顺序控制设计法与顺序功能图
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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
2.2_PLC第一篇(三菱)第三章顺序控制程序的编制.
M1
T0 K 20
M2
Y1
M2 X1 M4
M3
续 M1
M3
Y0
Y3
M2
M3 X2 M5
M3
M4
M4
Y4
M4
M4 X3 M0
M5
M5
M5 Y2
二、使用置位复位电路实现转换
Mi-1 Xi
Mi Xi+1
Mi-1 Xi
SET Mi RST Mi-1
编程举例
Y1
Y0
X0
4
X1
2
X2
3
X3
1
M8002
M0
X10 启动
一.使用起停保电路实现转换
单序列顺序功能图的梯形图实现
Mi-1 Xi
Mi Xi+1
Mi+1
Mi-1
Xi
Mi+1
Mi
Mi
M8002
M0
X0
M1
Y0 T0
T0
M2 Y0 Y1
X1
M3 Y0 Y3
X2
M4
X3
M5
X4
Y0 Y4 Y0 Y2
M5 X4 M1 M0
M0
M8002
M0 X0 M2 M1 M1 T0 M3 M2
M1 Y0
X3
M2 Y1
X1
M3 Y0
X2
M4 Y1
X0
M8002
M0
X10
M1 Y0
X3
M2 Y1
X1
M3 Y0
X2
M4 Y1
X0
M4 X0 M8002
M0 X10
M1 X3
M2 X1
顺序功能图及顺序控制设计法
顺序控制梯形图的设计方法
❖ 起保停电路的设计方法 ❖ 以转换为中心的设计方法 ❖ 使用SCR指令的设计方法
13
Software
Hardware Software Workshop
4.2 使用SCR指令的顺序控制设计法
4.2.1 顺序控制指令LSCR、SCRT、SCRE
LAD
STL
功能
LSCR S-bit 顺序状态开始
– 并行序列编程 • N个后续步是由前级步同时起动的。 • 结束前级步，只需将N个后续步的任一常闭触点 串入该步线圈回路。
29
Software
Hardware Software Workshop
选择序列分支的编程方法
M0.1 I0.1
M0.2
I0.2 M0.3
I0.3 M0.4
I0.4 M0.5
30
Software
Hardware Software Workshop
第4章 顺序功能图程序设计方法
Software
Hardware Software Workshop
梯形图中的基本电路
❖ 起保停电路和置复位电路
2
Software
Hardware Software Workshop
顺序控制设计法与顺序功能图
选择结构流程控制
❖ 以运料小车控制为例
45
Software
Hardware Software Workshop
Software
Hardware Software Workshop
47
Software
Hardware Software Workshop
并行结构流程控制
❖ 以交通信号灯控制为例
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
顺序控制设计法与顺序功能
设计控制程序
选择编程语言
根据控制要求和所使用的控制器，选择合适的 编程语言。
设计程序结构
根据顺序功能图，设计程序的结构，包括主程 序、子程序等。
编写程序代码
根据程序结构，编写程序代码，实现控制逻辑。
程序调试与优化
调试程序
通过模拟或实际运行，调试程序代码， 确保控制逻辑的正确性。
优化程序
根据调试结果，优化程序代码，提高 程序的运行效率和稳定性。
案例二：智能家居照明系统的控制设计
总结词
智能家居照明系统的控制设计是顺序功能的一个实例 ，通过预设的顺序控制不同区域的灯光，提供舒适和 节能的照明环境。
详细描述
智能家居照明系统的控制设计采用了顺序功能的概念 。通过预设不同的灯光场景和顺序，系统可以根据时 间和人员活动情况自动调节和控制不同区域的灯光。 例如，在晚上，系统可以自动打开卧室和走廊的灯光 ，而在白天，当阳光充足时，系统可以自动关闭灯光 或调至较暗的模式，以节约能源。这种设计不仅提供 了舒适和人性化的照明环境，还有助于节能减排，保 护环境。
顺序控制设计法的优势与局限 性
优势
结构清晰
顺序控制设计法采用模块化的结构，使得整个系统的设计变得清晰 明了，易于理解和维护。
可扩展性强
由于采用模块化的设计，当需要增加新的功能或对现有功能进行修 改时，只需添加或修改相应的模块，而不会影响到其他模块。
可靠性高
由于每个模块的功能明确，当某个模块出现故障时，可以迅速定位并 修复，不会影响到整个系统的运行。
在智能家居中的应用
智能家电控制
通过顺序控制设计法，实现对智能家电的集中控制和远程控制， 提高家居生活的便利性和舒适性。
