准触点指令logo功能描述ald栈装载与用于两个或两个以上的触点组的串联编程old栈装载或用于两个或两个以上的触点组的并联编程lps逻辑入栈用于分支电路的开始lrd逻辑读栈将堆栈中第2层的值复制到栈顶第29层的数据不变lpp逻辑出栈用于分支电路的结束lds装入堆栈用于复制堆栈中的第n层的值到栈顶logoaldold指令的使用举例ldi00t37i01i00q20q00ldm20i12s0m20i10i12t37ldnq20i10oldalds1s2s3s4logo例1
第6章 S7-200系列PLC的
END、STOP、WDR指令应用举例
☆ STOP与END指令通常在程序中用来处理突发应急事件，可以有 效避免实际生产中的重大损失。
6.3.4 跳转及标号指令
◆跳转指令（JMP）与标号（LBL）指 令可以在相同的代码段中（主程序、子 程序或中断程序）完成分支操作，将程 序流程跳转到标号（n）目的地。 ◆不能从主程序跳转至子程序或中断例 行程序中的标号，也不能从子程序或中 断例行程序跳转至该子程序或中断例行 程序之外的标号。 ◆可以在顺序控制SCR段中使用“跳转” 指令，但对应的“标号”指令必须位于 相同的SCR段内。
6.2.1 位逻辑指令
1．基本位操作指令
基本位操作指令操作数寻址范围：I，Q，M，SM，T，C，V， S，L等。指令助记符： LD（Load）、LDN（Load Not）、A（And）、 AN（And Not）、O（Or）、 ON（Or Not）、＝（Out）。 【例题】位操作指令的程序应用，如图6-5所示。
3.间接寻址
● 间接寻址使用指针存取存储单元中的数据。可以用作指针的存储 器有变量存储器（V）、局部变量存储器（L）、累加器（A C）。 ● S7-200允许指针存取以下内存区：I、Q、V、M、S、T（仅限当前值） 和C（仅限当前值），但不能对独立的位（BIT）值或模拟量进行间接 寻址。 ● 用间接寻址方式存取数据需要作的工作有3种：建立指针、指针存 取数据和修改指针。 1）建立指针
【例题1】块操作指令程序应用，如图6-10所示。
6.2.2 逻辑堆栈指令
【例题2】栈操作指令应用程序，如图6-11所示。
想一想 练一练
将梯形图转换成语句表指令编程。
6.2.3 定时器指令
◆ S7-200 PLC 的 定 时器在程序中用于延 时 ◆有T0～T255共256 个定时器 ◆分为TON、TOF和 TONR 定 时 器 等 3 个 类型
第6章_S7-200顺序逻辑控指令及应用
称
开关 东西向绿灯 东西向黄灯 东西向红灯 南北向绿灯 南北向黄灯 南北向红灯
代 码 输入信号 SA 输出信号 HL1 HL2 HL3 HL4 HL5 HL6
地址编号 I0.0 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5
22
顺序功能图的编程步骤: （2）PLC端子接线
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（3）编制控制系统的功能图
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6.1.3 功能图的构成规则
（1）状态与状态不能直接相连，必须用转移分开； （2）转移与转移不能直接相连，必须用状态分开； （3）状态与转移、转移与状态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。 （4）一个功能图至少应有一个初始状态。如果没有初始步， 无法表示初始状态，系统也无法返回等待其动作的停止 状态。 （5）功能图一般来说是由状态和有向线段组成的闭环，即 在完成一次工艺过程的全部操作之后，应从最后一步返 回到初始步，系统停在初始状态，在连续循环工作方式 时，应从最后一步返回下一工作周期开始运行的第一步。
单流程结构的功能图
15
单流程结构举例1
例6-1：三台电动机MA1、MA2、MA3 按启动按钮后,MA1立即启动，随后MA2、MA3按时间 顺序自动启动。 停止时，按停止按钮，MA3立即停止，随后MA2、 MA1按时间顺序自动停止。 顺序功能图的编程步骤: ①分析控制要求，找出控制设备现场的实际输入和输出 点，选择PLC型号并分配I/O 地址 ②PLC端子接线 ③编制控制系统的顺序功能图 ④将顺序功能图转化成梯形图或语句表
(a)
转移条件
转移条件
(b)
8
6.1.2 功能图的基本概念(续)
送料小车往复运动的功能图 运货小车的工作过程: 循环开始时,小车处于两电机之间,按 下启动按钮SF1,接触器QA1得电,左电 机MA1启动;小车此时处在中间位置处 开始向左快速运行,行至BG1处,行程开 关BG1动作,QA1失电,QA2得电,小车向 左慢速运行;当到达BG2处时,BG2动 作,QA2失电,小车静止,此时定时器T43 开始通电延时,同时给小车装货,1分钟装 货结束,QA3得电,小车开始向右快速运 行;当碰到行程开关BG3时,QA3断电,同 时QA4得电,小车开始向右慢速运行;当 到达BG4时,小车静止,QA4断电，此时 定时器T44开始延时,同时给小车卸货,1 分钟后,定时器T44动作,小车开始向左 快速运行,如此周而复始。
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步用方框表示，并用辅助存储器的编号作为步的顺序编号。
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第6章 S7-200PLC顺序控制程序设计方法
图5-11 波形图
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图5-12 顺序功能图
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第6章 S7-200PLC顺序控制程序设计方法
课堂作业：使用顺序功能图进行引风机和鼓 风机顺序启停梯形图编程、P183习题13三 个传送带顺序动作循环工作。
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第6章 S7-200PLC顺序控制程序设计方法
课后作业：《现代电气控制及PLC应用技术》 P183的12、13、15、16、传送带控制梯形 图编程。