智能照明系统
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。
7.2PLC顺序功能图
➢至少有1个起始步。
SM0.1
M0.0
I0.0 M0.1
I0.3
I0.1
M0.2
I0.2 M0.3
循环序列功能图
功能表图的基本形式
1.单一序列：单一序列由一系列前后相继激活的步组成， 每步的后面紧接一个转移，每个转移后面只有一个步
SM0.1 0
I0.1 1
I0.2 2
T37
2.选择序列*：
选择序列的开始称为分支，见图(b)，转移符号只能标在 水平连线之下。如果步5是活动的，并且转移条件 e＝ 1，则发生由步5→步6的进展。选择序列的结束称为 合并，见图(c)。
设计步骤： （1）首先将系统的工作过程划分为若干步 （2）各相邻步之间的转换条件 （3）画出顺序控制功能图或列出状态表 （4）根据功能表或状态表，采用各种 编程方法设计出系统的程序
（二）顺序控制功能图的绘制
顺序控制功能图又称流程
图。它是描述控制系统的控制过 程、功能和特性的一种图形，顺 序控制功能图并不涉及所描述的 控制功能的具体技术，它是一种 通用的技术语言。
顺序功能图法：具有简单、规范和通用的特点。
（五）顺序控制梯形图的设计方法
1.直接根据功能表图的原理研制PLC，即将功能 表图作为一种编程语言直接使用，目前已有 此类产品，多数应用在大、中型PLC上，其 编程主要通过CRT终端，直接使用功能表图 输入控制要求。
2.用功能表图说明PLC所要完成的控制功能， 然后再据此找出逻辑关系并画出梯形图。 这种应用法较多，本节主要讨论这种方法。
开关SA后停止。
根据以上要求，做： (1)设计绘出电机控制主回路； (2)分配I/O通道，设计绘出PLC输入输出接 口控制接线； (3)画出功能流图梯形图。
SM0.1
M0.0
I0.0 M0.1
I0.3
I0.1
M0.2
I0.2 M0.3
循环序列功能图
功能表图的基本形式
1.单一序列：单一序列由一系列前后相继激活的步组成， 每步的后面紧接一个转移，每个转移后面只有一个步
SM0.1 0
I0.1 1
I0.2 2
T37
2.选择序列*：
选择序列的开始称为分支，见图(b)，转移符号只能标在 水平连线之下。如果步5是活动的，并且转移条件 e＝ 1，则发生由步5→步6的进展。选择序列的结束称为 合并，见图(c)。
设计步骤： （1）首先将系统的工作过程划分为若干步 （2）各相邻步之间的转换条件 （3）画出顺序控制功能图或列出状态表 （4）根据功能表或状态表，采用各种 编程方法设计出系统的程序
（二）顺序控制功能图的绘制
顺序控制功能图又称流程
图。它是描述控制系统的控制过 程、功能和特性的一种图形，顺 序控制功能图并不涉及所描述的 控制功能的具体技术，它是一种 通用的技术语言。
顺序功能图法：具有简单、规范和通用的特点。
（五）顺序控制梯形图的设计方法
1.直接根据功能表图的原理研制PLC，即将功能 表图作为一种编程语言直接使用，目前已有 此类产品，多数应用在大、中型PLC上，其 编程主要通过CRT终端，直接使用功能表图 输入控制要求。
2.用功能表图说明PLC所要完成的控制功能， 然后再据此找出逻辑关系并画出梯形图。 这种应用法较多，本节主要讨论这种方法。
开关SA后停止。
根据以上要求，做： (1)设计绘出电机控制主回路； (2)分配I/O通道，设计绘出PLC输入输出接 口控制接线； (3)画出功能流图梯形图。
欧姆龙PLC应用10例(顺控设计法)
(1) 作出 I/O分配:
输
启动按钮 GK1
入
GK2
输 01000
出 01001
GK1 GK2
皮带机A接触器 皮带机B接触器
00002
00000 00001
25315 20000 00002 20001 00000 20002 00000
(2) 功能表图
01000
A运行 A、B 运 行
01000ON · 01001ON
输
启动 按钮 ST1 ST3 ST1 ST2
快退 快进 工进
入
ST2 ST3
输
正转 电磁阀1
出
正转 反转 电磁阀2 电磁阀0000000001
00002
00003
01000
01001 01002
(2) 画出动力头的功能表图。
启动 1 等待 压ST3·按启动按钮 2 压ST1 3 压ST2 4 压ST3 快退 工进 快进 启动 20000 00003 · 00000 正转 电磁阀1 正转 电磁阀2
系统启动
1. 控制要求：
（ 1 ）系统启动后，两个 动力头同时开始按图中的 工步顺序运行。 它们都退回原位后，延时 10秒，再同时进入下一个 循环的运行。
2号快进 1号快进 快进到位 快进到位 压ST1 压ST5 1号工进I 2号工进 工进到位 工进到位 压ST6 压ST2 2号快退 1号工进II 工进到位 退到原位 压ST4 压ST3 1号快退 退到原位 压ST0 原位等待
方式选 择开关
单周期工作方式：方式开关拨在单周期档。 单周期方式的功能表图
20001
快进 20006 01005和01006 ON 00105 工进 20007 01005和01007 ON 00106 快退 20008 01006和01007 ON 00104 原 位 20009 等待
顺序功能图
选择序列结构的特殊形式 。
绘制顺序功能图的注意事项
两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们隔开。 两个转换也不能直接相连，必须用一个步将它们隔开。 顺序功能图中的初始步一般对应于系统等待起动的初始状态，
初始步可能没有输出处于ON状态，但初始步是必不可少的。
自动控制系统应能多次重复执行同一工艺过程，因此在顺序
单序列结构的编程方法
选择序列结构的编程方法
并行序列结构的编程方法
STL编程举例
THANK YOU
Y1
Y0
M8002
X2
X0
X1
M0 M1 M2
X3
启动
M3
X3 X1 X2 X0
M1
X1
Y0
M0 M1
M2
X2
Y1
M2
M3 Y0 Y1
M3
X0
Y0
2) 步
初始步 与步对应的动作或命令 活动步 步5
动作A 动作B
步5
动作A 动作B
3) 有向连线和转换条件
有向连线（状态转移路线和方向） 从上到下，从左到右有向连线上的箭头可省略。 转换（分割两个相邻步）
步进梯形指令的编程方法
步进指令 单序列结构的编程方法
选择序列结构的编程方法 并行序列结构的编程方法
步进指令
许多PLC都有专门用于编制顺序控制程序
的步进梯形指令及编程元件。 步进梯形指令简称为STL指令，FX系列 PLC还有一条使STL指令复位的RET指令。 利用这两条指令，可以很方便地编制顺序 控制梯形图程序。 步进梯形指令STL只有与状态继电器S配合 才具有步进功能。S0~S9用于初始步， S10~S19用于自动返回原点。使用STL指 令的状态继电器的常开触点称为STL触点， 用符号表示，没有常闭的STL触点。
绘制顺序功能图的注意事项
两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们隔开。 两个转换也不能直接相连，必须用一个步将它们隔开。 顺序功能图中的初始步一般对应于系统等待起动的初始状态，
初始步可能没有输出处于ON状态，但初始步是必不可少的。
自动控制系统应能多次重复执行同一工艺过程，因此在顺序
单序列结构的编程方法
选择序列结构的编程方法
并行序列结构的编程方法
STL编程举例
THANK YOU
Y1
Y0
M8002
X2
X0
X1
M0 M1 M2
X3
启动
M3
X3 X1 X2 X0
M1
X1
Y0
M0 M1
M2
X2
Y1
M2
M3 Y0 Y1
M3
X0
Y0
2) 步
初始步 与步对应的动作或命令 活动步 步5
动作A 动作B
步5
动作A 动作B
3) 有向连线和转换条件
有向连线（状态转移路线和方向） 从上到下，从左到右有向连线上的箭头可省略。 转换（分割两个相邻步）
步进梯形指令的编程方法
步进指令 单序列结构的编程方法
选择序列结构的编程方法 并行序列结构的编程方法
步进指令
许多PLC都有专门用于编制顺序控制程序
的步进梯形指令及编程元件。 步进梯形指令简称为STL指令，FX系列 PLC还有一条使STL指令复位的RET指令。 利用这两条指令，可以很方便地编制顺序 控制梯形图程序。 步进梯形指令STL只有与状态继电器S配合 才具有步进功能。S0~S9用于初始步， S10~S19用于自动返回原点。使用STL指 令的状态继电器的常开触点称为STL触点， 用符号表示，没有常闭的STL触点。
顺序功能图
连的常开触点，当某一步为活动步时相应的STL触点接 通，该步的负载被接通。
▪ 与STL触点相连的触点应使用LD或LDI指令(RET) ▪ STL触点可以直接驱动或通过别的触点驱动Y. M.S.T ▪ 由于CPU只执行活动步对应的电路块，使用STL指令允
许双线圈输出，即同一编程元件的一个线圈可用不同的 STL触点驱动。
▪ 步进梯形指令STL只有与状态继电器S配合
才具有步进功能。S0~S9用于初始步， S10~S19用于自动返回原点。使用STL指 令的状态继电器的常开触点称为STL触点， 用符号表示，没有常闭的STL触点。
STL指令的特点1
STL指令的特点2
▪ STL触点除了在并行序列的合并电路外则与左侧母线相
式，称为顺序控制梯形图的编程方式。
▪ 在个人计算机中用的PLC编程语言，可由
顺序功能图直接生成指令表程序等。也 可由梯形图或指令表生产成顺序功能图 对系统进行监控。