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第6章 S7-200PLC顺序控制程序设计方法
6.1.3．有向连线与转换条件 有向连线： 用于表示步的活动状态进展的规定的方向和路线。 转换： 用在有向连线上与有向连线垂直的短划线来表示，转换将相 邻两步分开。 转换条件： 使系统由当前步进入下一步的信号称为转换条件，转换条件 可以是外部的输入信号，也可以是PLC内部产生的信号。
第6章 S7-200PLC顺序控制程序设计方法
电气控制与PLC应用技术
第六章 PLC顺序控制程序设计方法
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第6章 S7-200PLC顺序控制程序设计方法
本章主要内容 ：
6.1 功能图的产生及基本概念 6.2功能图的主要类型 6.3顺序控制指令 6.4 功能图编程应用举例
令）组成。S7-300/400的S7 Graph是典型的顺序功能 图语言。S7-200没有顺序功能图编程语言，但是可以用 顺序功能图来描述系统功能，根据它来帮助设计梯形图。
优点：
简单易学；用它设计程序设计周期短；设计出的程序 规律性强、清晰、可读性好；此程序设计方法有效地克服 了经验法的试探性和随意性弊端。
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第6章 S7-200PLC顺序控制程序设计方法
6.1.2 步（状态）与动作
顺序控制设计法的最基本思想：
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，并用编程元件来代表各步。步是根据输出量的状态来划 分的，在任何一步之内，各输出量的ON/OFF状态不变，但相邻两 步输出量总的状态是不同的。步的划分使代表各步的编程元件的状 态与各输出量的状态之间有着极为简单的逻辑关系。
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第6章 S7-200PLC顺序控制程序设计方法
6.1 顺序控制设计法与顺序功能图
顺序控制设计法 步与动作 有向连线与转换条件 顺序功能图的基本结构 顺序功能图中转换实现的基本 规则
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第6章 S7-200PLC顺序控制程序设计方法
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，也是设计 PLC的顺序控制程序的有力工具。
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第6章 S7-200PLC顺序控制程序设计方法
顺序功能图 主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作（或命
6.1.0 经验程序设计法 经验法设计梯形图，没有固定的方法和步骤可以遵循，
具有很大的试探性和随意性，对于不同的控制系统，没有一 种通用的容易掌握的设计方法。在设计复杂系统的梯形图时， 用大量的中间单元来完成记忆、连锁和互锁功能，由于需要 考虑的因素很多，它们常常又互相交错影响，分析很困难， 并且容易遗漏一些应该考虑的问题。修改局部梯形图程序时， 很可能“牵一发而动全身”，对系统其他部分产生意想不到 的的影响。而且经验法设计出的梯形图往往阅读困难，给系 统维修和改进带来很大的麻烦。
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第6章 S7-200PLC顺序控制程序设计方法
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第6章 S7-200PLC顺序控制程序设计方法
初始步
转移条件
工作步
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第6章 S7-200PLC顺序控制程序设计方法
三个电机顺序启停 的控制程序
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第6章 S7-200PLC顺序控制程序设计方法
1）直接使用顺序功能图。按控制要求画出相应的顺序 功能图，直接把它输入到PLC中。
2）间接使用顺序功能图。用顺序功能图描述PLC要完 成的控制任务，然后根据顺序功能图设计出相应的梯形图， 把此梯形图输入到PLC中。
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如何用顺序 功能图法来 设计改程序 呢？？
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第6章 S7-200PLC顺序控制程序设计方法
单键启停电机的程序 这样梯形图能正常工作吗？
V0.0
I0.0
V0.1
Q0.0*(↑ I0.0)
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第6章 S7-200PLC顺序控制程序设计方法
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第6章 S7-200PLC顺序控制程序设计方法
6.1.1 顺序控制设计法 顺序控制，就是按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输
入信号的作用下，根据内部状态和时间的顺序，在生产过程 中各个执行机构自动地有序地进行操作。
使用顺序控制设计法时，首先根据系统的工艺过程，画出 顺序功能图，然后根据顺序功能图设计出梯形图。
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第6章 S7-200PLC顺序控制程序设计方法
初始步（初始状态）：一个顺序功能图中至少有一个初始步， 用双线方框表示。它是系统运行的起点，与系统的初始状态 相对应，系统初始步是等待起动命令的相对静止状态。
编号
与步对应的动作或命令：统称动作，在动作说明时要表明动 作是存储型还是非存储型。 活动步：系统正处于某一步所在的阶段时，该步处于活动状 态。