▪ 顺序控制梯形图的编程方式主要有：
▪ 使用STL指令的编程方式 ▪ 使用起保停电路的编程方式
起动、保持、停止电路的 编程方法
▪ 单序列结构的编程方法
▪ 步进指令 ▪ 单序列结构的编程方法 ▪ 选择序列结构的编程方法 ▪ 并行序列结构的编程方法
步进指令
▪ 许多PLC都有专门用于编制顺序控制程序
的步进梯形指令及编程元件。
▪ 步进梯形指令简称为STL指令，FX系列
PLC还有一条使STL指令复位的RET指令。 利用这两条指令，可以很方便地编制顺序 控制梯形图程序。
选择序列结构
▪ 选择序列有开始和结束之分。选择序列的开始称
为分支，选择序列的结束称为合并。
▪ 选择序列的分支是指一个前级步后面紧接着有若
▪ 与STL触点相连的触点应使用LD或LDI指令(RET) ▪ STL触点可以直接驱动或通过别的触点驱动Y. M.S.T ▪ 由于CPU只执行活动步对应的电路块，使用STL指令允
许双线圈输出，即同一编程元件的一个线圈可用不同的 STL触点驱动。
▪ 步进梯形指令STL只有与状态继电器S配合
才具有步进功能。S0~S9用于初始步， S10~S19用于自动返回原点。使用STL指 令的状态继电器的常开触点称为STL触点， 用符号表示，没有常闭的STL触点。
STL指令的特点1
STL指令的特点2
▪ STL触点除了在并行序列的合并电路外则与左侧母线相
式，称为顺序控制梯形图的编程方式。
▪ 在个人计算机中用的PLC编程语言，可由
顺序功能图直接生成指令表程序等。也 可由梯形图或指令表生产成顺序功能图 对系统进行监控。
▪ 顺序控制梯形图的编程方式主要有：
▪ 使用STL指令的编程方式 ▪ 使用起保停电路的编程方式
起动、保持、停止电路的 编程方法
▪ 单序列结构的编程方法
▪ 步进指令 ▪ 单序列结构的编程方法 ▪ 选择序列结构的编程方法 ▪ 并行序列结构的编程方法
步进指令
▪ 许多PLC都有专门用于编制顺序控制程序
的步进梯形指令及编程元件。
▪ 步进梯形指令简称为STL指令，FX系列
PLC还有一条使STL指令复位的RET指令。 利用这两条指令，可以很方便地编制顺序 控制梯形图程序。
选择序列结构
▪ 选择序列有开始和结束之分。选择序列的开始称
为分支，选择序列的结束称为合并。
▪ 选择序列的分支是指一个前级步后面紧接着有若
PLC顺序功能图教案
2)有向连线、转换、和转换条件
步与步之间用有向连线连接，并且用转换将步分隔开。步的活动状态进展是按有向连线规定的路线进行。有向连线上无箭头标注时，其进展方向是从上到下、从左到右。
3)转换的实现
步与步之间实现转换应同时具备两个条件：①前级步必须是“活动步”；②对应的转换条件成立。
2.功能图的基本结构形式
教学难点
教学方法
项目式教学
教学程序
教学内容
教师活动
学生活动
引入
以数控加工工件为例子，引出解决问题的流程
新授课
一、顺序控制设计法的概念
二、功能图的概念
它的组成要素有：步、转换、转换条件、有向连线和动作等组成。
1.功能图的概念－1)步与动作
步的划分：分析被控对象的工作过程及控制要求，将系统的工作过程划分成若干阶段，这些阶段称为“步”。
根据步与步之间转换的不同情况，功能图有3种不同的基本结构形式：单序列、选择序列和并行序列。
功能图除以上三种基本结构外，在绘制复杂控制系统功能图时，为了使总体设计时容易抓住系统的主要矛盾，能更简洁地表示系统的整体功能和全貌，通常采用“子步”的结构形式，可避免一开始就陷人某些细节中。此外在实际使用中还经常碰到一些特殊序列，如跳步、重复和循环序列等。
注意：步的划分应以PLC输出量状态的变化来划分，因为我们是为了设计PLC控制的程序，所以PLC输出状态没有变化时，就不存在程序的变化。
步分为初始步、工作步两种形式。
①初始步：顺序过程的初始状态用初始步说明。初始步用双线框表示，每个功能图至少应该有一个初始步。
②工作步：工作步说明控制系统的正常工作状态。
江苏省溧阳中等专业学校教师授课教案
教师
周涛静
学科
步与步之间用有向连线连接，并且用转换将步分隔开。步的活动状态进展是按有向连线规定的路线进行。有向连线上无箭头标注时，其进展方向是从上到下、从左到右。
3)转换的实现
步与步之间实现转换应同时具备两个条件：①前级步必须是“活动步”；②对应的转换条件成立。
2.功能图的基本结构形式
教学难点
教学方法
项目式教学
教学程序
教学内容
教师活动
学生活动
引入
以数控加工工件为例子，引出解决问题的流程
新授课
一、顺序控制设计法的概念
二、功能图的概念
它的组成要素有：步、转换、转换条件、有向连线和动作等组成。
1.功能图的概念－1)步与动作
步的划分：分析被控对象的工作过程及控制要求，将系统的工作过程划分成若干阶段，这些阶段称为“步”。
根据步与步之间转换的不同情况，功能图有3种不同的基本结构形式：单序列、选择序列和并行序列。
功能图除以上三种基本结构外，在绘制复杂控制系统功能图时，为了使总体设计时容易抓住系统的主要矛盾，能更简洁地表示系统的整体功能和全貌，通常采用“子步”的结构形式，可避免一开始就陷人某些细节中。此外在实际使用中还经常碰到一些特殊序列，如跳步、重复和循环序列等。
注意：步的划分应以PLC输出量状态的变化来划分，因为我们是为了设计PLC控制的程序，所以PLC输出状态没有变化时，就不存在程序的变化。
步分为初始步、工作步两种形式。
①初始步：顺序过程的初始状态用初始步说明。初始步用双线框表示，每个功能图至少应该有一个初始步。
②工作步：工作步说明控制系统的正常工作状态。
江苏省溧阳中等专业学校教师授课教案
教师
周涛静
学科
16.PLC顺控的梯形图设计方法(2)
4.4 编程实例 例1：电液控制系统动力头
2号快进 2号工进 2号快退 2号等待
4.4 编程实例 例1：电液控制系统动力头
1号快进 1号工进Ⅰ 1号工进Ⅱ 1号快退 1号等待
4.4 编程实例 例1：电液控制系统动力头
2号快进 2号工进 2号快退 2号等待
4.4 编程实例 例1：电液控制系统动力头
4.1 经验设计法 4.2 顺序控制设计法与顺序功能图 4.3 基于顺序功能图的梯形图设计方法 4.4 实例
4.3 基于顺序功能图的梯形图设计方法
用顺序控制设计法编程的基本步骤如下：
(1) 分析控制要求，将控制过程分成若干个工作步，明确每个 工作步的功能，弄清步的转换是单向进行还是多向进行，确定 步的转换条件(可能是多个信号的“与”、“或”等逻辑组合)。 必要时可画一个工作流程图，它对理顺整个控制过程的进程以 及分析各步的相互联系有很大作用。
4.3 基于顺序功能图的梯形图设计方法
例1：组合机床动力头 运动示意图
I0.3
1) I0.0 按钮启动，快速移动 2) I0.1 触发后，进入工速 3) I0.2 触发后，退回起点 4）I0.3 触发后，停止
I0.1
I0.2
要有初始步
第1步的进入和退出 第2步的进入和退出
第3步的进入和退出 第4步的进入和退出
1）工作过程分析:
按下启动按钮 X1打开 I:
延时6S
M停止 L: X3打开
X1关闭 H: X2打开
X2关闭 M启动
启动定时器1
启动定时器2 延时3S X3关闭，
开始定时
开始下一个周期
说明： 1、工艺要求：按下停止按钮，并不立即停止程序，而需等待 所有流程走完。 编程思路：停止按钮只影响X1的打开 。
任务四：顺序控制设计法与顺序功能图
任务四：顺序控制设计法与顺 序功能图
任务四：顺序控制设计法与顺序功能图（P185）
一、顺序控制概念
顺序控制就是按照生产工艺预先规定的顺序，在各输入信号的作 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
地有秩序地进行操作。
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画出梯形图。
当系统正处于某一步时，该步处于活动状态，称该步为“活动步”。步处于 活动时，相应的动作被执行。
任务四：顺序控制设计法与顺序功能图
四、有向连线与转换条件
有向连线
步与步之间用有向连线连接，有向连线 上无箭头标注时，其进展方向由上到下， 从左到右。不是上述方向时，应在有向连 线上用箭头表明方向。
任务四：顺序控制设计法与顺序功能图
转换及转换条件
转换是用有向连线上与有向连线垂直的 短划线来表示，转换将相邻两步分隔开。步
的活动状态的进展是由转换的实现来完成的，
并与控制过程的发展相对应。
任务四：顺序控制设计法与顺序功能图
五、顺序功能图的基本结构
1、单序列
任务四：顺序控制设计法与顺序功能图
选择序列
分支：
选择序列的开始，采用水平线； 转换符号只能在水平线之下； 一般只允许同时选择一个序列； 合并： 选择序列的结束，采用水平线； 转换符号只能在水平线之上；
任务四：顺序控制设计法与顺序功能图
二、顺序功能图
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。
顺序功能图组成
步、有向连线、转换、转换条件和动作（或命令）
任务四：顺序控制设计法与顺序功能图
三、步与动作
步（Step） 矩形框表示步，方框内是该步的编号。 编程时一般用PLC内部编程元件来代表各 步
任务四：顺序控制设计法与顺序功能图（P185）
一、顺序控制概念
顺序控制就是按照生产工艺预先规定的顺序，在各输入信号的作 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
地有秩序地进行操作。
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画出梯形图。
当系统正处于某一步时，该步处于活动状态，称该步为“活动步”。步处于 活动时，相应的动作被执行。
任务四：顺序控制设计法与顺序功能图
四、有向连线与转换条件
有向连线
步与步之间用有向连线连接，有向连线 上无箭头标注时，其进展方向由上到下， 从左到右。不是上述方向时，应在有向连 线上用箭头表明方向。
任务四：顺序控制设计法与顺序功能图
转换及转换条件
转换是用有向连线上与有向连线垂直的 短划线来表示，转换将相邻两步分隔开。步
的活动状态的进展是由转换的实现来完成的，
并与控制过程的发展相对应。
任务四：顺序控制设计法与顺序功能图
五、顺序功能图的基本结构
1、单序列
任务四：顺序控制设计法与顺序功能图
选择序列
分支：
选择序列的开始，采用水平线； 转换符号只能在水平线之下； 一般只允许同时选择一个序列； 合并： 选择序列的结束，采用水平线； 转换符号只能在水平线之上；
任务四：顺序控制设计法与顺序功能图
二、顺序功能图
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。
顺序功能图组成
步、有向连线、转换、转换条件和动作（或命令）
任务四：顺序控制设计法与顺序功能图
三、步与动作
步（Step） 矩形框表示步，方框内是该步的编号。 编程时一般用PLC内部编程元件来代表各 步
4.3顺序控制设计法与顺序功能图
项目任务要求
• 1、按下左行按钮，小车左行，碰到左 、按下左行按钮，小车左行， 行限位，小车停2秒 小车右行， 行限位，小车停 秒，小车右行，碰到 右行限位，小车停2秒 小车左行， 右行限位，小车停 秒，小车左行，周 尔复始； 尔复始； • 2、按下停止按钮，小车停止； 、按下停止按钮，小车停止； • 3、当左、右限位开关失灵，碰到限位 、当左、右限位开关失灵， 保护，小车停止。 保护，小车停止。
I0.2+I0.5+I0.6+SM0.1
停止按钮按下 左保护 右保护
M0.0
I0.1
停止状态
左行按钮按下
M0.1 M0.2 M0.3 M0.4
Q0.0
左行
左限位
上电初始化
I0.3 T37
停2S
2S时间到
T37 Q0.1 I0.4 T38 T38
2S时间到
右行
右限位
停2S
顺序功能图
I0.2+I0.5+I0.6+SM0.1
开始称分支
5 h 8 i 9 j 12 11 n 10 m k
转换符号在水平线下
转换符号在水平线上 结束称合并
• 并联序列
3为活动步,转换条 为活动步, 件e=1,步4 和步6 e=1,步 和步6 的转换同时变为活 动步, 步3 变为不 动步, 活动步， 活动步，步4 和步 6被同时激活后， 被同时激活后， 每个序列中活动步 的进展是独立的。 的进展是独立的。 结束称合并 开始称分支
鼓风机
停止
延时5S 延时
停止按下后 延时5S断开 延时 断开
引风机
经验设计： 经验设计： I0.0：启动 ： I0.1：停止 ： Q0.0：引风机 ： Q0.1：鼓风机 ：
步进顺序控制和顺序功能图的介绍
步进顺序控制和顺序功能图的介绍在工业控制领域中，顺序控制系统应用很广，尤其在机械行业，基本上会利用顺序控制来实现加工的自动循环。
那么今天就给大家讲解一下步进顺序控制和顺序功能图。
首先看一下，什么是步进顺序控制？对于流程作业的自动化控制系统而言，一般都包含若干个状态（也就是工序），当条件满足时，系统能够从一种状态转移到另一种状态，我们把这种控制叫做顺序控制。
对应的系统则称为顺序控制系统或流程控制系统。
我们可以采用顺序控制设计法进行程序设计，基本步骤如下：1、步的划分将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的状态，这些状态称为步，PLC中用状态继电器S来代表各个状态步。
2、转移条件的确定使系统由当前状态步转入下一状态步的信号称为转移条件。
转移条件可能是外部输入信号，如按钮、开关、限位开关，也可能是PLC内部产生的信号，如定时器、计数器触点，转移条件也可能是若干个信号的与、或、非逻辑组合。
3、顺序功能图的绘制根据被控对象工作内容、步骤、顺序和控制要求画出顺序功能图。
这也是顺序控制设计中最关键的一步骤。
4、梯形图的编写根据顺序功能图，用STL指令编写梯形图程序。
刚才说到顺序功能图的绘制，那么什么是顺序功能图呢？顺序功能图，也叫状态转移图。
它的组成包括步与动作、有向连线、转移与转移条件。
当相邻两状态步之间的转移条件得到满足时，就实现状态的转移，即上一个状态步的动作结束，下一个状态步的动作开始。
我们看上面这个小车左行右行控制的顺序功能图，S0、S20、S21就是状态步，这些状态的输出就是驱动动作，状态步和状态步之间的箭头就是有向连线，跟箭头垂直的横线就是转移，在横线旁边标注的就是转移状态。
比如说当前处于初始状态S0，当转移条件X0成立的时候，就会从S0状态转移到S20状态去，这时就可以执行这个状态的输出动作，执行右行。
讲了顺序功能图，还要给大家介绍一下顺序功能图的基本结构，包括：单流程、选择性分支、并行性分支，当然还有循环的结构。
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Q4.1
S5T#2s
(c)如何加入点动控制？
4
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
2.三相异步电动机的正反转控制
FR SB1 SB2 KM2 KM1
SB3
KM1
KM1
KM2
KM1 SB2 SB3 KM1 I0.0 I0.1 I0.2 I0.5 M 可 Q4.0 编 程 控 Q4.1 制 器 1L
正向起动 反向起动 停车 热继电器
KM-Y KM-
KM-
KM-Y
AC220V
10
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
电机的Y－起动
SB1 SB2 KM- KM KM KT KM- KM-Y KM-Y FR
KT KT
KM-
KM-
序号 测点号 测点名称 类型 节点型 地址 通道
1 START 起动按钮 DI
2 STOP 3 FR 4 Y_ON 5 X_ON 停止按钮 DI 热继电器 DI Y接触器 DO 接触器 DO
I0.0 Q4.0 I0.1 Q4.0 I0.0 I0.1 Q4.0 S Q4.0 R
I0.0
S
Q4.0
SR Q
I0.1
R
(b)电路的编程
I0.0
T10
I0.0
Q4.0
起动脉冲
S_PEXT Q S TV BI
Q4.0
S5T#2s
I0.1
Q4.1
I0.1
R
BCD
T11
停止脉冲
S_PEXT Q S TV R BI BCD
24
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
[举例1]三条传输皮带连锁控制 起动时，先起动M1，延时20秒后自动起动 M2，延时 15秒后再自动起动M3。 停止时，先停M3，延时30秒后自动停M2，延时20秒 后再自动停M1。 故障跳闸时，三条皮带全停。
3#皮带 M3
2#皮带
M2
1#皮带
M1
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
8
第6章 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
符合 设计要求
调整硬件
否
调整软件
25
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
根据I/O表格确定模块硬件连接(I/O地址确定)
序号 1 测点号 START 测点名称 起动按钮 类型 接点型 地址 通道 DI NO I0.0 0
2
3
STOP
Emergency
停止按钮
紧急停按钮
DI
DI
NO
NO
I0.1
I0.2
1
2
4 5 6
M1_START M2_START M3_START
M1起动脉冲 M2起动 M3起动
DO DO DO
NO NO NO
Q4.1 Q4.4 Q4.7
1 4 7
26
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
画出顺序功能图 根据顺序功能图编程(略) 急停的处理： M0.1~M0.5全部清零 M0.0置1
M0.0 I0.0 M0.1 T0 M0.2
R Q4.1 起动 S Q4.1 T0
KM2
SB1
FR DC24V
KM2
KM1
AC220V
5
图 PLC的外部接线图
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
SB1
SB2
KM1 SB3 KM1
KM2
KM1
FR
KM1
KM2
SB2
SB3
SB1
FR
KM2
KM1
I0.0
I0.1
I0.2
I0.5
Q4.1 Q4.0
SB2 SB3
可 Q4.0 I0.1 编 SB1 I0.2 程 控 Q4.1 KM2 FR I0.5 制 器 M 1L
Q4.3 Q4.4 Q4.5
西向 北向 绿 红 绿 黄 黄 红
启动
I0.0
停止
I0.1
交通信号灯控制盘
绿 红 黄 南向 红 东向 黄 绿
28
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
信号灯由控制盘总体控制，按一下起动
按钮，信号灯系统开始工作，并周而复 始地循环动作；
东西向
Q4.0 Q4.1 Q4.2
南北向 红 黄
单序列：液压动力滑台
快进 快退 I0.3 I0.1 工进 暂停 I0.2
起始步
快进
工进
M0.0 I0.0 • I0.3 M0.1 I0.1 M0.2 I0.2 M0.3 T0 M0.4 I0.3
21
Q4.0
Q4.1 快进
暂停
Q4.0 工进 T0 暂停
快退
Q4.2 快退
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
东西红 东西绿 东西黄
NS_Y
EW_R
T2 M0.4 T3
T3 灭:南北红/东西绿黄 亮:东西红、南北绿
EW_G EW_Y
M0.5 T4
M0.6
25s 3s 2s 45s
3s 2s
T4 闪:南北绿
器、计数器等。
编程：根据工艺画顺序功能图→编程→S7 Graph。
14
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
6.2.3 步与动作——以电机Y－启动为例
I0.0 有向连线 延时
T0
I0.1 Q4.0 Q4.1 M0.0初始
初始步
M0.0
Y接 接 步 Y起
Q4.0=0 Q4.1=0
动作
转换
I0.0 启动
16
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
6.2.4 顺序功能图的基本结构
单序列、选择系列、并行系列
5 1
d
13
h
k
3
w
e
x
8
i
10
14
y
4
f
6
g
2
e
9
j
n
15
z
5
i
7
3
12
16
10
并行序列
17
单序列
选择序列
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
1. 复杂的顺序功能图举例——以液压滑台为例
有向连线 初始步 M0.0 动作 转换 I0.0 • I0.3
12
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
6.2 顺序控制设计法与顺序功能图
6.2.1 控制系统简介
过程控制(Process Control)：侧重生产过程中工艺
参数的监视、调节与控制。 例如DCS，包括：
• 逻辑控制： • 顺序控制SCS (Sequence Control System)：侧重
生产设备的启停和工艺流程的联动与闭锁关系。
南北向黄灯 东西向红灯
东西向绿灯 东西向黄灯
EW_G
EW_Y
25s
3s
2s
45s
3s
2s
30
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
画出顺序功能图
NS_R NS_G
南北红 南北绿
M0.1 T0
T0
灭:东西红/南北绿黄 亮:南北红/东西绿
M0.2
T1 M0.3
T1
T2
闪:东西绿
灭:东西绿 亮:东西黄
南北黄
6.3.2 选择和并行序列的编程方法
M0.0 I0.0 M0.1 I0.1 M0.2 I0.3 M0.3 I0.4 M0.4 I0.6
I0.0 Q4.0 S Q4.0 R 22
Q4.0 Q4.1
I0.2
Q4.2
M0.5 I0.5 M0.6
Q4.3 Q4.4
I0.0
I0.1
Q4.0
Q4.0
I0.1
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
• 模拟量控制MCS：闭环控制与调节。例如PID。
13
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
6.2.2 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
制、数控机床、立体车库等程序 。
基本思想：控制过程被划分为若干个时间段——步， 每步表示控制输出的一个动作，从一步到另一步的转 换由转换条件来控制。 转换条件：输入状态的变化，例如内外部输入、定时
Q4.3 Q4.4 Q4.5
绿
启动 停止
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
I0.0 交通信号灯控制盘
I0.1
灯控制程序。
29
第6章 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。
南北向红灯 南北向绿灯
NS_R
NS_G NS_Y EW_R
是 投入运行
9
第6章 顺序控制设计法与顺序功能图
2. 实例 —— 电机的Y－起动
QS FU KM FR A' B' C' 电机 x y z KM- SB1
SB2 KM-
KM KT KT KM- KM- KM-Y
KM KT KM-Y KM- FR
KM -Y
起动按钮 停止按钮 热继电器 SB2 SB1 FR DC24V M I0.0 I0.1 I0.2 I0.5 可 Q4.0 编 程 控 Q4.1 制 器 1L
I0.0
KM1